区域供水设施优化布局研究

论文摘要

区域供水是将不同地区的水源、水厂、管网等进行合理配置,形成大规模的统一供水系统,实现了水资源的合理利用和供水设施的共建、共享,其经济、社会和生态效益显著,是解决我国目前饮用水供需不平衡矛盾,保障供水安全的重要途径。而区域供水设施的合理布局是实现供水效益的必要保障。针对目前我国区域供水规划缺乏理论基础和定量分析方面的不足,论文在文献查阅和实地调研的基础上,对区域供水进行了系统的研究,并创新性的提出了一种供水设施优化布局方法。从系统优化的思想出发,将水源地、水厂、管网及用水区统筹考虑,在水源地及水厂选址适宜性分析的基础上,以经济最优化为目标,构建了区域供水设施优化布局模型,为区域供水规划提供更科学、准确的参考依据,有利于区域供水建设的规范化和合理化。主要内容及结论如下:①对区域供水系统进行了研究。首先总结了区域供水的多种形式及定义,在此基础上分析了区域供水的理论依据—规模经济效应,指出供水范围不是越大越好,并提出将工程投资与供水收入折算成净现值进行经济分析,得出了供水半径与供水量、水价的关系,可以相对合理的解决供水范围问题;经分析指出了实施区域供水的必要性,为实施区域供水提供了现实依据;最后从适用条件、需水量预测、供水形式选择及管理体制等方面总结了区域供水规划中应注意的技术经济问题。②采用多目标综合评价法对水源地、水厂选址进行适宜性分析评价。首先分析得到了水源地及水厂选址的各影响因素,从定量、定性分析的角度出发,选取比较重要的几个因素作为评价指标,构建了多目标评价指标体系。其次,分别选择采用模糊综合评价法和权重评分法对水源地及水厂选址进行综合评价,确定方案的适宜性及可行性,为后续供水设施优化布局奠定了基础。③基于取水、净水、输水工程费用函数,构建了以输入输出水量和(0,1)变量为决策变量,工程基建投资之和最小为目标函数,水源、水厂与用水区的水量平衡为约束条件的区域供水设施优化布局数学模型,经算法求解得到水源和水厂的数量及最佳规模组合,水厂与用水区的供需组合关系。最后,将模型应用于江阴区域供水规划中,得到了较优的水源、水厂及用水区输配水组合方案,说明优化布局模型在进行区域供水规划时具有一定的应用价值。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题提出的背景
• 1.2 区域供水应用与研究现状
• 1.2.1 国内外区域供水应用现状
• 1.2.2 国内外区域供水研究现状
• 1.3 我国区域供水研究存在问题
• 1.4 课题的研究目的、内容与方法
• 1.4.1 课题研究的目的
• 1.4.2 课题研究的内容与方法
• 2 区域供水系统研究
• 2.1 区域供水的含义
• 2.1.1 供水系统组成
• 2.1.2 区域供水形式
• 2.1.3 区域供水定义
• 2.2 区域供水的理论依据
• 2.2.1 规模经济效应
• 2.2.2 供水范围经济性分析
• 2.3 实施区域供水的必要性
• 2.3.1 传统供水模式存在问题
• 2.3.2 实施区域供水的意义
• 2.4 区域供水规划有关技术经济问题
• 2.4.1 区域供水适用条件
• 2.4.2 城市规划的指导
• 2.4.3 需水量预测
• 2.4.4 供水范围的划分
• 2.4.5 区域供水形式的选择
• 2.4.6 管网建设
• 2.4.7 供水安全保障体系
• 2.4.8 管理体制及水价
• 2.5 本章小结
• 3 水源地及水厂选址适宜性分析
• 3.1 水源地选址适宜性分析
• 3.1.1 水源的类型及选址的主要原则
• 3.1.2 水源地选址的影响因素分析
• 3.1.3 饮用水源地适宜性分析
• 3.2 水厂选址适宜性分析
• 3.2.1 水厂选址的影响因素分析
• 3.2.2 水厂选址适宜性分析
• 3.3 本章小结
• 4 区域供水设施优化布局研究
• 4.1 区域供水设施优化布局方法
• 4.2 供水设施优化布局模型
• 4.2.1 费用函数的选取
• 4.2.2 目标函数
• 4.2.3 约束条件
• 4.2.4 模型确立
• 4.2.5 模型求解
• 4.3 实例应用
• 4.3.1 江阴市基本情况
• 4.3.2 供水规划状况
• 4.3.3 江阴市供水设施布局优化
• 4.4 本章小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录