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論“城市優(yōu)化供配水系統(tǒng)”研究與開發(fā)—建設(shè)節(jié)水型城市的必備工具
摘 要 在人類社會進(jìn)入二十一世紀(jì)之際，如何運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)方法和現(xiàn)代化的管理手 段，來解決城市自來水管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化供配水問題，是擺在每一個(gè)城市自來水公司，尤其是缺水地區(qū)的自來水公司面前的艱巨任務(wù)；本文利用優(yōu)化建模及系統(tǒng)仿 真方法，并結(jié)合城市管網(wǎng)GIS，對城市自來水管網(wǎng)供配水系統(tǒng)，進(jìn)行了優(yōu)化建模 和優(yōu)化配水，企圖從根本上解決城市節(jié)約用水的問題，并為建設(shè)節(jié)水型城市準(zhǔn)備了必要的工具。
關(guān)鍵詞 城市信息化 管網(wǎng)供配水系統(tǒng) 優(yōu)化 建模
1、概述
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在世界范圍內(nèi)，計(jì)算機(jī)已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，并取得了飛速的發(fā)展；在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展的今天，以電子信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和大力倡導(dǎo)工業(yè)自動化，已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢；面對城市建設(shè)的快速發(fā)展，供水行業(yè)已充分認(rèn)識到：對城市供配水管網(wǎng)系統(tǒng)，必須采用現(xiàn)代化的管理手段，對其進(jìn)行高效地管理，使管理由經(jīng)驗(yàn)型管理向科學(xué)型管理轉(zhuǎn)變，大力節(jié)約水資源，改善面向社會的服務(wù)水平；我們已經(jīng)深刻地認(rèn)識到，加強(qiáng)城市自來水系統(tǒng)綜合自動化建設(shè)，是達(dá)到這一目標(biāo)的重要措施；這里所說的“城市自來水系統(tǒng)綜合自動化解決方案”，通常包括以下四個(gè)方面內(nèi)容：（1）企業(yè)生產(chǎn)過程的SCADA系統(tǒng)；（2）企業(yè)現(xiàn)代化管理MIS/DSS；（3）城市供配水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立、系統(tǒng)仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)；（4）網(wǎng)絡(luò)自動抄表（AMR）收費(fèi)等系統(tǒng)等四大部分。
利用計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)，以上述四大內(nèi)容為基礎(chǔ)，對城市供水行業(yè)進(jìn)行企業(yè)現(xiàn)代化改造，是保證企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化，并與國際接軌的重要舉措；“城市供配水系統(tǒng)綜合自動化解決方案”的主體結(jié)構(gòu)如圖1所示：
“城市優(yōu)化供配水系統(tǒng)”的全稱應(yīng)該是：“城市供配水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)”，它以城市供配水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）為背景進(jìn)行開發(fā)，其主要任務(wù)有：
1.對現(xiàn)行城市供配水管網(wǎng)各功能子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查研究，并進(jìn)行系統(tǒng)需求分析；
2.建立“城市優(yōu)化供配水系統(tǒng)”的建設(shè)目標(biāo)，進(jìn)一步對新系統(tǒng)（即“城市優(yōu)化供配水系統(tǒng)”）的功能進(jìn)行再分析；
3.以地理信息系統(tǒng)（GIS）為工具，建立城市供配水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并針對該供配水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并針對該供配水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行系統(tǒng)仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)；
4.建立新系統(tǒng)的日常運(yùn)行機(jī)制，頒布新系統(tǒng)的管理與維護(hù)法規(guī)；
5.向市場提供“城市優(yōu)化供配水系統(tǒng)”全套商業(yè)軟件，并開展優(yōu)質(zhì)服務(wù)活動。
在人類進(jìn)入21世紀(jì)之際，最需要解決的問題就是水資源短缺問題；解決這一問題的方法就是“開源節(jié)流”；“城市供配水優(yōu)化系統(tǒng)”的研究與開發(fā)，是從根本上解決城市用水的“節(jié)流”問題；城市自來水公司在向城市工業(yè)和居民供配水的過程中，一旦建立了“城市供配水優(yōu)化系統(tǒng)”后，就從供配水的源頭控制了水的流失和浪費(fèi)問題，保證了城市最大限度的“節(jié)約用水”；因此，我們說“城市供配水優(yōu)化系統(tǒng)”研究與開發(fā)，其市場前景是極其廣闊的，它所帶來的經(jīng)濟(jì)與社會效益也是巨大的
2.“城市優(yōu)化供配水系統(tǒng)”的功能描述&nbs
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