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2026年第9期
• 水源与饮用水保障 •

大型多水源供水管网多目标分区优化方法

作者:胡世沛,杨坤,鲍月全,张新,黄旦光,颜合想
作者单位:同济大学环境科学与工程学院;上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司;上海城投水务<集团>有限公司;宁波水表<集团>股份有限公司
引用本文:胡世沛, 杨坤, 鲍月全, 等. 大型多水源供水管网多目标分区优化方法[J]. 净水技术, 2026, 45(9): 64-72.
摘要:【目的】 大型供水管网冗余度高、管理难度大,为保障供水管网系统安全、提升水资源利用率,供水管网分区管理是1种有效的技术手段。【方法】 本文提出了1种便于实行压力与计量管理,同时兼顾改造经济性与水质安全的多目标供水管网分区方法。该分区方法以输配分离为核心管理理念,以管网运行能耗与改造费用、分区内部压力均匀性和管网水质安全性为主决策指标,通过构建大型供水管网输配分离格局明晰管道输配功能,结合空间聚类算法形成候选分区方案集,采用非支配排序遗传算法(NSGA-II)迭代更新以获得分区方案的帕累托(Pareto)前沿,实现大型供水管网优化分区。【结果】 基于该分区方法对H市大型管网进行优化分区,形成H市管网输配分离格局,构成的Pareto集共包含22个解,分区数目为52~96个,压力标准差总和比为2.62~3.45,节点平均水龄比为0.68~0.98,每年运行与改造折算费用为8 722.6万元~9 294.8万元,最终选择方案分区数为59个,相对于优化分区前平均水龄降低11%,改造折算与运行能耗费用为8 890.4万元/a。【结论】 本文提出的分区方法能高效实现大型管网自动优化分区,同时有效控制改造和长期运行成本,控制水龄,对于大型管网分区改造工程具有借鉴指导作用。
关键词:大型供水管网;分区管理;水压管理;管网水龄;多目标优化
基金资助:上海市科委项目(22dz1201804);上海城投水务(集团)有限公司科研项目(KY. WB.23.008)

收稿日期:2024-11-29 修回日期:2025-01-28 接受日期:2025-02-05

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