[發明專利]一種基于水體演進變化的城市應急供水精細化調度方法

有效

• 申請號: 202110422418.1
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113222351B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 王渤權
• 申請（專利權）人: 南京南瑞水利水電科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

本發明公開了一種基于水體演進變化的城市應急供水精細化調度方法，包括，結合供水網絡拓撲結構針對應急事件發生地點及影響范圍進行供需水分析，初始化供水路徑，同時基于水體演進變化規律，利用供水優化調度方法實現城市原水系統應急供水精細化調度，提升城市水資源利用水平。

技術領域

本發明涉及城市水利調度技術領域，具體涉及一種基于水體演進變化的城市應急供水精細化調度方法。

背景技術

隨著環境日益復雜，經濟飛速發展，城市原水系統供需矛盾越來越突出，面對縱橫交錯、多維復雜的供水網絡以及調水工程，當供水應急事件發生后，需以優先保障供水為目標，快速精準制定城市供水調度方案，以滿足城市片區供水需求。然而，由于應急事件的類型(爆管、停電、閘泵故障等)不同，其水體在管網中演變規律也不盡相同，當前做法大多采取水量平衡方式，即泵站抽水量＝所有水廠進水口水量之和，但此種調度方式較為粗放，主要存在以下問題：(1)對于諸如爆管應急事件發生時，水體在管網中的流量、水壓、流速會發生較大改變，管網中的輸水量需結合爆管情況而定，而非通過水量平衡方式制定；(2)在水量輸送過程中，會存在管網滲漏的現象，導致在此過程中水量供需不平衡，需結合管網特點進一步分析不同管網滲漏損失以及滲漏地點等；(3)管網中均有一定的水壓設計標準，對于應急事件發生后，若供水方案發生較大變化，可能會導致管網水壓超過設計值而發生爆管等情況，因此，在制定供水方案時需充分考慮水體水壓是否在合理范圍內，以保障方案合理可行。綜上所述，若僅從水量平衡角度去制定供水方案，在實際執行過程中勢必會存在較大的供需偏差，且難以有效保障城市的供水能力。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，彌補現有應急供水調度缺陷，充分考慮應急事件發生后不同供水策略下水體演變過程，提供一種基于水體演進變化的城市應急供水精細化調度方法，有效確保城市供水能力，提升水資源利用水平。

為了實現上述目標，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種基于水體演進變化的城市應急供水精細化調度方法，包括：

構建城市原水系統供水網絡；

根據應急事件發生地點及影響范圍對城市原水系統供水網絡進行區域劃分，并確定區域供水路徑；

對區域進行供需水分析，獲取水源供水范圍以及區域內水廠需水值；

調用應急事件供水調度模型計算得到各區域水量分配方案；

根據區域水量分配方案，對區域內各取水節點調用管網一維水動力模型，計算得到與該取水節點存在水力聯系的管線內其他節點水量輸出結果，并對該結果影響區域進行水量平衡計算，得到該區域所需水量；

根據計算的區域所需水量判斷是否滿足該區域供需要求，若不滿足則重新調用應急事件供水調度模型對水量進行再分配，直至滿足水量平衡為止；遍歷所有取水節點后輸出該區域的水量分配方案；

根據當前區域水量分配方案，結合供水網絡進行水量精細化分配，獲取不同水務設施調度過程；

遍歷所有區域，若不滿足精度計算要求則重新進行區域劃分，再次進行計算；若滿足，則輸出計算結果。

進一步的，所述構建城市原水系統供水網絡，包括：

收集梳理城市原水系統供水網絡基本資料，按水務設施進行分類整理，并確定各個水務設施連接方式，以及對各個水務設施進行編碼；所述水務設施包括：水庫、水廠、閘門、泵站、以及管網；

根據供水路徑構建供水網絡拓撲關系，包括：水源—水庫、水源—泵站—水庫、水源—泵站—閘門—水庫、水源—閘門—水庫、水源—水廠、水源—泵站—水廠、水源—泵站—閘門—水廠、和水源—閘門—水廠。

進一步的，若區域存在多條供水路徑，則選擇干線水源為供水路徑。