响因素分项的评分值，其 Ka、肺对应的矩阵则为：
巧）
[0274] 式中i = l，2...9,为主要影响项目。
(3)
[0276] 式中i = l，2...6,为一般影响项目。
[0277] 上述Ka、肺矩阵中，"行"代表某影响因素在实际使用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。
[027引主要项目评分值： (4)
[0280] 一般项目评分值：
(5)
[0282] 管材技术特性综合评价值
[0283] Kj = ffi(aj+(l-e^bj (6)
[0284] 式中0为管材主要项目权重值0￡[0.6,0.8引0 = 1，2，...111。
[0285] (3)各管材经济技术综合评价值的计算
[0287] 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。
[0288] 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。
[0289] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例和比较例，本领域的普通技术人员可W理 解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可W对运些实施例进行多种变化、修改、替换和 变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1. 一种山丘区长距离输水工程系统，其特征在于，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;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；所述累站和分水闽连接用于提供动力和控制 的电气控制设备。2. 根据权利要求1所述的山丘区长距离输水工程系统，其特征在于，所述累站由若干定 速水累和调速水累组成。3. -种山丘区长距离输水工程系统总体优化方法，其特征在于，包括W下步骤： 步骤1:根据输水系统的水源地和供水目标，W及系统沿线受水区位置和地形地貌，初 步拟定多个可行的输水系统平面布置方案； 步骤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，初步确定各方案的建筑物组成和位置； 步骤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； 步骤4:分别计算上述各方案的工程投资； 步骤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； 步骤6:将上述计算结果按照净现值由小到大进行排序； 步骤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，分 别对各方案输水系统的组成、参数或规格进行组合，形成相同初选线路方案下的新的方案 组； 步骤8:对新的方案组中的各方案重复进行第3~6步工作内容，即得到输水系统的净值 最低的最优方案。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1中拟定的可行的输水系统平面 布置方案满足权利要求1或2所述的山丘区长距离输水工程系统。5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2中通过W下步骤初步确定各方 案的建筑组成和位置： (1) 确定沿线地形特征点的粧号和高程； (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; (3) 根据各方案的水力损失h计算结果，初步确定累站扬程控制点；W单级累站扬程不 大于90m、线路长度45-55km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。6. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤7中通过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： (1) 增大管径一个规格； (2) 减小管径一个规格； (3) 降低隧桐底进、出口高程，相应隧桐长度可能延长； (4) 部分或全部采用糖率更低的管材； (5) 累站控制点的前移，新控制点后的管径加大； (6) 增设无压水池，降低沿线管道工作压力； (7) 累站级数的减少； (8) 累站位置的调整； (9) 调整暗渠断面和长度； (10) 选择适用于各工况（不同流量）高效区运行的水累机组，确定定速累和变速累数 量。7. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤7中输水方式的优化为： 获取输水距离L和流量Q，水源水位Zl和出口水位Z2; (1) 如果21<22，加压输水 水累扬程化=Z2-Zl+h (m) h为输水过程的水头损失m (2) 如果Z1>Z2,可考虑重力输水，重力输水管水力坡度if和平均地形坡度io有如下关 系： if < io,其中io=(Z2-Zl)/L 其中，如果有:Fl >F2+F3+F4，则采用加压输水 Fl重力输水管的建造费用;F2压力输水管的建造费用;F3累站建造费用;F4管理运行费 用。 如果有:F1 <F2+F3+F4，宜采用重力输水，输水管径要满足在最大流量时水力坡度小于 或等于地形坡度。8. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述管材的选择采用输水管道管材经济技 术量化选择方法，包括W下步骤： (1) 选择适用于输水工程、相同输水管道线路的多根管道或其中管道的多种管材； (2) 计算经济评价值： 为保证各种管材经济比选的合理性，对应的管道工程的年运营费的计算是W相同输水 规模、相同长度和单位长度的水力损失相等或相近为前提的； 计算待评价管材的年运营费 Aj=Acj+Avj+Asj (1) 其中 j = l，2,3,........m； 式中，Aj为年运营费;Au为管材相对应的管道工程的年成本;Aw为年平均生产费;Asj为 年耗电费;m为参与比选的管材数量； (3) 计算技术评价值： (3-1)赋于管材影响因素项目量化评分； 影响因素项目包括主要影响因素 Ka，和一般影响因素项目Kb，其中主要影响因素 Ka包括 管道直径、工作压力、地质条件、外部荷载、周围环境、防腐措施、产品质量、安装质量保证程 度和维护检修，i = l，2,3…9;一般影响因素项目Kb包括供水方式、管道根数、管线设计、阀 口设备、二次污染和工程管理，i = 1，2，3…6; (2) (3-2)计算管材技术特性评价值 式中i = 1,2. . .9,为主要影响项目；(33 式中i = l ,2...6,为一般影响项目； 上述Ka、肺矩阵中，"行"代表某影响因素在实际使用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;auE [0，1 ]，bije [0，1]; j = l，2,. . .m，m为参与比选的管材数量； 主要项目评分值：(斗) 一般项目评分值：(5) 管材技术特性综合评价值 Kj=闽(aj+( (6) 式中0为官材王要项目权重值0E [0.6,0.85], j = 1,2,.. .m。 (4)管材经济技术综合价值的计算式中：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； 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。
【专利摘要】本发明公开了一种山丘区长距离输水工程系统及总体优化方法，系统通过逐级加压泵站及管道、隧洞、暗渠输水，到达输水工程末端。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。
【IPC分类】E03B7/02, E03B1/02, E03B5/00
【公开号】CN105587003
【申请号】CN201610073861
【发明人】杜培文, 高峰, 许志刚, 祝凤山, 岳永起, 张力友, 李孟
【申请人】山东省水利勘测设计院
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年2月2日