Комплексная оптимизация источников и трубопроводных систем группового водоснабжения

• Автор: Мелехов, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 209 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Анализ состояния систем группового водоснабжения С В, задачи и методы их проектирования, развития и реконструкции.

1.1 Характеристика СГВ и тенденции их развития.

1.2 Существующие подходы, методы и модели проектирования СГВ.

1.3 Задачи дальнейших исследований и возможные .методы их Ц решения.

ГЛАВА II. Математические модели и методы обоснования структуры и параметров СГВ.

2.1 Содержательная постановка задачи оптимизации СГВ.

2.2 Математическое описание потокораспределения в СГВ.

2.3 Математическая постановка, методика и методы оптимизации СГВ.

ГЛАВА III. Совершенствование методики оптимизации СГВ, ее алгоритмизация и программная реализация.
3.1 Совершенствование метода схемноструктурной оптимизации СГВ.
3.2 Совершенствование метода схемнопараметрической оптимизации и общая схема оптимизации.
3.3 Программная реализация.
ГЛАВА IV Практическое применение методики комплексной оптимизации СГВ
4.1 Перечень решаемых задач при обосновании структуры и параметров СГВ.
4.2 Исследования влияния различных параметров на выбор оптимальной структуры и параметров СГВ на примере Заларинского группового водопровода.
4.3 Выбор оптимальной структуры и параметров Куйтунского и Черемховского групповых водопроводов. Выводы по результатам расчетов.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Надежность - свойство СГВ выполнять требование бесперебойности подачи воды потребителям в заданном количестве и качестве. Повышение надежности существующих и вновь проектируемых сетей и сооружений является одной из важнейших задач при оптимизации развивающихся СПРВ. Надежность функционирования СГВ может достигаться за счет резервирования источников, отдельных участков сети, насосных станций и др. Обоснование и рациональное применение способов повышения надежности является достаточно сложной задачей, требующей применения специальных подходов и методов. Динамичность - свойство системы, состоящее во взаимном влиянии ее состояний в разные моменты времени (настоящего состояния - на будущие и наоборот). При оптимизации структуры и параметров СГВ на какой-то период ее функционирования требуется рассмотрение поведения системы в предыдущих и последующих интервалах времени с тем, чтобы правильно учесть последствия принимаемых решений для развития СГВ в другие промежутки времени. Не учет этого свойства приводит к чрезмерным капиталовложениям и излишним реконструкциям системы на ее последующих этапах развития. Многокритериальность - множественность внутренних и внешних целей, которые возникают при проектировании современных СГВ. Внешними целями по отношению к СГВ являются: улучшение экологической обстановки в городе, районе, регионе; снабжение потребителей водой в требуемом количестве и качестве и т. Внутренними - удобство в эксплуатации; гибкость в управлении; экономичность по затратам электроэнергии и капвложениям. В связи с этим наряду с критерием расчетных затрат появляются такие как: экономичность, управляемость, устойчивость, а также может быть и металлоемкость, энергоемкость и т. Инерционность - способность системы противостоять внешним и внутренним воздействиям, имеющим целью изменить ее ранее намеченное движение []. Это свойство характеризует устойчивость функционирования и развитие СГВ по отношению к тем или иным возмущениям, которые могут повлиять на принимаемые проектные решения. Такими возмущениями могут быть дефицит материальных ресурсов, разработка новых прогрессивных технологий транспорта воды, изменение цен на строительные материалы и т. Поэтому при проектировании СГВ на перспективу необходимо, по возможности, прогнозировать появление таких возмущений с тем, чтобы обеспечить эластичность развития системы и устойчивость в достижении конечной цели этого развития. Гибкость - способность системы к изменению первоначально выбранной структуры и параметров элементов сети и сооружений в ответ па возмущения. Гибкость СГВ может быть достигнута за счет введения избыточных элементов, устройства многоконтурных сетей с параллельной прокладкой магистральных линий и т. Адап тивность - приспосабливаемое^ структуры системы к условиям функционирования и развития (способность системы эффективно использовать новую информацию для корректировки и стабилизации своего состояния). Очевидно, в процессе проектирования, развития и реконструкции СГВ необходимо руководствоваться правилом - решение принимать с минимальной заблаговременностью. Причем в ходе его реализации с учетом меняющейся (или уточненной) информации о на! СГВ. Наличие перечисленных в предыдущем параграфе свойств у современных СГВ внесло дополнительные сложности в обоснование их параметров и потребовало решения проблем и задач, которые ранее либо не рассматривались, либо были не столь актуальными. К наиболее сложным задачам, которые с одной стороны носят системный характер и требуют взаимной увязки и всестороннего анализа, с другой - имеют место на всех этапах и стадиях проектирования СГВ, относятся задачи обоснования структуры и параметров будущей системы. В настоящее время эти задачи решаются в два этапа: на первом - осуществляется выбор структуры СГВ (структурный синтез); на втором - производится обоснование параметров участков сети и сооружений (параметрический синтез) []. Обоснование структуры. Эта проблема занимает одно из центральных мест в проектировании СГВ и заключается в обосновании принципов построения системы и рациональных взаимосвязей между отдельными подсистемами и элементами.