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《扬州大学》 2017年
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城镇污水管道工程系统优化方法与应用研究

田建冬  
【摘要】:城镇污水管道工程是事关社会民生的重点工程,也是关系到国家经济和社会可持续发展的城镇重要基础设施之一。将城镇污水即时、安全、通畅地收集、输送至污水处理设施,经净化处理后达标排放至承泄区,从优化设计源头上,控制并降低污水管道工程系统投资成本与运行成本具有重要的现实意义。由于城镇污水管道工程系统其管网线路较长,管网分布范围广,污水输送主管流量大,加压泵站和污水处理厂布局受环境影响较大,是一项复杂的系统工程;加上整个污水收集、输送、处理和再生水回用项目建设成本和运行成本较高,因此,如何科学和合理地利用有限的资金,综合考虑污水加压泵站、污水处理厂规划布局、再生水回用加压泵站与管网工程优化,实现污水管道工程系统基础设施投资效益的最优化,已成为投资者关注的焦点问题,也是科研工作者需要面临的一个重要研究课题。论文以城镇污水管道工程系统优化设计为研究对象,在认真学习并总结了国内外有关污水管道工程系统工程优化理论成果的基础上,利用大系统分解-聚合、正交试验选优等方法,对城镇污水管道工程系统优化问题开展了全面研究,建立一系列优化数学模型,提出了相应的求解方法,主要研究内容和研究成果如下:(1)针对城镇污水收集支、干管管网工程优化设计问题,在其管道铺设型式、材质、布局、长度已定情况下,建立了城镇污水收集支、干管管网工程优化设计非线性数学模型,提出了大系统分解-动态规划聚合求解方法,为非满流重力式管网工程管径优化设计问题的研究提供了参考。(2)针对城镇污水收集支、干、主管管网工程优化设计问题,在其管网工程管道铺设型式、材质、布局、长度已定情况下,建立了管段首末允许水头损失已定城镇污水收集支、干、主管管网工程优化设计数学模型,提出了大系统二级分解-动态规划聚合求解方法,该方法的应用研究为进一步丰富和发展大系统优化理论具有十分重要的现实意义。(3)针对城镇污水输送管网工程系统优化设计问题,建立了污水输送有(无)压管网工程系统优化设计非线性数学模型,提出了污水输送加压管网工程泵站设计扬程离散枚举-管径一维动态规划优化求解方法,和污水输送无压管网工程一维动态规划求解方法,通过对有压、无压输送方案进行比选,确定最终设计方案,为城镇污水输送管网工程系统优化设计探索了一条新方法。(4)针对加压泵站布局待定的污水输送有压管网工程系统优化设计问题,建立了加压泵站与管网工程系统优化设计非线性数学模型,提出了大系统试验选优-子系统动态规划求解方法。该方法可解决各加压泵站规模和对应管网工程各分管段管径优化问题,若加压泵站设置0设计扬程水平,还可解决加压泵站个数与位置最优化问题。该方法可为城镇排水管网工程与排水泵站系统规划优化提供一种新途径。(5)针对城镇污水处理厂布局与泵站管网工程系统优化设计问题,建立了污水处理厂与泵站管网工程系统优化设计复杂非线性数学模型,提出了大系统二级试验选优-子系统动态规划求解方法,该方法可解决污水处理厂布局(即污水处理厂个数与位置)和各污水泵站设计扬程优化问题,以及对应管网工程各分管段管径优化问题,可为城镇污水处理厂规划布局优化方法的理论研究提供参考。(6)针对再生水回用输水管网工程系统优化设计问题,建立了加压泵站与输水管网工程优化设计复杂非线性数学模型,提出了加压泵站设计扬程枚举和管径大系统分解-动态规划聚合求解方法,通过对加压泵站不同设计扬程进行方案比选,可解决加压泵站设计扬程和输水管网工程管径最优问题,对城镇供水管网工程及加压泵站的优化设计问题提供了理论参考。论文通过案例分析对建立的数学模型和提出的求解方法进行了合理性验证,从而形成了 一套全面的城镇污水管道工程系统工程优化设计方法和优化理论体系,为城镇雨水排水工程和城镇饮水供水工程优化设计提供了理论参考。
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X703

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾本有;钟平安;陈娟;吴业楠;;复杂防洪系统联合优化调度模型[J];水科学进展;2015年04期
2 赵文猛;刘明波;朱建全;;考虑风电随机性的电力系统厂/网双层分解协调经济调度方法[J];电网技术;2015年07期
3 史振铜;程吉林;杨树滩;常本春;蒋咏;;南水北调东线江苏段库群水资源优化调度方法研究[J];灌溉排水学报;2015年04期
4 龚懿;刘静森;;基于单机组试验选优的并联泵站群组合优化运行算法研究[J];南水北调与水利科技;2015年02期
5 雷会玉;余晓明;朱祥政;张晓;;上海某大型污水泵站变频泵节能运行分析[J];能源研究与信息;2015年01期
6 王永华;赵科;;超滤-反渗透用于煤化工回用水处理的工程设计[J];工业水处理;2015年02期
7 陈西臻;刘攀;何素明;张旺;李泽君;张靖文;;基于聚合–分解的并联水库群防洪优化调度研究[J];水资源研究;2015年01期
8 张云;汪义杰;崔树彬;陈晓宏;;澳门再生水利用总体方案研究[J];灌溉排水学报;2014年06期
9 滕金文;;那坡县污水厂一期配套管网工程设计方案对比[J];中国给水排水;2014年20期
10 刘静森;程吉林;龚懿;;城镇圩区排涝泵站群日常运行方案优化[J];农业工程学报;2014年17期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 何瑶;张亮;;基于回用对象的再生水管网差异性规划研究——以深圳市两个典型片区为例[A];城市时代,协同规划——2013中国城市规划年会论文集(05-工程防灾规划)[C];2013年
2 王国华;谭学军;陈嫣;;城市集中与分散污水系统决策模型构建研究[A];全国排水委员会2012年年会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王文芬;农村饮水安全集中式供水工程管网优化方法与应用研究[D];扬州大学;2014年
2 龚懿;南水北调东线泵站(群)运行的相关优化方法研究[D];扬州大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任轲;安康市恒口新区排水管网规划及优化设计[D];西安建筑科技大学;2016年
2 韩笑;再生水管网多目标优化设计模型研究[D];天津理工大学;2015年
3 谷小平;基于生态城市建设的给排水管网及污水再生利用系统优化研究[D];西安建筑科技大学;2014年
4 张健;南水北调东线一期工程洪泽站优化运行方法研究[D];扬州大学;2014年
5 王中华;城市污水再生回用优化研究[D];合肥工业大学;2012年
6 张丽萍;污水管网系统设计优化[D];浙江工业大学;2012年
7 刘宝忠;临港产业区污水处理系统规划布局研究[D];天津大学;2011年
8 吕祥瑞;城市再生水系统优化配置的研究[D];天津大学;2010年
9 崔颖;排水管道设计优化的遗传与模拟退火混合算法研究[D];重庆大学;2009年
10 张丽丽;城市污水处理厂集中式和分散式建设的对比研究[D];合肥工业大学;2009年
【共引文献】
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 田建冬;城镇污水管道工程系统优化方法与应用研究[D];扬州大学;2017年
2 刘静森;平原圩区排涝泵站群常规调度优化方法硏究[D];扬州大学;2015年
3 王文芬;农村饮水安全集中式供水工程管网优化方法与应用研究[D];扬州大学;2014年
4 桑国庆;基于动态平衡的梯级泵站输水系统优化运行及控制研究[D];山东大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王婉琳;基于集成学习的再生水资源配置方法研究[D];西安理工大学;2018年
2 吴晓萍;基于外部价值分析的城市再生水资源利用补偿机制研究[D];西安建筑科技大学;2018年
3 钟昕;再生水项目投入与经济增长关系的实证研究[D];西安建筑科技大学;2018年
4 刘国军;北京城区污水处理与污水产生量关系及对河道水质影响的研究[D];中国地质大学(北京);2017年
5 戴迪楠;基于生物毒性检测的污水水质安全评价及污水深度处理生物毒性削减特性的研究[D];西安建筑科技大学;2017年
6 苗范静;公园式污水处理厂的景观生态建设探索[D];福建师范大学;2017年
7 孟勤超;基于改进型SPEA2算法的给水管网多目标优化设计[D];北京工业大学;2017年
8 夏楚凡;MBR发生丝状菌膨胀前后出水THMs生成特性的研究[D];山东大学;2017年
9 段国栋;基于遗传算法的排水管道参数优化问题研究[D];广西师范大学;2017年
10 倪隆硕;人工鱼群算法在排水管网优化中的应用[D];天津大学;2017年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘小聪;王蓓蓓;李扬;孙宇军;;基于实时电价的大规模风电消纳机组组合和经济调度模型[J];电网技术;2014年11期
2 陈文龙;宋利祥;邢领航;张文明;周建中;;一维-二维耦合的防洪保护区洪水演进数学模型[J];水科学进展;2014年06期
3 张晓辉;闫柯柯;卢志刚;钟嘉庆;;基于场景概率的含风电系统多目标低碳经济调度[J];电网技术;2014年07期
4 李一铭;李文沅;颜伟;赵霞;贾晓峰;;基于机会约束规划模型降低机组寿命损耗的日调度计划[J];电网技术;2014年07期
5 赵文猛;刘明波;;求解含风电场随机机组组合问题的动态削减多切割方法[J];电力系统自动化;2014年09期
6 付一木;刘明波;;求解多目标随机动态经济调度问题的场景解耦方法[J];电力系统自动化;2014年09期
7 邓培德;;城市雨水道设计洪峰径流系数法研究及数学模型法探讨[J];给水排水;2014年05期
8 徐秋实;邓长虹;赵维兴;何俊;吴之奎;;含风电电力系统的多场景鲁棒调度方法[J];电网技术;2014年03期
9 宋艺航;谭忠富;李欢欢;刘文彦;;促进风电消纳的发电侧、储能及需求侧联合优化模型[J];电网技术;2014年03期
10 王森;程春田;李保健;张世钦;胡永洪;赵凯华;;防洪优化调度多约束启发式逐步优化方法[J];水科学进展;2013年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 龚懿;南水北调东线泵站(群)运行的相关优化方法研究[D];扬州大学;2011年
2 付玉娟;基于GIS的灌溉输配水管网优化研究[D];西北农林科技大学;2008年
3 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
4 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王怡然;改进的混合蛙跳算法及其多目标优化的应用研究[D];甘肃农业大学;2013年
2 王星;现代城市排水系统研究[D];长安大学;2013年
3 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
4 张高嫄;供水管网水质可靠性与污染源定位研究[D];天津大学;2012年
5 柳晓明;基于自适应粒子群算法的城市给水管网优化设计[D];重庆大学;2012年
6 孙柏;供水管网水力水质模型及其校核研究[D];湖南大学;2012年
7 杨波;城市污水再生利用紫外线消毒试验研究[D];西安建筑科技大学;2009年
8 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
9 张丽丽;城市污水处理厂集中式和分散式建设的对比研究[D];合肥工业大学;2009年
10 李青;天津市再生水建设与使用模式研究[D];天津大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尚英杰;;污水管道工程技术要点概述[J];城市建设理论研究(电子版);2017年29期
2 张燕钧;;非开挖敷管技术在市政污水管道工程中的应用[J];科技展望;2015年15期
3 严亚明;;市政雨污水管道工程施工质量问题及对策[J];山东工业技术;2015年15期
4 王春华;杜明明;;雨污水管道工程施工及质量控制[J];技术与市场;2013年07期
5 刘海斌;;市政污水管道工程的施工质晕控制[J];中华建设;2013年10期
6 佐志强;;市政污水管道工程质量控制探讨[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2013年03期
7 任菲菲;“几张纸”顶大用,免受处罚六万元[J];北京档案;1989年01期
8 朱春山;;浅析污水管道工程中非开挖牵引管方法应用[J];四川水泥;2017年03期
9 王桂锋;;中小企业如何对现代市政污水管道工程进行合理设计的探讨[J];中小企业管理与科技(中旬刊);2017年06期
10 ;齐齐哈尔市北苑开发区污水管道工程[J];给水排水;2009年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 廖治军;;市政污水管道施工及质量控制浅析[A];荆楚学术2018年6月(总第二十期)[C];2018年
2 陈昌彦;刘国;张辉;;北京某地下污水管道工程杂填土地基加固处理质量综合检测[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年
3 李彦涛;冯旭海;;振冲劈裂注浆在污水管道工程中的应用[A];全国矿山建设学术会议论文选集(下册)[C];2004年
4 李卫群;;浅议顶管法在污水管道工程中的应用[A];第四届全国给水排水青年学术年会论文集[C];2000年
5 高常宝;李现恩;袁秀春;;顶管快速施工技术探讨[A];全国矿山建设学术会议论文选集(下册)[C];2004年
6 宋曰泉;王福万;郑招生;栗晓明;;市政道路工程污水管道预防渗漏施工工艺浅议[A];濮阳市首届学术年会论文选编[C];2006年
7 郭中迎;武燕;;关于小区管网工程施工的几点浅析[A];土木建筑学术文库(第10卷)[C];2008年
8 时强;孟凡深;乔诚;张东晓;王莹;崔扬;;埋地复合材料泵站井受力分析研究[A];力学与工程应用(第十六卷)[C];2016年
9 徐艳茹;叶渊杰;娄红岩;陈坚;;白沙滩泵站叶片调节机组运行优化分析[A];2009全国大型泵站更新改造研讨暨新技术、新产品交流大会论文集[C];2009年
10 程吉林;张仁田;龚懿;张礼华;朱红耕;邓东升;冯旭松;仇锦先;;南水北调东线源头泵站站内优化运行方法研究[A];Collection of 2009 International Forum on Water Resources and Sustainable Development[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 任晓慧;高家营镇污水管道工程开工建设[N];张家口日报;2010年
2 记者 韩红新 李磊 实习生 马文娟;管网建设本月起将大面积铺开[N];兰州日报;2009年
3 记者 孙漫;为榕城铺好“里子”[N];福州日报;2014年
4 徐向阳;莆田倾力环境保护[N];福建科技报;2006年
5 林亦霞 吴美琳;统一处理 达标排放[N];湄洲日报;2010年
6 记者 任德京;多理解 多支持 确保打赢治污攻坚战[N];兰州日报;2010年
7 王祉麟;分包分到赔钱 问题肯定不少[N];国际商报;2006年
8 臧小冬;污水处理厂管网工程启动[N];朝阳日报;2009年
9 记者  张佳玮;疏浚排污“大小血管”[N];温州日报;2006年
10 记者 裴旭薇;坚持质量第一 打造民心工程[N];运城日报;2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田建冬;城镇污水管道工程系统优化方法与应用研究[D];扬州大学;2017年
2 龚懿;南水北调东线泵站(群)运行的相关优化方法研究[D];扬州大学;2011年
3 高静;大型城市污水处理厂EEs去除及低水温下生物增效研究[D];郑州大学;2017年
4 杨红;A/A/MBBR工艺在污水处理厂改造中的应用研究[D];中国地质大学(北京);2006年
5 桂红艳;城市污水处理厂对周边环境污染及防治初步研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2007年
6 盛彦清;广州市典型污染河道与城市污水处理厂中恶臭有机硫化物的初步研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2007年
7 李晓东;城市污水处理厂数据挖掘及相关技术研究[D];湖南大学;2007年
8 蒋茹;基于不确定性理论与方法的城市污水处理厂优化决策研究[D];湖南大学;2007年
9 李俊;微生物菌剂对污水处理厂污泥减量的影响研究[D];西南大学;2008年
10 阴佳腾;基于近似动态规划的城轨列车运行一体化调整方法研究[D];北京交通大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈少娟;W污水管道工程项目质量管理体系研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
2 周航;某大型城市污水处理厂污染负荷溯源及来水水质控制策略研究[D];上海师范大学;2016年
3 曹力群;污水处理水力学分析、控制与泵站节能分析[D];杭州电子科技大学;2009年
4 何长君;S乡洪水管网工程建设的风险评价与控制[D];吉林大学;2018年
5 隋岳峰;东海污水处理厂建设项目可行性研究[D];中国海洋大学;2009年
6 张硕;城市污水处理厂工艺设计和运行优化的研究[D];华北电力大学(河北);2006年
7 鲍竣科;决策支持系统在泵站改造中的应用研究[D];西南农业大学;2004年
8 马尔慧;明北污水处理厂工艺设计与运行效果分析[D];哈尔滨工业大学;2017年
9 高玉蒲;沈阳市某污水处理厂提标改造工程设计及运行效果分析[D];哈尔滨工业大学;2017年
10 梁佳良;某污水处理厂改造工程工艺研究[D];长安大学;2018年
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