收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于慢变流理论的给水管网漏失模拟研究

杨宗森  
【摘要】:城市供水管网的漏损不仅造成资源的浪费、经济损失,还影响城市的正常运行,因此越来越受到人们的重视。由于供水管网具有复杂的拓扑结构,且多埋于地下,其漏损位置的检测十分困难。本文基于慢变流理论,采用系统辨识方法建立了管网漏失模型,对其进行了理论研究。 复杂的大型管网可利用图论工具以简单直观的“网络图”来表示,以简化其水力计算。根据非恒定流伯努利方程,建立的基于图论的多水源慢变流管网水力计算模型,可以提供更多的慢变流情况下的水力要素信息。当模拟管网的漏损事故工况时,假定泄漏发生在节点或者节点附近,把泄漏量看作该节点流量的一部分,泄漏程度用漏损面积来表示,通过孔口出流公式来计算泄漏量。在建立基于慢变流的泄漏模型基础上,本文利用矩阵论导出了以泄漏为因变量的解析表达式,并进行了离散求解,通过简单的算例完成了该模型的水力模拟计算。 管网的泄漏必然引起管网运行状态的变化,即它们之间存在着密切的相互联系。本文依据这种相互关系,通过系统辨识理论分别建立了基于最小二乘原理的漏失模拟模型和基于Bayes理论的漏失模拟模型,推导了关于慢变状态参量的目标函数,确定出相应的约束条件,将给水管网慢变流的泄漏模拟问题转化为可用数学方法进行求解的非线性函数优化问题。 对于实际管网,我们希望利用尽可能少、代表性强的监测点以便最大可能地反映管网的实际运行状态,这就需要对测点进行优化布置。根据模糊聚类分析理论中的FCM算法,提出基于反映管网泄漏情况的给水管网流量监测点和压力监测点优化布置方法。通过对算例管网的分析给出了流量测点和压力测点的优化布置方法的具体过程。 最后,根据上述方法编写了基于慢变流的管网泄漏模拟程序,对三种不同方案下的泄漏工况一一进行求解,并比较分析基于两种模型的泄漏检测结果。模拟结果表明,将不同方案下流量和压力模拟结果的偏差值和概率值大小与其在给定的阈值下进行比较,就可大致确定泄漏区域,并进一步确定泄漏点的位置,且可达到较高的检测精度。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU991.33

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭思元,刘遂庆,陈嵘;给水管网压力监测点的优化布置[J];中国给水排水;2004年12期
2 金溪;曾小兵;高金良;王芳;;利用遗传算法进行供水管网压力监测点优化布置[J];给水排水;2007年S1期
3 肖笛;赵新华;梁建文;;给水管网流量监测点优化布置的研究[J];中国给水排水;2009年03期
4 丛海兵,黄廷林;测压点优化布置及状态估计在西安市给水管网中的应用[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2003年01期
5 刘永淞;枝状给水管网的优化布置与设计[J];工业用水与废水;1998年04期
6 常臣贵;;阀门在给水管网中的特性研究[J];科技情报开发与经济;2008年16期
7 董晓磊;沈致和;;城市给水管网水质研究动态[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2006年09期
8 王利娟;给水管网水质监测模拟及评价研究[J];给水排水;2000年07期
9 刘永淞,曹爱国,黄明娜;给水管网优化布置的探讨[J];湘潭大学自然科学学报;1999年02期
10 伍悦滨,曲世琳,张维佳,赵洪宾;给水管网中阀门阻力实验研究[J];哈尔滨工业大学学报;2003年11期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 张志军;张存章;;给水管网水力模型的应用[A];2011全国给水排水技术信息网年会暨技术交流会论文集[C];2011年
2 吴斯文;张建明;胡新立;陆中华;;湛江市海湾西片给水管网改扩建设计[A];2011全国给水排水技术信息网年会暨技术交流会论文集[C];2011年
3 佘远国;;地下工程反分析量测优化布置原则及应用[A];第十二届全国岩石动力学学术会议暨国际岩石动力学专题研讨会资料之一[C];2011年
4 汤明;郑立月;;供热管道直埋敷设技术现状探讨[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年
5 朱颖娜;;铝塑复合管的设计与施工[A];土木建筑学术文库(第9卷)[C];2008年
6 周刚;程卫民;于岩斌;;综放液压支架喷嘴雾化性能实验及其优化布置研究[A];第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 田远进;万福路机场路 给水管网建设两路并进[N];桂林日报;2009年
2 记者 田远进 实习生 黄芸 通讯员 李翔;万福路给水管道建设强力推进[N];桂林日报;2008年
3 王力平 黄传宝;点点滴滴物尽其用 扎扎实实促进发展[N];中国质量报;2008年
4 朱敏;“数字化”管理:节能好帮手[N];无锡日报;2009年
5 本报记者 程熳;银龙管业:做一流的环保节能产品[N];黄石日报;2009年
6 记者 李文生;9月前新增优质学位7000个[N];深圳特区报;2011年
7 刘小强;打通一矿技改扩能 240万吨设计方案通过鉴定[N];经理日报;2007年
8 记者 刘佳丽;我市市区建设进展良好[N];定西日报;2009年
9 记者 孟为;年内建120处电动车充电桩[N];北京日报;2010年
10 特约记者 陈庆;1040万改善贡井老街基础设施[N];自贡日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刁克功;分区管理模式给水管网的水力分析与模拟技术研究[D];北京工业大学;2011年
2 肖笛;城市给水管网爆管事故在线监测研究[D];天津大学;2007年
3 于志强;给水管网水力模型软件与校验抽样设计研究[D];天津大学;2010年
4 钟丹;给水管网余氯衰减规律及影响因素研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 王洋;给水管网铁稳定性特性及控制技术研究[D];清华大学;2009年
6 王丹宁;城市给水管网水质因子宏观研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 许刚;给水管网水力模型校正研究[D];浙江大学;2005年
8 黄亚东;给水管网水质传感器优化选址研究[D];浙江大学;2007年
9 陈青生;高拱坝坝身泄洪与消能建筑物的优化布置[D];河海大学;2001年
10 吴学淑;平面不对称高层建筑结构利用速度型阻尼器减震控制的研究[D];同济大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨宗森;基于慢变流理论的给水管网漏失模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 周敏;西宁市给水管网测压点优化布置及状态估计[D];西安建筑科技大学;2004年
3 冯炳燕;基于分形理论的M项目给水管网规划研究[D];华南理工大学;2011年
4 王晓轩;吉林省抚松县松江河镇给水管网多工况优化设计研究[D];吉林建筑工程学院;2010年
5 胡婧;基于水力瞬变流理论的给水管网漏失实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 臧金双;给水管网水质稳定与水质模拟[D];西安建筑科技大学;2008年
7 杜敏娜;多水源切换对给水管网水质的影响研究[D];西安建筑科技大学;2010年
8 付亚平;基于WATERGEMS的城市供水系统规划与改造研究[D];北京工业大学;2011年
9 徐刚;基于模拟退火遗传算法的管网优化设计方法的研究[D];西南交通大学;2005年
10 姚丽萍;给水管网水力计算方法与应用程序的开发研究[D];武汉理工大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026