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《郑州大学》 2010年
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城市给水管网改扩建优化设计模型研究

李京京  
【摘要】: 城市给水系统是由取水工程、水处理工程、泵站、输配水工程(输水管道、配水管网、调节构筑物)等组成的一整套工程设施。给水管网是城市给水系统的重要组成部分,其投资往往占整个给水系统工程总投资的60%-80%,而且运行期间每年还需投入庞大的运行动力费及管理维修费。 目前各城市给水管网一般均具规模,由于管网系统运行到一定年限出现了供水效益低、管网二次污染严重、管道爆管漏损率高、运行管理不科学等一系列问题。针对这些问题,需对现有给水管网进行改扩建优化设计。改扩建优化设计就是在改造现有旧管网、挖掘旧管网的输水能力基础上,决定如何经济合理的增敷新管,协调新旧管网功能,使新旧管网在满足用户要求的水量、水压、水质的前提下保证安全性、可靠性,并使改扩建的费用最低。 通过对已有的管网改扩建优化模型的研究,本文建立了一种更全面的管网改扩建优化设计模型,并对模型中涉及的各个经济技术参数进行了研究。建模时,将系统可靠性定义为节点可靠度及管网可靠度进行衡量,并作为约束条件;并考虑水击及水质的定性约束;在管网改扩建优化设计基础上进行供水设施的优化改造,以期得到最经济的管道建设费用及管理运行费用下的管网布置方案。 由于所建模型为非线性模型,通过对常用的给水管网优化模型算法如非线性规划法、动态规划法、神经网络、遗传算法、蚁群算法等的分析比较,提出了采用基于整数编码的改进遗传算法对所建模型求解。在进行环状管网的遗传优化设计过程中选择用节点水头法进行水力平衡计算,直接利用所计算出的节点压力来确定个体适应度的高低,提高了计算速度,减少了计算工作量。 最后,以一个具有代表性的给水管网改扩建工程实例进行优化设计,对所建模型采用基于整数编码的改进遗传算法求解,并将优化结果与传统模型得到的结果进行比较,充分说明了该模型及算法在工程实际中有重要的理论和应用价值。在管网改扩建优化设计基础上对水厂加压泵站进行优化选型及调度,进一步减少了改扩建运行费用,节省了能耗。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU991.33

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张晓慧;基于供水管网优化调度的系统节能分析[D];太原理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕鑑,贾燕兵;应用遗传算法进行给水管网优化设计[J];北京工业大学学报;2001年01期
2 刘小静,何元春,贺国定,苗露野;管网改扩建中管线布局和离散管径的遗传解法[J];管道技术与设备;2001年03期
3 周荣敏,林性粹;用基于整数编码的改进遗传算法进行环状管网优化设计[J];灌溉排水;2001年03期
4 缪海洋,程吉林,江建华,阎玮;改进遗传算法在环状管网水力平衡计算中的应用[J];灌溉排水学报;2005年02期
5 郭维刚;朱良华;;基于遗传算法的多水源环状管网优化设计[J];工程与建设;2008年02期
6 袁一星,曲世琳,伍悦滨;城市给水管网系统的阻力变化规律研究[J];中国给水排水;2003年10期
7 周荣敏;雷延峰;周芳;郝凌云;;给水管网遗传优化设计中惩罚系数的确定[J];中国给水排水;2008年06期
8 吉灯才;变频泵供水方式下环状给水管网优化设计[J];广州建筑;2005年05期
9 纪昊鹏,陈海荣,白志伟,卢焱;给水管网优化模型求解方法综述[J];河北建筑工程学院学报;2002年04期
10 陈海荣,纪昊鹏,白志伟,卢焱;水分配系统的系统可靠性研究综述[J];河北建筑工程学院学报;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 储诚山;改进混合遗传算法用于给水管网优化设计的研究[D];天津大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 况青松;改进的遗传算法在给水管网优化设计中的应用[D];合肥工业大学;2003年
2 陆一忠;大型泵站优化调度及其经济问题探讨[D];河海大学;2003年
3 洪青春;基于整数编码的遗传算法在给水管网优化中的应用[D];合肥工业大学;2004年
4 张润斌;城市给水管网系统的优化设计理论及应用研究[D];太原理工大学;2005年
5 张永华;基于蚁群算法的给水管网改扩建研究[D];浙江大学;2006年
6 傅维秀;城市给水管网改扩建优化设计方法研究[D];西安理工大学;2006年
7 陈俊博;自适应惩罚遗传算法的给水管网优化设计[D];郑州大学;2006年
8 蒋怀德;给水管网多目标优化设计[D];同济大学;2007年
9 张亮;基于微粒群算法的给水管网改扩建研究[D];重庆大学;2007年
10 乐永生;基于MATALB的给水管网优化设计研究[D];合肥工业大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜汪洋;彭书传;汪家权;陈金思;;小型医院废水处理工艺与工程实例[J];安徽化工;2006年05期
2 薛同站;王国明;;城市用水量动态预测的双线性模型[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年06期
3 潘永昌;王军;;基于蚁群算法的配水树状管网优化布置[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年06期
4 余萍;康强;;小城镇供水消毒与安全问题探讨[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年02期
5 马友平;;生长模型McDill-Amateis的遗传算法拟合研究[J];安徽农业科学;2007年33期
6 郑志宏;许强;;基于宏观模型的西安市给水管网研究[J];安徽农业科学;2007年33期
7 吴金华;戴淼;尹剑;;基于遗传神经网络的陕西省土地利用结构模型研究[J];安徽农业科学;2008年36期
8 韦忠良;崔斌;;基于管径的管道输水灌溉管网优化设计[J];安徽农业科学;2009年25期
9 杨建军;战红;丁玉成;赵万华;;树状灌溉管网优化的整数编码改进遗传算法[J];安徽农业科学;2010年11期
10 陈祥生;梁栋;王会颖;;人工鱼群算法与遗传算法融合求解聚类问题研究[J];安徽农业科学;2010年36期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐文文;赵斌;龙连春;;基于遗传算法的加筋圆柱壳屈曲承载力优化[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
2 刘涵;高俊涛;;并联式混合动力汽车控制策略及遗传算法优化研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
3 粟晓玲;史银军;;基于水资源转化模拟的内陆河流域水资源优化配置研究[A];全国水资源合理配置与优化调度及水环境污染防治技术专刊[C];2011年
4 张远安;张春荣;强勇;;基于相位编码信号的MIMO雷达正交波形设计的研究[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
5 左言言;严才宝;;一种新的GA优化四自由度主动悬架控制[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
6 李京朋;衣明;黄昕;;闭式地表水地源热泵系统的实用分析[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
7 赵亮;李书;鲁大伟;;MLPG混合配点法在形状优化中的应用研究[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
8 颜伏伍;王洪建;田韶鹏;袁智军;;基于NSGA-Ⅱ的变速器齿轮系多目标可靠性优化设计[A];湖北省内燃机学会2009年学术年会论文集[C];2009年
9 张清海;梁文劲;贾晓珊;;污水处理能耗分析比较及节能趋势探讨[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
10 张朝晖;;工程建设场地布置的遗传算法模型实用研究[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年
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1 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
4 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
5 刘思华;电网故障诊断方法的研究[D];山东大学;2010年
6 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
7 张凌云;高密度电阻率勘探反演的非线性方法研究[D];太原理工大学;2011年
8 段富;大型梯级引水工程自主优化调度模型及其仿真研究[D];太原理工大学;2010年
9 孙晓梅;多源交通信息下的动态路径选择模型与方法研究[D];吉林大学;2011年
10 程方晓;基于自适应保持多样性遗传算法的汽车动力传动系多目标优化[D];吉林大学;2011年
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1 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
5 雷明杰;神经网络和遗传算法在中厚板轧机中的应用研究[D];郑州大学;2010年
6 马俊;长距离输水管网优化设计与研究[D];郑州大学;2010年
7 张峰;丘陵山区重力式村镇供水管网优化及安全调控研究[D];山东农业大学;2010年
8 张鹏;橡胶坝静动力特性有限元分析[D];山东农业大学;2010年
9 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
10 杨巍巍;网络考试系统中关键技术的研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 彭珂珊;走向21世纪困扰中国经济发展的水资源问题[J];重庆环境科学;1998年02期
2 饶英惠;;兰州地区城市供水系统节水措施浅析[J];甘肃科技;2009年18期
3 杨钦;给水配水系统的最优化设计[J];中国给水排水;1985年01期
4 刘遂庆;多水源供水系统泵站供水量优化分配[J];中国给水排水;1988年05期
5 王增义,张宏伟;送水泵站的优化调度[J];中国给水排水;1991年01期
6 吕谋,张土乔,赵洪宾;给水系统多目标混合实用优化调度方法[J];中国给水排水;2000年11期
7 李斌,许仕荣,柏光明,李黎武;灰色—神经网络组合模型预测城市用水量[J];中国给水排水;2002年02期
8 杨芳,张宏伟,牛志广;城市供水管网节水状态下的优化调度[J];中国给水排水;2002年03期
9 张宏伟,赵新华,黎荣;给水管网的状态模拟[J];中国给水排水;1999年03期
10 崔福义,石明岩,赵天慧;给水处理系统高效经济运行研究之一——策略与模式[J];哈尔滨建筑大学学报;1999年06期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 白丹;给水输配水管网系统优化设计研究[D];西安理工大学;2003年
2 俞亭超;城市供水系统优化调度研究[D];浙江大学;2004年
3 王强;供水管网科学调度决策支持系统理论和应用研究[D];同济大学;2006年
4 岳琳;城市供水管网运行状态研究[D];天津大学;2008年
5 骆碧君;基于可靠度分析的供水管网优化研究[D];天津大学;2010年
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1 朱红莲;改进遗传算法在农村供水管网优化中的应用[D];济南大学;2011年
2 程少飞;住宅建筑管道直饮水系统的优化研究[D];重庆大学;2011年
3 王俊岭;城市给水系统的优化调度方法[D];太原理工大学;2002年
4 李红艳;城市给水系统优化调度模型研究[D];太原理工大学;2003年
5 刘志强;给水输配系统优化设计的研究[D];天津大学;2004年
6 于庆江;在城市给水系统优化调度中若干关键问题的研究[D];太原理工大学;2004年
7 李霞;城市输配水系统优化运行的研究[D];天津大学;2003年
8 陆柯;城市给水系统能耗分析与节能技术研究[D];重庆大学;2005年
9 谢东方;山地小城镇供水系统节能研究[D];重庆大学;2006年
10 衡洪飞;基于退火遗传算法的城市给水管网优化研究[D];重庆大学;2006年
【二级参考文献】
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1 赵德平;给水管网经济调度的研究现状[J];安徽建筑;2005年04期
2 李大卫;可重复自然数编码遗传算法的最优群体规模[J];鞍山钢铁学院学报;2000年06期
3 孙艳丰,郑加齐,王德兴,武华;基于遗传算法的约束优化方法评述[J];北方交通大学学报;2000年06期
4 廖晓明,罗四维;遗传算法用于TSP问题的研究[J];北方交通大学学报;1995年04期
5 李敏,施洪昌;遗传算法局部最优的定向移民策略[J];兵工自动化;2004年05期
6 吕鑑,贾燕兵;应用遗传算法进行给水管网优化设计[J];北京工业大学学报;2001年01期
7 黄政宇;纪学灵;黄靓;郑伯兴;;基于混沌模拟退火回火算法的结构混凝土超声层析成像[J];铁道科学与工程学报;2008年01期
8 唐加福,汪定伟;一种求解非线性规划问题的改进遗传算法[J];东北大学学报;1997年05期
9 段玉倩,贺家李;遗传算法及其改进[J];电力系统及其自动化学报;1998年01期
10 陈惟岐;于镝;;一种新型混合模拟退火算法及其应用[J];大庆石油学院学报;2007年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾燕兵;遗传算法在给水管网优化设计中的应用研究[D];北京工业大学;2000年
2 江志贤;改进遗传算法在城市给水管网优化中的应用[D];重庆大学;2002年
3 苏馈足;给水管网现状分析方法研究[D];合肥工业大学;2003年
4 葛琳;给水管网优化设计及其CAD的研究[D];湖南大学;2003年
5 刘志强;给水输配系统优化设计的研究[D];天津大学;2004年
6 潘玲;并行遗传算法在一种新的给水管网优化设计中的应用[D];合肥工业大学;2004年
7 于庆江;在城市给水系统优化调度中若干关键问题的研究[D];太原理工大学;2004年
8 王锴;遗传算法在排水管网优化设计中的应用研究[D];郑州大学;2004年
9 张永栋;基于多目标遗传算法的涡旋型线形状优化设计研究[D];重庆大学;2004年
10 王力;考虑水力条件变化的城市给水管网可靠性分析与研究[D];重庆大学;2004年
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4 陶陶,闾国年,张书亮;GIS技术支持下的给水管网模型与网络分析[J];给水排水;2005年02期
5 彭祖平;莫官容;周先礼;;基于MATLAB的给水管网等水压线图的绘制[J];西南给排水;2007年05期
6 李艳杰;;浅谈市区给水管网的建设[J];黑龙江科技信息;2011年12期
7 曹瑞玉;;“环流网”理论与实践[J];给水排水;1984年06期
8 张土乔,康会宾,毛根海;城市给水管网可靠性分析初探[J];浙江大学学报(工学版);1998年03期
9 徐富;浅议住宅小区给水管网的设计[J];科技情报开发与经济;2004年10期
10 鲁旭,童祯恭;给水管网水力模型系统应用分析[J];管道技术与设备;2005年05期
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1 付踊跃;于涛;;论抢修节在给水管网抢修中的应用[A];土木建筑学术文库(第11卷)[C];2009年
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3 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
4 黄吉琳;;给水管网漏损的防治[A];2010年全国给水排水技术信息网年会论文集[C];2010年
5 施卫红;;给水管网水力模型在供水专业规划中的应用[A];规划创新:2010中国城市规划年会论文集[C];2010年
6 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
7 王黄金;张潇;;农村给水管网设计概述[A];河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集[C];2010年
8 李进民;;旧给水管网改造设计粗糙系数n值的确定[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
9 刘桂臣;蒋白懿;刘新;冯青;;给水管网优化设计研究与探讨[A];2007年全国给水排水技术信息网成立三十五周年纪念专集暨年会论文集[C];2007年
10 朱晔;寇新建;;给水管网可靠性分析中的若干问题[A];2007年全国给水排水技术信息网成立三十五周年纪念专集暨年会论文集[C];2007年
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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
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9 孙殿军 高波;龙腾虎跃展新姿[N];北大荒日报;2010年
10 中铁五局(集团)有限公司海外工程分公司 张朋;建筑给水中的水锤防护技术[N];经济信息时报;2009年
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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 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
3 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
4 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
5 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
6 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
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 沈承;城市供水管网节点混合模型研究[D];浙江大学;2012年
10 赵元;输配水系统的脆弱性及风险评估研究[D];天津大学;2009年
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1 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
2 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
3 程鹏;给水管网系统震后水力状态评价及可恢复性研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 贺忆;给水管网直接优化设计方法研究[D];合肥工业大学;2013年
5 苗大勇;郑州市给水管网管理探究[D];长安大学;2013年
6 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
7 丁丽丽;给水管网事故工况建模方法研究[D];郑州大学;2012年
8 王东京;基于状态估计的给水管网状态模拟与优化调度信息平台开发[D];扬州大学;2012年
9 刘梦云;基于多目标和声搜索算法的给水管网优化设计的研究[D];浙江工业大学;2013年
10 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
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