区域水资源综合配置及给水系统优化

论文摘要

水资源是人类赖以生存的物质基础,给水系统是保障城市发展的重要基础设施。随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对水资源和供水质量的要求不断提高,现有水资源量和给水系统已经不足以支撑城市的发展。为此,如何合理配置水资源,改、扩(新)建给水系统日渐成为人们关注的焦点。本文以我国北方某市新区为研究对象,针对水资源综合配置和给水系统优化问题进行了以下研究。首先,对当地水资源以及给水设施现状进行了分析,归纳总结出当前存在的问题。采用指标法预测2020年新区需水量:研究影响各类用水指标的主要因素;依照有关规划、规范,结合当地实际情况,确定2020年新区用水指标。根据水资源现状利用情况,结合有关规划,预测2020年新区可用水资源量。进行水资源供需平衡分析,根据不同用水途径对水资源量和质的不同需求,综合配置各种水资源。其次,在上述研究基础上,预测2020年新区城市需水量,并对城市水资源进行配置,从而得到2020年新区自来水需水量。根据供水设施现状和规划情况,确定水厂和用水区块之间的自来水供需关系。以水厂供水成本和中途加压泵站运行费用之和作为单价费用。建立运输问题模型,对各水厂供水量进行优化。最后,以管线经济计算长度作为权值,建立基于城市路网图的最短路径问题模型,采用基于广度优先搜索策略的Dijkstra算法,进行跨区输水干管定线优化。以管网年费用最小为目标函数,引入拉格朗日条件极值理论,得到经济管径计算公式。利用该公式计算各种规格管径的界限流量,据此,确定各水厂出厂干管管径。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 水资源综合配置
• 1.2.2 给水系统优化
• 1.3 主要研究内容及技术路线
• 第二章 水资源及给水设施现状分析
• 2.1 水资源现状
• 2.1.1 地表水
• 2.1.2 地下水
• 2.1.3 其他水源
• 2.2 水资源开发利用情况
• 2.3 给水设施现状
• 2.4 现状水资源利用及供水存在的问题
• 第三章 水资源综合配置
• 3.1 用水区块划分
• 3.2 需水量预测
• 3.2.1 生活需水量
• 3.2.2 工业、建筑业、仓储业需水量
• 3.2.3 农业需水量
• 3.2.4 生态需水量
• 3.2.5 需水总量
• 3.3 可用水资源量预测
• 3.3.1 地表水
• 3.3.2 地下水
• 3.3.3 其他水源
• 3.3.4 可用水资源总量
• 3.4 水资源综合配置
• 3.4.1 配置原则
• 3.4.2 供需平衡分析
• 3.4.3 配置方案
• 第四章 自来水供水量预测
• 4.1 城市用水量预测
• 4.1.1 居民生活用水量
• 4.1.2 工业用水量
• 4.1.3 公建用水量
• 4.1.4 市政用水量
• 4.1.5 其他用水量
• 4.1.6 城市用水总量
• 4.2 城市自来水供水量预测
• 4.2.1 城市可用水量
• 4.2.2 自来水供水量
• 第五章 给水系统优化
• 5.1 给水系统总体布局
• 5.2 水厂优化
• 5.2.1 系统优化原理
• 5.2.2 优化模型
• 5.2.3 优化运算及其结果
• 5.3 管网优化
• 5.3.1 供水区划分
• 5.3.2 跨区输水干管定线优化
• 5.3.3 出厂干管管径优化
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢