结合图论与地理信息系统的供水管网分区优化
2012-12-02俞国平
同济大学学报(自然科学版) 2012年12期
关键词:阀门
刘 俊,俞国平
(1.同济大学 环境科学与工程学院,上海200092;2.启东市住房和城乡建设局,江苏 启东226200)
随着城市化进程的加速,供水管网规模也随之扩大,大型的供水管网具有成千上万千米的配水管线,导致发现和定位漏损十分困难.近20 多年来出现了一种新的供水管网漏损管理结构,即将管网划分为若干个分区(DMAs),便于分别确定不同区块的漏损,并将主要的降低漏损工作集中在漏损严重区域,从而显著降低管网漏损.DMAs既有优点,又存在缺点[1].总体上供水系统分区后带来的漏损控制优势大于可靠性降低导致的风险,而且可以通过合理的管理降低分区带来的不利影响.
复杂管网如何实现分区是项复杂的工作.为了降低分区的复杂性,一般需要逐级分区[2].分区方法主要包括人工经验分区、拓扑结构分区和智能优化分区.人工经验分区主要依赖管理者对供水管网的深入理解,运用日常管理运行中积累的经验进行分区,并应用管网模拟验证分区的合理性.Grayman等[3]以人工经验方法通过添、减、修改现有管段调整阀门开启度进行管网的分区设计.Swamee等[4]使用流量路径概念进行多水源供水管网分区.黄茂林[5]综合考虑各种分区方案,通过管网模拟确定了推荐方案.人工经验分区具有较大的主观性,由于供水管网的规模大、复杂程度较高,不可能对供水管网的性能、结构完全了解,因而得到的分区可能会有缺陷.
拓扑结构分区利用拓扑学、图论等知……
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