摘要:供水管網需要進行優化運行決策的目標是通過供水管網水力模型進行模擬分析與優化,安全可靠地將凈水廠滿足條件的水供應給用戶,并最大限度地提高供水系統的安全可靠...
供水管網需要進行優化運行決策的目標是通過供水管網水力模型進行模擬分析與優化,安全可靠地將凈水廠滿足條件的水供應給用戶,并最大限度地提高供水系統的安全可靠、降低供水運行成本、提升運行管理能力。
其主要決策方向包含①漏損分析及控制、②爆管分析與搶修、③水齡控制、④水污染溯源。
1、漏損分析與控制
1.1決策內容
控制漏損是提升供水質量與穩定性的關鍵。決策內容是通過漏損分析,確定漏損點及漏損量,并制定響應的漏損控制策略,包含DMA分區管理、漏損分析及控制、修復漏損點、改善管網結構、優化運維計劃等。
漏損控制硬通過分區計量、管網漏損監測技術、壓力控制、管網改造等,實現分段分點管理,降低城市管網產銷率差,均衡管網壓力等。

1.2決策執行方式
采集和分析漏損數據,運用水力模型和數據分析技術確定漏損點,制定修復計劃;采用監測設備和技術進行漏損監測,定期巡檢和維護管網。
應當通過多級DMA區塊規劃設計建設、水量審計、水平衡分析,對漏損嚴重區域重點監控和干預;
采用分區調度、區域控壓、局部控壓等方式,控制供水管網壓力區域合理水平,有效避免爆管引起的大范圍水質異常和壓力下降。
2.爆管分析與搶修
2.1決策內容
通過爆管分析,確定爆管的原因及爆管風險區域,并制定相應搶修策略,包含定期巡檢、預防性維修、緊急搶修等。
確定供水管網的安全和預防爆管事件是很重要的,爆管的分析決策內容通常一般包括:
爆管識別,通常包括異常的水壓、流量、溫度等數據指標的變化,或者異常的振動或噪聲等傳感器數據的檢測;
爆管定位,借助水力模型、傳感器網絡、數據分析技術,相結合管網拓撲信息,對爆管點進行定位;
關閥,依據爆管點的位置和管網拓撲結構,確定要關閉的閥門,以控制水流并降低水損;
應急調度方案,包含協調修復工作、重新供水路徑、調度供水量等。
2.2決策執行方式
運用數據分析技術和監測設備進行爆管風險評估,確定爆管風險區域,建立管網巡檢機制,加強對風險區域的巡檢頻率;建立緊急搶修機制,確??焖夙憫c修復。
3.水齡控制
3.1決策內容
水齡指的是水從進到供水系統到被消費或排放出系統的時間間隔。
在供水系統中,水從水源經過處理后進到供水管網,通過管道輸送到用戶的龍頭。在此過程中,水會在管道內停留一陣子,這一停留的時間便是水齡。
水齡的長短可以受到管網結構、供水量、流速、水質變化等因素的影響。水齡的長短對于供水系統的運營和水質安全具有重要意義。較長的水齡可能會造成水質的衰變和變質,增加細菌滋生、氯消耗及其水質顏色、味道等一系列問題。

水齡的監測與分析能通過監測點的水質數據和水力模型來進行。通過分析水齡的分布及變化,可以評估供水系統的水力特性、水質變化情況,為優化供水策略和管網運行提供決策依據。
通過水齡分析,確定管網不同區域的水齡情況,并制定相應的水齡控制策略,包括調整供水策略、改善管網結構、優化調度等。
3.2決策執行方法
運用水力模型和數據分析技術進行水齡分析,確定高水齡區域;
優化供水策略,如增加水源、優化管網布局、調整供水路徑與供水量,減少水齡;
改善管網結構,在水齡過長的節點或關斷增加新的管道及閥門,增設調節池、分區閥門等設施,優化流動性。
4.管網水質污染溯源
4.1決策內容
供水管網水質易被污染,必須通過管網監測與水質污染溯源分析,確定管網水質污染源和污染擴散路徑,并制定相應的控制策略,包括源頭控制、水質監測和提取預警等。
水質模型一般是實時模擬管網中的水質情況,預測水質指標的時間變化規律,實現水質風險的預警預判。
4.2決策執行方法
建立水質監測體系,對管網進行定期監測和采樣,分析水質參數;
運用水質模型與數據分析技術,進行水質污染擴散模擬和溯源分析;
依據分析結果制定源頭控制策略,并建立提前預警機制。