第41卷第5期2023年5月水电能源科学WaterResourcesandPowerVol.41No.5May2023DOI:10.20040/j.cnki.1000-7709.2023.20221532基于智能优化算法供水管网减压阀布设位置的优化研究王兴,种宇飞,吕谋(青岛理工大学环境与市政工程学院,山东青岛266400)摘要:针对供水管网系统中存在过剩压力的问题,提出在管网中安装一定开启度的减压阀,以各节点运行水压与各节点最小服务水头之差的平方和最小为目标,结合管网水力平衡约束、节点压力约束构建减压阀优化压力漏失控制模型,利用遗传算法对模型进行求解,并以东南沿海城镇供水主干管网为算例进行验证。结果表明,所提模型及方法有效、可行,且优化效果显著。关键词:管网系统;过剩压力;减压阀;多目标;遗传算法中图分类号:TV672+.2;TU991文献标志码:A文章编号:1000-7709(2023)05-0097-04收稿日期:2022-06-27,修回日期:2022-08-09基金项目:国家自然科学基金(51778307);山东省重点研发计划(GG201809260435)作者简介:王兴(1998-),男,硕士研究生,研究方向为给排水管网系统分析优化,E-mail:605118420@qq.com通讯作者:吕谋(1965-),男,博士后、教授、博导,研究方向排水管网系统分析优化,E-mail:Lvmou1@163.com1引言目前我国供水管网中的漏损率仍为一个很严重的问题,许多供水公司利用积累的经验来控制管网的漏损,但效果很不理想,而分区计量(DMA)为行之有效的方法之一[1],即在原有的管网中加入若干阀门和流量计,将区域划分为相对独立的若干子区域,但容易产生过剩的压力。而减压阀具有灵活、可调、智能管理等方面的优势,可优化分区压力,达到最大程度的节能减耗并降低由于过剩压力造成的管网漏失,故减压阀在DMA系统中较为常见。通过安装减压阀进行管网中运行压力管理,进而控制漏损一直是业内关注的难题。如GULLOTTAAURORA等[2]基于NSGAⅡ开发了两种方案,提出了一种提高间歇式配水网络配水公平水平的方法,可通过重新安排管网中的流量循环,确定最佳阀门位置和设置,以改善用户之间的用水分配;SANTONAS-TASOGF等[3]提出了一个总体框架来调整给水管网(WDN)分区算法,以考虑隔离阀的实际位置;ARAUJOLS等[4]为将管网中压力和泄漏水平降至最低,开发了一个模型,用于支持有关网络系统中控制阀的量化、位置和开启调整的决策系统;唐鹏翔等[5]通过粒子群算法优化管网泵阀一体的压力管理模型,对比了优化前后漏损量的变化,证明其有效、可行;俞焱曦[6]以减压阀的最优位置、设置值及变速泵的开关、泵速作为决策变量,利用遗传算法在多个工况下进行寻优...
