1.课题来源： 黑龙江省教育厅面上项目 2.课题背景： 近四十年的改革开放以来，伴随着国家综合实力的提高，在城市化进程步伐不断加大的背景下，城市需水量的急剧增长与落后的城市供水能力之间的矛盾日益突出，城市供水能力逐渐成为制约城市发展和社会进步的一个巨大的绊脚石。经过对多个城市的调研、实地踏勘以及理论分析，城市供水能力不满足城市需求的主要原因为以下几点：1、城市配水管网布局不合理，导致管网压力失衡；2、配水管线铺设年代久远、锈蚀严重，跑冒滴漏现象极其严重；3、泵站，阀门井等配水设施陈旧；4、配水管网现状资料不完整等等。 3.研究目的意义： 城市配水管网系统是一个体量庞大、控制因子复杂、众多、管段节点等组成结构繁冗，具有即时性、且为多因子控制运行的不间断的不可感知却现实存在系统。人们对于不可感知却现实存在的问题，多用建立模型解决。如果不经过系统的计算，就会在实际运行中会出现很多问题，一个小问题连带出来一系列问题，这样就带来很多不必要的麻烦。如果要研究城市管网就需要建立的一个管网模型来模拟整个管网的运行，在模型中解决可能出现的问题，经调试后再实施，这样做无论从经济上还是技术上都节约了大量的资源。 4.主要研究内容： 本文从东北地区单水源供水的H市以及多水源供水的J市配水管网系统改扩建规划设计实际工程出发，从简单的单水源供水H市着手，通过对城市配水管网系统固有特性的探讨和研究，详细地介绍了给水管网建模理论知识以及其在实际工程的应用。通过对H市现状管网的建模，利用模型将H市现状管网进行模拟运行，模拟出的结果与实际相符，从而验证了模型的准确性以及可行性。最后结合城市总体规划，对管网进行了改扩建设计，在利用模型进行了技术以及经济最优化的设计，将老城区管网管段进行了改造。 5.创新点： 以单水源供水（H市）及多水源供水（J市）的城市配水管网改扩建工程设计角度出发，通过城市配水现状管网及改扩建规划后管网的数字化模型建立，结合理论对城市配水管网改扩建规划问题，从配水管网的整体布局以及管材选择等多角度进行系统性的研究： 1）对单水源及多水源城市的现状配水管网系统，均建立了数字化模型，成功的通过模型来进行模拟仿真运行。证明了对于不可感知却现实存在的城市配水管网系统的运行情况，可以通过CAD、鸿业市政管线等一系列计算机软件，建立数字化模型，进行仿真模拟运行。 2）建立配水管网改扩建规划设计经济模型。针对单水源以及多水源供水城市的实际情况，设置管道造价多项式系数，目标函数经济参数，便于应用优化算法求解配水管网改扩建规划经济模型。 3）通过管网以及经济模型的建立对H市及J市的配水管网改扩建进行了优化设计，成功的解决了配水现状存在问题。 4）通过对H市及J市的管网改扩建规划经济模型的求解，证明了所建立的改扩建规划经济模型的可行性、可靠性。 6.发表论文4篇，获得专利1项。

黑龙江工程学院

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