山丘区长距离输水工程系统及总体优化方法_2

文档序号:9822779阅读:来源:国知局
条件下对参与比选所有管材 的模糊评价值;"列"代表某管材在各影响因素对应使用条件下的模糊评价值;au e [0,1 ], bije[0,l];j = l,2,...m,m为参与比选的管材数量;
[0061] 主要项目评分值:
(4)
[0063] -般项目评分值:
(5)
[0065] 管材技术特性综合评价值
[0066] Kj = ffi(aj+(l-e^bj (6)
[0067] 式中0为管材主要项目权重值0£[0.6,0.8引0 = 1,2,...111。
[0068] (4)管材经济技术综合价值的计算
[0069] Cj=(l-c〇Ej+aPj
[0070] 管材评价值Cj越大,说明其经济合理、安全可靠,其经济和技术价值越高,越适合 于该工程的应用。
[0072] 式中:Cj为管材经济技术综合评价值;Ej为管材经济相对评价值;Pj为管材技术相 对评价值;a为管材技术特性权重系数,工程规模大型取0.6~0.7,中小型取0.45~0.6 ;m为 参与比选的管材数量;
[0073] 管材评价值Cj越大,说明其经济合理、安全可靠,其经济和技术价值越高,越适合 于该工程的应用。
[0074] 本发明的上述输水管道管材经济技术评价方法用于对一段管道工程的某一输水 管路的一根管材进行经济和技术性能综合评价的方法。本发明的输水管道管材经济技术量 化选择方法用于对同一输水工程、相同输水管道线路的多根管道或其中一段管道的多种管 材的经济和技术性能综合的比较方法和选择方法。其中工程规模不同,管材的经济和技术 性能两方面所占的权重不同,大型工程的管材技术性能所占权重大。本发明的方法能够客 观地根据工程规模、管材技术特性和使用条件等多方面全面合理地对长距离输水工程管材 进行经济技术综合比选,为长距离输水工程管材的选择提供依据。
[0075] 本发明的总体优化方法能够快速合理地确定山丘区、长距离输水工程系统的总体 布局、选择建筑物类别型式、输水方式、建筑物数量及其特征参数。因此,优化确定输水工程 系统的总体布局、组成系统的建筑物和特征参数等是关系节省工程投资和获取良好经济效 益的重要内容,是实现输水工程功能、效益和安全运行的关键之所在,也是本发明需要解决 的问题。
[0076] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变 得明显,或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0077] 图1为本发明实施例1中方案一的输水管线平面布置示意图;
[0078] 图2为本发明实施例1中方案一的输水管线纵断示意图
[0079] 图3为本发明实施例1中方案二的输水管线平面布置示意图;
[0080] 图4为本发明实施例1中方案二的输水管线纵断示意图;
[0081] 图5为本发明实施例1中方案=的输水管线平面布置示意图;
[0082] 图6为本发明实施例1中方案=的输水管线纵断示意图;
[0083] 图7为本发明实施例1优化设计的流程简图。
【具体实施方式】
[0084] 下面结合具体实施例,对本发明进行详细说明。
[0085] 实施例1
[0086] 一种山丘区长距离输水工程系统,包括设置在输水系统中的累站前池、累站、输水 管道、无压隧桐、有压隧桐、分水闽(阀)、暗渠、设有分水阀口的分水口、累站的水累设备、累 站的电气和控制设备、沿线管道附属设施和附件等。其特征是:输水系统通过逐级加压累站 及管道、隧桐、暗渠输水,到达输水工程末端。具体是,在输水工程始端和末端的输水系统沿 线上设置连续的若干级,每一级均包括前池、累站和输水管路,所述累站前设有前池,累站 后连接输水管路至下一级累站的前池,所述输水管路根据地形变化选自用于输送水流穿越 或跨越障碍的输水管道、隧桐、暗渠中的一种或多种的结合,满足输水系统沿线用水户的分 水闽和设有分水阀口的分水口。所述输水系统沿线上用于连通用水户的分水闽和设有分水 阀口的分水口。每座累站由若干定速水累和调速水累组成。各累站和分水闽的电气和控制 设备分别为累站内水累和阀口、分水闽(阀)等提供动力和控制,协调调度梯级加压累站和 输水系统的联合运行,实现供水目标。
[0087] 如图1-6所示,所述输水系统分3个方案:
[0088] 方案一:输水系统由第一累站1-1、第二累站1-2、第=累站1-3、第四累站1-4;第一 前池2-1、第二前池2-2、第S前池2-3、第四前池2-4;第一压力管道3-1、第二压力管道3-2、 第S压力管道3-3、第四压力管道3-4、第五压力管道3-5;第一隧桐4-1、第二隧桐4-2;第一 暗渠5-1;第一分水口 6-1、第二分水口 6-2、第S分水口 6-3、第四分水口 6-4;第一水库7-1、 第二水库7-2等组成。见方案一平面布置及纵断面附图。
[0089] 方案二:输水系统由第一累站1-1、第二累站1-2、第=累站1-3、第四累站1-4;第一 前池2-1、第二前池2-2、第S前池2-3、第四前池2-4;第一压力管道3-1、第二压力管道3-2、 第S压力管道3-3、第四压力管道3-4、第五压力管道3-5、第六压力管道3-6、第屯压力管道 3-7;第一隧桐4-1、第二隧桐4-2、第S隧桐4-3;第一暗渠5-1、第二暗渠5-2;第一高位水池 8-1、第二高位水池8-2;第一分水口 6-1、第二分水口 6-2、第S分水口 6-3、第四分水口 6-4; 第一水库7-1、第二水库7-2等组成。见方案二平面布置及纵断面附图。
[0090] 方案输水系统由第一累站1-1、第二累站1-2、第=累站1-3、第四累站1-4;第一 前池2-1、第二前池2-2、第S前池2-3、第四前池2-4;第一压力管道3-1、第二压力管道3-2、 第S压力管道3-3、第四压力管道3-4、第五压力管道3-5、第六压力管道3-6、第屯压力管道 3- 7、第八压力管道3-8;第一隧桐4-1、第二隧桐4-2、第S隧桐4-3、第四隧桐4-4、第五隧桐 4- 5;第一暗渠5-1、第二暗渠5-2;第一高位水池8-1、第一分水口 6-1、第二分水口 6-2、第S 分水口 6-3、第四分水口 6-4;第一水库7-1、第二水库7-2等组成。见方案S平面布置及纵断 面附图。
[0091] 如图7所示,本发明中上述的山丘区输水工程系统的总体布置优化方法,所采用的 技术方案包括如下步骤:
[0092] 1、根据输水系统的水源地第一前池2-1和供水目标第一水库7-1、第二水库7-2,W 及系统沿线受水区位置和地形地貌,初步拟定几条可行的输水系统平面布置方案(如前述 方案一、方案二、方案=......,见附图1-6);
[0093] 2、根据上述拟定的多个输水系统平面布置方案的线路地形纵断面图特征和输水 系统沿线的设计流量、分水口位置及分水流量等,初步确定各方案的建筑物组成和位置。
[0094] (1)确定沿线地形特征点(高点和低点)的粧号和高程,Ll、L2、L3、L4、L5、L6,…… 及对应的高程Z1、Z2、Z3、Z4、巧、Z6,.......
[0095] (2)初步确定管道根数、管径和管材,计算各管段设计流量条件下的水力损失h。
[0096] (3)根据各方案的水力损失h计算结果,,优先判断全系统线路是否具有全线自流 条件或增加隧桐的自流条件,满足条件时进入步骤4计算工程高效、运行费和净现值,不满 足自流条件时,再初步确定累站扬程控制点(粧号和高程);W单级累站扬程不大于90m、线 路长度50km左右为基本原则,结合地形、地质条件初拟累站位置;包含隧桐的方案初步确定 有压或无压、隧桐进口和出口位置及高程、隧桐长度;初步确定管道长度和暗渠长度。初步 确定各方案中累站级数及每级累站的水累扬程、台数、装机容量。
[0097] 3、分别计算各方案的工程量。包括累站、管道、隧桐、暗渠主要建筑物和各类阀口 井的附属建筑物。
[0098] 4、分别计算上述各方案的工程投资。
[0099] 5、计算各方案的运行费、管理费;确定工程使用年限、设备更换周期和折现率;计 算净现值或年值。
[0100] 6、将上述计算结果按照净现值由小到大进行排序。
[0101] 7、选择上述净现值最小及与之比较接近的一个或两个方案作为初选线路方案(C i、cn ),再进行输水系统的进一步优化和输水方式的优化。该步骤在水力计算的基础上,通 过W下途径分别对各方案输水系统的组成、参数或规格进行组合:
[0102] (1)增大管径一个规格(一般200mm);
[0103] (2)减小管径一个规格;
[0104] (3)降低隧桐底进、出口高程,相应隧桐长度可能延长;
[0105] (4)部分或全部采用糖率更低的管材;
[0106] (5)累站控制点的前移,新
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