中小型灌区排涝泵站优化运行模式探讨

以靖江市孤山灌区为例,依据中小型提水灌区排涝泵站的特点,分别以排涝泵站开机机组总耗能最少、能耗率最低为目标函数,采用按开机机组装置效率最大和动态规划的方法,探讨了在满足特定排涝设计标准下孤山灌区内自成排水体系的竖河大港排水片排涝泵站最优运行方式,对提高中小型提排灌区泵站管理水平,减少能源浪费有一定的指导作用。     

不受潮汐影响城镇圩区排涝泵站群常规调度方案优化

为降低不受潮汐影响城镇圩区排涝泵站群常规调度能耗,提出了排涝总能耗最小单目标选优和圩区内(外)河水位限制多目标去劣的优化方法。为圩区排涝泵站群常规调度确定若干种典型排水条件组合,对每组排水条件,以泵站为试验因素、各泵站不同的运行规则为试验水平、不同运行规则组合下的最小运行能耗为试验结果开展正交试验;对试验结果开展正交分析获得各泵站从优到劣不同运行规则组合序列。对每组运行规则序列,根据各泵站排水能力限制,应用动态规划法可获得圩区泵站群最低排涝能耗及对应的各泵站开机方案;对最低排涝能耗排序可获得圩区泵站群优化运行方案序列,进一步应用圩区内(外)河水位限制条件可获得圩区泵站群某排水条件下最优调度方案。以上海市城区某区域为实例,阐明了优化计算全过程,优化计算结果比现行调度方案的排涝能耗至少可节省6%。     

大型排水站超驼峰水位运行的技术措施

分析了虹吸式出水流道大泵机组在出水口水位超驼峰状态下完成停机防洪、开机排涝以及事故停泵等３项技术任务中存在的问题，根据泵站的条件和要求，提出了应用压缩空气技术为中心的综合措施，以最低的费用完成对泵站系统的改造，从而建立起一套完整的处理超驼峰状态下泵站运行的技术措施。     

排水泵站超驼峰水位运行的压缩空气技术

介绍了一项用于虹吸式出水流道轴流泵站在超驼峰水位下运行的压缩空气技术，在泵站汛期，该项技术可有效实施停机防洪及开机排涝等任务，在广大沿江排水泵站具有广泛的推广应用价值。     

基于试验选优方法的多机组叶片全调节优化运行研究

针对淮安四站采用站内多机组叶片全调节日优化运行数学模型,以日耗电费用最少为目标函数,应用试验选优方法进行计算分析,研究同一时段内水泵各机组在叶片安放角相同时的优化运行效益。结果表明,考虑峰谷电价、不同负荷工作时,淮安四站站内多机组叶片全调节优化运行与定角恒速运行相比,单位费用及机组累计开机时长降低,且负荷越小,节省幅度越显著;泵站运行时基本上是高电价对应于小叶片角、少开机台数,反之亦然;此外,提出了一套不同日均扬程及提水负荷下泵站叶片全调节优化运行预案,该成果可为日均扬程变幅较小的大型泵站站内多机组叶片全调节优化运行提供参考,同时也为淮安站-淮阴站站间优化运行提供研究基础。     

泵站多型号水泵机组运行的优化调度

从提高水泵、电动机、管理机构的综合效率出发，根据大中型泵站多型号水泵机组运行的实际情况和要求，运用动态规划理论，建立以泵站总运行费用最低为优化目标的数学模型，并编制了泵站优化调度的应用程序，可以方便、准确地确定泵站各种型号机组的最优开机台数、最优运行参数及经济指标，从而提高了泵站的运行管理水平及经济效益。     

大型泵站运行优化方法及其应用

为了掌握适于求解具有多变量的大型泵站运行优化问题的现代优化方法,阐述了遗传算法（GA）、基本粒子群算法（PSO）与模拟退火粒子群算法（SA-PSO）的基本原理,分析了算法的异同点,从理论上得出PSO算法较GA算法更简单、更高效.以南水北调东线工程江都泵站系统为例,当泵装置扬程一定时,以各座泵站开机台数和水泵叶片角度为变量,运行费用最少为目标函数,并且满足总抽水流量、单机允许抽水流量以及开机台数等约束条件,建立运行方案优化数学模型,确定各座泵站开机台数、机组运行工况和日运行费用.分别采用遗传算法、基本粒子群算法和模拟退火粒子群算法求解,可行性规则处理约束条件,应用Matlab语言编制优化计算程序.结果表明：SA-PSO算法求解的泵站变角优化运行方案,较在设计角度运行的方案节省运行费用0.99%～4.22%,较GA,PSO算法最优解方案分别节省运行费用0.22%～2.80%和0.02%～0.40%;3种算法的运算时间分别为30,52,25 s.因此,SA-PSO算法较为适合于大型泵站运行优化问题的求解.     

沿江圩区排涝泵站建设中的几个问题

介绍了安徽省沿江圩区排涝泵站建设情况，针对水泵产品标准化、排水扬程变幅以及对排涝标准的认识等问题进行了较全面的分析，对产品制造和工程规划、建设、管理提出了建议。     

武汉市白马泾泵站主水泵选型分析

白马泾泵站工程位于武汉市东西湖区,是国内目前排水规模最大的以排涝功能为主的大型混流泵泵站,水泵选型和装置的拟定是否合理直接决定着工程的成败,根据国内外已建大型泵站的设计经验,广泛地收集资料,分析排涝流量、特征水位、特征扬程等参数,通过技术分析及经济比较,为泵站选定了抽芯式立轴全调节导叶式混流泵机组,该站已于2012年初投入运行,各项指标均满足设计要求。     

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明：各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.     

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明：各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.     

基于情景模拟的城市雨洪联合调度策略

以南昌市青山湖排涝片为研究区域;设置不同重现期的降雨量、不同的最低调蓄区控制水位等雨洪情景,并应用MIKE软件模拟不同雨洪情景下的排涝进程;通过对泵站开机负荷、主要控制断面水位、流量等统计参数的对比,分析不同雨洪情景对市政排水与城市排涝系统的影响,进而提出城市排涝系统的雨洪联合调度策略:设定不同降雨条件下的河湖水位控制时机与阈值,建立健全降雨集中期的机组应急调度规程,从而有效削减雨洪峰值,最大限度地发挥内涝防治系统的既有功能。     

中小型排涝泵站断流拍门的改进

1　问题的提出近年来 ,受地球大气周期性变化影响及人类对自然的破坏 ,江河发生大洪水的频率较密 ,出现高水位的机率大 ,且持续时间长。据统计 ,1998年长江大洪水中 ,仅湖北省就有 45处泵站出现超驼峰的情况 ,共计超驼峰运行 5 6 9站天 ,超常规排水9.4亿ｍ3。为保证堤围内正常的生产生活 ,排涝泵站其在外江高水位情况下开机抽排内涝水的可靠性已越来越引起重视。为保证水泵在外江高水位下能开机抽水 ,同时防止水泵停机时外江水倒灌造成水泵倒转引起飞车 ,泵站流道出口通常要求安装断流设施 ,排涝泵站流道出口的断流设施常见有拍门、快速闸门…     

泵站变角变速组合优化运行算法

建立了泵站多机组叶片全调节与变频变速组合优化运行数学模型,提出了基于动态规划逐次逼近法的大系统分解-动态规划聚合求解方法.以泵站日提水耗电费用最小为目标、机组提水量为协调变量,将该模型分解为若干个单机组叶片全调节与变频变速组合日优化运行子模型.该子模型以机组叶片安放角及机组转速为决策变量、机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划逐次逼近法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量、泵站提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.以某泵站运行为例,在满负荷、80％负荷、60％负荷下,各日均扬程下泵站多机组叶片全调节与变频变速组合日优化运行较定角恒速运行平均单位提水费用分别节约5.80％,25.19％,32.20％.     

700GWB-125型贯流泵装置设计

700GWB-125型贯流泵机组是提高低洼圩区排涝降渍能力和泵站装置效率,节省工程建设投资,能直接安装在闸门上使用的新型水泵机组。经现场测试,当净扬程在2.40m时,装置效率达55.3％,超过了部颁标准。先后在淮安市的流均、泾口等低洼圩区及城区兴建了4座闸门式贯流泵站,安装了6台     

排涝泵站高洪水位运行对策

1 问题洞庭湖区泥沙淤积严重,致使许多河道宣泄相同的洪水流量时,其水位比过去抬高1～2m,有的甚至抬高3m以上。大量50和60年代修建的排涝泵站在高洪水位时,因所安装的半调节轴流泵超过最大工作扬程而不能开机运行,而此时往往又是烷内暴雨成涝而急待排水。1988年秋汛秋涝中,常德地区曾有4万kW半调节轴流泵机组超过水泵机组最大可能工作扬程(9m)而停机排水4天,造成受涝农田     

混合圩区排涝布局优化研究

随着我国城市化进展加快，一些传统的农业圩区逐渐转型为半城区半农业的混合圩区，区内人口密集，经济发达，圩区排涝计算对保障人民生命安全，减少受涝损失有着重要意义。以往排涝分析只着重于排涝模数，排涝动力的计算，很少考虑对排涝动力的配置计算。采用回归分析法确定河道平均洪水位与泵站排涝能力线性函数关系，并运用最优化法最终确定排涝动力的布局。以广东肇庆大旺经济开发区为例，在确定排涝模数和排涝动力的基础上，通过分析计算，实现排涝动力的优化配置。     

沿江圩区局部洼地排涝模数关联因子分析及应用

沿江圩区局部洼地涝灾频发,是目前圩区涝灾治理的重点.针对局部洼地排涝特点,以扬州江都沿江开发区为例,通过排涝水文分析计算得到排涝模数与排涝面积、水面率、调蓄水深、暴雨重现期4种关联因子之间的关系,选取典型区对局部洼地涝灾进行成因分析,并在此基础上提出圩区内局部洼地涝灾的防治措施.结果表明:排涝面积与排涝模数的偏相关系数为-0.905,相关性最大;局部洼地排涝面积小,洪水汇流速度快,洪峰径流模数和排涝模数较大;局部洼地区缺乏小型河网、河流间距过大、水系布置不合理和采用排涝模数较低,是涝灾频发的主要原因.以关联因子分析和成因分析为基础,提出了通过缩小河流间距、增加水面率、充分发挥河道的调蓄作用等措施以防治涝灾的产生,并且提出了符合圩区局部洼地水情特征的一种排水管网与河道布置模式.     

杭州八堡泵站泵前航道安全调度研究

杭州八堡排水泵站为扩大杭嘉湖南排重大水利工程,也是京杭运河沟通钱塘江第二通道的关键性节点工程,设计排涝流量200 m~3/s,为大(1)型排涝泵站。由于泵站进水口与八堡船闸引航道交汇布置,泵站运行对进水口附近通航水流条件及航道冲刷产生影响。通过建立泵站及泵前航道平面二维数学模型,计算分析了泵站不同运行工况下进水口附近流速流态分布情况,提出了满足泵前航道安全的调度运行方式。     

洞庭湖区城西垸排涝泵站出水池设计运行水位确定方法商榷

按照《泵站设计规范》（GB50265-2010）的要求,排水泵站出水池设计运行水位应取承泄区5a～10a一遇洪水的排水时段平均水位。本文根据对洞庭湖区城西垸水文气象特征、雨洪遭遇和排涝工程现状等具体条件的分析研究,得出城西垸排涝泵站出水池设计运行水位宜采用泵站所在地10a一遇历年最大3日暴雨相应3日平均水位并参考泵站所在地警戒水位的结论,对于洞庭湖及类似地区排涝泵站规划设计和运行调度方案的确定具有指导和借鉴意义。