[发明专利]一种基于水体演进变化的城市应急供水精细化调度方法

说明书

本发明公开了一种基于水体演进变化的城市应急供水精细化调度方法，包括，结合供水网络拓扑结构针对应急事件发生地点及影响范围进行供需水分析，初始化供水路径，同时基于水体演进变化规律，利用供水优化调度方法实现城市原水系统应急供水精细化调度，提升城市水资源利用水平。

技术领域

本发明涉及城市水利调度技术领域，具体涉及一种基于水体演进变化的城市应急供水精细化调度方法。

背景技术

随着环境日益复杂，经济飞速发展，城市原水系统供需矛盾越来越突出，面对纵横交错、多维复杂的供水网络以及调水工程，当供水应急事件发生后，需以优先保障供水为目标，快速精准制定城市供水调度方案，以满足城市片区供水需求。然而，由于应急事件的类型(爆管、停电、闸泵故障等)不同，其水体在管网中演变规律也不尽相同，当前做法大多采取水量平衡方式，即泵站抽水量＝所有水厂进水口水量之和，但此种调度方式较为粗放，主要存在以下问题：(1)对于诸如爆管应急事件发生时，水体在管网中的流量、水压、流速会发生较大改变，管网中的输水量需结合爆管情况而定，而非通过水量平衡方式制定；(2)在水量输送过程中，会存在管网渗漏的现象，导致在此过程中水量供需不平衡，需结合管网特点进一步分析不同管网渗漏损失以及渗漏地点等；(3)管网中均有一定的水压设计标准，对于应急事件发生后，若供水方案发生较大变化，可能会导致管网水压超过设计值而发生爆管等情况，因此，在制定供水方案时需充分考虑水体水压是否在合理范围内，以保障方案合理可行。综上所述，若仅从水量平衡角度去制定供水方案，在实际执行过程中势必会存在较大的供需偏差，且难以有效保障城市的供水能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，弥补现有应急供水调度缺陷，充分考虑应急事件发生后不同供水策略下水体演变过程，提供一种基于水体演进变化的城市应急供水精细化调度方法，有效确保城市供水能力，提升水资源利用水平。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种基于水体演进变化的城市应急供水精细化调度方法，包括：

构建城市原水系统供水网络；

根据应急事件发生地点及影响范围对城市原水系统供水网络进行区域划分，并确定区域供水路径；

对区域进行供需水分析，获取水源供水范围以及区域内水厂需水值；

调用应急事件供水调度模型计算得到各区域水量分配方案；

根据区域水量分配方案，对区域内各取水节点调用管网一维水动力模型，计算得到与该取水节点存在水力联系的管线内其他节点水量输出结果，并对该结果影响区域进行水量平衡计算，得到该区域所需水量；

根据计算的区域所需水量判断是否满足该区域供需要求，若不满足则重新调用应急事件供水调度模型对水量进行再分配，直至满足水量平衡为止；遍历所有取水节点后输出该区域的水量分配方案；

根据当前区域水量分配方案，结合供水网络进行水量精细化分配，获取不同水务设施调度过程；

遍历所有区域，若不满足精度计算要求则重新进行区域划分，再次进行计算；若满足，则输出计算结果。

进一步的，所述构建城市原水系统供水网络，包括：

收集梳理城市原水系统供水网络基本资料，按水务设施进行分类整理，并确定各个水务设施连接方式，以及对各个水务设施进行编码；所述水务设施包括：水库、水厂、闸门、泵站、以及管网；

根据供水路径构建供水网络拓扑关系，包括：水源—水库、水源—泵站—水库、水源—泵站—闸门—水库、水源—闸门—水库、水源—水厂、水源—泵站—水厂、水源—泵站—闸门—水厂、和水源—闸门—水厂。

进一步的，若区域存在多条供水路径，则选择干线水源为供水路径。