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实时在线模型在重大施工停水中的应用

发布于:2023-04-25 09:11:25 来自:给排水工程/市政给排水 [复制转发]


       


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传统技术手段的局限性


供水是城市发展不可或缺的重要支撑,事关千万群众民生福祉。随着供水企业服务能力和服务意识的提升,供水服务不仅要满足于日常运营的水压和水质稳定,而且对于特殊工况下(如重大工程中、应急响应)供水的安全性、可靠性和韧性,也提出更高的要求。供水企业的传统运营方式在面对特殊工况时,常常表现出应变能力不足,难以提供优质的服务,存在的主要问题包括:


      施工开始前,制定调度预案靠经验,往往与实际情况存在较大偏差,例如由于无法准确估算停水范围,造成“不停水用户准备充分,停水用户未接到通知”的局面。


     施工期间,一旦工程实施出现意外,无法快速调度预案进行调整优化,导致供水企业投入大量人力物力去处置意外情况,造成资源的浪费。


     施工结束后恢复供水时,由于管道水流反向,造成水质问题,而由于预判不准确,通知不到位,居民的投诉量增加。


         


       
         


         

       


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模型在施工停水中的成功应用


近期,因省级重点项目“厦门市第二东通道”的工程需要,厦门市政水务集团有限公司(以下简称水务集团)对坊钟路DN1400给水主干管进行停水迁改,施工使得本岛东部区域10个小时降压供水,平均降压达到0.15Mpa,近40个社区的用水受到影响。为了减小管道工程对城市供水的影响,水务集团利用2020年建设的智慧管网系统(实时在线模型)保障供水。





缺水分布图
反向管道
分布图



施工前,利用管网模型从停水时间、停水和降压范围、水流反向管道等多方面对调度预案进行评估,对施工方案进行优化。在施工降压供水期间,实时在线模型精确计算、科学分析,实现了对全市供水的统筹管理。通过动态监控管网、水厂、泵站的运行状态,调度人员可以对供水调度进行动态调整,并及时观察实时模拟结果,缓解部分区域压力低、用水难的问题。          


       

实时在线模型压力曲线

(蓝色曲线为模拟值,红色为监测值)


在停水期间,在线系统首次尝试启动了压力驱动模型(Pressure Driven Model,PDM),PDM是一种考虑管道压力与实际用水关系的模拟计算方法,解决了在低压供水,用水量受影响工况下,流量驱动模型(Demand Driven Model,DDM)计算结果偏离实际情况,甚至模拟结果出现负压的情况。计算结果表明,停水降压工况采用压力驱动模型是可靠的。        



PDM计算供水管网压力


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系统在特殊工况中暴露出的不足


本次厦门的施工停水,是第一次将实时在线模型运用于城市大范围停水期间的实时监控与应急指挥,系统也暴露出了以下两点不足,一是阀门实际操作时间与计划操作时间往往有所偏差,由于系统尚未动态获取阀门启闭状态,造成模型计算结果与实际情况有一定的时间差。二是在降压供水这种特殊工况下,人们的用水行为发生了很大的变化,例如在停水前2小时用户集中储水,造成用水量骤增。这种特殊情况的历史数据积累还很少,因此短历时用水量预测的准确性很难得到保证。        


出厂水量在停水前3小时用水量激增


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总结与展望


实时在线模型在重大施工停水中,可以提高供水企业的应急反应能力,更快速地响应和解决问题,动态科学地调整调度方案。通过本次的施工停水案例,为系统的使用积累了经验,也为实时在线模型拓展了一个新的应用场景。

全部回复(2 )

只看楼主 我来说两句抢地板
  • ntpdiwhm
    ntpdiwhm 沙发

    介绍太简单了,

    2023-04-25 16:59:25

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    赞同0
  • cof1615950590744

    很实用,不错的文章

    2023-04-25 10:37:25

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    赞同0

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