第一篇：優(yōu)化給水調(diào)度

優(yōu)化給水調(diào)度，做好麻陽供水

前言：供水調(diào)度是提高供水企業(yè)社會效應(yīng)和經(jīng)濟效益的生產(chǎn)指環(huán)中心，城市供水事業(yè)的不斷發(fā)展，必將促進生產(chǎn)調(diào)度工作進一步走向現(xiàn)代化的科學(xué)管理的新領(lǐng)域。為了開拓供水調(diào)度的新局面，適合社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展的需要，必將促使我們根據(jù)每個供水企業(yè)本身的供水特點，科學(xué)的制定企業(yè)供水調(diào)度方案，努力實現(xiàn)自來水生產(chǎn)、供應(yīng)雙贏的局面。

一、麻陽自來水公司供水現(xiàn)狀

麻陽縣自來水公司成立于1989年，現(xiàn)已建有兩座水廠：風(fēng)嘴水廠和錦江水廠。風(fēng)嘴水廠位于麻陽一中方向，生產(chǎn)能力日產(chǎn)1萬噸，通過一條DN400mm供水主管同主管網(wǎng)于堯里二橋相連。錦江水廠建于五三加油站方向，生產(chǎn)能力日產(chǎn)1萬噸，通過一條DN400mm供水主管同主管網(wǎng)于火車站建行處相連。城南加油站后山頂建有一座可以蓄水2000噸的蓄水池。自來水公司經(jīng)過多年對水廠和供水管網(wǎng)的建設(shè)投入，根據(jù)本司實際供水特點，合理調(diào)度，已能夠使廣大居民用上放心的自來水，但這還遠遠不夠，供水行業(yè)作為一個社會效應(yīng)和經(jīng)濟效益并重的企業(yè)，充分發(fā)揮生產(chǎn)潛能，進一步優(yōu)化產(chǎn)銷調(diào)度，整合資源，爭取最大的經(jīng)濟效益是每個供水企業(yè)追求的最終目標(biāo)。

二、我司各主要環(huán)節(jié)的運行現(xiàn)狀以及其調(diào)度優(yōu)化

1、水廠供水現(xiàn)狀

麻陽自來水公司現(xiàn)有鳳嘴和錦江兩座水廠，鳳嘴水廠二泵房主要

供水設(shè)備如下：1號機組電機45千瓦，楊程45米，流量每小時200立方；2號機組電機30千瓦，楊程21米，流量每小時410立方；3號機組電機55千瓦，楊程24米，流量每小時485立方；錦江水廠二泵房主要供水設(shè)備如下：1號機組電機55千瓦，楊程42米，流量每小時280立方；2號機組電機55千瓦，楊程42米，流量每小時280立方；3號機組電機132千瓦，楊程43米，流量每小時684立方，3號機組電機配有變頻調(diào)速設(shè)備。利用現(xiàn)有設(shè)備，兩水廠目前生產(chǎn)能力達到日產(chǎn)2萬噸，完全能夠滿足廣大居民生產(chǎn)、生活需要，但如何減少生產(chǎn)成本，充分題。發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)潛能，始終是我們供水調(diào)度長抓不懈的研究課

2、水廠調(diào)度優(yōu)化：

水廠作為自來水生產(chǎn)部門，保質(zhì)保量優(yōu)質(zhì)供水是其主要職能，在做好優(yōu)質(zhì)供水的同時，我們怎樣才能節(jié)能降耗？這就需要做好水廠的調(diào)度工作，優(yōu)化調(diào)度方案。根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，及水廠的現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備，怎樣做好優(yōu)化調(diào)度，提出如下看法：

（1）做好水廠調(diào)度首先要建立一套完整的生產(chǎn)信息收集系統(tǒng)，通過對日常供水的水量、水壓實時監(jiān)控，水質(zhì)的變化，建立完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，根據(jù)供水水量、水壓、水質(zhì)變化情況，實時合理調(diào)度水廠生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效益，降低生產(chǎn)成本。

（2）確立水廠各時段機組開啟聯(lián)合供水的最優(yōu)組合方案，及通常所說的最優(yōu)調(diào)度方案。該方法在實際應(yīng)用中最廣泛，而且至今仍在繼續(xù)研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)方法。根據(jù)本司日常供水情況，充分利用鳳嘴、錦江兩水廠水泵型號較多的特點，多種選擇、合理搭配，實現(xiàn)水泵運行的組合最優(yōu)化。

（3）合理確定變速泵的最佳運行轉(zhuǎn)速。水泵的無極變速是目前各水司節(jié)能降耗的一種確實可行的成熟技術(shù)，通過對水泵轉(zhuǎn)速的精確控制，使水泵的運行始終處于高效區(qū)運行。因而在實際運行中，既能滿足優(yōu)化運行的要求，同時還能保證水泵在高效區(qū)運行，取得良好的經(jīng)濟效益，是較為科學(xué)合理的調(diào)控方式。我司僅在錦江水廠3號機組上安裝了變頻調(diào)速裝置。為了充分挖掘該機組的潛力，在適當(dāng)?shù)墓┧畷r段可采取與其他定速泵相互搭配的方式聯(lián)合運行，更好地滿足優(yōu)化運行的要求。

三、1、管網(wǎng)運行狀況

麻陽縣城供水管網(wǎng)經(jīng)過多年鋪設(shè)、改造，現(xiàn)已形成一個完整的供水網(wǎng)絡(luò)，能夠保質(zhì)、保量把自來水送到千家萬戶。

2、管網(wǎng)調(diào)度優(yōu)化

經(jīng)過多年建設(shè)，麻陽縣城供水管網(wǎng)的供水能力得到了很大發(fā)展，雖然取得了一定的成績，但是我們要看到其中的不足，這就需要我們加大對管網(wǎng)運行狀況深入了解，科學(xué)優(yōu)化管網(wǎng)調(diào)度。

（1）加強對供水管網(wǎng)水壓實時監(jiān)控力度。管網(wǎng)調(diào)度的中心內(nèi)容是：壓力均衡、減少跑漏。如何做到這一點，需要我們根據(jù)管道的大小、走向，縣城地形做詳細了解，在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域布置一定數(shù)量的測壓儀器，根據(jù)管網(wǎng)運行壓力，實時調(diào)整，科學(xué)調(diào)度。

（2）管道合理布局、閥門補充調(diào)配。管道布局要合理，要根據(jù)縣

城人口區(qū)域分布密度，供水面積，使主管道走向合理，盡量滿足主要用水區(qū)域的水壓、水量，維持好整個供水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。但是，網(wǎng)絡(luò)供水不是一承不變的，隨著城市的不斷發(fā)展變化，供水情況也會隨之而變，這就需要合理使用閥門進行調(diào)配，通過閥門開啟程度的變化，改變水流方向，使需要用水地方情況得到解善，減輕管網(wǎng)壓力負荷，維持管網(wǎng)壓力均衡。在做好上敘工作的同時，我們要加強管網(wǎng)巡查力度，維護好管網(wǎng)、設(shè)備的運行狀況，減少跑漏，降低供水運行成本。

（3）充分利用高位水池地勢、蓄水能力，合理制定高位水池的蓄水高度，使它在用水低峰時蓄水，在用水高峰時供水，起到“削峰填谷”作用，使得供水泵站的供水量的變化趨于平緩，同時能滿足變化劇烈的用水量要求，減輕用水高峰時水廠的負荷，減少水泵的開啟次數(shù)，同時還能減少周圍地區(qū)的水壓變化，起到穩(wěn)定水壓的作用。我司應(yīng)結(jié)合我縣縣域面積較小，用水量較小且用水量的時變化系數(shù)較大的實際情況，充分發(fā)揮現(xiàn)有高位水池的流量調(diào)節(jié)作用，拓寬定速水泵的高效運行時段。此外，通過提高清水池的運行水位，可減少水廠二泵房的水泵作功，減少產(chǎn)水的單位電耗。

四，我司供水整體調(diào)度現(xiàn)狀及優(yōu)化發(fā)展前景

自自來水公司成立以來，經(jīng)過不懈努力探索，形成了一套切實可行調(diào)度模式，這種經(jīng)驗型調(diào)度模式雖然一定程度上能滿足城市供水的需要，由于它建立在主觀經(jīng)驗上，缺少科學(xué)的理論依據(jù)，所以它存在一定的缺陷，隨著我司的不斷發(fā)展壯大，水量的逐年增長，以及原材料的不斷漲價，管網(wǎng)逐年老化，制水成本也隨之增加，優(yōu)化供水調(diào)度，降低供水成本迫在眉睫。沒有度調(diào)就沒有效益，沒有度調(diào)就沒有發(fā)展。結(jié)合我司實際，個人認為應(yīng)該從以下幾點開展工作:

1、在思想觀念上把調(diào)度提高到更高戰(zhàn)略高度，把簡單“優(yōu)化調(diào)度”推向系統(tǒng)優(yōu)化運行的新高度。隨著我縣經(jīng)濟和居民生活水平的提高，城市給水系統(tǒng)在城市社會活動和經(jīng)濟活動中所起的作用將會越來越重要。城市給水系統(tǒng)的規(guī)模會逐漸擴大，其構(gòu)造和設(shè)施也越來越復(fù)雜，這樣就使調(diào)度管理趨于復(fù)雜，經(jīng)驗調(diào)度的管理方法將逐漸淡出歷史的舞臺，因而，實現(xiàn)管理現(xiàn)代化、決策科學(xué)化的要求也就會成為一個日益迫切需要面對和解決的問題。

2、實際工作中，應(yīng)站在戰(zhàn)略的高度重視各項基礎(chǔ)工作的開展和相關(guān)的信息積累。給水系統(tǒng)是用管網(wǎng)、泵站、高位水池及為數(shù)眾多的調(diào)控設(shè)備和附件組成，要對這樣一個系統(tǒng)進行優(yōu)化，關(guān)鍵是將實際問題抽象為能準(zhǔn)確反映城市給水系統(tǒng)運行狀況的數(shù)學(xué)模型。而只有建立在準(zhǔn)確的給水系統(tǒng)信息上的優(yōu)化調(diào)度模型才是給水系統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)得以科學(xué)運行的保證。而后者對于水廠高效、經(jīng)濟運行，管網(wǎng)的實時監(jiān)控和調(diào)度具有不可替代的指導(dǎo)意義。

3、加大優(yōu)化調(diào)度的科技投入。供水調(diào)度是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工作，要把管網(wǎng)調(diào)度和生產(chǎn)調(diào)度有機相結(jié)合起來，簡單依靠人工操作是非常困難的。提高工作效率，優(yōu)化合理調(diào)配，離不開科學(xué)技術(shù)的支持。首先，增加高科技供水設(shè)備的投入。如管網(wǎng)遙控側(cè)壓儀、水泵無極變速裝置等等，“巧婦難為無米之炊”，只有依靠高科技的設(shè)備，優(yōu)良的調(diào)度方案，才能夠把節(jié)能降耗工作做到事半功倍的效果。其次，建立

信息自動化處理平臺，做到信息收集、傳送、處理智能化。隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的順猛發(fā)展，很多供水企業(yè)把計算機應(yīng)用供水管理當(dāng)中，它具有功能完善、分散自治、靈活可靠、操作容易、維護簡便等優(yōu)點。通過對管網(wǎng)運行、水廠生產(chǎn)運行參數(shù)實時監(jiān)控，所得各類數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機處理以后，結(jié)合經(jīng)驗調(diào)度的各種手段，作出整個供水系統(tǒng)的最佳調(diào)度方案，準(zhǔn)確指導(dǎo)自來水的生產(chǎn)、供應(yīng)，大大的降低運行成本。總之，根據(jù)自身的供水特點，運用科技手段，選擇好最佳調(diào)度方案，節(jié)能降耗，才能夠推動我們的供水事業(yè)不斷向前發(fā)展，更好的服務(wù)于社會。

第二篇：新建住宅小區(qū)給水設(shè)計優(yōu)化探討新

新建住宅小區(qū)給水設(shè)計優(yōu)化探討

【摘 要】為了能夠適應(yīng)新建住宅建設(shè)的新需求，國家和地方有關(guān)設(shè)計規(guī)范的部門層多次修改和點綴設(shè)計規(guī)范的內(nèi)容，來滿足新的需求、解決新的麻煩,而當(dāng)今綠色建筑設(shè)計中最重要的四點是節(jié)水、節(jié)能、低碳、環(huán)保。因此，規(guī)范越來越充實完善、設(shè)計越來越合理升級、材料越來越更新替換、管理方式不斷堅持以人為中心的設(shè)計理念和管理體系結(jié)構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】泵房加壓問題；室內(nèi)管道問題；室外管道問題；

1.住宅泵房加壓系統(tǒng)設(shè)計中需要考慮的問題

(1)在水泵房生活水池的進水管上應(yīng)加裝過濾器，遙控電池閥 和液體位置控制浮球閥，一方面過濾器盡可能的避免浮球閥損壞問題的發(fā)生，另一方面即使在浮球閥損壞的情況下也可以通過液位控制警報和遙控電動閥關(guān)閉閥門，來防止水泵房在排污泵故障時被淹沒，造成巨大經(jīng)濟能源損失。泵房內(nèi)的所有閥門都應(yīng)安裝在可以方便使用或操作的位置，泵房的進出水管一般要加裝總閥，是為了方便在發(fā)生室外爆管、泵房驗收、系統(tǒng)調(diào)試等特殊情況下順利使用。

(2)例如采用變頻系統(tǒng)或采用不銹鋼潛水泵供水是住宅生活泵房給水加壓系統(tǒng)的兩種方式，生活水池是一分為二的，是因為保證水泵的正常保養(yǎng)和維修和水池在清洗時可以不間斷供水，以便減少對居民用水的影響。當(dāng)水泵房的建筑物墻體一側(cè)的進出水管線在三根以上時，就不應(yīng)該布置在同一水平位置和同一個側(cè)面(除非三根都是進水管并且都是從同一根市政給水管道接出時)，如果管線布置在同一側(cè)和同一高度時，會對今后的管線養(yǎng)護造成嚴(yán)重的后遺癥。因為公用管線 十分密集，交叉復(fù)雜，施工是很困難的，即使當(dāng)時勉強施工了，這些進出管道之間的水平凈距離應(yīng)在0.5m 以上，垂直的凈距離應(yīng)在 0.3m 以上。地下車庫的泵房位置問題，特別是消防噴淋系統(tǒng)的泵房，應(yīng)靠在地下車庫四周的內(nèi)壁或靠在地下車庫的人行出入口附近。集中泵房和獨立泵房的位置都應(yīng)盡量靠近小區(qū)市政供 水環(huán)管附近，減少管線的布置和防止給水管內(nèi)死水問題發(fā)生。

(3)水箱和水池一般都采用不銹鋼成品現(xiàn)場氬焊焊接組裝，如果是屋頂水箱，在不影響景觀的條件下，建議最好設(shè)置在屋頂采用不銹鋼水箱產(chǎn)品組裝，既經(jīng)濟節(jié)約，又減少結(jié)構(gòu)的承載力，也清潔環(huán)保，施工方便。(5)由于小區(qū)的地下車庫和人防系統(tǒng)是由不同的設(shè)計院設(shè)計的，如果泵房布置在地下車庫，建設(shè)單位應(yīng)叮囑人防設(shè)計人員在進行消防和噴淋系統(tǒng)設(shè)計時，和給排水設(shè)計人員協(xié)調(diào)好泵房的位置以及管線的進出口位置，并做好泵房內(nèi)減震降噪措施。

(4)生活供水系統(tǒng)在采用變頻系統(tǒng)供水時，應(yīng)注意水泵，在布置主泵時采用以二合一的方式。不贊成使用穩(wěn)壓罐來穩(wěn)壓，而改二合一的小流量穩(wěn)定壓力，但在主泵流量特別小的時候可不考慮設(shè)穩(wěn)壓泵。不贊成使用穩(wěn)壓罐的原因是：①穩(wěn)壓罐里的水停留時間過長，是因為最早進去的水不一定是最早出來，例如不定時的清洗排出也會造成水質(zhì)污染；②穩(wěn)壓罐的內(nèi)壁與隔膜和焊接縫隙是隱蔽工程，組裝后無法保證對水質(zhì)不受影響；③穩(wěn)壓罐更容易加劇水泵水管道的水錘現(xiàn)象發(fā)生，從而造成水表不用水時也會走動的尷尬局面；④造價較高等弊?、莘€(wěn)壓罐的隔膜由于使用壽命無法保證，應(yīng)及時方便更換；⑥穩(wěn)壓罐的體積較大問題，特別是在地下車庫，安裝和更換極為不方便；

2.室外管道系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)注意的問題

(1)小區(qū)的供水管線盡可能設(shè)在小區(qū)的綠化帶、人行道下面，不宜排在小區(qū)的車行道路中間；不可以將小區(qū)的管線排在小區(qū)控制線之外的市政規(guī)劃范圍； 不可以穿越私家花園以及地下車庫的進出口通道；在穿越地下車庫上方時，應(yīng)建議

地下車庫的覆土厚度在 1.1m 以上。小區(qū)內(nèi)給水管線的覆土厚度一般應(yīng)大于 0.7m，小口徑的為 0.5m 以上。

(2)由于現(xiàn)在小區(qū)的規(guī)模較大，天然的河道或人造河流很多，就給小區(qū)給水管網(wǎng)的布置帶來一定的難度和困難，為了減少給水管線穿越河道和河流的困難，要求開發(fā)商和有關(guān)小區(qū)的規(guī)劃設(shè)計部門事先考慮好過河管線的布置方式。如果河道的河床深度在 1.5m 以內(nèi)，可以考慮在河床底部預(yù)埋套管，在給水管線施工時直接用 PE 管穿越套管。

(3)小區(qū)內(nèi)多樣的壓力和功能的供水管線不可布置在一起，應(yīng)該用道路或建筑物來相互隔離，在發(fā)生爆管漏水時能迅速判斷出何種管線漏水，從而準(zhǔn)確判斷所需關(guān)閉閥門。在與其他公共管線并行布置時應(yīng)有 0.5m 以上的凈距離(特殊情況下至少 0.3m)。在與其他管線交叉時，應(yīng)有 0.3m 以上的凈距離(特殊情況下至少 0.15m)，相互之間做好隔離保護措施(一般使用木板)。在遇到雨水管和污水管時，一般讓污水管，不讓雨水管，在征得建設(shè)單位的同意后，在雨水管交叉處 砌筑雨水井。

3.室內(nèi)管道系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)注意的問題

(1)多層建筑與多層公共建筑物內(nèi)的給水管道，如采用鍍鋅鋼管應(yīng)有食品級的環(huán)氧樹脂內(nèi)襯，高層建筑的生活給水管道應(yīng)采用熱鍍鋅襯托塑鋼管。

(2)給水立管的最高點應(yīng)加裝自動排氣閥，原因是小區(qū)變頻給水系統(tǒng)或市政直接供水系統(tǒng)(無論是生活系統(tǒng)還是消防系統(tǒng))。采用屋頂水箱供水的供水系統(tǒng)，除非消防水量過大，一般自來水公司建議生活和消防水箱合用，不贊成分開。同時為了保證居民的不間斷供水，建議屋頂水箱一分為二或兩個水箱的生活出水管聯(lián)通，且水箱之間的消防出水管道也聯(lián)通使單個水箱的消防蓄水量可以減半或更少，從而使得屋頂水箱占用的體積減少、構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)承重量減少，投資也減少，而且不必為消防水箱考慮安裝消防監(jiān)視表。注意保證頂層居民正常的生活用水 點的壓力和消防用水壓力。

(3)住宅內(nèi)的給水立管應(yīng)按秒流量計算，管道的流速控制在 1m/s之內(nèi)，同時盡可能采用兩根或者多根立管供水(根據(jù)每個樓層的戶數(shù)考慮)。

(4)嵌在墻上的表箱上尤其是兩個表箱上應(yīng)有明確的用戶門牌標(biāo)示，防止抄表記錄有差錯。管廊井內(nèi)的水表也應(yīng)掛有明顯的用戶標(biāo)示掛牌，水表前后應(yīng)采用生料帶的絲帶口連接，不可采用白漆和麻絲的絲帶口連接。4.建議

住宅建設(shè)經(jīng)過近多年的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，新建住宅小區(qū)的布局從以前單一的市中心以高層建筑為主和郊區(qū)以多層建筑為主的格局，到最近幾年特別是郊區(qū)的住宅小區(qū)的建筑布局有了十分明顯的改觀，由高層、小高層、多層、聯(lián)體別墅、獨立別墅、會所、商業(yè)用房、地下車庫和人防等多層次的建筑群體交叉混合的建筑布局。為了科學(xué)合理地解決這些小區(qū)的供水問題，保證小區(qū)的給水系統(tǒng)達到最優(yōu)化，即管線合理、投資較少、施工容易、養(yǎng)護方便、水量充足、水壓穩(wěn)定、水質(zhì)可靠的最佳設(shè)計供水效果。這對于每位給排水設(shè)計工程師是一個給水設(shè)計工程新的挑戰(zhàn)和質(zhì)量的飛躍，它要求每位設(shè)計工程師既要有創(chuàng)新發(fā)展意識，又要有豐富的實踐探索經(jīng)驗，還要有實事求是開拓進取的科學(xué)態(tài)度和不斷接受新鮮事物的理念。

5.結(jié)語

綜合以上所述，不僅要考慮在修改設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)時要考慮解決實際遇到的問題，還要考慮自來水公司的養(yǎng)護管理部門的行業(yè)要求，并且還要尊重物業(yè)管理部門的意見。在給排水設(shè)計中作為相當(dāng)重要部分是給水泵房的設(shè)計、室內(nèi)外管道

設(shè)計布置，一般考慮建筑的方案階段，結(jié)合建筑方案提出給水泵房及管道布置的各種方法,給排水專業(yè)等應(yīng)該積極參與。由于每個設(shè)計人員的資歷、經(jīng)驗不同，同一小區(qū)不同的人員設(shè)計出各種各樣的不同的方案。為了達到最優(yōu)化的方案，隨著設(shè)計的不斷深入，結(jié)合當(dāng)?shù)刈詠硭镜膶嶋H情況，根據(jù)項目運轉(zhuǎn)周期與建筑專業(yè)協(xié)調(diào)，并在實施前期與其他公用配套管線（如強電、煤氣(天然氣)、電話、雨污水、弱電等）進行平衡協(xié)調(diào)一致，一起設(shè)計出一個最為經(jīng)濟合理的給水系統(tǒng)方案，這是一套合理的行之有效的工作思路和方法研究。

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第三篇：“水庫群優(yōu)化調(diào)度”教學(xué)大綱

《水庫群優(yōu)化調(diào)度》教學(xué)大綱

一、課程編號：01010

41二、課程名稱：水庫群優(yōu)化調(diào)度(Optimal Operation of Reservoir Systems)

三、學(xué)分、學(xué)時：1學(xué)分； 16學(xué)時

四、教學(xué)對象：水文與水資源工程專業(yè)本科生

五、開課單位：水資源環(huán)境學(xué)院

六、先修課程：水利計算，運籌學(xué)，工程經(jīng)濟學(xué)

七、課程性質(zhì)、作用、教學(xué)目標(biāo)

本課程為水文與水資源工程專業(yè)選修課程，主要講解最優(yōu)化理論在水庫運行管理中的應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能從事水電系統(tǒng)運行管理，水庫運行管理，水利系統(tǒng)綜合規(guī)劃等方面的工作。

八、教學(xué)內(nèi)容

第一章 概述

第一節(jié) 引言

第二節(jié) 系統(tǒng)與系統(tǒng)分析

第三節(jié) 徑流特征及其處理

第二章 單庫發(fā)電優(yōu)化調(diào)度

第一節(jié)引言

第二節(jié)動態(tài)規(guī)劃模型

第三節(jié)動態(tài)解析模型

第四節(jié)水電站機組負荷分配

第三章 庫群發(fā)電優(yōu)化調(diào)度

第一節(jié) 數(shù)學(xué)模型

第二節(jié) 增量動態(tài)規(guī)劃輪庫迭代優(yōu)化算法

第三節(jié) 動態(tài)解析模型

第四章 水庫防洪優(yōu)化調(diào)度

第一節(jié) 引言

第二節(jié) 單庫最大削峰準(zhǔn)則調(diào)度

第三節(jié) 單庫破壞歷時最短調(diào)度

第四節(jié) 庫群防洪優(yōu)化調(diào)度

第五章 水電站水庫隨機模型

第一節(jié) 隨機模型的特點與徑流描述方法

第二節(jié) 有預(yù)報的隨機模型

第六章 水庫供水調(diào)度

第一節(jié) 確定性模型

第二節(jié) 隨機線性規(guī)劃模型

第三節(jié) 機遇約束模型

第七章 實例

九、實踐性環(huán)節(jié)的內(nèi)容、要求

十、多媒體教學(xué)手段運用的內(nèi)容、要求及占用學(xué)時（或?qū)W時比例）

十一、教材與參考書

教材：陳樂湘主編《庫群優(yōu)化調(diào)度》，自編講義。

參考書：長江流域規(guī)劃辦公室，河海大學(xué)，丹江口水利樞紐管理局合編

《綜合利用水庫調(diào)度》水利電力出版社，1990。

十二、考核方式

筆試

十三、教學(xué)大綱說明

（一）本課程的性質(zhì)和任務(wù)

本課程為水文水資源工程專業(yè)選修課程，主要講解最優(yōu)化理論在水庫運行管理中的應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能從事水電系統(tǒng)運行管理，水庫運行管理，水利系統(tǒng)綜合規(guī)劃等方面的工作。

（二）本課程的基本要求

學(xué)生學(xué)完本課程后應(yīng)達到以下基本要求；

1.掌握不同時間尺度的徑流描述方法；

2.掌握利用動態(tài)規(guī)劃求解單庫發(fā)電優(yōu)化調(diào)度問題；

3.掌握輪庫迭代優(yōu)化算法在庫群優(yōu)化調(diào)度中的應(yīng)用；

4.掌握防洪庫群優(yōu)化目標(biāo)確定及優(yōu)化調(diào)度模型的建模與求解；

5.了解水電站水庫調(diào)度的隨機模型；

6.掌握供水水庫調(diào)度的確定性模型。

（三）本課程與其它課程的聯(lián)系與分工

本課程與水利計算、工程經(jīng)濟學(xué)、運籌學(xué)基礎(chǔ)，概率論與數(shù)量統(tǒng)計等課程有聯(lián)系，原則上，本課程應(yīng)在上述課程之后進行。

徑流調(diào)節(jié)的基本原理在水利計算課程中講授。

工程水文學(xué)中的徑流系列計算，設(shè)計洪水計算，典型年選擇等內(nèi)容不在本課程中講授，本課程只將以上內(nèi)容作簡要回顧。

運籌學(xué)中有關(guān)各種最優(yōu)化方法不在本課程中講授，本課程側(cè)重于建模、應(yīng)用。概率論與數(shù)理統(tǒng)計中的一般原理方法，本課程不作講授，本課程側(cè)重統(tǒng)計學(xué)原理在處理不確定性問題時的應(yīng)用。

（四）各部分內(nèi)容重點、深度和廣度

第一章 概述

重點了解水利系統(tǒng)的特點與徑流特征及其處理方法。

第二章 單庫發(fā)電優(yōu)化調(diào)度

重點講解發(fā)電水庫動態(tài)規(guī)劃模型與動態(tài)解析模型的建模過程；動態(tài)規(guī)劃在水電站機組負荷分配中的應(yīng)用；詳細求解可略講。

第三章 庫群發(fā)電優(yōu)化調(diào)度

重點剖析庫群與單庫的建模異同點；講解輪庫迭代優(yōu)化算法在庫群優(yōu)化調(diào)度中的應(yīng)用。簡單介紹動態(tài)解析模型的基本思想。

第四章 水庫防洪優(yōu)化調(diào)度

重點講解庫群防洪優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)及目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)造；講解庫群防洪優(yōu)化調(diào)度模型的構(gòu)造過程。

第五章 水電站水庫隨機模型

簡單介紹隨機模型的特點與徑流描述方法及有預(yù)報的隨機模型。

第六章 水庫供水調(diào)度

重點介紹水庫供水調(diào)度的確定性模型，簡單介紹隨機線性規(guī)劃模型與機遇約束模型

第七章 實例

第四篇：給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計理論與方法的論文

1、給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計理論與方法

給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的研究包括管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計模型和優(yōu)化算法兩個方面，優(yōu)化設(shè)計模型需要相應(yīng)的優(yōu)化算法進行求解。隨著計算機的出現(xiàn)及其應(yīng)用軟件的開發(fā)，兩者在理論和工程實際的應(yīng)用中都逐漸成熟，應(yīng)用比較廣泛。

1.1給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計模型研究

給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計模型是進行優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)，其優(yōu)劣程度決定優(yōu)化設(shè)計是否成功。因此，所建的模型必須真實地反映管網(wǎng)運行特征及管理要求。其模型的發(fā)展經(jīng)歷單目標(biāo)函數(shù)和多目標(biāo)函數(shù)兩個階段。20世紀(jì)50年代后，國內(nèi)的研究者開始對管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計模型研究，取得一定成果的有同濟大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等。國內(nèi)研究者一般都以管網(wǎng)年費用折算值最小為目標(biāo)函數(shù)建立管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型。此模型沒有考慮管網(wǎng)的可靠性約束。隨著研究的深入和實踐證明，人們逐漸認識到若僅以經(jīng)濟性作為管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)與工程實際相比存在某種欠缺和不足，還需要考慮系統(tǒng)可靠性這一因素。

1.2給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計模型求解算法研究

給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計模型求解方法主要經(jīng)歷了以下三個階段。

（1）拉格朗日函數(shù)優(yōu)化法。該方法主要用于求解以管徑和水頭損失為變量的單目標(biāo)單工況優(yōu)化設(shè)計模型。應(yīng)用拉格朗日未定系數(shù)法，將目標(biāo)函數(shù)進行轉(zhuǎn)換，然后用計算機進行求解。但是由于管徑為離散變量，應(yīng)用此法求得的管徑需要進行圓整，化為市售管徑，這在某種程度上破壞了解的最優(yōu)性。該算法目前應(yīng)用較少。

（2）數(shù)學(xué)規(guī)劃法。

①線性規(guī)劃。線性規(guī)劃法是在一組線性約束條件下，求某個線性目標(biāo)函數(shù)的最小值(最大值)。該方法只能解決樹狀管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計，因此該算法應(yīng)用較少。

②動態(tài)規(guī)劃法。動態(tài)規(guī)劃法是一種求解多階段決策過程最優(yōu)化方法。該法對模型中的目標(biāo)函數(shù)和約束條件的形式要求不高，以標(biāo)準(zhǔn)管徑為變量計算結(jié)果不需要調(diào)整。該方法對小型樹狀管網(wǎng)能得到最優(yōu)解;對于簡單的環(huán)狀管網(wǎng)，需預(yù)先假設(shè)一組管徑并進行初始流量分配，將環(huán)狀網(wǎng)化為樹狀網(wǎng);對于復(fù)雜管網(wǎng)應(yīng)用該法不能得到最優(yōu)解。

③非線性規(guī)劃法。非線性規(guī)劃法是在一組非線性約束條件下，尋求非線性目標(biāo)函數(shù)的最大值或最小值。在管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計中，目前所建的模型基本都是非線性模型，因為此種模型能更好地反映管網(wǎng)系統(tǒng)各因素之間的關(guān)系，因此該方法能提高計算精度。非線性規(guī)劃法能較好的反映管網(wǎng)系統(tǒng)的本質(zhì)。

(3)隨機搜索優(yōu)化方法。

①神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是將優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)和約束條件映射到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動力系統(tǒng)，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動力系統(tǒng)演化機制，搜索到局部最優(yōu)解，將最優(yōu)解映射為動力系統(tǒng)平衡點。目前將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法用于環(huán)狀管網(wǎng)方面的研究較少。

②蟻群算法。蟻群算法(ACOAs)是由意大利學(xué)者Dorigo于1996年提出的一種模擬螞蟻尋食行為的算法。該算法能夠智能搜索、全局優(yōu)化，且易與其它算法結(jié)合。但有以下缺點：a:當(dāng)規(guī)模較大時，算法效率下降得很快，需要較長的搜索時間；b:容易出現(xiàn)停滯現(xiàn)象，即搜索到一定程度后，所有個體所發(fā)現(xiàn)的解完全一致，不能對解空間進一步進行搜索，不利于發(fā)現(xiàn)更好的解，從而容易陷入局部最優(yōu)。

③遺傳算法。遺傳算法(GA)近年來被認為是管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)的飛躍，它通過模擬自然界生物種群的遺傳和自然選擇機制，隨機搜索最優(yōu)解。遺傳算法是以標(biāo)準(zhǔn)管徑為決策變量的，對其采用一定的編碼方式，通過選擇、交叉和變異等操作，求得最優(yōu)解。它的優(yōu)勢主要在于:a:該算法不受可微、可導(dǎo)、連續(xù)等數(shù)學(xué)處理方式的限制；b:以離散的標(biāo)準(zhǔn)管徑為決策變量避免了非線性規(guī)劃法需對連續(xù)管徑進行“圓整”帶來的偏差；c:該算法是一種隨機搜索過程，不會形成局部最優(yōu)解；該算法也存在一些缺陷，如遺傳算法的早熟現(xiàn)象、適應(yīng)度值難以標(biāo)定、接近最優(yōu)解時收斂很慢等。

2、結(jié)語

目前將模擬退火法與其他方法結(jié)合使用是一種新趨勢，典型的是與遺傳算法結(jié)合形成遺傳退火算法。它兼顧了遺傳算法的啟發(fā)式搜索和退火算法的接受逆優(yōu)化解的尋優(yōu)特點，使得計算過程更加智能化，是未來優(yōu)化方法的發(fā)展方向。

第五篇：給水系統(tǒng)管理

給水系統(tǒng)管理范圍界定

物業(yè)管理公司對給水系統(tǒng)的管理，各地政府都有規(guī)定。通常管理職責(zé)如下：高層樓宇以樓內(nèi)供水泵房總計費水表為界，多層樓房以樓外自來水表井為界。界限以外的供水管線及設(shè)備由供水部門負責(zé)，界限以內(nèi)(含水表井)至用戶的供水管線及設(shè)備由物業(yè)管理公司負責(zé)維護、管理。

給排水設(shè)備驗收接管制度

給排水設(shè)備驗收執(zhí)行國家驗收規(guī)范，凡不合格者，不能接管。

給排水設(shè)備驗收接管要點

給排水設(shè)備驗收接管時應(yīng)注意以下要點：

(1)管道應(yīng)安裝牢固，控制部件啟閉靈活、無滴漏；

(2)水壓試驗及保溫、防腐措施必須符合GBJ242的要求；

(3)高位水箱進水管與水箱檢查口的設(shè)置應(yīng)便于檢協(xié)；

(4)衛(wèi)生間、廚房內(nèi)的排污管應(yīng)分設(shè)，出戶管長不宜超過8m，不應(yīng)用陶瓷管、塑料管；

(5)衛(wèi)生器具質(zhì)量好，接口不得慘漏安裝應(yīng)平整牢固，部件齊全，啟閉靈活；

(6)水泵應(yīng)安裝平穩(wěn)，運行時無較大振動。

給排水設(shè)備日常檢查巡視制度

修管人員應(yīng)全面了解設(shè)備的性能和用途，加強日常檢查巡視，做好設(shè)備的保養(yǎng)維護工作。

日常檢查巡視的要點

檢修人員在日常檢查巡視中應(yīng)注意以下要點：

(1)各上下水井口封閉是否嚴(yán)實，防止雜物落人井中；

(2)雨水井及其附件有無白灰、砂子、碎磚、碎石等建筑材料，防止它們被雨水沖人管道造成管道堵塞；

(3)樓板、墻壁、地面等處有無滴水、積水等異?，F(xiàn)象；

(4)重點檢查廁所、廚房和盥洗室設(shè)備管道工作狀況；露天空間管道及設(shè)備，須定期檢查，涂刷防腐材料。

給水系統(tǒng)管理

為了保證給水系統(tǒng)正常工作，必須建立管理制度，具體內(nèi)容如下：

(1)建立正常供水、用水管理制度。定期進行水質(zhì)化驗，保證水質(zhì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

(2)防止跑、冒、滴、漏，發(fā)現(xiàn)閥門滴水、水龍頭關(guān)不住情況應(yīng)及時修理。

(3)對供水管道、節(jié)門、水表、水泵、水箱進行經(jīng)常性維護和定期檢查。

(4)保持水箱水池清潔衛(wèi)生，防止二次污染，定期進行水箱消毒工作。(5)嚴(yán)防供水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)混流。

水泵房管理

水泵房是提供住(用)戶生活用水和消防用水的要地，必須制定相應(yīng)的規(guī)章制度，如強管理。

水泵房管理內(nèi)容

水泵房加強管理的內(nèi)容大體有以下幾方面：

(l)水泵房及地下水池、消防系統(tǒng)全部機電設(shè)備由機電專業(yè)人員負責(zé)定期檢查、保養(yǎng)、維修、清潔，并認真做好記錄；

(2)水泵房內(nèi)機電設(shè)備由機電工進行操作，其他人員不得操作，無關(guān)人員不得進機房；

(3)生活水泵、消防水泵、恒壓水泵、污水泵在正常情況下選擇開關(guān)位置及自動位置，所有操作標(biāo)志均應(yīng)簡單明確；

(4)消防泵定期保養(yǎng)，每半年進行一次自動和手動操作檢查，每年進行一次全面檢查；(5)水泵房每周打掃一次。

給水管道的養(yǎng)護

給水管道的養(yǎng)護內(nèi)容通常有：

(1)給水管道檢查；

(2)保溫防凍工作；

(3)對凍裂事故的處理等。

給水管道的檢查

維修養(yǎng)護人員應(yīng)十分熟悉給水系統(tǒng)，經(jīng)常檢查給水管道及閥門的使用情況，經(jīng)常注意地下有無漏水、滲水、積水等異常情況，如發(fā)現(xiàn)有漏水現(xiàn)象及時處理。

保溫防凍工作

在冬季來臨之前，維修人員應(yīng)注意做好水表箱、閥門井消防栓、栓井以及室內(nèi)外管道、閥門、消防栓等的防凍保溫工作。

對凍裂事故的處理

對已發(fā)生冰凍的上水管道，宜采用澆溫水逐步升溫或包保溫材料，讓其自然化凍的方法。對已凍裂的水管，可根據(jù)情況，采取電焊或換管的方法處理。

給水管道維修方法

滲漏管道的維修一般有兩種方法：

(l)哈夫夾堵漏法；

(2)換管法。

哈夫夾堵漏法

哈夫夾堵漏法是用鉛?；蚰灸４蛉硕囱蹆?nèi)，然后墊以2~3mm厚的橡皮布，最后用尺寸合適的哈夫夾夾固。

換管法

對于銹蝕嚴(yán)重的管段需要進行更換，地下水管的更換有時需鋸斷管子的一頭或兩頭，再截取長度合適的新水管，用活接頭予以重新連接。

水咀的常見故障

水咀的常見故障通常有兩種：

(1)水咀螺蓋漏水；

(2)水咀關(guān)不嚴(yán)漏水。

水阻螺蓋漏水

水咀螺蓋漏水是由于水咀在使用過程中，螺桿與填料相互間摩擦產(chǎn)生空隙而造成的。修理方法為拆開螺蓋、換上新填料。

水咀關(guān)不嚴(yán)漏水

水咀關(guān)不嚴(yán)漏水多數(shù)情況是皮線被磨損，也有由于芯子折斷或閥座被劃傷及閥桿滑扣造成的，修理辦法根據(jù)具體情況換皮線或芯子等。

閥門螺蓋漏水故障及修理

閥門螺蓋漏水，多是填料受到磨損。修理辦法是關(guān)閉閥門，更換填料。

閥門開不動故障及修理

閥門開不動的主要原因是長期不開動間門，采取方法是在容易銹處用小錘輕輕敲擊閥桿或用鈑手、管鉗轉(zhuǎn)動手輪。

閥門打開后不通水故障及修理

閥門打開后不通水，其主要原因可能是閥桿滑扣，修理辦法是更換閥桿或整個閥門。如果是閥芯同閥桿脫節(jié)，需重新連接起來。

閥門關(guān)不住或關(guān)不嚴(yán)故障及修理

閥門關(guān)不住或關(guān)不嚴(yán)，多半是閥芯與閥座間有異物，如水垢、砂粒等卡住；或由于劃傷、蝕傷等原因而造成的。采取方法可取出異物和采用研磨的方法，消除傷痕使之閉合嚴(yán)密。

排水系統(tǒng)管理范圍界定

根據(jù)有關(guān)規(guī)定，室內(nèi)排水系統(tǒng)由物業(yè)管理公司維護管理，道路和市政排水設(shè)施管理職責(zé)如下(以3.5m路寬為界)：

(l)凡道路寬在3.5m(含3.5m)以上的道路下市政排水設(shè)施，由市政部門負責(zé)維護管理；

(2)凡道路寬在3.5m以下的，由物業(yè)管理公司負責(zé)維護管理。居住小區(qū)內(nèi)各種地下設(shè)施的檢查，井蓋的維護、管理，由地下設(shè)施檢查井的產(chǎn)權(quán)單位負責(zé)。有關(guān)產(chǎn)權(quán)單位也可委托物業(yè)管理公司維護、管理。

排水系統(tǒng)管理

為了保證排水系統(tǒng)暢通，必須強化排水系統(tǒng)的管理，其主要內(nèi)容是：

(1)定期對排水管道進行養(yǎng)護、清通；

(2)定期檢查排水管道和節(jié)門等是否有生銹和滲漏等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)隱患及時處理；

(3)室外排水拘渠應(yīng)定期檢查和清掃，清除淤泥和雜物。

室外排水管道維修的主要內(nèi)容

室外排水管道出現(xiàn)的問題主要是管道坡度做反形成倒返水和管道堵塞兩種，其維修內(nèi)容也主要針對這兩種。

管道坡度做反形成返水故障及維修

管道坡度做反形成返水的故障常見于新建的房屋中，主要原因是未按圖紙要求放坡，或溝底未做墊層，加上接口封閉不嚴(yán)，管道滲漏而造成不均勻下沉，造成排水不暢，嚴(yán)重時會引起水倒流，污水外溢。維修方法是按設(shè)計圖紙和規(guī)范要求重做。

管道堵塞故障及維修

管道堵塞主要是雜物堵住排污管。維修方法是：首先檢查井中的沉積物，并用錦勺掏清，隨后用毛竹片進行疏通，再用中間扎有刺鐵絲球的麻繩來回拉刷，同時放水沖淤。

室內(nèi)排水管道滲漏故障及維修

室內(nèi)排水管道滲漏，多發(fā)生在橫管或存水彎上的砂眼、裂縫等處。因砂眼滲漏可采用打鉛模、木模的辦法堵漏；對于較小的裂縫，可采用哈夫夾的辦法堵墻漏；對于承插接口滲漏可用水泥重新打封口；對于塑料管接處滲漏，可用膠封，對管身開裂不大的，可采用墊塑料焊接補漏。

雨水排除方式

目前我國雪雨水排除方式一般有三種：

(1)檐溝排水；

(2)天溝外排水；

(3)內(nèi)排水。

檐溝排水

檐溝排水(水落管外排水)多用于一般居住建筑、屋面面積較小的公共建筑。檐由多為鋁皮制戚，水落管多用白鐵皮管或持聯(lián)管。

天溝外排水

通常利用屋面構(gòu)造上所形成的天溝本身容量和坡度，使雨雪水向建筑物兩端泄放，井經(jīng)墻外立管排至地面或雨水道。

雨水的內(nèi)排水

當(dāng)屋面面積大或曲折，尤其是屋面有天窗、多跨度、鋸齒形屋面等，須在建筑物內(nèi)部設(shè)置雨水管系統(tǒng)。內(nèi)排水管道組成：

(l)雨水斗；

(2)懸吊管；

(3)立管及排出骨；

(4)埋地橫管及檢查井等。

高位水箱的故障

屋頂高位水箱的故障主要是兩個方面：

(l)高位水箱浮球閥出現(xiàn)故障；

(2)高位水箱滲漏故障。

屋頂高位水箱浮球閥故障

屋頂高位水箱浮球閥的常見故障是：

(1)關(guān)不嚴(yán)；

(2)浮球閥不出水。

關(guān)不嚴(yán)故障及維修

關(guān)不嚴(yán)，浮球雖已升到最高點，仍然出水，其原因是膠皮芯屠損變薄。修理時，根據(jù)具體情況更換閥芯膠皮墊或連同閥芯一起更換。

浮球閥不出水故障及維修

浮球閱不出水有以下幾方面的原因：

(1)閥芯挑桿銹蝕，維修辦法是除銹后重新安裝；

(2)閥座出水眼被堵，維修辦法是用細鐵絲進行疏通水眼；

(3)閥芯銹蝕不能自如地活動，維修辦法是將閥芯用細紗布打磨，除銹后重新安裝。

高位水箱滲漏故障及維修

高位水箱出現(xiàn)滲漏后，立即找出水箱滲水裂縫，在裂縫.中心鑿出或鉆出灌注孔，可采用壓力灌注環(huán)氧樹脂進行補漏。

高位水箱的清洗消毒

高位水箱由于多種原因以致異物侵入造成水質(zhì)污染，而達不到生活用水標(biāo)準(zhǔn)，故應(yīng)每年進行一次水箱清洗工作，每三年進行一次水箱的消毒工作。

給水地下管道漏水的修理

發(fā)現(xiàn)地面上積水，可肯定是給水管泄漏。修理辦法是弄清地下管道走向，順著冒水處往下挖，沿管線找到泄漏處。如嚴(yán)重漏水，則應(yīng)關(guān)閉該管段控制閥門，進行搶修。

排水地下管道漏水的修理

排水地下管堵塞是造成地面陰濕積水的主要原因。維修方法是按管道走向下方找污水井，用竹劈、鋼絲等進行疏通。

地上管道漏水的修理

地上管道漏水容易發(fā)現(xiàn)，但地上給水管多設(shè)在室內(nèi)，不但障礙多，而且管道多架設(shè)在較高的空間，維修時應(yīng)先關(guān)閥門或用打卡子的辦法止住漏水，再換管或焊接。

衛(wèi)生設(shè)備

衛(wèi)生設(shè)備通常包括大便器、小便器、洗臉盆、拖布池和家具盆、淋浴器及澡盆等