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水廠調(diào)度方案范文第1篇

關(guān)鍵詞：供水系統(tǒng) 優(yōu)化調(diào)度 SCADA系統(tǒng) 調(diào)度模型

前言

福州市自來(lái)水總公司現(xiàn)有6個(gè)水廠，目前設(shè)計(jì)能力為83.5萬(wàn)m3/d，至1998年底將達(dá)98.5萬(wàn)m3/d。1998年最高日供水量為89.74萬(wàn)萬(wàn)m3。基本上從供不應(yīng)求的嚴(yán)重缺水局面轉(zhuǎn)到適度超前狀態(tài)。供水工作的重點(diǎn)也從多方集資建設(shè)水廠、水廠超負(fù)荷運(yùn)行挖潛改造應(yīng)付市區(qū)供水，轉(zhuǎn)到按照《2000年供水行業(yè)技術(shù)進(jìn)步規(guī)劃》，保質(zhì)保量、安全優(yōu)質(zhì)供水上來(lái)?！斑M(jìn)步規(guī)劃”中“兩提高，三降低”工作之一的合理降低能耗工作，是供水企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行中影響制水成本的重要項(xiàng)目。以福州市1998年二季度成本為例，供水總成本中：動(dòng)力費(fèi)用占40.4%；制造成本費(fèi)用占48.5%，工資費(fèi)用占5.55%；材料費(fèi)用占5.55%（其中氯耗為1.1%，藥耗為2.3%）。因此，隨著供水工作重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，原有經(jīng)驗(yàn)性的調(diào)度工作水平急需在科學(xué)理論的指導(dǎo)下得到提高。1995年本公司和上海同濟(jì)大學(xué)共同制定了福州公司優(yōu)化調(diào)度項(xiàng)目工作大綱。規(guī)劃在2000前分階段完成優(yōu)化調(diào)度的課題研究工作，建立宏觀調(diào)度模型，在供水生產(chǎn)調(diào)度上直接應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，規(guī)劃在2005年前，逐步建立管網(wǎng)數(shù)學(xué)模型，根據(jù)管網(wǎng)測(cè)壓點(diǎn)返回的數(shù)據(jù)調(diào)整管網(wǎng)模型節(jié)點(diǎn)流量，模型校正正確后用該模型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度計(jì)算，求出各水廠的供水量和供水揚(yáng)程。

1　SCADA系統(tǒng)現(xiàn)狀

福州公司的“三遙”系統(tǒng)始建于1986年，當(dāng)時(shí)由電子部第七研究所提供全部國(guó)產(chǎn)化的端機(jī)、電臺(tái)和Z-80計(jì)算機(jī)，定時(shí)巡測(cè)管網(wǎng)壓力和水廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集、存貯和管網(wǎng)測(cè)壓報(bào)表打印。由于受國(guó)產(chǎn)設(shè)備當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平的限制，系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性均較差，特別是配套儀表的性能、品質(zhì)較差，始終未達(dá)到預(yù)期目的。1992年公司利用國(guó)外政府貸款建設(shè)新水廠的資金，對(duì)管網(wǎng)測(cè)壓系統(tǒng)進(jìn)行了改造更新，基本能滿足管網(wǎng)測(cè)壓巡測(cè)、巡檢和數(shù)據(jù)采集、存貯的要求，但因進(jìn)口設(shè)備基本上是80年代末產(chǎn)品，配件供應(yīng)困難，運(yùn)行程序完全封閉，使用功能少，無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表打印、壓力合格率計(jì)算等工作。隨著電子元器件的逐年老化損壞，系統(tǒng)故障率升高，部分設(shè)備退出運(yùn)行，測(cè)壓系統(tǒng)難以適應(yīng)生產(chǎn)需要。公司于1996年委托電子部七所對(duì)“三遙”系統(tǒng)進(jìn)行全面改造；重新建立8個(gè)水廠端站（配1035端機(jī)）和10個(gè)管網(wǎng)測(cè)壓端站（配1039端機(jī)），系統(tǒng)在Windows95操作平臺(tái)上工作，各項(xiàng)生產(chǎn)報(bào)表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、存貯等功能由福州水公司設(shè)計(jì)，七所提供技術(shù)保障，初步形成了一級(jí)調(diào)度的SCADA系統(tǒng)。

2　優(yōu)化調(diào)度和SCADA的關(guān)系

福州水公司在一級(jí)調(diào)度SCADA系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，在電子部七所提供的原程序上，增加了管網(wǎng)最低壓力點(diǎn)紅色報(bào)警、水廠二泵機(jī)組效率、二泵壓力合格率計(jì)算、1000m3水電單耗計(jì)算、單位配水電耗計(jì)算、水泵工況點(diǎn)顯示記錄、二泵動(dòng)辦電耗、雜項(xiàng)電耗、總電耗計(jì)算和顯示、報(bào)表打印等多項(xiàng)功能。由于運(yùn)行程序及自由組態(tài)的完全開(kāi)放，生產(chǎn)運(yùn)行人員可以在使用過(guò)程中通過(guò)自由組合來(lái)完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)顯示，自行進(jìn)行報(bào)表設(shè)計(jì)，顯示圖幅設(shè)計(jì)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比計(jì)算，在部分儀表未安裝時(shí)采用調(diào)度日?qǐng)?bào)表的數(shù)據(jù)自動(dòng)填充，為生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代化的科學(xué)管理，提供了良好的軟件和硬件條件，并為優(yōu)化調(diào)度奠定了良好的信息源基礎(chǔ)。

總結(jié)國(guó)內(nèi)水廠計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，經(jīng)過(guò)近年的技術(shù)引進(jìn)和生產(chǎn)實(shí)踐，供水企業(yè)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)和控制以建立集散型(DCS)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為宜。該系統(tǒng)基本以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)PC+PLC(RTU)為主體，把實(shí)時(shí)監(jiān)控管理擴(kuò)展成聯(lián)網(wǎng)控制及信息管理，成為分散型綜合信息自控管理系統(tǒng)。具有功能完善、分散自治、靈活可靠、操作容易、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。特點(diǎn)是軟件工程的發(fā)展，使軟件的維護(hù)和變更工作已無(wú)需軟件工程師來(lái)做，而由水廠工藝運(yùn)行工程師自已就能完成，可滿足現(xiàn)代化水廠過(guò)程控制、優(yōu)化調(diào)度、管理的需要。

遙測(cè)、遙信、遙控系統(tǒng)作為水廠監(jiān)控系統(tǒng)的延伸，將各水廠的實(shí)時(shí)生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)通過(guò)有線或無(wú)線的形式送到總公司的生產(chǎn)調(diào)度中心，有較好的實(shí)時(shí)性，數(shù)據(jù)采集更為集中，通過(guò)調(diào)度中心分析比較，在經(jīng)驗(yàn)調(diào)度階段通過(guò)人工判斷，作出整個(gè)供水系統(tǒng)的最佳調(diào)度方案安排供水生產(chǎn)；在宏觀調(diào)度階段，則可通過(guò)計(jì)算機(jī)采集“三遙”系統(tǒng)傳送來(lái)的管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)和水廠生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)，以及通過(guò)實(shí)測(cè)鄧得的管網(wǎng)工況，給出最高時(shí)、平均時(shí)、最小時(shí)供水分界線，實(shí)際供水分界線范圍。選取若干管網(wǎng)分界線上的點(diǎn)和管網(wǎng)末稍作為控制點(diǎn)，由管網(wǎng)宏觀調(diào)度程序給出最佳調(diào)度方案組織供水生產(chǎn)。當(dāng)然宏觀簡(jiǎn)單調(diào)度受多方面因素的影響，特別是通知經(jīng)驗(yàn)所得到的管網(wǎng)工況參數(shù)與管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)之間的差距，在很大程度上影響到宏觀高度所提出的調(diào)度方案的準(zhǔn)確性和精度。因此，提出簡(jiǎn)單宏觀調(diào)度是希望通過(guò)測(cè)壓點(diǎn)和各水廠二泵流量Q和揚(yáng)程H以及運(yùn)行費(fèi)用建立起來(lái)的函數(shù)關(guān)系，在總供不量一定及滿足管網(wǎng)服務(wù)壓力的情況下，力求運(yùn)行費(fèi)用最小。此時(shí)由“三遙”系統(tǒng)已建立聯(lián)系的各廠二泵H、Q與測(cè)壓點(diǎn)壓力的函數(shù)關(guān)系，就可以求出各廠的H、Q的調(diào)度值。受各廠實(shí)際情況的影響，必要時(shí)各廠的H、Q調(diào)度值需作適當(dāng)調(diào)整。這一類簡(jiǎn)單宏觀調(diào)度模型能隨用水條件的變化，自動(dòng)地不斷生成。優(yōu)化調(diào)節(jié)器度的最終目標(biāo)是建立微觀調(diào)度模型，微觀調(diào)度模型必須在“三遙”系統(tǒng)及建立管網(wǎng)正確有數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)管網(wǎng)測(cè)壓點(diǎn)送回的壓力參數(shù)，調(diào)整模型節(jié)點(diǎn)流量，使理論計(jì)算和實(shí)際測(cè)壓點(diǎn)接近。模型校正正確后用該模型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度計(jì)算，求各廠的供水量Q和供水揚(yáng)程H。

3　工作目標(biāo)及努力方向

綜上所述，供水生產(chǎn)調(diào)度的目標(biāo)是：在保證管網(wǎng)所需壓力以及在各供水廠現(xiàn)有設(shè)備的前提下，通過(guò)采集生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)使得運(yùn)行費(fèi)用最小。由于供水生產(chǎn)成本中電耗占有舉足輕重的份量，供水生產(chǎn)調(diào)節(jié)器度的經(jīng)濟(jì)與否潛藏著巨大的潛力和經(jīng)濟(jì)效益，而“三遙”系統(tǒng)的建立和穩(wěn)定工作，又是優(yōu)化調(diào)度必不可少的重要條件之一。所以，建立“三遙”系統(tǒng)使其真實(shí)反映水廠生產(chǎn)運(yùn)行情況和管網(wǎng)壓力，在供水生產(chǎn)和保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中有著重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

福州水公司至1998年8月已完成了一級(jí)調(diào)度的SCADA系統(tǒng)，至1998年底全面建立二級(jí)調(diào)度的SCADA系統(tǒng)。將6個(gè)相對(duì)獨(dú)立的水廠數(shù)據(jù)采集予站劃歸水廠管理，水廠調(diào)度可監(jiān)控本廠的生產(chǎn)運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問(wèn)題，加強(qiáng)一次儀表的生產(chǎn)運(yùn)行、維護(hù)。實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，有助于供水生產(chǎn)管理，調(diào)動(dòng)水廠的工作積極性。

水廠調(diào)度方案范文第2篇

關(guān)鍵詞 水廠；監(jiān)控系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）102-0223-02

1水廠監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

“水廠監(jiān)控系統(tǒng)”主要應(yīng)用在自來(lái)水供水公司對(duì)水廠的遠(yuǎn)程控制管理中，目的在于解決自來(lái)水調(diào)度室對(duì)水廠生產(chǎn)情況的監(jiān)控功能，及時(shí)了解水廠的生產(chǎn)情況，壓力情況，機(jī)組的運(yùn)行情況等，為生產(chǎn)調(diào)度工具提供及時(shí)可靠的信息，并提供對(duì)水廠發(fā)部指令。

“水廠監(jiān)控系統(tǒng)”是目前水廠建設(shè)和改造的主要提供方向，該系統(tǒng)可以靈活設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)的系統(tǒng)設(shè)置模塊；集中管理客戶信息的客戶管理模塊；提供了一個(gè)兼容性能優(yōu)越的管理框架，實(shí)現(xiàn)了多水廠的集中管理；提供了圖形監(jiān)控、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控、報(bào)表打印、報(bào)警管理、方便的查詢等功能，使本系統(tǒng)成為真正意義上的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水廠的信息化管理，極大方便了調(diào)度中心工作人員及公司領(lǐng)導(dǎo)對(duì)水廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作。

2系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)與“營(yíng)業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)”、“泵站監(jiān)控系統(tǒng)”、“管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)”、“辦公OA系統(tǒng)”、“滲漏預(yù)警分析系統(tǒng)”等多個(gè)子系統(tǒng)并行組成水務(wù)信息化生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)主要功能

自來(lái)水公司水廠調(diào)度中心可以監(jiān)測(cè)到整個(gè)城市供水管網(wǎng)的流量、壓力；所有水源井、水廠、加壓泵站設(shè)備的工作情況；還可以對(duì)任何監(jiān)測(cè)、操作信息進(jìn)行歷史記錄保存和查詢調(diào)?。徊⑶抑笓]各個(gè)水廠能夠科學(xué)供水，節(jié)約水資源。

1）系統(tǒng)管理

本部分完成水廠監(jiān)控系統(tǒng)必要的后臺(tái)管理操作，如地區(qū)管理、操作權(quán)限管理、地圖管理、系統(tǒng)高級(jí)設(shè)置及用戶操作事件日志等，整合搭建一個(gè)統(tǒng)一的管理平臺(tái)。

2）人員管理

給使用本系統(tǒng)的單位，提供員工管理、營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)管理的功能，顯示各個(gè)營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的員工責(zé)任歸屬，操作權(quán)限分配，可以進(jìn)行增減網(wǎng)點(diǎn)和人員調(diào)動(dòng)。

3）水廠監(jiān)控

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水廠管理、地圖管理功能，可以對(duì)采集到的數(shù)據(jù)和圖形進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢等功能。該系統(tǒng)提供各類報(bào)表、曲線功能。

4）設(shè)備管理

系統(tǒng)提供了詳細(xì)的設(shè)備管理功能模塊，可以組合各種條件，對(duì)不同型號(hào)設(shè)備進(jìn)行兼容，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的查詢以及查看設(shè)備新建、維修、更換的歷史記錄，同時(shí)可以擴(kuò)展該部分功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備使用情況和使用壽命的實(shí)時(shí)提醒，降低設(shè)備故障突發(fā)率。

5）安全管理

本系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、訪問(wèn)等多級(jí)安全策略，有效防御網(wǎng)絡(luò)攻擊，密碼暴力破解網(wǎng)絡(luò)破壞行為，多級(jí)不同職位有限授權(quán)，保證業(yè)務(wù)操作的可靠性和安全性。

6）數(shù)據(jù)交互

其他系統(tǒng)（如營(yíng)業(yè)系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)等）需要與本系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)能提供安全可靠的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口以實(shí)現(xiàn)信息整合。

7）數(shù)據(jù)分析

系統(tǒng)可以根據(jù)數(shù)據(jù)量，形成“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”、“歷史曲線”和豐富的數(shù)據(jù)報(bào)表。可以生成PDF、網(wǎng)頁(yè)及EXCEL電子表格等格式文件用于打印或保存，報(bào)表也可以按需另行制作。

4 軟硬件配置

1）軟件：該系統(tǒng)采用B/S與C/S相結(jié)合結(jié)構(gòu)，應(yīng)用軟件在自來(lái)水調(diào)度中心服務(wù)器上運(yùn)行，客戶方通過(guò)局域網(wǎng)WEB頁(yè)面瀏覽、查詢、操作；操作權(quán)限根據(jù)崗位、業(yè)務(wù)進(jìn)行差異化分配；

2）硬件：包含服務(wù)器、交換機(jī)、機(jī)柜、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、服務(wù)器和客戶端系統(tǒng)軟件、UPS電源、路由器、客戶端電腦等。

5 系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

水廠自控技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展起步于70年代初，而水廠監(jiān)控系統(tǒng)則是在90年代初才由國(guó)外引入國(guó)內(nèi)，目前水廠自控技術(shù)發(fā)展雖然已經(jīng)日趨完善，但是在信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效率、自動(dòng)化等方面尚有許多不足，隨著水環(huán)境破壞的加劇，人們對(duì)水質(zhì)以及供水安全提出更高要求，自來(lái)水公司也在積極探尋低耗、高效、安全的水廠自控建設(shè)方案，同時(shí)隨著云技術(shù)的概念引進(jìn)及發(fā)展，水務(wù)云覆蓋目前水務(wù)集團(tuán)管理模式的趨勢(shì)也勢(shì)在必行，介時(shí)在整個(gè)水務(wù)云平臺(tái)上，“水廠監(jiān)控系統(tǒng)”、“泵站監(jiān)控系統(tǒng)”、“供水管網(wǎng)”、“分區(qū)計(jì)量”、“故障判斷”、“協(xié)同辦公”、“財(cái)務(wù)核算”等等相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)即可實(shí)行信息整合、調(diào)用。各個(gè)水廠之間的亦可實(shí)現(xiàn)集團(tuán)調(diào)度中心統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

參考文獻(xiàn)

[1]唐偉強(qiáng).水廠監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].蘭州理工大學(xué)，2008.

水廠調(diào)度方案范文第3篇

關(guān)鍵詞：水資源；配置；設(shè)計(jì)來(lái)分析

中圖分類號(hào)：TV213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

水資源是基礎(chǔ)性的自然資源，是生態(tài)環(huán)境建設(shè)的控制因素，同時(shí)又是戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源。以水資源緊缺、水污染嚴(yán)重和洪澇災(zāi)害為特征的水危機(jī)已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。因此，開(kāi)發(fā)水資源綜合管理決策支持系統(tǒng)對(duì)緩解水資源緊缺、遏制水污染、有效防治洪澇災(zāi)害有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 系統(tǒng)分析

水資源優(yōu)化配置涉及的因素有地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、水源情況、河流水系、水文氣象、植被、土壤和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展情況等，因素多，環(huán)境復(fù)雜，影響范圍大，各因素涉及到的數(shù)據(jù)來(lái)源于不同的管理部門，分布在不同的時(shí)間、空間范圍內(nèi)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和GIS技術(shù)等技術(shù)為水資源優(yōu)化配置決策支持系統(tǒng)提供了技術(shù)支撐。

地理信息系統(tǒng)（Geographic information system 簡(jiǎn)稱GIS）是隨著地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興技術(shù)，是一個(gè)能夠?qū)臻g相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、分析和可視化輸出的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。由于水資源管理所需數(shù)據(jù)牽涉到各種空間特性，所以將GIS技術(shù)作為整個(gè)決策支持系統(tǒng)的平臺(tái)，對(duì)于水資源的信息管理能提供更直觀、有效和方便的手段。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)綜合利用各種數(shù)據(jù)﹑信息﹑知識(shí)﹑特別是模型技術(shù)，輔助各級(jí)決策者解決半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的人機(jī)交互系統(tǒng)。其基本結(jié)構(gòu)由人機(jī)交互系統(tǒng)﹑模型庫(kù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三大部件組成。

因?yàn)樗Y源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)到的地理范圍、時(shí)間跨度較大，而且數(shù)據(jù)量巨大，考慮到數(shù)據(jù)管理效率和響應(yīng)時(shí)間，采用了瀏覽器/服務(wù)器（Browse/Server）結(jié)構(gòu)和客戶/服務(wù)器（Client/Server）相結(jié)合的方式，其中模型計(jì)算部分需要大量計(jì)算，有大量用戶交互和通訊數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)時(shí)控制有很高要求，對(duì)這部分采用C/S模式。模型調(diào)度模擬后的信息、信息查詢等，采用了B/S結(jié)構(gòu)。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是水資源優(yōu)化調(diào)度決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)和重要支撐。它實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源基礎(chǔ)信息的存儲(chǔ)、查詢和利用，為模型庫(kù)的運(yùn)行提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)流和存放運(yùn)行結(jié)果。根據(jù)水資源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的業(yè)務(wù)要求，從水資源配置和科學(xué)管理等各類數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理要求出發(fā)，將水利基礎(chǔ)信息歸納為：社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、氣象信息數(shù)據(jù)、供用水?dāng)?shù)據(jù)、水環(huán)境數(shù)據(jù)、工情數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)等。為充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)，其中地理信息數(shù)據(jù)由地理信息系統(tǒng)（MapInfo）進(jìn)行管理，其它數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（SQL SERVER2000）進(jìn)行管理，經(jīng)分析主要包括以下幾類數(shù)據(jù)。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)：包括統(tǒng)計(jì)日期、行政區(qū)劃代碼、行政區(qū)劃名稱、耕地面積、總?cè)丝凇⒐潭ㄙY產(chǎn)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值等數(shù)據(jù)。

水文數(shù)據(jù)：使用已有的水雨情遙測(cè)庫(kù)。

供用水?dāng)?shù)據(jù)：包括供水水源日供水?dāng)?shù)據(jù)，各水廠用水計(jì)劃等數(shù)據(jù)。

水環(huán)境數(shù)據(jù)：包括余姚市人工監(jiān)測(cè)的主要水庫(kù)及骨干河道的水質(zhì)評(píng)價(jià)等數(shù)據(jù)。

工情數(shù)據(jù)：包括河流、水庫(kù)、輸水管渠、灌區(qū)、水廠等數(shù)據(jù)。

空間數(shù)據(jù)：包括河網(wǎng)水系、各種建筑物的空間信息、行政區(qū)劃、人口分布、企業(yè)分布等數(shù)據(jù)。

2.3 模型庫(kù)設(shè)計(jì)

模型庫(kù)是系統(tǒng)的核心，主要包括兩個(gè)模型，水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度模型和水質(zhì)模型。每個(gè)模型都擁有自己的模型參數(shù)、模型結(jié)果，模型文件，模型說(shuō)明，模型驗(yàn)證情況等。

對(duì)模型的調(diào)用通過(guò)WEBSERVICE進(jìn)行，將模型服務(wù)與WEB服務(wù)分開(kāi)部署，提高系統(tǒng)效率。

3 系統(tǒng)組成

整個(gè)系統(tǒng)分為信息查詢子系統(tǒng)、GIS子系統(tǒng)、決策支持子系統(tǒng)、系統(tǒng)管理系統(tǒng)和幫助子系統(tǒng)。

3.1 信息查詢系統(tǒng)

3.1.1 工程查詢

3.1.1.1 水源工程：顯示水庫(kù)的相關(guān)信息。

3.1.1.2 輸水工程：顯示輸水管渠的相關(guān)信息。

3.1.1.3 自來(lái)水廠：顯示自來(lái)水廠的相關(guān)信息。

3.1.1.4 農(nóng)業(yè)灌區(qū)：顯示水庫(kù)灌區(qū)的相關(guān)信息。

3.1.2 供用水查詢

3.1.2.1 水庫(kù)蓄水量：查詢當(dāng)前水庫(kù)蓄水量情況。

3.1.2.2 用水計(jì)劃：查詢當(dāng)前月各水廠用水計(jì)劃。

3.1.2.3 供水情況：查詢?nèi)ツ晖路莞魉畮?kù)的供水情況。

3.1.3 水質(zhì)查詢

3.1.3.1 主要水源地（水庫(kù)）：查詢主要水源地的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果。

3.1.3.2 骨干河道：查詢監(jiān)測(cè)河道的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果。

3.2 地理信息查詢系統(tǒng)

提供基本的地圖瀏覽功能如放大、縮小、漫游、全圖功能，對(duì)不同的地理信息按圖層分別顯示。提供基于地圖的信息查詢，通過(guò)點(diǎn)選、框選等工具在地圖上選擇地理對(duì)象查詢其屬性信息，并以表格、圖片等方式進(jìn)行顯示。提供地理對(duì)象的空間定位功能，通過(guò)地圖圖層名與編號(hào)來(lái)定位地理對(duì)象。

3.3 決策支持系統(tǒng)

3.3.1 零維水質(zhì)調(diào)度

3.3.1.1 水質(zhì)預(yù)測(cè)

水質(zhì)預(yù)測(cè)是利用箱子模型對(duì)指定月份的水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。模型需要輸入預(yù)測(cè)月份每個(gè)箱子的月降雨量及箱子月平均水位，輸入模型的三個(gè)上邊界流入水量、NH4濃度和COD濃度以及模型的三個(gè)下邊界流出水量。通過(guò)模型計(jì)算后得到計(jì)算月份每個(gè)箱子的NH4及COD濃度以及相應(yīng)的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果。

3.3.1.2 水質(zhì)改善方案

水質(zhì)改善方案是利用箱子模型計(jì)算指定月份的水質(zhì)改善方案。計(jì)算方式包括單純調(diào)水、削減污染物負(fù)荷與調(diào)水相結(jié)合兩種。

單純調(diào)水方式（不削污）：輸入計(jì)算月份及每個(gè)箱子的月降雨量、月均水位、目標(biāo)水質(zhì)等級(jí)以及調(diào)水水質(zhì)（NH4、COD濃度），通過(guò)模型計(jì)算得到達(dá)到目標(biāo)水質(zhì)所需的調(diào)水水量。

調(diào)水與消污相結(jié)合方式（削污）： 輸入計(jì)算月份及每個(gè)箱子的污染物負(fù)荷削減比例（NH4、COD）、月降雨量、月均水位、目標(biāo)水質(zhì)等級(jí)以及調(diào)水水質(zhì)（NH4、COD濃度），通過(guò)模型計(jì)算得到達(dá)到目標(biāo)水質(zhì)所需的調(diào)水水量。

3.3.1.3 水環(huán)境容量

水環(huán)境容量是輸入計(jì)算月份及每個(gè)箱子水質(zhì)目標(biāo)、水位、上邊界流量和水質(zhì)，通過(guò)模型計(jì)算得出每個(gè)箱子環(huán)境容量和剩余環(huán)境容量。

3.3.1.4 模型說(shuō)明

對(duì)水質(zhì)調(diào)度的模型的說(shuō)明文本。

3.3.1.5 驗(yàn)證情況

對(duì)水質(zhì)調(diào)度的模型驗(yàn)證情況說(shuō)明。

3.3.2 一維水質(zhì)調(diào)度

3.3.2.1 水質(zhì)預(yù)測(cè)

水質(zhì)預(yù)測(cè)是對(duì)整個(gè)河網(wǎng)的水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。模型需要輸入預(yù)測(cè)開(kāi)始時(shí)間及預(yù)測(cè)天數(shù)和時(shí)段步長(zhǎng)，輸入邊界的水位流量、NH4濃度和COD濃度。通過(guò)模型計(jì)算后得到河網(wǎng)內(nèi)部各斷面水位流量、NH4濃度和COD濃度過(guò)程。

3.3.2.2 水質(zhì)改善方案

水質(zhì)改善方案主要是指在引水條件下對(duì)四個(gè)計(jì)算區(qū)塊的水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。模型需要輸入預(yù)測(cè)開(kāi)始時(shí)間及預(yù)測(cè)天數(shù)和時(shí)段步長(zhǎng)，輸入四個(gè)區(qū)塊（姚西北，西上河，姚中，姚江）中任一個(gè)、水位流量、NH4濃度和COD濃度。通過(guò)模型計(jì)算后得到相應(yīng)的各斷面水位流量、NH4濃度和COD濃度過(guò)程。

3.3.2.3 模型說(shuō)明

對(duì)水質(zhì)調(diào)度的模型的說(shuō)明文本。

3.3.2.4 驗(yàn)證情況

對(duì)水質(zhì)調(diào)度的模型驗(yàn)證情況說(shuō)明。

3.3.3 水量調(diào)度

水量調(diào)度主要是水庫(kù)群的優(yōu)化調(diào)度，包括常規(guī)汛限水位調(diào)度與動(dòng)態(tài)汛限水位調(diào)度，以及模型的說(shuō)明及模型驗(yàn)證情況。

3.3.3.1 常規(guī)汛限水位調(diào)度

輸入模型計(jì)算需要的降雨信息、蒸發(fā)信息、水庫(kù)水位、水廠需水信息，系統(tǒng)調(diào)用模型按常規(guī)汛限水位條件進(jìn)行模擬計(jì)算，按棄水量最小原則得出各水庫(kù)調(diào)度方案，以及水廠及灌區(qū)的供水缺水情況。如果對(duì)計(jì)算得出的水庫(kù)調(diào)度方案不滿意，可以通過(guò)人工干預(yù)，輸入指定水庫(kù)的放水方案，代入模型重新計(jì)算，直到滿意為止。

3.3.3.2 動(dòng)態(tài)汛限水位調(diào)度

輸入輸出及操作流程與常規(guī)汛限水位下的調(diào)度類似，區(qū)別在于系統(tǒng)調(diào)用模型按動(dòng)態(tài)汛限水位條件進(jìn)行模擬計(jì)算。

3.3.3.3 模型說(shuō)明

對(duì)水量調(diào)度的模型的說(shuō)明文本。

3.3.3.4 驗(yàn)證情況

對(duì)水量調(diào)度的模型驗(yàn)證情況說(shuō)明。

3.4 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理主要進(jìn)行用戶管理、數(shù)據(jù)維護(hù)、模型維護(hù)。

3.4.1 用戶管理

不同權(quán)限的用戶可進(jìn)行的操作不一樣，用戶權(quán)限分系統(tǒng)管理員、模型管理員、數(shù)據(jù)管理員和普通用戶四級(jí)，管理員可以增加、刪除用戶，修改用戶權(quán)限級(jí)別，也可以維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)及模型庫(kù)內(nèi)容；數(shù)據(jù)管理員可以進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)及模型調(diào)度；模型管理員可以進(jìn)行模型維護(hù)及模型調(diào)度操作；普通用戶沒(méi)有維護(hù)權(quán)限只能登錄本系統(tǒng)查看信息及進(jìn)行模型調(diào)度。

3.4.2 數(shù)據(jù)維護(hù)

對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行新增、刪除與修改操作。

3.4.3 模型維護(hù)

對(duì)模型的參數(shù)進(jìn)行修正。

參考文獻(xiàn)：

水廠調(diào)度方案范文第4篇

關(guān)鍵詞：區(qū)域供水 優(yōu)化調(diào)度 數(shù)學(xué)模型 新技術(shù)

Abstract: Development of the appropriate regional water supply model to simulate multiple water supply system, will be able to the greatest degree of reduction in water supply costs, and provide economic benefits.

Key word：regional water supply; optimal scheduling; mathematical; model; new technology

中圖分類號(hào)：TV674 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）03-0020-02

1區(qū)域供水的基本概念

1.1問(wèn)題的提出

水是人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是生態(tài)環(huán)境的控制性要素，水資源的可持續(xù)利用是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。我國(guó)水資源正面臨少、臟、渾和生態(tài)失衡的態(tài)勢(shì)，水資源短缺已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

水資源是十分重要、又很特殊的自然資源，為了促進(jìn)城市發(fā)展，提高人民生活水平，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，如何經(jīng)濟(jì)合理地開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)水資源，如何選擇以最低的基建投資和最少的經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用，滿足各用戶用水要求，避免重復(fù)建設(shè)，是城市給水工程規(guī)劃的主要任務(wù)。

區(qū)域供水是指水源相對(duì)集中、供水范圍覆蓋多個(gè)區(qū)域、管網(wǎng)連成一片的供水系統(tǒng)。這種供水系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在于合理利用水資源，形成規(guī)模效益，提高了系統(tǒng)的專業(yè)性、合理性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性。

1.2區(qū)域供水的必要性

目前城鎮(zhèn)供水供求矛盾日益突出，主要反映在水質(zhì)、水量和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)3個(gè)方面。

隨著工業(yè)的發(fā)展和居民生活水平的提高，大量排放的污、廢水嚴(yán)重污染了地表水，同時(shí)，工業(yè)用水量和生活用水量也大幅增長(zhǎng)，此外，由于近些年人們亂砍亂伐造成的水體流失，用水量的增加和可用水資源的逐年減少，迫使水廠必須從較遠(yuǎn)的地方取水，大大增加了建設(shè)投資。

因此，為了利用凈水廠的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，應(yīng)以集中建廠、實(shí)施區(qū)域供水為宜。

2區(qū)域供水研究的內(nèi)容及方法

2.1區(qū)域供水現(xiàn)狀

一般市區(qū)的供水由市屬自來(lái)水公司和部分建制鎮(zhèn)的自來(lái)水廠承擔(dān)，對(duì)此，需要調(diào)查各個(gè)地區(qū)的供水水廠供水能力、水廠取水水源、實(shí)際供水量、服務(wù)總?cè)丝?、自?lái)水普及率等。

2.2區(qū)域總體規(guī)劃

現(xiàn)代區(qū)域供水規(guī)劃作為城市整體規(guī)劃的一部分，應(yīng)符合城市發(fā)展的要求。規(guī)范的供水規(guī)劃產(chǎn)生于最近的50年，最近的相關(guān)文獻(xiàn)表明區(qū)域供水規(guī)劃更加趨于區(qū)域性、綜合性。綜合的區(qū)域供水規(guī)劃不但要滿足一定區(qū)域的供水需求，還要考慮到土地利用、人口增長(zhǎng)、環(huán)境影響等綜合因素。同時(shí)，供水規(guī)劃在一定程度上對(duì)一個(gè)城市或區(qū)域的未來(lái)發(fā)展也具有重大的影響[4-5]。

2.3管網(wǎng)水質(zhì)保障

在出廠水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的情況下，供水管網(wǎng)水質(zhì)二次污染控制是水質(zhì)安全保障的重要內(nèi)容。管網(wǎng)水質(zhì)變化的影響因素有水質(zhì)穩(wěn)定性、消毒方式、管網(wǎng)中水力條件、管網(wǎng)運(yùn)行管理、管材等。

2.4分質(zhì)供水

根據(jù)對(duì)分質(zhì)供水對(duì)象的研究，潛在的分質(zhì)供水種類可分為城市污水再生利用、工業(yè)原水利用、雨水利用和海水利用等。

（1）污水再生利用方案。污水再生利用主要為河流景觀生態(tài)用水、綠化用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水等。根據(jù)污水處理廠布局，可在各自污水處理廠內(nèi)相應(yīng)建設(shè)再生水廠，供給水廠附近用水。

（2）工業(yè)原水系統(tǒng)方案。工業(yè)原水供給必須具備這幾個(gè)條件：用戶有使用原水的需求，且在一定區(qū)域內(nèi)形成需求的規(guī)模效應(yīng)；水源能夠滿足水質(zhì)、水量及供水保障率的要求；用水成本較使用凈化水低。

（3）雨水利用方案。在多雨地區(qū)，可以考慮使用雨水作為中水水源，某些地方可以考慮雨水處理后作為生活飲用水源。

（4）海水利用方案。對(duì)于瀕海地區(qū)，海水的利用可考慮作為臨海工業(yè)園區(qū)企業(yè)工業(yè)冷卻補(bǔ)水，以及海島利用海水淡化和海水沖廁技術(shù)來(lái)補(bǔ)充海島淡水的不足。其中工業(yè)冷卻補(bǔ)水可結(jié)合工業(yè)門類，采用海水主流冷卻技術(shù)或者海水循環(huán)冷卻技術(shù)。

2.5區(qū)域供水優(yōu)化方案

區(qū)域供水的供水范圍和水量規(guī)模一般都較大，全面實(shí)施的工程量也很大，不僅需整合現(xiàn)有水廠，新建、擴(kuò)建區(qū)域水廠，還需鋪設(shè)大量管道和建造增壓泵站，投資費(fèi)用昂貴。因此，區(qū)域供水工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃和各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的用水需求，實(shí)事求是地對(duì)供水范圍、近遠(yuǎn)期用水量標(biāo)準(zhǔn)、管線布置形式等認(rèn)真分析、深入研究、統(tǒng)籌規(guī)劃，充分利用現(xiàn)有供水設(shè)施，近、遠(yuǎn)期結(jié)合，而首先著眼于近期，既滿足于近期用水的需求，又要適應(yīng)今后遠(yuǎn)期發(fā)展的可能。

2.6多城市的協(xié)同供水聯(lián)合調(diào)度

由于區(qū)域水資源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素眾多，各部門的用水矛盾突出，研究成果以多目標(biāo)和大系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)為主要研究手段，在可供水量和需水量確定的條件下，建立區(qū)域有限的水資源量在各分區(qū)和用水部門間的優(yōu)化配置模型，求解模型得到水量?jī)?yōu)化配置方案。

對(duì)于建立區(qū)域供水模型，首先應(yīng)考慮區(qū)域范圍內(nèi)各用水類型的劃分。在Messele Z.Ejeta和Larry W.Mays所著論文《區(qū)域供水規(guī)劃及能力擴(kuò)展模型》中，將用水類型包括市政用水、工業(yè)用水、水力發(fā)電用水、灌溉用水、畜牧場(chǎng)用水、休閑場(chǎng)所用水、水產(chǎn)業(yè)用水、環(huán)保用水還有補(bǔ)給水，然而，一般考慮的水資源有徑流、地下水、降水、跨地區(qū)調(diào)水、回流水、排水。模型中用到的各種方程如下：

連續(xù)性方程

一個(gè)地區(qū)被劃分為I個(gè)區(qū)域，劃分的依據(jù)是該區(qū)域是否有至少一個(gè)導(dǎo)流或者回流。在每個(gè)區(qū)域里，有J個(gè)考慮因素。這種方法能夠逐個(gè)區(qū)域地模擬整個(gè)地區(qū)。

為了改進(jìn)連續(xù)性方程，就是通常所說(shuō)的質(zhì)量守恒方程，我們隨機(jī)選取一個(gè)區(qū)域i ,考慮跟區(qū)域i有關(guān)的所有可能的水流和有導(dǎo)流或回流的點(diǎn)。方程表示如下：

其中：Qrkji――從區(qū)域k中的需求點(diǎn)j到區(qū)域i的回流量（k/=i）

Qskji――從區(qū)域k中的需求點(diǎn)j到區(qū)域i的回流水的滲流損失（k/=i）

Qdij――從區(qū)域到需求點(diǎn)j的轉(zhuǎn)向流，j表示需水點(diǎn)（i=1,2,....,I ; j=1,2,....J)

Qdsi――i區(qū)域下游末端的流量，也就是在區(qū)域i流入引水點(diǎn)的徑流，在這里叫做節(jié)點(diǎn)

Qusi――區(qū)域i上游末端的流量

n―一回流在排入主水道之前流經(jīng)的最大區(qū)域數(shù)量

加上地區(qū)內(nèi)上游下游末端的回流的邊界條件，方程適用于所有區(qū)域。對(duì)于每個(gè)需求點(diǎn)，可以有如下的連續(xù)性方程。

其中：Qsij――區(qū)域i內(nèi)到達(dá)節(jié)點(diǎn)j的沿途滲流損失

Qpij――區(qū)域i供給節(jié)點(diǎn)j的水量

Qlij――區(qū)域i內(nèi)節(jié)點(diǎn)j的耗水量

同時(shí)，在各個(gè)區(qū)域，有如下連續(xù)性方程：

其中：Qbi――向區(qū)域i的調(diào)水量

Qppti――流入?yún)^(qū)域i的降雨

Qsi――區(qū)域i內(nèi)的徑流滲流損失

水質(zhì)方程

區(qū)域供水中一個(gè)典型的水質(zhì)參數(shù)是總?cè)芙庑怨腆w（TDS）。我們以此參數(shù)作為例子改進(jìn)水質(zhì)方程，通常，我們可能會(huì)考慮多個(gè)參數(shù)，但這些水質(zhì)方程的形式是類似的。

區(qū)域i中水的導(dǎo)流點(diǎn)的約束表達(dá)如下：

其中：Crkji――在Qrkji中的水質(zhì)參數(shù)

Cdsi――在Qdsi中的水質(zhì)參數(shù)

Cwi――在Qdij中的加權(quán)水質(zhì)參數(shù)

假設(shè)完全混合條件下，流出節(jié)點(diǎn)的水質(zhì)不變（Yang etal，1999)。那么，下列等式在區(qū)域i的導(dǎo)流點(diǎn)也成立。

定義Cwij為區(qū)域i內(nèi)任意需水點(diǎn)j的加權(quán)TDS濃度，需水點(diǎn)j的約束條件為：

我們可以得到每個(gè)區(qū)域的類似的入流方程

假設(shè)在區(qū)域中TDS的濃度變化為線性的，平均的TDS濃度用來(lái)計(jì)算滲流損失。

徑流調(diào)節(jié)

每個(gè)區(qū)域都可能有導(dǎo)流和泵站供水，每個(gè)區(qū)域也有可能存在到另一區(qū)域的回流水。但是，這不是實(shí)際情況，因?yàn)?，一個(gè)區(qū)域的需求點(diǎn)不可能與另一區(qū)域的相等。引入取0或者1的參數(shù)，來(lái)管理每段管線的流量。當(dāng)管線中沒(méi)有流量是，參數(shù)取0；否則取1。唯一的例外，入流Qusi和Qdsi不需要這個(gè)參數(shù)，因?yàn)檫@是參數(shù)值總是1。使用這個(gè)參數(shù)在做敏感性分析時(shí)有好處，可以通過(guò)開(kāi)啟或者關(guān)閉所有不確定的設(shè)備來(lái)優(yōu)化模型。

令Kdij為Qdij的參數(shù)，Kpij為Qpij，以此類推。那么，以上的連續(xù)性方程和水質(zhì)方程可修改為：

額外的約束條件

除了質(zhì)量平衡約束，還有考慮自然的和資源的約束。費(fèi)用支出限制了泵站抽水的量。環(huán)境法規(guī)要求任何地點(diǎn)的TDS的水平應(yīng)低于某一值。這些約束條件可以表示為：

其中：A――常數(shù)

B――常數(shù)或者泵抽水的量

C――常數(shù)或者供水中的質(zhì)量參數(shù)

C（KpijQpij）――區(qū)域i中需求點(diǎn)j的泵的費(fèi)用

目標(biāo)函數(shù)

目標(biāo)函數(shù)可以表示為水源在各個(gè)需水點(diǎn)的分配所獲得的利潤(rùn)、成本以及由每個(gè)用戶水質(zhì)差所造成的損失的線性組合。我們定義P（Qdij，Qpij）為供水的利潤(rùn)函數(shù)（包括地表水和地下水），C（Qdij，Qpij）為成本函數(shù)，D（Cdij，Cpij）=D（Cwij）為損失，目標(biāo)函數(shù)表示為凈利潤(rùn)Z的最大值[14]：

隨著社會(huì)的進(jìn)步以及城市化的發(fā)展，按行政區(qū)域劃分的供水模式終將不能滿足人們的需求，在城市集中的區(qū)域發(fā)展多城市的協(xié)同供水可以極大地節(jié)約供水成本和基建費(fèi)用。

為了實(shí)現(xiàn)多城市的協(xié)同供水，首先應(yīng)將一個(gè)城市的供水管網(wǎng)與周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)的小規(guī)模的供水管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，將鄉(xiāng)鎮(zhèn)小的水廠改為增壓泵站。進(jìn)而將城市邊緣的供水管網(wǎng)與其他城市的供水管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。多城市協(xié)同供水涉及到多個(gè)水廠的聯(lián)合調(diào)度，應(yīng)設(shè)計(jì)好優(yōu)化調(diào)度的方案，保證各水廠出水水質(zhì)的統(tǒng)一。

2.6.1不同水庫(kù)群聯(lián)結(jié)方式及其特點(diǎn)

在水庫(kù)群之間、水庫(kù)與用水戶之間，由于其水源補(bǔ)給與調(diào)劑關(guān)系、用水戶與水源之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的不同，可以將水庫(kù)群聯(lián)結(jié)方式分為：串聯(lián)方式、并聯(lián)方式和混聯(lián)方式[15]。

串聯(lián)方式：天然入流同步性較好，上游水庫(kù)的調(diào)節(jié)作用改變下游水庫(kù)的入流過(guò)程。在供水方面，只有上游水庫(kù)才能補(bǔ)充下游水庫(kù)用水戶需水要求。

并聯(lián)方式：天然同步入流同步性較差，水文補(bǔ)償調(diào)節(jié)作用明顯。在供水方面，當(dāng)有共同供水目標(biāo)時(shí)才能發(fā)揮互相補(bǔ)充的作用。

混聯(lián)方式：發(fā)揮入流組合的多樣性，水資源調(diào)蓄能力更明顯。在供水方面，有共同供水目標(biāo)時(shí)，供水效益明顯。

2.6.2水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度的結(jié)構(gòu)模型

利用大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)技術(shù)和線性規(guī)劃相結(jié)合的方法建立水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度模型，提出了2層2級(jí)結(jié)構(gòu)的遞階模型[16]。

圖中Mi為第i個(gè)子系統(tǒng)t時(shí)段的協(xié)調(diào)變量；f(Mi)為第i個(gè)子系統(tǒng)t時(shí)段的協(xié)調(diào)變量反饋給總體協(xié)調(diào)層的目標(biāo)函數(shù)。

第1級(jí)，根據(jù)水庫(kù)與用戶聯(lián)結(jié)關(guān)系劃分的供需子系統(tǒng)。每個(gè)供需子系統(tǒng)包括水庫(kù)（群）系統(tǒng)、輸水系統(tǒng)及用水戶系統(tǒng)。本級(jí)采用模擬模型將總系統(tǒng)下達(dá)的供水量進(jìn)行模擬計(jì)算，并返回相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值（棄水量）。

第2級(jí)，整個(gè)水庫(kù)群系統(tǒng)。把這一級(jí)作為整個(gè)系統(tǒng)的平衡協(xié)調(diào)和決策級(jí)。按大系統(tǒng)遞階分析的關(guān)聯(lián)預(yù)估原理，協(xié)調(diào)級(jí)預(yù)估各子系統(tǒng)的供水量，并將其分配給各子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)按第1級(jí)模型進(jìn)行模擬計(jì)算，并將求得的解（棄水量）反饋到第2級(jí)，按整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)修正各子系統(tǒng)的需水量，直到達(dá)到目標(biāo)最優(yōu)化（棄水量最?。橹?。

2.6.3水庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型

（1）子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

考慮到系統(tǒng)優(yōu)化的主要目標(biāo)是提高供水能力，因此將棄水量最小作為子系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)[17]。由于各子系統(tǒng)的功能（供水為主要目標(biāo)）較相似，因此采用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型，對(duì)于第i個(gè)子系統(tǒng)建立目標(biāo)函數(shù)。

式中：mi為總系統(tǒng)下達(dá)給子系統(tǒng)i的需水量；qs(j,t)為j水庫(kù)t時(shí)段棄水量；n為i子系統(tǒng)中水庫(kù)個(gè)數(shù)。

約束條件包括水量平衡約束、水庫(kù)蓄水量約束、工程供水能力約束、非負(fù)約束等。

當(dāng)子系統(tǒng)內(nèi)某時(shí)段出現(xiàn)多個(gè)水庫(kù)能同時(shí)滿足某一用水戶需水時(shí)，從滿足水資源需求量的角度來(lái)說(shuō)，無(wú)論哪個(gè)水庫(kù)供水至需水戶，只要總量滿足即可。但是，對(duì)于各水庫(kù)的運(yùn)行結(jié)果，由于不同水庫(kù)當(dāng)前蓄水狀況及下時(shí)段的來(lái)水情況不同，則存在優(yōu)先使用哪個(gè)水庫(kù)的水資源問(wèn)題。為確定供水優(yōu)先順序，可引進(jìn)控制變量。

式中:vkong(j,t)為j水庫(kù)t時(shí)刻空庫(kù)容；q(j,t+1)為j水庫(kù)第t+1時(shí)段的來(lái)水量。

α越小表明面臨時(shí)段的產(chǎn)生棄水的可能性越大,應(yīng)優(yōu)先取用該水庫(kù)的水資源。

（2）總系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

將整個(gè)水庫(kù)群作為系統(tǒng)的第2 層即大系統(tǒng)協(xié)調(diào)級(jí)，這一級(jí)主要解決全系統(tǒng)總的需水量在各子系統(tǒng)間的最優(yōu)分配問(wèn)題。

大系統(tǒng)總的優(yōu)化目標(biāo)與子系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)一致，為全系統(tǒng)棄水量最小，函數(shù)表達(dá)式為：

式中:mi為子系統(tǒng)i需水量；n為子系統(tǒng)個(gè)數(shù)。

約束條件有：

1)總需水量約束：各子系統(tǒng)需水量之和等于總系統(tǒng)需水量。

式中: xs為總系統(tǒng)需水量。

2)需水量約束：各子系統(tǒng)需水量不大于子系統(tǒng)供水能力。

3)非負(fù)約束。

3優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)中的新技術(shù)

給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算、水力與水質(zhì)模擬、管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度、信息化和智能化運(yùn)行管理及信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了當(dāng)前給水管網(wǎng)新理論與新技術(shù)研究和發(fā)展領(lǐng)域，以信息技術(shù)和智能化、自動(dòng)化控制為目標(biāo)，運(yùn)用PLC、SCADA和GIS技術(shù)，構(gòu)成了完整的節(jié)約能量、節(jié)省人工、減少漏損、保護(hù)水質(zhì)等現(xiàn)代科技管理系統(tǒng)，形成了給水管網(wǎng)運(yùn)行管理和優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)方向。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)提高給水系統(tǒng)管理和運(yùn)行的水平越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)給水企業(yè)的普遍重視。[21]

3.1目前給水調(diào)度系統(tǒng)中應(yīng)用的技術(shù)

3.1.1 SCADA系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)對(duì)于供水行業(yè)來(lái)說(shuō)已遍及各個(gè)領(lǐng)域。從泵房、加藥間到管網(wǎng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，甚至可以用于多個(gè)水廠的聯(lián)合調(diào)度，在供水系統(tǒng)中具有重要的作用。SCADA 系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)包括：

（1）集中管理，分散控制。包括就地手工控制，即通過(guò)控制箱的控制按鈕進(jìn)行控制；分站PLC控制，用各地的PLC分站對(duì)各站的情況進(jìn)行控制，在中央控制室有故障時(shí)可以進(jìn)行控制；中央控制室集中控制，對(duì)泵站、水廠以及供水管網(wǎng)進(jìn)行綜合控制。

（2）通訊能力強(qiáng)，系統(tǒng)的可擴(kuò)張性和開(kāi)放性強(qiáng)，具有豐富的畫面顯示功能，具有報(bào)警和保護(hù)安全處理功能，可以自動(dòng)進(jìn)行報(bào)表處理及遠(yuǎn)程控制；具有強(qiáng)大的系統(tǒng)組態(tài)功能，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，繪出各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行曲線，驅(qū)動(dòng)大型模擬屏的顯示。

（3）SCADA系統(tǒng)適用于大型系統(tǒng)的管理與調(diào)度，在較小的區(qū)域應(yīng)用使得問(wèn)題復(fù)雜化，且實(shí)際應(yīng)用并不現(xiàn)實(shí)。所以它與別的調(diào)控方法一起使用會(huì)得到更好的效果。

SCADA的出現(xiàn)使得網(wǎng)絡(luò)在供水企業(yè)內(nèi)部以及供水企業(yè)之間、供水企業(yè)與其他行業(yè)之間的網(wǎng)絡(luò)通信成為現(xiàn)實(shí)，在供水行業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率上是個(gè)大的突破。

3.1.2 EPANET

EPANET是對(duì)城市給水管網(wǎng)進(jìn)行仿真模擬的軟件，用于計(jì)算和模擬有壓管網(wǎng)中水壓和水質(zhì)變化。該模型可以模擬管道內(nèi)的流態(tài)、節(jié)點(diǎn)的壓力、水箱的水位，以及管網(wǎng)在不同時(shí)間段的余氯濃度。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)已經(jīng)監(jiān)測(cè)的管段對(duì)整個(gè)管網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，對(duì)水質(zhì)及水壓做出正確的估計(jì)，對(duì)水廠的加藥量做出合理的判斷。

3.1.3 GIS

GIS（Geographic Information System，地理信息系統(tǒng)）是20世紀(jì)60年代中期開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)和管理科學(xué)及相關(guān)學(xué)科等為一體的新興邊緣學(xué)科，它不但成功地應(yīng)用于測(cè)繪、制圖、資源和環(huán)境等領(lǐng)域，而且已成為城市規(guī)劃、公共設(shè)施管理、工程建設(shè)等的重要工具。

3.1.4 遺傳算法

遺傳算法是基于生物進(jìn)化機(jī)制的全局性概率搜索算法，它抽象于生物體的進(jìn)化過(guò)程，通過(guò)全面模擬自然選擇和遺傳機(jī)制，形成具有“ 生成和檢驗(yàn)”特征的搜索算法，最初由美國(guó)Hollad John H 教授提出。

遺傳算法是一種擴(kuò)展性能極強(qiáng)的算法，可以利用所需解決問(wèn)題的有關(guān)信息，通過(guò)對(duì)各種選擇模式、遺傳算子的修正和改進(jìn)，對(duì)特定問(wèn)題進(jìn)行求解。將遺傳算法應(yīng)用于城市給水環(huán)狀管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度，具體步驟為：

（1）利用水力條件來(lái)對(duì)若干組管徑值組合的合理性進(jìn)行判斷，得出問(wèn)題域。

（2）定義管徑優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)，確定求解變量的定義域，選擇適當(dāng)?shù)木幋a格式，表示優(yōu)化問(wèn)題的解。

對(duì)于環(huán)狀給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性為求解的目標(biāo)函數(shù)，即：

minZ(D) =ΣC(Di)Li

式中，Z(D)――管網(wǎng)費(fèi)用函數(shù)；

C(D)――與管段管徑D有關(guān)的費(fèi)用系數(shù)；

L――管網(wǎng)管段長(zhǎng)度；

i――管段編號(hào)。

按照遺傳算法的基本實(shí)現(xiàn)技術(shù)的要求，在應(yīng)用中可將管網(wǎng)優(yōu)化的求解變量管段管徑值表示成一串?dāng)?shù)據(jù)或數(shù)組的形式，即編碼。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管徑數(shù)量的多少，通?？梢詫⒐芏螛?biāo)準(zhǔn)管徑值用一個(gè)3位或4位的二進(jìn)制字符串代替（亦可采用其他編碼方式），然后根據(jù)管網(wǎng)管段數(shù)，組成若干位的二進(jìn)制字符串來(lái)表示求解變量，形成優(yōu)化問(wèn)題的一個(gè)染色體。

3.2 有待發(fā)展的技術(shù)

3.2.1 ANSYS 技術(shù)在給水管網(wǎng)中的應(yīng)用

有限元分析系統(tǒng)ANSYS（Analysis System）可以對(duì)各種物理場(chǎng)量進(jìn)行分析，是目前世界范圍內(nèi)唯一能夠融結(jié)構(gòu)、熱、電磁、流體、聲學(xué)等于一體進(jìn)行有限元分析的分析軟件。

對(duì)于供水行業(yè)來(lái)說(shuō)，漏損是個(gè)最重要的問(wèn)題，漏損的原因比較多，但是主要的原因是管道的受壓導(dǎo)致漏損。所以，要研究管道受壓漏損的情況，需要對(duì)管流進(jìn)行層流分析、湍流分析以及外部受壓分析，而ANSYS是一種可以全面模擬的軟件，它可以進(jìn)行內(nèi)流和外流分析，管道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析，在管網(wǎng)設(shè)計(jì)與維護(hù)中都將會(huì)起到重要的作用。

3.2.2 Kalman 濾波理論在給水管網(wǎng)中的應(yīng)用

現(xiàn)在，Kalman 濾波理論已經(jīng)應(yīng)用于長(zhǎng)輸管道的漏點(diǎn)定位，在這個(gè)基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型加工，可以用于給水管網(wǎng)中漏點(diǎn)的監(jiān)測(cè)。

具體過(guò)程是：將管道流動(dòng)的過(guò)渡流模型轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間模型的描述，以管線沿程流量、壓強(qiáng)水頭為狀態(tài)變量，管道進(jìn)口壓力和出口流量視做非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的控制輸入，進(jìn)口流量和出口壓力觀測(cè)序列構(gòu)成系統(tǒng)的測(cè)量向量。線性化非線性模型，用擴(kuò)展的Kalman 濾波器結(jié)合雙曲偏微分方程特征線數(shù)值解法估計(jì)泄漏尺寸與位置，并模擬出管道流體的壓力流量過(guò)程及其沿管道的分布。在長(zhǎng)距離輸氣與輸油管道中，這個(gè)模型已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證是很好的，表明此法模擬的管道流動(dòng)狀態(tài)很快收斂到穩(wěn)定狀態(tài)，并且泄漏尺寸估計(jì)與真實(shí)值相當(dāng)吻合。因此引入擴(kuò)展的Kalman濾波能夠提高過(guò)渡流模擬管道非定常流動(dòng)的準(zhǔn)確性和跟蹤能力。

3.3先進(jìn)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合

目前，自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為各大生產(chǎn)部門的共同特點(diǎn)，對(duì)于供水行業(yè)來(lái)說(shuō)，不同的技術(shù)在應(yīng)用中起到不同的作用。幾種新技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用可以極大地提升通過(guò)圖形和系統(tǒng)調(diào)度的功能。例如：

（1）ANSYS與AUTOCAD兩種軟件的結(jié)合，使得在設(shè)計(jì)中可以更好地考慮到管道的受力作用，提高給水管網(wǎng)的可靠性和預(yù)見(jiàn)性。

（2）SCADA系統(tǒng)與Kalman理論以及BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，可以在總體上把握漏損的情況，在最小的停水區(qū)域內(nèi)對(duì)給水管道進(jìn)行檢修和補(bǔ)漏。

（3）GIS與GPS相結(jié)合，可以在調(diào)度室內(nèi)外對(duì)管道、閥門進(jìn)行定位、檢修，最大限度地減少損失。

4結(jié)束語(yǔ)

區(qū)域供水是城市化進(jìn)程中的重要部分，是市政供水行業(yè)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。通過(guò)整合區(qū)域內(nèi)的資源、經(jīng)濟(jì)，形成多城市協(xié)同供水聯(lián)合調(diào)度的局面，使一個(gè)區(qū)域的供水得到根本性的保障，最終形成區(qū)域一體化的發(fā)展模式。

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水廠調(diào)度方案范文第5篇

撈刀河綜合治理方案，該段河道位于星沙新城區(qū)的規(guī)劃范圍內(nèi)，河道堤防洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，因此，擬建攔河構(gòu)筑物行洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，相應(yīng)設(shè)計(jì)流量4　326．7m3／s。

2蓄水

從對(duì)農(nóng)田排水、河道供水、河道水質(zhì)等多方面綜合分析不同水位的影響，本次設(shè)計(jì)選取兩種蓄水位，即32m及33m分別進(jìn)行分析論證。農(nóng)田排水：設(shè)計(jì)蓄水位抬升至32m及33m時(shí)，上游三合垸將增加受澇面積1．18km2，增加排漬面積共6．41km2，通過(guò)新建排水箱涵和排澇泵站，可使建成區(qū)治澇標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到2年一遇，使非建成區(qū)農(nóng)村達(dá)到10年一遇1d暴雨1d排至地面無(wú)積水的排水標(biāo)準(zhǔn)。河道供水：經(jīng)計(jì)算，水渡河～赤石河壩段的水位容積曲線如下表1所示，水渡河壩現(xiàn)狀正常蓄水位30．5m，相應(yīng)庫(kù)容為338．3萬(wàn)m3。如水位抬高到32m，增加庫(kù)容220．4萬(wàn)m3；水位抬高到33m，增加庫(kù)容442．2萬(wàn)m3。另外，星沙水廠的取水口位于撈刀河支流雅河，水位抬高到32m雅河增加調(diào)蓄庫(kù)容48萬(wàn)m3，水位抬高到33m雅河庫(kù)容增加80萬(wàn)m3。通過(guò)抬高水渡河壩，可以達(dá)到提高星沙水廠供水保證率的目的。　河道水質(zhì)：由表2，蓄水水位分別為32m和33m時(shí)，雅河對(duì)應(yīng)的交換頻率分別為0．31和0．27d／次，即交換一次分別需要7h和6h。抬高水位后，通過(guò)控制雅河的進(jìn)出水閘門，干流上游來(lái)水通過(guò)自流進(jìn)入雅河，較大地提高了星沙自來(lái)水廠前池（雅河）的交換頻率?！⊥ㄟ^(guò)上述分析比較，確定水渡河河壩蓄水位為33m。

3閘址

比選本工程選址，主要從施工、對(duì)環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)性這幾個(gè)方面來(lái)考慮，共選擇了4個(gè)閘址進(jìn)行方案比較。方案一：水渡河橡膠壩原址重建。利用雅河導(dǎo)流，不需要征地；建閘后蓄水位抬高，不利于星沙水廠雅河水體交換；三合垸雨水引排箱涵最長(zhǎng)達(dá)2　500m，單項(xiàng)工程費(fèi)用最大；工程造價(jià)約11　442萬(wàn)元。方案二：在雅河進(jìn)出口之間異地新建。河道開(kāi)闊，主槽右岸為灘地，本水閘施工期導(dǎo)流渠布置在堤防內(nèi)灘地上，不需要征地；新建水閘蓄水位抬高后，有利于星沙水廠雅河段水體交換；工程造價(jià)約9　800萬(wàn)元。方案三：雅河入口與松雅湖取水口之間異地新建。施工導(dǎo)流明渠布置在右岸大堤外空地上，需開(kāi)挖導(dǎo)流渠，填筑導(dǎo)流堤。需臨時(shí)征地6．8萬(wàn)m2；不利于星沙雅河水體交換，向星沙水廠輸水，另建1　000m輸水箱涵，費(fèi)用較大。工程造價(jià)約11　338萬(wàn)元。方案四：改造赤石河壩。該壩址不利于星沙雅河水體交換，向星沙水廠、松雅湖輸水，需建10km輸水箱涵，自流困難，工程復(fù)雜，投資巨大；赤石河壩控制流域面積小，難以同時(shí)滿足星沙水廠和松雅湖需水量。綜合考慮上述因素，方案二在施工導(dǎo)流、經(jīng)濟(jì)性方面占優(yōu)勢(shì)，并且能夠促進(jìn)雅河水體交換，提高星沙自來(lái)水廠的水質(zhì)，故選擇方案二為推薦方案，既新壩址選在雅河進(jìn)出口之間。

4閘型

比選本工程水閘底板高程24．5m，閘門擋水高程33m，閘門高8．5m，100年一遇洪水位39．33m，從防洪、景觀、運(yùn)行維護(hù)的角度，幾種閘型進(jìn)行了分析比較，綜合確定閘型。由表3比選結(jié)果，選擇升臥式平面鋼閘門＋固定卷?yè)P(yáng)機(jī)作為本工程的閘型。

5布置方案

比選本工程提出兩種方案：方案一：水閘＋溢流堰。閘室橫向軸線與河道水流方向正交，結(jié)合地形，在河道主槽新建閘室，保留右岸灘地且新建溢流堰。方案二：船閘＋水閘＋溢流堰。在方案一的基礎(chǔ)上，右岸增設(shè)一孔船閘，其余布置同方案一。現(xiàn)狀撈刀河由于水渡河橡膠壩，不具備航運(yùn)能力。新水渡河閘竣工后，拆除橡膠壩，若在新的水渡河閘上加設(shè)船閘，可使撈刀河河口至赤石河壩20km的航道全線貫通。但新水渡河閘上游為星沙自來(lái)水廠取水的水源保護(hù)區(qū)，船只通航后可能會(huì)對(duì)水體造成污染。因此，將方案一作為推薦方案。

6結(jié)構(gòu)形式比選

6．1水閘孔數(shù)的確定

閘址處河道主槽寬128m，河道主槽右岸有160m寬灘地，結(jié)合現(xiàn)狀地形，閘室總凈寬為96m，與河道主槽寬度的比值為0．75。為優(yōu)化工程調(diào)度方案，較少攔河閘啟閉的頻率，利用小洪水沖砂，水閘布置采取大小閘結(jié)合的方式，即較大寬度的泄洪閘與較小寬度的沖砂閘結(jié)合布置。根據(jù)水閘地勘成果，閘底板坐落在巖基上，故閘室的單塊長(zhǎng)度不超過(guò)20m，初步擬定泄洪閘單孔凈寬為16m，沖砂閘單孔凈寬為8m，對(duì)稱布置。根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL265－2001），當(dāng)閘孔數(shù)少于8孔，宜采用單數(shù)孔，當(dāng)閘孔數(shù)超過(guò)8孔時(shí)，也可采用雙數(shù)孔。泄洪閘設(shè)計(jì)初擬5孔、7孔、9孔、10孔4種孔數(shù)方案進(jìn)行比選。通過(guò)表4的比選結(jié)果，方案一投資最省，因此水閘閘孔采用泄洪閘5孔，每孔凈寬16m；沖沙閘2孔，每孔凈寬8m，布置采用1孔泄洪閘＋1孔沖沙閘＋3孔泄洪閘＋1孔沖沙閘＋1孔泄洪閘的形式。

6．2分縫形式的確定

水閘閘型采用開(kāi)敞式，平底板布置。閘室總凈寬96m，共設(shè)閘門7孔，其中沖沙閘2孔，單孔凈寬8m，泄洪閘5孔，單孔凈寬16m。考慮水閘底板坐落在巖基上，故閘室的分縫長(zhǎng)度不宜超過(guò)20m，為合理選擇水閘分縫位置，提出兩種方案進(jìn)行比選。方案一：永久縫設(shè)在閘墩上，閘墩與底板固結(jié)在一起形成Π型結(jié)構(gòu)，水閘的中墩均為縫墩，每一孔閘作為獨(dú)立整體，邊墩厚2．0m，各縫墩厚度均為1．70m，計(jì)入逢寬20mm，攔河閘總長(zhǎng)度120．52m。方案二：永久縫設(shè)在每孔閘閘底板中間，閘墩與底板形成T或L型結(jié)構(gòu)，邊墩厚1．8m，中墩厚為2．2m，攔河閘總長(zhǎng)度112．8m。通過(guò)表5的比選結(jié)果，方案二較方案一節(jié)省投資453．3萬(wàn)元。擬建閘基坐落在強(qiáng)風(fēng)化礫巖上，下部為弱風(fēng)化礫巖，地基承載力較好，各閘塊基底彈性模量相近、地基沉降量相同。因此選擇方案二布置水閘順?biāo)飨蛴谰每p，永久縫設(shè)在每孔閘閘底板中間，閘墩與底板形成“T”或“L”型結(jié)構(gòu)。

7水閘總體布置

水閘工程順?biāo)鞣叫慰傞L(zhǎng)144．58m，自上而下為上游連接段20m民，上游鋪蓋段15m，閘室段21m，下游消力池段38．5m，下游鋪蓋段10m，下游海漫段40m。閘室由5孔泄洪閘和2孔沖砂閘組成，總凈寬96m。結(jié)合現(xiàn)狀地形，閘底板高程26m。閘室右岸溢流堰寬160m。閘門采用下游升臥式鋼閘門，下游側(cè)閘墩頂高程主要由閘門開(kāi)啟過(guò)洪時(shí)閘門不脫槽來(lái)確定，閘址處撈刀河100年一遇水位為39．33m，為防止漂浮物撞擊，閘門開(kāi)啟后閘門底緣或橋板底緣與洪水位凈空高取1．5m，取擬閘門開(kāi)啟后底緣高程為41m，閘墩頂面高程為42．5m。為了減小工程量，上游側(cè)閘墩頂高程用正常蓄水位33m加波浪計(jì)算高度0．42m與相應(yīng)安全超高0．5m確定，計(jì)算為33．92m，取上游側(cè)閘墩頂高程為34．0m。

8結(jié)語(yǔ)