给水管网水力模型的建立及应用

10 ％ ～ 20 ％；最大迭代次数 150 次；种子数 100 个；加速度 c1=1.5，加速度c2=2.5；惯性系数的最大值取1.4，最小值取0.4。 当连续25次迭代中函数的梯度之后数值仍然没有变化，则退出 迭代，终止计算。实测漏损系数值与校核值的比较如表2，从表 2可以看出最大误差为2.10%，可以满足计算要求。
表１ 算例管网参数
节点号 ２ ３ ４ ６ ７ ８ ９ １０ 水源 水池 基本流量／ （Ｌ／ｓ） １５ １５ １０ １５ ２０ １０ １０ １５ ０ ０ 地面标高／ｍ 时段 ７１０ ７００ ７００ ７００ ６９５ ７１０ ６９５ ６９０ ８００ ８５０ ０-１ １-２ ２-３ ３-４ ４-５ ５-６ 节点流量 变化系数 １．０ １．２ １．４ １．６ １．４ １．２ 管段 管径／ｍｍ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ ８００ ４５０ ４５０ ５００ ３５０ ４００ ４００ ４００ ４００ ４００ ４００ ３５０
２ 挡土墙断面设计
由于挡土墙位于高边坡上，常规挡土墙结构形式无法满足 稳定要求，挡墙采用悬臂式钢筋混凝土+抗滑桩结构型式，顶部 宽度为85 cm，外坡比垂直，内坡比为1.00：0.05，墙高10.53 m， 底板厚2.00 m，宽4.00 m，如图1所示。
３ 基础处理
为保证挡墙基础不发生局部沉陷，便于应力扩散，在现有 开挖基础面上抗滑桩施工完毕后布置C20混凝土垫层扩大基础。
结合国内的给水管网实际情况推荐的模型校核标准如100测压点水压的实测记录值与计算值80测压点水压的实测值与计算值之50测压点水压的实测值与计算值之差对于管段流量占管网总供水量1以上的管段误差5以上的管段误差计算出的各节点水压分布情况与实测值吻合水压过低区域与实测值吻合各水源供水量供水压力与实测记录吻合
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农业工程
ＰＳＯｔ校核给水管网水力模型
周建力
（四川省成都市信息工程学院资源环境学院， 成都 610000）
摘 要 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。 关键词 PSOt； 管网漏损； 漏损系数； 水力模型 中图分类号 TU 991.33 文献标志码 B
给水管网水力模型的精确度直接关系到实际管网水力运 行状态的拟合程度，对给水管网的漏损定位研究有着重要的影 响。因此，给水管网的校核是建立给水管网模型的一个很重要 的步骤。根据对给水管网漏损的水力分析，发现影响给水管网 模型准确性的参数有多种。比如：管网简化程度、管径和管 长、节点流量以及粗糙度等[1]。这些参数之间的关系目前仍不明 确，但与给水管网本身特性有着密切的关系，可将这些因素统 筹为漏损系数[2]。其值大小体现了给水管网的漏损程度，以调整 漏损系数来达到校正模型的目的。
１ 工程概况
云南省万家口子水电站位于北盘江支流革香河上，是北盘 江梯级开发的控制性工程，地理位置在云南省宣威市和贵州省 六盘水市境内，为两省交汇地界，距云南省宣威市55 km，距贵 州省六盘水市145 km，电站以发电为主，兼有向下游工农业生 产生活供水等效益。电站总装机容量为180 mW，设计多年平均 发电量7.1亿kW.h。 电站枢纽主要建筑物有：拦河坝、引水隧洞、电站厂房 等。水库总库容为2.8亿 m3，为不完全年调节水库。 工程区地貌以高中山为主，河水面宽约 20.00 ～ 33.00 m ， 河地面高程1 290.00～1 300.00 m，相对高差597.00～750.00 m，
2
参考文献
[1] 杨亚红，王英，曹辉. 基于粒子群优化算法的环状管网优化设计. 兰州大 学学报， 2007（1）： 136-138. [2] 李日东. 供水管道漏失水力模型与实验研究. 硕士学位论文. 天津大学， 2007（6）. [3] 芮钧，陈守伦. Matlab粒子群算法工具箱求解水电站优化调度问题. 中国 农村水利水电， 2009（1）. [4] 许刚，张土乔，吕谋 . 多工况的遗传算法校正管道摩阻系数 . 中国给排 水， 2004（8）： 50-53.
慕洪生
（吉林省水利水电勘测设计研究院， 吉林长春
摘 要
130021）
采用悬臂式钢筋混凝土结构形式，对高边坡挡土墙的截面进行了优化设计和研究。在工程所处地形、地质条件下，通过结构优
化，结合基础处理，确定挡土墙截面尺寸，从而改变常规挡土墙截面尺寸无法满足施工要求的难题，以达到简化设计和降低工程造价之目 的。同时，滑坡治理及优化设计对云南地区类似滑坡地质灾害治理提供参考价值。 关键词 高边坡； 悬臂式挡土墙； 抗滑稳定； 设计 U 417.11 文献标志码 B 中图分类号
N
式中 f 为待优化的目标函数（ c 即为管段漏损系数）； N 为 校核工况数；n为已知压力节点的个数；H 0i为在第t个工况下第i 个节点的实测压力；Hi为在第t个工况下第i个节点的模型计算压 力。 约束条件： minni≤ni≤maxni 在满足边界条件的同时，节点压力计算应同时满足给水管 网的连续性方程和能量平衡方程。该优化问题为复杂型约束的 非线性问题。利用传统的非线性规划法、灵敏度分析法和解析 法求解该问题复杂且难度颇大，笔者采用PSOt进行校核计算。
实测值与计算值之差的二乘误差构成的目标函数值为最小[4]。即 在不同工况下，通过反复进行不同漏损系数c取值时，对给水管 网的运行状态进行模拟。当得到的模拟压力Hi与实际压力H 0i差 异最小时，认为该漏损系数精确。 采用如下目标函数： f (c) = ∑∑ ( H i0 − H i )
t =1 i =1 N n 2
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摘 要： Abstract： Key words： distribution； GIS
分区计量供水管网水力模型的流量分配
1 1， 2 2 郑成志 ， 何文杰 ， 李冠民
（ 1． 哈尔滨工业大学 市政环境工程学院 ，黑龙江 哈尔滨 150090 ； 2． 天津市自来水 集团有限公司，天津 300040 ） 结合天津市供水管网实例， 通过分析其计量水量的特点与水力模型的构建要求， 按 户表和在线流量计， 提供了分区计量供水管网水力模型的三个 照水量数据来源分别侧重于小区表 、 流量分配方案； 从数据健全度、 流量分配准确度、 实施难度、 流量分配校正依据、 漏损考察功能、 模型 、 动态模拟 模型维护与应用难度和模型构建平台八个方面对三个流量分配方案进行了多角度评价 ， 可为水力模型项目的实施提供参考 。 关键词： 供水管网； 分区计量； 水力模型； 流量分配； GIS 中图分类号： TU991． 3 文献标志码： B 文章编号： 1673 － 9353 （ 2012 ） 05 － 0033 － 05 doi： 10． 3969 / j． issn． 1673 － 9353． 2012． 05． 008
４ 结论
基于对给水管网水力模型的漏损系数校核方法进行的探 讨。采用多工况分析的方法，利用PSOt对给水管网漏水系数进 行了校正据上述校核算法及模型，可将给水管网水力模型参数校 正问题转化为优化问题，选取如图 1 的给水管网进行优化设计 （见表1）。 水泵的给水曲线用公式表示为H=106.67-0.001 85Q 。 水塔直径为10 m，最低水位为30 m，最高水位为40 m，初 始水位为35 m。在连续6 h的给水管网运行过程中，共需进行6 个时段的管网平差计算，每次计算可得到12个管段流量，于是 产生了7×12个流量数据，需要校正的漏损系数为12个。 设定PSOt运行参数：维数2；最大速度取变化范围
表２ 实测值与校核值的比较
管段 实测值 校核值 误差／％ 管段 实测值 校核值 误差／％ １ １２１ １２０ ０．８３ ７ １１０ １０８ １．８０ ２ ９０ ９１ １．１０ ８ ７５ ７４ １．３０ ３ １１０ １１２ １．８０ ９ １２９ １２８ ０．７８ ４ ７１ ７０ １．４０ １０ ９０ ８９ １．１０ ５ ９５ ９５ ０．００ １１ １１０ １１２ １．８０ ６ １２１ １２０ ０．８３ １２ ９５ ９７ ２．１０
作者简介：慕洪生（1969-），高级工程师，从事水利水电规划设计和 建设方面的工作。 收稿日期：2013-03-13
河谷横断面总体形态呈“ V ”型。两岸地形坡度陡峭，冲沟发 育。地形坡度38°～53°，并有部分陡崖地形连续分布，植被 稀疏。 云南省侧进场道路多修建在一巨大滑坡体的陡坡上，但在 后期运行过程中，在道路桩号0.00+390.00～0.00+480.00 m段出 现塌方，需修建高边坡挡土墙。
北京农业 ２０１３ 年 ３ 月下旬刊 227
第6 卷 第5 期 2012 年 10 月
供水技术
WATER TECHNOLOGY
Vol． 6 No． 5 Oct． 2012
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技术总结
在城市供水管网建模过程中， 日常运行中的计 量水量是重要的基础数据， 其在客观上决定了模型 的精度。计量水量是模型构建过程中流量分配的主 要依据， 也是进行用户类型分类、 用水规律曲线模拟
２ 给水管网漏损校核模型
最优化模型的思路是在满足给水管网水力平衡和校核参数 取值范围等约束条件下，寻找最优待校核参数的取值，使管网
作者简介：周建力（1986- ），硕士在校生，从事污染控制与资源化方 面的研究。 收稿日期：2013-03-11
226 北京农业 ２０１３ 年 ３ 月下旬刊
农业工程
高边坡挡土墙设计
图１ 算例管网
１ ＰＳＯｔ简介
PSOt是基于Matlab粒子群优化算法的工具箱，该工具箱将 粒子群优化算法的核心部分（pso_Trelea_vectorized.m）封装起 来，提供给用户的是算法的可调参数，用户只需要定义好自己 需要优化的函数，并设置好惯性因子的起始值和中止值、可约 定各维变量的取值范围、粒子在遇到边界时是否反弹等各种参 数，即可自行优化[3]。 １．１ ＰＳＯｔ实现过程 pso_Trelea_vectorized.m文件主要包括pso_ Trelea_vectorized函数，该函数是实现整个粒子群优化算法的初 始化、粒子最优值计算和更新、群体最优值计算和更新以及粒 子速度更新、位置更新等。在实际的计算过程中，只需要编写 好目标函数并调用pso_Trelea_vectorized.m函数，即可实现使用 粒子群优化算法来寻优的过程。 １．２ ｐｓｏ＿Ｔｒｅｌｅａ＿ｖｅｃｔｏｒｉｚｅｄ．ｍ设置 pso_Trelea_vectorized.m设 置的参数内容主要有： functname、D、mv、VarRange、minmax和PSOparams；其 中functname是定义的目标函数名称；D是待优化问题的维数； mv 是粒子飞行的最大速度； VarRange 是自变量的取值范围矩 阵；minmax是寻优类型（经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之差最小，取值0）；PSOparams是一个 包括最大迭代次数、群体规模、惯性因子、学习因子和中止迭 代条件等参数的行矩阵。
潜水轴流泵振动浅析
导读：轴流泵多工况空化特性数值计算，大型卧式轴流泵水导轴承的运用，轴流泵在运行
中的故障分析，大型卧式轴流泵水导轴承的运用，大型斜式轴流泵装置的数值模拟与优化。
中国学术期刊文辑（2013）
目 录
一、理论篇 校核给水管网水力模型 1 分区计量供水管网水力模型的流量分配 3 高气体含量液体输送离心泵水力模型设计优化技术的研究 给水管网水力模型的建立及应用 16 供水管网水力模型校验和分析研究实例 19 管网水力模型在供水高峰调度中的应用 35 基于 AQUISOperation 的水力模型建设和应用 40 基于微观水力模型的中途增压泵站设置方案分析 44 乐昌峡水电站进水口水力模型试验研究 48 利用供水管网水力模型辅助爆管点定位方法研究 53 利用水力模型评估供水泵站拆除产生影响 56 二、发展篇 浅谈大型供水企业建立水力模型思路分析 58 59 浅谈水力模型在城市排水管网改造中的应用 62 沙河水库主坝泄洪闸水力模型试验研究 65 绍兴市给水管网水力模型的建立和校验 70 水力模型在老城区供水管道改造中的应用探讨 75 岩石裂隙非饱和水力模型及其模拟计算 78 油田注水管柱水力模型的建立与求解 84 在 GIS 平台上建立供水管网水力模型的方法探讨 88 中山市给水管网水力模型的应用与建议 90