城市供水系统动态建模技术研究

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1、⑧申请同济大学工学硕士学位论文城市供水系统动态建模技术研究培养单位：环境科学与工程学院一级学科：土木工程二级学科：市政工程研究生：段焕丰指导教师：俞国平教授二oo六年二月摘要本论文针对城市供水管网系统进行水力建模进行了理论研究和实践，并结合GIs等数据信息管理系统，形成能够方便运行使用的模拟软件。结合肇庆市供水系统水力模拟软件研究与开发工程项目，建立实用的水力模型，提出有效的水力计算算法，为城市管网系统运行管理、供水质量监测、水力模拟以及供水系统的改造扩建提供理论依据和运行决策。本论文的理论研究主要分为三部分。第一部

2、分研究了城市用水量调查处理技术和预测方法，对城市中的大用户进行了分类调查，提出了一种新的数据模式处理方法，并很好地应用到了肇庆市供水系统用水量数据处理中。第二部分研究了配水系统的配水模式与计算，对传统建模理论中关于沿线流量分配简化计算带来的误差，进行了影响敏感性分析；同时提出了沿线配水模式和水力计算公式推导形式。第三部分主要探讨了管网平差计算方法，提出了一种新的平差方法——基本回路法；并对于其中的计算机技术处理方法进行了研究，引入了压缩矩阵、基本回路生成树法以及改进平方根法等算法结合；同时，在计算过程中对枝状网也进行

3、了技术处理，提高了计算的速度。通过具体实例的应用实践与验证，证明了本研究提出的理论和算法的有效性和可行性。从各具体实例计算得到的结果来看，该方法在精度和速度上都得到了较大的改进。最后，对本研究需要进一步的工作方向进行了简要讨论，并提出了相关的建议和展望。关键词：水力建模，模式处理，用水量预测，配水模式，基本回路法AbstractABSTRACT111ispaperfbcusedonthehydraulicmodelinginwatefnetworks．CombiningwithGISdatamanagementsys

4、tems，aneasysimulationcodewasprogrammedtopracticethetheoreticalstlldy．Accordingtoarealen舀neeringprojectinzhaoqingCity，withtheeffectivealgorithms，ahydraulicmodelwassetuptosimulatethedynamichydrauliccondifions，monilorthewaterquality，opemteandexpandthewaternetworks

5、．Thetheoreticalstudyofthisthesjsindudedthreepans．The触tpartintroducedthemettlodsaⅡdtechniquesabouturballwaterconsumptioⅡiⅡvestigationsandforecastillg．AnewmethodologytogetthedatapattemsbmughtfonVardthmuglltheclassinginvestigationformainconsumerspfocessedinthemode

6、l访g，andfunhemore，itwasappliedcommendablyinwaterdemaIlddatamanagementiⅡwatersupplysystemsofZhaoqi士19City．Thesecondpartstudiedonthewaterdistributionpattemsanditscomputationforurbanne铆orks．Itanalyzedt上leinnuenceoftraditionalmethodofnowdistributionalongtheline，andp

7、utfb州ardrclevantdeducedfomulaforthat．Lastpartmainlydiscussedthehydraulicfinitedi雎rencealgomm．Withanewalgorithm—BaSicL00pMethod_forhydrauliccomputationwassuggested，somepowerfulalgorithmssuchascompfessedmatrixes，BasicLOOpneemetllodandamelioratedsquaretechIliquewe

8、reintmduced．BfaIlchnet、】l，orkwasalsotreaCedtechnicallytosaVethecomputertime．Bythecasestudyofwaterne研orksiIIlulationcode，meeffcctaIldfcasibilityofthealgor“hmwereproved．Fomthe