PSOt校核给水管网水力模型

校核给水管网水力模型中漏损系数来提高模型精度。通过模拟给水管网多工况运行,收集足够的校正数据,利用PSOt进行计算。算例分析表明:采用上述方法校核后所得的给水管网节点压力值与实际管网节点压力值较为匹配。     

南通市水资源承载力量化分析

在辨析水资源承载力的概念基础上,结合南通市的水资源问题实际,构建符合实际的水资源承载力量化模型。收集大量资料,以2004年为基础年,预测该市2010、2015、2020年的社会经济发展指标和用水量,计算了南通市各规划年的水资源总量和水资源可利用量。根据预测数据,利用建立的水资源承载力量化模型,运用Lingo软件计算南通市在各规划年的水资源承载力。结果表明,南通市水资源承载力处于超载水平;在污水处理率提高的条件下,无需增加新的供水量,该市的水资源承载力都能达到要求。     

气田集输管网优化运行方案

选取管网节点参数、压缩机站流量、进气和排气压力作为优化变量,建立了基于压缩机站能耗之和最小的气田管网优化运行数学模型。由于该优化模型具有目标函数和约束条件非线性、求解域非凸性和优化变量非连续性等特点,利用遗传算法的搜索机制和混沌搜索的遍历性,构造了一种新的演化算法用于该模型的求解。以苏里格气田管网为例,使用该方法求解得到最优的管网节点运行参数、压缩机站运行参数及启用台数,在顺利完成天然气输送任务的同时,降低了压缩机站能耗。     

基于人工神经网络的城市给水管网宏观模型设计

为实现城市给水的调度优化,提高给水工作的可靠性,探讨了神经网络方法在给水管网模型设计中的适用性,应用人工神经网络的方法建立了城市给水管网的宏观模型,并用训练好的模型对未来时刻的测压点压力进行宏观模拟。通过实测对比,利用该模型进行模拟的各项误差指标均达到了较高的要求,充分说明了用神经网络的方法设计城市给水管网宏观模型的可行性以及该模型用于压力模拟的可靠性。     

分枝定界法与内点法耦合的含环路输气管网运行优化

含环路输气管网的运行方案优化问题的求解难度远大于枝状管网。在已知含环路输气管网拓扑结构、基础参数、天然气输入点和输出点的流量、压缩机组的配置及特性曲线等参数的前提下，以环路上的管段流量、压气站开机台数、压气站出站压力等参数为决策变量，以单位时间内管网运行能耗最低为目标函数，综合考虑管段水力热力特性、管网节点流量平衡及节点压力允许变化范围、压缩机运行特性及允许运行范围等约束条件，建立含环路输气管网稳态运行方案优化的非线性混合整数规划模型，采用分枝定界法与原始对偶内点法耦合的算法求解该模型。以XQDS管网为例应用TGNET软件对管网优化运行方案进行了稳态仿真，验证该模型与算法的有效性。该优化模型与算法适用于任意拓扑结构的输气管网，可为大型复杂输气管网的集中调度提供新的思路。（图5，表7，参20）     

基于特性曲线延拓处理的压缩机组合方式

建立天然气管网稳态运行数学模型时,表述压缩机组合方式需要引入0-1整型变量,导致求解难度增大。为此,基于样条函数的连续可导性,采用函数延拓的方法,将压缩机压头曲线光滑延拓到压缩机最大转速至零的区间上,将天然气管网稳态运行优化数学模型从混合整数非线性优化转换为连续非线性优化。研究结果表明:通过延拓压缩机特性曲线,在不影响压缩机组合方式物理意义的情况下,有效去除了优化模型中的整型变量,提供了一种降低天然气管网稳态运行优化数学模型求解难度的途径。     

天然气管网运行最优化探讨

随着天然气管网规模不断增大以及运行条件日益复杂,对管网集中调控提出了更高的要求,仅凭调度员经验难以全面应对管网运行问题,亟需高效的优化工具辅助制订运行方案,调整日常工况。将最优化技术应用于天然气管网运行中,分别以管道水力热力计算校核、压气站负荷分配、单条输气管道运行方案、复杂输气管网运行方案为优化对象,建立了相应的最优化模型,并提出了求解方法。最优化技术是解决天然气管网生产实际问题的有效方法,但仍需突破精准优化模型建立、优化模型高效求解以及优化结果分析利用等技术瓶颈。最后,展望了最优化技术在非稳态优化、控制系统优化以及全生命周期优化方面的应用前景。     

基于混合编码遗传算法的机压微灌干管管网优化

【目的】根据微灌干管管网的布置及运行特性,提出一种方便、简捷,适用于大规模机压微灌管网优化设计的算法模型与方法。【方法】以年费用为目标函数,以标准管径和水泵扬程为决策变量,建立优化模型,采用模拟退火方法处理约束条件,设计一种混合编码方式,应用遗传算法进行优化计算。【结果】建立的模型和算法在求解机压微灌管网优化问题上,具有良好的优化性能和较高的求解效率。【结论】提出的模型和算法优化变量少,简单易用,求解效率高,程序的通用性强,计算精度能够满足微灌管网设计的要求。     

基于天然气处理厂气质指标的集输管网调度优化

在建立符合实际工况的多气源组分平衡计算模型的基础上,以处理厂原料气气质指标为目标函数,建立优化模型并求解,得到在满足管网运行约束及各处理厂原料气气质指标前提下的管网运行参数.实例应用表明,建立的集输管网优化调度模型既可体现各气源点气质的差异性,又能满足各天然气处理厂对原料气气质的不同要求,计算结果能够准确地反映管网中的气质状况,从而确保净化装置的平稳运行.将该模型应用于实际管网,可为其生产运行调度提供重要的参考依据.     

基于遗传算法的城市库群联合供水调度研究

【目的】确定西安市黑河供水系统的水库库群最佳联合引水组合,制定不同代表年的库群联合供水调度方案,为发挥西安市黑河供水系统的最大效益提供参考。【方法】从黑河供水系统实际出发,以6种库群引水能力组合方案为基础,建立库群联合供水调度模型,运用遗传算法进行求解,寻求最佳联合引水组合。通过分析不同代表年的需水要求,制定库群联合供水调度方案。【结果】利用所建立的库群联合供水调度模型进行可供水量计算,结果表明,西安市黑河供水系统的多年平均年可供水量最优为72 727.06万m³,城市供水保证率最优达98.18%,即黑河供水系统具有较大的供水潜力。并据此确定的最佳联合引水组合为：石头河水库、金盆水库、西骆峪水库、田峪水库、高冠峪水库、梨园坪水库、太平峪水库、石砭峪水库和甘河水库的引水能力分别为6,12,3,5,4,4,4,4和5 m³/s。无突发事件条件下,平水年、一般枯水年和特别枯水年西安市黑河供水系统的年可供水量分别为46 794.70,46 365.69和35 502.25万m³,突发事件情况下分别为54 413.45,53 984.44和47 887.59万m³。【结论】所制定的调度方案可以充分挖掘黑河供水系统的库群供水能力,提高水资源利用效率,最大程度地保障西安市未来的城市供水安全。     

城市供水变频调速控制系统的设计

针对传统供水系统中存在的电能、水资源浪费等问题,提出了模糊PID控制变频调速恒压供水系统的设计和实现方法．采用PROFIBUS现场总线技术构成测控网络,通过FC-201无线通讯装置进行远程信息交换,可实现最佳的供水及节能效果．     

城市供水管抗震功能可靠性分析

考虑节点流量随节点水压的动态变化,构建地震导致渗漏的供水管网水力模型,基于EPANET计算管网节点实际流量和水压,在此基础上结合一次二阶矩方法,得到震后低压供水时管网系统的功能可靠性指标。结合实例分析预测震后管网供水能力,并进行了震后低压供水时管网功能可靠性分析,研究结果可为城市供水管网抗震防灾管理提供借鉴。     

基于模糊理论的城市管网配水系统Simulink仿真研究

为实现城市供水系统的优化调度,提高城市管网工况各个时刻主要参数的精确度,基于模糊理论对城市管网配水系统进行了Simulink仿真的研究和应用。该仿真技术以Sugeno模糊模型为理论基础,利用Simulink仿真方法分别建立水量及管网工况的输入隶属度函数、模糊规则和输出隶属度函数的子模块,然后对各子模块进行连接和计算,最后通过示波器输出仿真结果。仿真结果表明,基于模糊理论城市管网配水系统的Simulink仿真模型具有仿真精度高、参数易调、可持续开发、结果可视化等优点,为城市供水调度工况的研究提供了参考。     

基于MODIS数据的海南岛干呈监测研究

利用NASA提供的MODIS陆地产品NDVI和LST,采用植被供水指数法对海南岛2010年1～4月的地表干旱情况进行遥感监测,将监测结果与同期的综合气象干旱指数对比分析。结果表明:对于植被覆盖度较高的热带岛屿海南岛,利用植被供水指数进行干旱的动态监测是可行的,MODIS数据可很好地满足大范围的实时动态监测。2010年1～4月间VSWI遥感监测分析显示海南岛地表干旱存在着明显的区域差异,西南沿海比中东部严重,在此期间干旱有持续加重的发展趋势。     

基于MATLAB神经网络方法对城市供水管网压力预测

传统的城市供水系统的预测方法对预测的精度难于保证.提出利用MATLAB工具箱建立BP神经网络并以过去记录的供水压力数据来训练网络的方法对未来供水管网压力进行预测,从预测的结果可知该方法运行简单,操作方便,准确度高.     

大伙房水库输水工程水资源优化配置模型的分析与研究

以辽宁省大伙房水库输水工程为例,初步探讨输水工程水资源如何实施优化配置,通过数学表达式和系统框图来描述供水系统规划模型,直观、定性、定量地对整个系统进行分析、把握。     

滴灌冬小麦地上部干物质积累与分配模型

为构建新疆维吾尔自治区南疆滴灌冬小麦地上部干物质积累规律及其分配模型,通过分析氮素调控的小区试验数据,采用统计模型技术建立基于相对生长度日(RDDT)的冬小麦群体和个体地上部相对干物质积累(RDMA)动态和基于分配指数的各器官物质分配动态的模拟模型,运用水分调控试验数据对模型进行检验。结果表明:滴灌冬小麦返青后干物质积累(DMA)呈典型的"S"型曲线变化趋势,增加水和氮供应量明显促进群体和个体干物质积累量,且灌水效应大于施氮效应,说明在塔里木盆地西北边缘的极端干旱地区保证水分供应的基础上适当增施氮肥是促进小麦生长的关键。各处理DMA的变异系数群体为3.45%～5.19%,个体为2.03%～3.91%,表明群体效应大于个体效应。筛选并构建基于归一化的返青后以RDDT为变量的滴灌冬小麦群、个体RDMA预测模型(MMF):GRDMA_i=(0.001 2+1.003 2RDDT~(4.193 6))/(0.012 9+RDDT~(4.193 6))和SRDMA_i=(0.001 2+1.011 3RDDT~(4.691 1))/(0.018 9+RDDT~(4.691 1)),模拟准确度在0.988 4～1.027 4;以及地上部各器官干物质的分配指数模型,模拟准确度为0.977 5～1.035 4,表明基于RDDT和分配指数的冬小麦群、个体干物质积累和分配模型具有较好的预测性和实用性。     

粮食生产与水资源空间错配缘由：基于比较优势理论探究

为探究我国粮食生产与水资源空间分布错配原因,构建测算指标体系综合评价各地区水资源承载力,测算农业用水压力评估地区粮食生产与水资源空间分布的错配程度;基于比较优势理论视角利用面板数据进行实证检验,探究粮食生产与水资源空间分布错配产生的可能原因。结果表明：1）从测算结果看,我国31省2003—2018年的粮食生产与水资源空间分布存在错配,以东北区、黄淮海区、华南区和西北区错配较为严重。2）从基准模型回归结果看,土地优势、劳动优势、资本优势对区域农业用水压力的正向推动作用超过水资源优势对区域农业用水压力的负向作用,使得粮食生产综合比较优势加大了区域农业用水压力,在类似的市场与政策环境下粮食生产与水资源空间分布错配的内在原因正是上述累加作用的结果;采用分位数回归检验结果稳健性,发现在农业用水压力极大和极小区域粮食生产比较优势对农业用水压力的加剧作用并不明显,其余分位点处均显著。3）从调节效应模型结果看,农业用水效率在粮食生产比较优势对农业用水压力的影响中具有负向调节作用,分样本回归发现农业用水压力较高区域农业用水效率调节作用更大,表明较高的农业用水效率能够有效缓解区域粮食生产比较优势对粮食生产...     

Remote real-time monitoring soil water potential system based on GSM

Aiming at the limitation of traditional measuring soil water potential, the paper presents an information system based GSM to real-time monitor data coming from multiple data sources. The monitoring system, which consisted of monitoring center, GSM transmission channel and data detection terminal, was given. The detection terminal included the measuring station and TS-2 negative pressure meter, which was applied to measure soil water potential. Nowadays the system has been successfully applied to drip irrigation in the cotton field on farm in Xinjiang region. The system provides a feasible technology frame-work for collecting and processing wide geographical distribution data in farmland.