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基于水平衡的供水管网漏损控制技术研究

作　者: 王海龙
导　师: 杨玉思
学　校: 长安大学
专　业: 市政工程
关键词: 供水管网 漏损控制 检漏 区块化 水量平衡分析 供水管网建模
分类号: TU991.38
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着地球人口数量不断攀升、各国发展水平及居民生活水平的提升，用水需求不断增加，水资源供应日趋紧张，有限的水资源和用水需求不断增长之间的矛盾更加突出，高效利用水资源，建立健全科学的水资源管理体系，走节水的发展模式才是人类可持续发展的基本保障。我国是一个缺水的国家，长期以来在生产和生活领域依然存在着严重的水资源浪费现象，水资源利用率不高，管理体制机制不够健全，随着经济的快速发展和城镇化的不断推进，供水管网改扩建频繁，管网结构越加复杂，规模越加庞大，管网漏损问题更加突出，一方面，不仅浪费了优质水资源和供排水设施的投资，加剧了供求矛盾和供需成本，同时也影响了供水企业的经济效益，另一方面，管网漏损会对管道基础和地下公用设施造成损坏，影响供水管网及其它地下管线的安全可靠性。深入系统的研究分析管网漏损的现状问题，加快漏损控制技术研究，提出并逐步实施科学、系统的漏损控制策略和经济有效的管理手段，对于城市节水和实现可持续发展意义重大。（1）深入、全面分析研究漏损原因，为漏损控制提供依据；提出通过组分分析法，量化漏损各个组成部分，有针对性的进行漏损控制（包括管理漏损和物理漏损）；并提出漏损控制系统化解决方案。（2）对漏损控制方法进行分析，对检漏的基本原理和方法、检漏仪器以及设备的发展进行分析阐述；提出通过供水管网多级区块化进行漏损控制，结合EPANET进行计算机模拟计算，对区块化进行漏损控制的效能进行模拟研究，重点就区块化之后设置减压阀进行压力调控和DMA管理对于降低漏损的作用进行研究。（3）对基于建模的漏损控制基本理论进行研究，对基于流量的供水管网水力模型和基于压力驱动的供水管网水力模型在漏损控制中的作用进行比较分析，对基于压力驱动的管网水力模型优化法指导漏损控制原理进行分析，对其建立过程进行论述，并对其漏损控制效能进行理论研究。（4）针对漏损控制这一系统性的问题，提出开展水平衡分析，给出了水平衡分析的应用条件和开展步骤；将水平衡测试应用于供水管网漏损控制，对其实施思路、基本条件和流程进行理论研究；引入审计的理念，提出在供水企业开展水量审计，给出了其设计类型、实施条件，对其流程进行理论分析研究，从技术和管理层面进行漏损控制。以上海自来水奉贤有限公司为例，对水平衡分析系统在管网漏损控制中的成效进行验证。希望为供水管网漏损控制提供借鉴。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-21
  1.1 课题背景  11
  1.2 我国供水管网漏损现状  11-13
  1.3 供水管网漏损控制的意义  13-14
  1.4 供水管网漏损的分类和原因  14-18
    1.4.1 管网漏损的形式  14-15
    1.4.2 漏损的主要原因  15-18
      1.4.2.1 物理损失的组成  15
      1.4.2.2 管理损失的组成  15-16
      1.4.2.3 漏损的原因分析  16-18
  1.5 国内外漏损控制研究现状  18-20
    1.5.1 供水管网分区  18
    1.5.2 压力调控  18
    1.5.3 水力模型与探测技术相结合  18
    1.5.4 水平衡分析  18-19
    1.5.5 管网漏失仪器检漏法  19
    1.5.6 地理信息系统（GIS）和 SCADA 系统  19-20
  1.6 本文研究的主要内容和创新点  20-21
第二章 供水管网仪器检漏法  21-26
  2.1 漏损的特性  21-22
  2.2 检漏的基本类型和原理  22-24
    2.2.1 音听法  22
    2.2.2 探地雷达（法）  22-23
    2.2.3 相关检漏仪（法）  23
    2.2.4 区域普查及漏点定位法  23-24
    2.2.5 气压检漏法  24
  2.3 爆管预警系统  24-25
  2.4 案例研究  25-26
第三章 基于供水管网区块化的漏损控制  26-40
  3.1 供水管网区块化的目的  26
  3.2 区块化的内涵  26
  3.3 区块化现状  26-27
  3.4 区块化的设计原则  27-29
  3.5 区块化实现漏损控制  29-30
  3.6 DMA  30-32
    3.6.1 DMA 的概念  30-31
    3.6.2 DMA 与区块化的区别和联系  31
    3.6.3 DMA 实施必备条件  31-32
    3.6.4 DMA 核心  32
  3.7 压力调控  32-35
  3.8 案例研究  35-39
  3.9 结语  39-40
第四章 基于供水管网建模的漏损控制  40-45
  4.1 供水管网模型的概念和管网建模目的  40
  4.2 供水管网模型的类型  40-43
    4.2.1 基于流量的需水量模型  40-42
    4.2.2 基于压力的需水量模型  42-43
  4.3 基于供水管网水力模型校核的漏失检测原理  43-44
  4.4 供水管网模型指导漏损控制  44-45
第五章 水平衡分析  45-72
  5.1 水量平衡（分析）的内涵  45
  5.2 水平衡分析的意义  45
  5.3 水平衡分析  45-52
    5.3.1 供水系统水量分解  46
    5.3.2 水平衡计算表的各个组分  46-47
    5.3.3 水量平衡计算步骤  47-48
    5.3.4 管网数据搜集  48
    5.3.5 水量数据收集  48-49
    5.3.6 系统综合评价  49-50
    5.3.7 评价结果进行分析  50-52
  5.4 水平衡测试  52-61
    5.4.1 水平衡测试特点和原理  52-53
    5.4.2 开展水平衡测试的基本条件  53-54
    5.4.3 水平衡测试用于漏损控制  54-56
    5.4.4 案例研究  56-61
    5.4.5 结论  61
  5.5 水量审计  61-63
    5.5.1 水量审计  61-62
    5.5.2 水量审计类型  62
    5.5.3 国内外水量审计发展  62
    5.5.4 供水企业开展水量审计的条件  62-63
  5.5.5 水量审计的社会效益和经济效益  63-65
    5.5.6 水量审计的设计流程  64-65
  5.6 案例研究  65-71
  5.7 结语  71-72
第六章 结论与建议  72-74
  6.1 主要结论  72
  6.2 建议  72-74
参考文献  74-78
攻读硕士学位期间参与的课题和发表的文章  78-79
致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 市政工程 > 给水工程（上水道工程） > 配水工程 > 管道防护与防腐
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