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节水型高校建设关键技术研究

节水型高校建设关键技术研究

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作者：周雨宁沈阳工业大学

学位级别：硕士

我国常年紧张的可用水量与各产业逐年攀升的用水需求量间的矛盾日益加剧。精准把控用水分析与预测技术、节水技术、节水模式应用技术三大节水型高校建设中的关键性技术,对挖掘建设空间、提高建设效果与建设积极性以缓解高校用水的供需... 详细信息

我国常年紧张的可用水量与各产业逐年攀升的用水需求量间的矛盾日益加剧。精准把控用水分析与预测技术、节水技术、节水模式应用技术三大节水型高校建设中的关键性技术,对挖掘建设空间、提高建设效果与建设积极性以缓解高校用水的供需矛盾具有重大意义。主要研究内容如下:以L省高校为例,调研分析了人均年用水量的曲线和高校用水特点,确定了优先开展建设的高校类型,预估在进行节水型高校建设后至少能够降低1.2%的城市生活用水量。建立了AHP-熵权模型的高校用水节水评价体系,从人均用年水量的约束界线与约束程度两个方面提出了四种评价方案,对全省高校的用水情况进行了评价,结果表明评价体系与实际情况相符,约束界线更严苛、约束程度更细致的方案四的评价结果更好,该省高校合格率为93.75%,但优秀率最高仅为6.25%,87.5%的高校仍有巨大的节水建设空间。进一步地,以L省某高校为例,建立了GM(1,1)年用水量模型、Simple seasonal月用水量模型和Winters’additive月用水量模型,预估了高校用水情况与节水潜力,得到了年用水量模型的最大级比偏差值的绝对值为0.223、月用水量模型的正态化BIC分别为0.27和0.329的三种拟合效果均较为理想的模型,预测结果表明高校具有10%的年节水潜力。梳理了该高校用水结构,明确了建设中的改造基础和改造对象,提出了用水设计系数的取值建议。以管网与器具为切入点,从宏观角度建立了EPANET漏损管道模型,指出了漏损量与漏损处水压遵循Q=a H的指数关系,给出了不同因素下漏损指数(?)与漏损系数a遵循的变化规律,提出了降低管道漏损风险的建设建议。从微观角度建立了漏损管道的流固耦合模型,模拟分析了不同漏损程度下管道内压力场、速度场及管道的形变情况。两种理论研究的结果共同表明,当管网管径为350mm、漏口面积比为0.05时,管道出现漏损特征,当管网管径为350mm、漏口面积比为0.43时,管道进入亚失效状态,下游管道的输送功能开始明显失效,为管网节水技术提供了理论支撑。以某实际的器具改造项目为例,明确了更换普通用水器具为节水型用水器具的改造技术至少能够降低8.2%的高校年用水量。以某管网为例,建立了水质安全模型,提出了管网水质安全的建设建议。以某高校为例,建立了高校智慧水务系统,为节水技术提供监管平台。将高校合同节水管理模式应用于节水型高校建设中,分析了该模式在节水型高校建设应用中的可行性及高校合同节水管理模式的不同运作模式在节水型高校建设中的适用性,提出了能够提高高校建设节水型高校积极性的“节水效益分享型+节水效率保证型”的高校合同节水管理模式,结合某高校的实际案例,梳理了模式的应用流程,剖析了模式的落实难点,提出了模式应用建议。

关键词：节水型高校建设高校用水分析与预测管网漏失规律高校合同节水管理高校智慧水务系统

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