基于EPANET的市政管网二次供水设备数值模拟研究

为分析两种二次供水设备—管网叠压(无负压)设备与节能错峰供水设备对市政管网流量和压力的影响,利用有压管网数值模拟软件EPANET构建城市区域管网数值模型,在管网模型8个节点处分别添加概化后的两种二次供水设备进行运算分析,发现无负压设备仅会增加使用该设备处的8个节点的压力,对管网中其他位置的流量和压力影响较小。而节能错峰供水设备对市政管网影响较大,使用8个节能错峰供水设备后,在用水高峰来临前后,各压力区间节点数最大差异值由10个减小至2个,且流量变化曲线更加平稳,24h最大流量差由422.76L/s变为375.25L/s;此外,还发现该型设备数量对管网压力波动影响显著,当设备数量减少为6个时,管网中流量和压力也相对稳定,而当设备数量继续减少至4个及2个时,低压区节点数持续增加,且流量变化曲线波动增大,表明此二次供水设备数量与管网中流量和压力有较大相关性。研究成果为供水管网中二次供水设备的模型化计算与分析提供了参考。     

无负压管网增压稳流供水设备的应用

介绍传统的二次加压供水方式和采用无负压管网增压稳流给水设备的利弊,在城市供水管网允许直接吸水的前提下,比较传统的二次加压供水方式和采用无负压管网增压稳流给水设备的运行费用的经济性和节能性.提出采用无负压管网增压稳流给水设备更经济更节能.     

DBS分区在北方某市供水管网压力管理中的应用

为了解决北方某市供水管网水厂出水压力不足、部分路段供水管网压力波动大、区域压力不均衡等问题,基于该市供水管网水力模型,综合考虑该市供水管网压力、水量、地形、行政管理区域等相关因素,对该市供水管网进行DBS分区。结果表明,该市管网实施分区管理后,A水厂供水负荷减小,用水高峰期出水压力不足问题得到解决;部分路段水压过高问题得到解决;各区块供水管网压力得到均衡。因此,DBS区块化管理在该市取得较明显效果,对改善供水管网管理水平具有一定的参考价值。     

二次供水叠压设备准入判据及管网压力变幅分区方法

为了明确叠压供水方式的准入标准,提出了用于叠压供水设备选取及城市给水管网压力变幅分区的判据,并对其重要参数——叠压最小允许压力H_dmin、叠压最大压力波动ΔH_dmax进行原理分析,据此判据将城市给水管网划分为压力稳健区、压力波动区、压力脆弱区,并以在西部A市自来水公司GIS、SCADA系统采集的2022年西部A市主城区年最大用水日时全部供水节点的日最大水压、最小水压为可信数据,作出西部A市主城区给水管网的压力变幅分区图,以此作为西部A市主城区叠压供水设备选取的参考依据。     

基于水力模型的供水管网区块化优化研究

为进一步优化配水系统分区,提出了一种基于多尺度分区算法的供水管网区块化优化方法。该方法考虑了供水管网系统的节点压力信息,改进了分区评价函数,并结合城市供水管网实际情况进行分区。以A市为例,利用EPANET建模器建立供水管网水力模型,在此基础上结合配水系统分区理念,将A市供水管网分为了11个区块。结果表明,分区后的供水管网实现了单独区域水量计量,缩小了查找漏失范围;管网压力更加趋于均衡,降低了漏失水量和产销差,使供水管网运行更加科学化、合理化。研究成果可为供水管网分区优化管理提供参考。     

一种基于双向LSTM的供水管网漏损定位方法

传统的供水管网检漏方式存在效率低、准确率差的缺陷。应用双向LSTM(Bi-LSTM)神经网络可以很好地分析管网漏损时节点水压的变化规律,实现快速准确的漏损定位。先创建基于EPANET平台的管网水力模型,在该模型上进行管网节点漏损模拟及各时间点节点水压的获取,然后采用Bi-LSTM进行分析,最终得到漏损节点位置及各个漏损节点发生漏损的概率。试验结果表明,基于Bi-LSTM神经网络的供水管网漏损定位模型的准确率为88.54%,对供水管网漏损节点定位有较好的效果。     

管材和管径选择与供水管网漏损控制

对供水管网漏损的原因进行了初步探讨,并从管材和管径两个方面对若干城市供水管网漏损的数据进行了统计分析,提出了管材漏损系数和管径漏损系数两个概念。根据分析结果,提出了相应的控制管网漏损的措施。     

供水系统的定义构成

就供水体系的技能功能而言,整个供水体系应满意用户对水质、水量和水压的需求。除此之外,在整个基建进程和出产运转中还需求基建投资省,常常运转费用低,操作办理便利,无塔供水设备能安全出产以及充分发挥整个供水体系的经济效益。因而,正确挑选供水体系,具有十分重要的含义。影响供水体系挑选的要素许多,主要有城镇或小区的计划、当地地势、用户对供水体系的需求等。因为上述要素的不一样,供水体系能够有各种不一样的方式及其组成。在建设进程中,有必要根据具体情况,挑选合理的供水体系。     

城市供水系统节能运行方法

为满足用户要求,城市供水往往维持较高水压.通过调整供水管网增压泵站工况,对广州市中心城区管网进行模拟运行,计算结果显示在满足用户对水压要求的前提下降低了部分用户过剩压力,达到节能降耗的目的.     

城市二次供水污染源分析及其改造

随着社会经济和城市建设的发展,受市政管网技术上的制约,二次供水技术广泛应用于城市高层建筑中。由于其设计、建设和运行管理上的原因,二次供水产生二次污染相当普遍。进行了二次供水污染源分析,并提出了相应的二次给水措施和系统改造方法。对比了气压给水系统、变频给水系统和无负压供水系统3种常用给水系统改造方法,论证了其优缺点,指出无负压供水技术是较好的二次给水系统选择。     

基于神经网络深度学习和结构优化的供水管网漏口失效形式及漏失量预测

为了量化供水管网漏失危害,根据漏失形式探究管网漏失原因,在管网漏失试验的基础上,通过分析不同管材、管径、漏口失效形式的管段在各种压力下漏失瞬态漏口周围20个压力波动数据,利用BP神经网络在压力数据与漏失量、漏口失效形式之间建立映射关系,并通过大量训练来优化BP神经网络结构。结果表明,优化后的神经网络可精确地预测出管网漏失量及漏口失效形式,为一种适用性强、快速有效的预测方法。     

叠压供水方式下支管管径对干管水锤影响

长距离输水工程的水锤防护目前多集中于干管研究,而对预留口分支管的研究涉及较少,尤其在不同类型支管对输水系统水锤影响方面还有待深入研究。为了研究叠压供水方式下不同管径支管对干管水锤影响,以某水利枢纽工程为例,结合水锤仿真模拟试验对不同工况条件下水锤进行分析。结果表明,当支管与干管管径比(简称支干管径比)大于1/6时支管对干管水锤影响较大,干管的水锤防护措施不再适用;而当支干管径比小于1/6时支管对干管水锤影响减弱,已有的措施能基本满足水锤防护要求。研究结果对于类似工程水锤防护及安全稳定运行具有重要的借鉴意义。     

输水洞径对调压室最佳位置的影响

鉴于在输水管道上移动调压室位置可使涌浪压力与水锤压力彼此相互消长,当两者相等即对应了调压室最佳位置。以原输水洞径不变对应的最佳位置为前提,采用电站水力过渡过程的数学模型,模拟研究了引水隧洞及压力管道直径的改变对调压室最佳位置的影响。结果表明,随着引水隧洞直径的减小,调压室需左移远离厂房以恢复到最佳位置,且移动前后蜗壳末端压力差值呈增长趋势,但变幅较小;而随着压力管道直径的减小,调压室需右移靠近厂房以恢复平衡,且压力差值较前者更为明显。     

基于BP神经网络深度学习的供水管网漏损智能定位方法

在深入剖析已有大型供水管网漏损成因的基础上,提出了采用BP神经网络深度学习的方法预测漏损点位置,构建了供水管网漏损模拟模型,通过管网发生漏损时5个位置的流量变化和17个位置的压力监测点变化的相关性分析,利用人工神经网络深度学习来诊断漏损点所在管网中位置,并以实验室自搭建的小型供水管网为例对漏损定位的研究方法进行了验证。结果表明,所提方法是一个实时诊断的快速又有效的方法,可实现较为准确的漏损点定位。     

萨尔图油田南二区东部基础井网分压注水节能方式探讨

萨尔图油田南二区东部基础井网具有较好的代表性。区块内有萨葡、高台子、过渡带基础等多个层系,其中高台子平均油压最高,过渡带基础平均油压次之,萨葡纯油区平均油压最低,具有分压注水节能潜力。根据理论计算,注水站消除泵管压差、提高泵效及管网消除管井压差的节能潜力每年合计约1732×10^4kW·h,其中井口压差的节能潜力最大,占79.4%。区块内注水压力高于区块平均注水压力10%以上的注水井共计89口,注水压力低于区块平均注水压力10%以上的注水井共计91口。由于注水量较高、注水支线管径较细、管线较长等原因,导致注水支线阻力偏大;还有部分管线由于腐蚀结垢,沿程阻力增大。建议对注水系统的注水井、管网、注水站均进行改造,综合调整,降低井口压差。开发中暂不考虑开发调压措施对注水井节能效果的影响。根据各区块推荐工作压力采取节能措施,南二区东部基础井网节能优化总投资1405万元,预计年节电1268×10^4kW·h,年节约电费695万元。     

带长连接管的水电站调压室上下阻抗特性研究

对于带长连接管的调压室,为了方便施工,往往将阻抗孔口下置到连接管与输水隧洞相接处,但针对阻抗孔口在连接管内的位置对水电站水击压力、调压室涌浪和水击穿室系数的影响缺乏专门的研究。因此,通过理论分析和数值模拟方法研究了带长连接管调压室的阻抗孔口位置对水击压力、调压室涌浪和水击穿室系数的影响。结果表明,对于带长连接管的水电站调压室,阻抗孔口应上置在连接管与调压室大井相接处,且连接管直径越大,阻抗孔口上置对改善水电站的调节保证设计参数越有利,水击穿室系数越小。此外,还可在长连接管内装设阀门,增加连接管摩阻损失,通过优化阀门关闭规律实现调压室内涌浪的快速衰减。     

调压室连接管尺寸对水位波动和水击压力的影响分析

由于调压室涌浪和水击压力受连接管尺寸影响较大,针对水库—调压室—阀门引水系统,推导了计入连接管长度与直径情况下阀门瞬间关闭时调压室波动的解析公式,利用特征线法计入斜坡项进行数值计算,验证了公式推导结果,并分析了不同连接管长度和直径下调压室水位波动幅值、周期和阀门端水击压力上升值的变化规律。对比分析结果表明,在管径较小时调压室涌浪相对值随连接管长度变化较快;连接管长一定时,阀门端水击压力在某一管径比下上升较快,应加以重视。     

基于PSO-LSSVM时序预测模型的管网漏失信号识别

为解决城市供水管网的漏失问题,基于在供水管网各测压点收集的压力数据,构建粒子群(PSO)算法优化LSSVM的时序预测模型来预测压力监测点下一时刻压力值,并提出了城市供水管网漏失识别模型,通过监测点压力值与预测值的残差值是否在阈值范围内来判断管网是否处于正常工况。测试分析结果表明,改进的时序预测模型预测精度较高,可确定各压力监测点阈值,识别管网是否发生漏失事故,为相似工程提供借鉴。     

基于PSO-LSSVM时序预测模型的管网漏失信号识别

为解决城市供水管网的漏失问题,基于在供水管网各测压点收集的压力数据,构建粒子群(PSO)算法优化LSSVM的时序预测模型来预测压力监测点下一时刻压力值,并提出了城市供水管网漏失识别模型,通过监测点压力值与预测值的残差值是否在阈值范围内来判断管网是否处于正常工况。测试分析结果表明,改进的时序预测模型预测精度较高,可确定各压力监测点阈值,识别管网是否发生漏失事故,为相似工程提供借鉴。