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基于正交试验法的平原圩区排涝泵站优化调度

水利水电科技进展 2020年第6期40卷 48-53页

作者：高玉琴杜承霖张泽宇刘钺河海大学水利水电学院江苏南京210098 贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550002

为提高排涝泵站的防洪除涝效率,通过构建圩区排涝泵站的优化调度模型,制定对应的正交试验方案,运用遗传算法对试验方案进行优化求解,得到圩区排涝泵站在“等功耗下排水量最大”的优化调度方案。结果表明,正交试验法可缩短优化调度方案... 详细信息

为提高排涝泵站的防洪除涝效率,通过构建圩区排涝泵站的优化调度模型,制定对应的正交试验方案,运用遗传算法对试验方案进行优化求解,得到圩区排涝泵站在“等功耗下排水量最大”的优化调度方案。结果表明,正交试验法可缩短优化调度方案的制定周期,其优选出的泵站调度方案可有效提高排涝泵站的防洪除涝效率。

关键词：圩区排涝泵站优化调度正交试验法遗传算法

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排涝泵站远程监控系统设计方案探讨

中国农村水利水电 2004年第11期 101-102页

作者：孟梅芳湖南省益阳市明山电排管理站湖南益阳413204

介绍了明山 -大东口电排排涝区大垸内泵站、小抽水站、涵闸等系统概况 ,以及该系统的规划方案 ,集中控制、远程传输监控及现地控制的功能特点。运用现代信息与遥感技术对泵站动态信息实施统计 ,改进各地泵站排涝调度静态方案为计算机动... 详细信息

介绍了明山 -大东口电排排涝区大垸内泵站、小抽水站、涵闸等系统概况 ,以及该系统的规划方案 ,集中控制、远程传输监控及现地控制的功能特点。运用现代信息与遥感技术对泵站动态信息实施统计 ,改进各地泵站排涝调度静态方案为计算机动态化实时控制系统 ,实现各级管理单位对所控内湖动态库容的预测、预调功能。

关键词：排涝泵站计算机监控远程图像监视

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排涝泵站经济决策方法研究

中国农村水利水电 2008年第4期 108-110页

作者：黎国胜桂剑平湖北水利水电职业技术学院武汉430070

针对目前平原湖区排涝泵站更新改造经济评价及经济决策的需要,在分析排涝泵站经济效益计算方法中一些片面观点的基础上,从系统分析观点出发提出的排涝泵站经济效益计算方法及经济决策方法合理可行,为排涝泵站投资和经济决策及管理提供... 详细信息

针对目前平原湖区排涝泵站更新改造经济评价及经济决策的需要,在分析排涝泵站经济效益计算方法中一些片面观点的基础上,从系统分析观点出发提出的排涝泵站经济效益计算方法及经济决策方法合理可行,为排涝泵站投资和经济决策及管理提供了依据。通过实例分析研究验证了所提出的计算方法的正确性和可行性,发现了各项经济指标的规律性,优选出了各要素之间的最佳协调点或区间,得到了排涝泵站更新改造的最优方案和控制面积比及其相应最优规模,对排涝泵站的兴建及调度管理均有实用价值,对当前排涝泵站更新改造的经济评价及规模决策,具有实际指导价值和现实意义。

关键词：排涝泵站经济效益计算方法

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城市化圩区排涝泵站规模计算及运行方式研究

给水排水 2022年第6期48卷 49-54页

作者：王浪姚新丽郝新宇赵萍任涛浙江省城乡规划设计研究院杭州310030 杭州市滨江区住房和城市建设局杭州310052

随着极端天气的增加,为解决城市内涝,城市化圩区日益增多,这些地区防洪堤闭合,需要依靠排涝泵站强排。排涝泵站的运行涉及两个重要的因素,即排涝规模及运行方式。采用理论计算与模型校验相结合的设计方法,对城市化圩区排涝泵站设计进行... 详细信息

随着极端天气的增加,为解决城市内涝,城市化圩区日益增多,这些地区防洪堤闭合,需要依靠排涝泵站强排。排涝泵站的运行涉及两个重要的因素,即排涝规模及运行方式。采用理论计算与模型校验相结合的设计方法,对城市化圩区排涝泵站设计进行了探索,为类似地区排涝泵站的建设提供参考。

关键词：城市化圩区排涝泵站排涝模数运行方式启停水位

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基于Java的排涝泵站站内优化调度软件开发

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灌溉排水学报 2024年第8期43卷 98-102,112页

作者：周龙才武汉大学水利水电学院武汉430072

【目的】针对安装全调节轴(混)流泵的排涝泵站开发计算软件确定运行中的最优开机台数组合和各机组的叶片角度,以获得最高装置效率或最大流量。【方法】根据实测的扬程和电动机输入功率等运行参数,结合水泵性能曲线推算水泵流量和流道阻... 详细信息

【目的】针对安装全调节轴(混)流泵的排涝泵站开发计算软件确定运行中的最优开机台数组合和各机组的叶片角度,以获得最高装置效率或最大流量。【方法】根据实测的扬程和电动机输入功率等运行参数,结合水泵性能曲线推算水泵流量和流道阻力参数,研究装置效率随叶片角度变化规律。以平均装置效率最高或总流量最大为目标函数,建立动态规划模型进行站内运行优化调度,获得最优的开机组合和运行机组的叶片角度。在集成环境IntelliJ IDEA下,采用Java开发了通用的可视化的计算软件。【结果】对某排涝泵站,通过软件获得并分析了装置效率随叶片角度(或流量)的变化曲线,给出了在Hsy=5.3 m条件下不同需要流量下的优化运行方案。当需要流量为32 m^(3)/s时,与各机组均以+1.0°叶片角度的简单决策方案相比,软件给出的优化方案装置效率提高了0.76%。【结论】实际工程应用表明所开发的软件性能稳定,计算精确,实用性强。

关键词：排涝泵站装置效率站内优化调度软件开发

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典型城市排涝泵站前池水质与降雨特征响应关系研究

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河海大学学报(自然科学版) 2023年

作者：徐荣邓雅静李一平潘泓哲刘军柏松商鹤琴周玉璇郑婉婷江苏省南京环境监测中心河海大学环境学院

在合流制或存在雨污混接分流制地区，常有雨污混合污水进入排涝泵站前池，雨天溢流排放后加重受纳水体汛期污染强度。为了解排涝泵站前池水质与降雨特征的响应规律，对南京市城区秦淮河沿线2个排涝泵站前池水质以及降雨量开展高频在线... 详细信息

在合流制或存在雨污混接分流制地区，常有雨污混合污水进入排涝泵站前池，雨天溢流排放后加重受纳水体汛期污染强度。为了解排涝泵站前池水质与降雨特征的响应规律，对南京市城区秦淮河沿线2个排涝泵站前池水质以及降雨量开展高频在线自动监测，结合回归树方法分析了不同降雨强度、前期干旱时间条件下典型城市排涝泵站前池水质(氨氮、CODMn)变化规律，探讨了不同类型排涝泵站前池水质的主要影响因素。以氨氮为例：晴雨天均有生活污水汇入的排涝泵站A前池氨氮浓度在大雨强下降低，中雨强下先升高后降低，小雨强下平缓上升。A泵站前池水质浓度主要受降雨强度和降雨量影响，平均降雨强度≥30.345 mm/h时，氨氮平均浓度为4.6 mg/L，平均降雨强度排涝泵站B，前池水质浓度在大雨强下先升高后逐渐降低，中雨强下降低，小雨强下变化不大。B泵站前池水质浓度主要受降雨量、前期干旱时间和降雨强度影响，降雨量泵站前池CODMn浓度变化与降雨的响应规律相似，但更多受到与前期干旱时间关联的地表径流冲刷作用影响。连续降雨均导致泵站前池氨氮和CODMn浓度波动变化较大，而前期干旱时间越长，降雨发生后泵站前池水质越差。

关键词：排涝泵站降雨特征泵站前池水质响应关系回归树分析

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排涝泵站多目标优化比较框架及其应用

排涝泵站多目标优化比较框架及其应用

作者：郑森安徽工业大学

学位级别：硕士

城市化进程加快等因素导致的城市内涝,已成为世界上许多国家和地区面临的共同问题,对社会生活和经济生产均产生了严重的影响。排涝泵站在城市排水防涝中发挥着重要作用。排涝泵站能耗高、水泵磨损严重等问题,不仅导致泵站经济损耗较大,... 详细信息

城市化进程加快等因素导致的城市内涝,已成为世界上许多国家和地区面临的共同问题,对社会生活和经济生产均产生了严重的影响。排涝泵站在城市排水防涝中发挥着重要作用。排涝泵站能耗高、水泵磨损严重等问题,不仅导致泵站经济损耗较大,也不利于长久运行。为保证排涝泵站运行经济性和排水能力,需要对多个目标进行优化。但目前缺少对水泵启停次数、水泵运行时间等目标的经济性量化。另外,多目标优化算法众多,采用不同的算法对排涝泵站的优化结果会产生不同的影响,由于缺乏对这些优化方法的比较,如何选择更好的优化方法也面临着挑战。为解决此问题,需要开展排涝泵站多目标优化比较框架的研究,并对水泵启停次数和水泵运行时间等目标开展经济性量化研究,为排涝泵站相关目标的量化及优化算法比较选择提供理论支撑和科学指导。本研究以暴雨洪水管理模型(SWMM)耦合MATLAB作为模型基础,构建包含不同优化算法的优化模块和包含主客观性的比较模块的优化比较框架,并在不同规模案例中验证该框架的可行性和可靠性。主要成果和结论如下:(1)从排涝泵站运行经济性和排水能力角度,集成水泵启停次数(n)、排涝泵站能耗(E)、水泵运行时间(Th)和蓄水池/河流最大深度(Hvmax)这四个优化目标,并提出了水泵启停次数(n)和水泵运行时间(Th)的经济性量化公式。上述目标能够涵盖泵站运行经济性和排水能力的各个方面,从而确保该框架的现实意义。(2)在提出了优化因素及目标的基础上,为确保该框架适用于多目标优化并能推广应用,优化模块提出了两类算法:Ⅰ类为包含主观性的多目标算法,即粒子群算法(PSO)结合线性加权和法(LWSM),并基于层次分析法(AHP)得到各目标的优化权重,简称为PSO-LWSM;Ⅱ类为包含客观性的多目标算法,包括:多目标粒子群算法(MOPSO)结合逼近理想解排序法(TOPSIS),简称为MOPSO-TOPSIS;非支配排序遗传算法-Ⅱ(NSGA-Ⅱ)结合逼近理想解排序法(TOPSIS),简称为 NSGA-Ⅱ-TOPSIS。(3)从客观性和主观性的角度出发,该优化比较框架中的比较模块包含两类评价方法,即:TOPSIS评价方法,代表客观性评价;E&C评价方法,代表主观性评价。通过这两种比较评价方法,不仅可以探明人为因素对优化结果比较产生的影响,也可以更合理地确定最终优化结果。(4)为探究案例大小对优化算法和优化结果的影响,以面积较小的池州市某起步区排涝系统(192 ha)及面积较大的马鞍山市小河口排涝系统(1320 ha)作为案例进行了验证,随着排涝面积的增加,三种优化算法的收敛性能都出现了不同程度的下降。从优化结果上来看,当排涝区面积较小时,MOPSO-TOPSIS要优于PSO-LWSM及NSGA-Ⅱ-TOPSIS。当排涝区面积较大时,PSO-LWSM 要优于 MOPSO-TOPSIS 及 NSGA-Ⅱ-TOPSIS。(5)为验证优化比较框架的可靠性,分别考察了不同设计重现期及AHP中专家打分的不同对优化结果的影响。在5 a、10 a、30 a、50 a和100 a的设计重现期下,所获得的最终优化方案均具有较好的效果。在一定范围内改变专家打分的分值进行灵敏度分析,结果表明,所生成的优化及对比结果与之前的方案也基本一致,从而验证了框架的可靠性。四个目标的权重取值大小宜为E>Th>Hvmax>n。

关键词：排涝泵站优化比较框架运行经济性排水能力

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城市排涝泵站的技术改造

水利水电技术 1999年第11期30卷 55-57页

作者：王海安张允达杜秀玲徐逸群中国水利水电科学研究院北京市100038

福州市东风排涝泵站增容和新西河口冲污泵站增加排涝功能的技术改造是福州市的两大重点工程.中国水利水电科学研究院机电研究所(以下简称'机电所')承担了这两个泵站技术改造工程的设计及改造泵的研制任务,取得了成功.现将这两座泵站的... 详细信息

福州市东风排涝泵站增容和新西河口冲污泵站增加排涝功能的技术改造是福州市的两大重点工程.中国水利水电科学研究院机电研究所(以下简称'机电所')承担了这两个泵站技术改造工程的设计及改造泵的研制任务,取得了成功.现将这两座泵站的技术改造情况和经验介绍如下.

关键词：泵站改造排涝泵站技术改造城市

基于可拓神经网络的排涝泵站主机组动力特性大数据修正方法

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中国农村水利水电 2022年第1期 105-110页

作者：杨玉泉张仁贡浙江同济科技职业学院杭州311231 浙江禹贡信息科技有限公司杭州310009 浙江工业大学杭州310014

为解决泵站主机组真机试验困难,无法获取动力特性方程的技术难题,提出一种通过制造厂家提供的模型运转综合特性曲线获取泵站主机组真机动力特性方程的方法。首先,通过模型运转综合特性曲线获取离散特性数据,对其进行二乘法拟合形成泵站... 详细信息

为解决泵站主机组真机试验困难,无法获取动力特性方程的技术难题,提出一种通过制造厂家提供的模型运转综合特性曲线获取泵站主机组真机动力特性方程的方法。首先,通过模型运转综合特性曲线获取离散特性数据,对其进行二乘法拟合形成泵站主机组模型动力特性方程;其次,通过真机计算机监控历史数据库和泵站运行管理云端数据库,获取静态运行数据样本,采用3次指数矩阵数据处理方法进行静态点修正,初步获得泵站主机组真机动力特性方程;最后,将可拓理论与神经网络计算方法相结合,创新一种可拓神经网络训练方法,实现对初始泵站主机组真机动力特性方程的动态修正,且该方法具有自适应性、自学习性和可拓性等特点。应用实践表明,三次指数矩阵数据处理方法和可拓神经网络训练方法的创新性结合运用,能够较精确、有效、可靠地获取泵站主机组真机动力特性方程,为整个泵站的安全可靠运行、主机组组合调度和负载优化分配等提供了科学决策依据。

关键词：动力特性安全运行可拓神经网络排涝泵站主机组大数据