给水管网漏损分析及预测

论文摘要

给水管网漏损是供水行业普遍存在的问题。漏损不仅浪费了宝贵的水资源,还给供水企业造成较大的经济损失,因此世界各国都把供水行业的漏损作为一项重要课题进行研究。在收集国内外漏损资料和对供水部门实际调查的基础上,通过对供水部门管网漏损原因的分析,提出了控制漏损的对策,并从设计、施工、管理等多方面,提出减少漏损频率和降低漏水量的技术措施。运用层次分析法对给水管网漏损影响因素进行分析,得出给水管网漏损各影响因素的相对重要性权重,为供水行业漏损深入研究提供了一种新思路、新方法。将粒子群优化算法引入BP神经网络的优化中,成功地克服了BP算法所具有的对初始权值敏感,容易陷入局部极小的缺点,大大提高了模型的收敛速度和精度。采用PSO-BP神经网络模型建模,对供水管道安全使用时间进行预测。为漏损控制、管网维护等的经济分析以及管网的改造和扩建提供基础和依据,在给水管网漏损管理中起到管道漏损预警的作用,并对管网改扩建与漏损防治相结合起到一定的促进作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 水资源现状
• 1.1.2 我国城市给水管网漏失现状
• 1.2 国内外给水管网漏损问题研究现状
• 1.2.1 给水管网漏失检测技术
• 1.2.2 给水管网漏失检测方法
• 1.2.3 给水管网漏损预测模型的研究
• 1.3 本课题研究的目的、意义
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 第二章 给水管网漏损分析
• 2.1 给水管网漏损组成和分类
• 2.2 给水管网漏损程度衡量指标
• 2.3 给水管网漏损原因分析
• 2.3.1 管材质量不佳
• 2.3.2 地质土层条件的影响
• 2.3.3 接口质量不佳
• 2.3.4 施工质量不良
• 2.3.5 温度的影响
• 2.3.6 附近施工的影响
• 2.3.7 管道防腐不佳和老化
• 2.3.8 地势沉降和荷载
• 2.3.9 管网运行压力过高
• 2.3.10 水锤破坏
• 2.3.11 闸井、表井等附属设施漏水
• 2.4 给水管网漏损控制措施
• 2.4.1 设计方面
• 2.4.2 施工方面
• 2.4.3 运行管理
• 第三章 基于AHP 的给水管网漏损影响因素分析
• 3.1 层次分析法（AHP）介绍
• 3.1.1 层次分析法的基本思想和原理
• 3.1.2 层次分析法的基本步骤
• 3.2 基于AHP 的给水管网漏损因素评价模型的建立
• 3.2.1 给水管网漏损影响因素
• 3.2.2 层次分析结构模型的建立
• 3.3 基于 AHP 的给水管网漏损因素评价模型的求解
• 3.3.1 构造判断矩阵
• 3.3.2 求解判断矩阵
• 3.4 结论
• 第四章 给水管网漏损预测模型
• 4.1 基于 PSO 算法的 BP 神经网络优化
• 4.1.1 人工神经网络理论基础
• 4.1.2 BP 神经网络及其学习算法
• 4.1.3 粒子群优化算法概述
• 4.1.4 基于 PSO 的神经网络学习算法
• 4.2 基于 MATLAB 神经网络工具箱的 BP 网络模型的建立
• 4.2.1 MATLAB 语言简介
• 4.2.2 MATLAB 神经网络工具箱
• 4.2.3 预测模型的构造
• 4.3 应用PSO-BP 神经网络预测管道安全使用时间
• 4.3.1 导致管道漏损的主要因素
• 4.3.3 管道安全使用时间的预测
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文
• 工程设计实践