城市排水系統(tǒng)建模及其控制方法研究.pdf

1、城市排水主要指城市居民生活污水、工業(yè)廢水、降雨徑流(含雨、雪水)和其他廢棄水的收集、輸送、凈化、利用和排放。城市排水系統(tǒng)被稱為“城市生命線系統(tǒng)”之一,是衡量城市現(xiàn)代化水平的重要標志,是保證城市生活正常運轉最重要的基礎設施,任何環(huán)節(jié)滯后或失靈都可能導致整個系統(tǒng)的癱瘓。
　　 我國城市污水處理廠的發(fā)展很快,排放標準也日趨嚴格,為改善水環(huán)境起到關鍵作用。但目前國內城市排水系統(tǒng)運行調度、泵站維護、污水排放管理、防汛指揮等仍停留在人工階段

2、,系統(tǒng)的自動化程度低、應變能力差,同時又缺乏對突變或災害天氣情況的應急處理能力。因此,如何實現(xiàn)城市排水綜合自動化,提高城市排水綜合運行效率,同時又能為防災減災提供緊急預案和輔助決策已成為一個亟待解決的問題。
　　 城市排水系統(tǒng)的運行控制建立在對排水系統(tǒng)準確建模的基礎之上,本文以城市排水系統(tǒng)管網(wǎng)為研究對象,旨在建立城市排水系統(tǒng)數(shù)值計算模型和狀態(tài)空間模型,以實現(xiàn)對排水系統(tǒng)的自動控制,以便為城市排水系統(tǒng)運行狀態(tài)分析和實時控制研究提供參

3、考,同時,管網(wǎng)水力學模型也可以比較準確地模擬各種工情、雨情、調度方案的排水管道系統(tǒng)的運行狀況,可以為城市排水及水資源調度、災情評估、洪水預警等提供決策依據(jù)。本文主要內容集中在對城市排水系統(tǒng)管網(wǎng)進行水力學建模這一方面,具體可分為三個部分:
　　 首先,以排水管網(wǎng)水流運動狀態(tài)為研究對象,根據(jù)管網(wǎng)水力學模型,使用Preissmann隱式差分格式,對模型進行離散化,建立起排水系統(tǒng)數(shù)值計算模型。
　　 其次,從管網(wǎng)水力學模型出發(fā),