《城鎮供水管網系統模擬理論與工程實踐》是2021年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 書名：城鎮供水管網系統模擬理論與工程實踐
- 作者：舒詩湖
- 類別：工業技術
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2021年
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝-膠訂
- ISBN：9787030690029
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《城鎮供水管網系統模擬理論與工程實踐》詳細介紹了供水管網系統仿真模擬的技術理論，包括數學模型、最佳化算法和不確定性分析理論等；詳細描述了管網建模的技術過程，包括模型系統構架與頂層設計、數據採集與錄入、現場測試、水量分配、參數設定、模型校核、模型套用和模型維護等；重點介紹了管網水力模型在規劃設計、運行調度中的套用案例，分享了世博園區供水管網水質模型建設與套用探索。
圖書目錄
目錄
《博士後文庫》序言
序
前言
上篇 理論研究
第1章 緒論 3
1.1 研究背景 3
1.2 我國供水管網系統建模的機遇與挑戰 4
1.2.1 管網建模的機遇 4
1.2.2 管網建模的挑戰 5
1.3 供水管網模型的研究進展 7
1.3.1 管網水力模型的研究與套用 7
1.3.2 管網水質模型的研究與套用 11
1.3.3 模型自動校核研究進展 15
1.4 研究目的與意義 16
第2章 管網模型參數實測與水力模型建立 17
2.1 建模技術流程 17
2.2 模型參數實測 18
2.2.1 大用戶用水規律(用水模式)實測 19
2.2.2 管道阻力係數實測 21
2.2.3 閥門阻力係數實測 27
2.2.4 水泵特性曲線實測 35
2.2.5 節點高程GPS實測 37
2.3 供水管網系統動態模型建立 39
2.3.1 管網和SCADA數據要求 39
2.3.2 管網模型和SCADA接口設計 40
第3章 管網水力模型自動校核 41
3.1 管網水力模型校核 41
3.1.1 模型校核精度分析 42
3.1.2 模型校核方法 44
3.2 最佳化過程採用的遺傳算法 45
3.2.1 遺傳算法基本原理 45
3.2.2 遺傳算法數學機理 48
3.2.3 快速混亂遺傳算法 50
3.2.4 非控制排序遺傳算法 53
3.3 監測點最佳化布置 57
3.3.1 監測點最佳化布置模型建立 57
3.3.2 監測點最佳化模型求解 58
3.3.3 監測點最佳化結果分析 60
3.4 自動校核面臨的問題和對策 62
3.5 模型自動校核結果分析 65
第4章 管網水質模型自動校核及其套用 70
4.1 單物質反應模型 71
4.1.1 單物質反應模型原理 71
4.1.2 單物質反應模型求解 72
4.2 多物質反應模型 74
4.2.1 多物質反應模型原理 74
4.2.2 多物質反應模型求解 75
4.3 管網水質節點混合模擬方法改進 77
4.4 水質模型校核方法改進 79
4.4.1 水質模型校核標準 80
4.4.2 水質模型自動校核改進 81
4.4.3 水質模型自動校核結果分析 82
4.5 管網細菌再生長模型套用 85
4.5.1 單物質反應模型對異養菌的間接模擬 85
4.5.2 多物質反應模型對管網中細菌的直接模擬 92
第5章 供水管網不確定性來源與變數隨機性分析 96
5.1 管網系統不確定性的來源 96
5.2 管網系統變數隨機性分析 97
5.2.1 管網工況動態性 97
5.2.2 管網拓撲結構複雜性 98
5.2.3 用水量時空分布的不均衡性 98
5.2.4 管段流量和節點壓力的隨機性分析 98
第6章 基於隨機抽樣的不確定性分析理論與實例研究 101
6.1 確定性模型計算理論 101
6.1.1 基本水力條件 101
6.1.2 環狀管網計算方法 102
6.2 不確定性分析理論方法 103
6.3 管網系統隨機抽樣模擬理論方法 105
6.4 隨機抽樣方法研究 107
6.5 基於隨機抽樣的不確定性分析實例研究 108
6.5.1 基於隨機抽樣模擬的實例分析 109
6.5.2 模型精度評估建議 111
6.5.3 基於隨機抽樣模擬的管網軟體開發 112
下篇 工程套用
第7章 超大城市供水規劃分析與模型套用 119
7.1 供水管網概況 119
7.1.1 供水現狀 119
7.1.2 信息化程度 122
7.1.3 水廠和增壓泵站 123
7.1.4 供水管網系統 125
7.1.5 供水管網運行調度 126
7.2 供水管網模型現狀調研 127
7.2.1 管網模型現狀 127
7.2.2 各區域供水管網模型校核與評估 129
7.2.3 中心城區管網模型整合 131
7.3 供水規劃調研及需水量預測 132
7.3.1 各供水區域規劃資料梳理 132
7.3.2 各供水區域階段需水量預測 135
7.4 預測需水量調整及供水結構調整方案 137
7.4.1 預測需水量調整 137
7.4.2 供水結構調整原則 137
7.4.3 供水結構調整方案 138
7.4.4 調整方案模擬計算及結果評估 141
7.4.5 工程費用初步匡算 145
7.5 各階段供水方案模擬驗證 145
7.5.1 2012年供水方案及模擬驗證 145
7.5.2 2013年供水方案及模擬驗證 147
7.5.3 2015年供水方案及模擬驗證 150
7.5.4 2020年供水方案及模擬驗證 154
7.5.5 各階段供水方案模擬驗證結果 159
7.6 水源切換下管網系統安全評估 159
第8章 管網模型在中型城市供水規劃中的套用 166
8.1 中長期需水量預測 167
8.1.1 灰色預測方法簡介 168
8.1.2 需水量預測模型建立與求解 169
8.1.3 預測結果與精度分析 170
8.2 規劃模擬及方案比較 172
8.2.1 方案評價指標 172
8.2.2 2015年供水規劃 173
8.2.3 2020年供水規劃 176
第9章 中小城鎮供水管網模型套用研究 181
9.1 供水管網現狀評估 181
9.1.1 供水概況 181
9.1.2 模型概況及套用研究 183
9.2 水廠停役模擬分析 190
9.3 饋水分析 192
9.4 小結與建議 194
第10章 世博園區供水管網水質模型探索 195
10.1 供水管網線上監測系統 195
10.2 供水SCADA系統 199
10.3 管網水質模型的建立和套用 200
10.3.1 管網水力模型 200
10.3.2 管網水質模型 203
10.4 小結與建議 210
參考文獻 212
編後記 214
