第7章-管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算

第七章管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算管網(wǎng)年費(fèi)用折算值輸水管的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算近似優(yōu)化計(jì)算管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)思路保證供水所需水量及水壓保證水質(zhì)安全可靠性（保證事故用水）經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)函數(shù)約束條件求出最優(yōu)管徑和最小水頭損失管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算

考慮各種設(shè)計(jì)目標(biāo)前提下，求出一定設(shè)計(jì)年限內(nèi)，管網(wǎng)建造費(fèi)用和管理費(fèi)用之和最小時的DN(經(jīng)濟(jì)管徑)和水頭損失(經(jīng)濟(jì)水頭損失)管網(wǎng)建造費(fèi)

管線費(fèi)用：水管費(fèi)用挖溝埋管接口試壓管線消毒管理費(fèi)

供水所需動力費(fèi)用與泵站水泵的供水流量Q和揚(yáng)程Hp大小有關(guān)而Hp取決于控制點(diǎn)所需的服務(wù)水頭Hc以及管網(wǎng)的水頭損失∑h∑h又取決于L、DN、Q∴建造費(fèi)、管理費(fèi)最終均取決于D或Q技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算的前提條件

定水源位置管網(wǎng)定線及布置泵站工作方案控制點(diǎn)位置及服務(wù)水頭計(jì)算出節(jié)點(diǎn)流量

本章重點(diǎn)目標(biāo)函數(shù)與年折算費(fèi)用表達(dá)式有何不同？目標(biāo)函數(shù)的約束條件是什么？寫出目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式。經(jīng)濟(jì)因素f值包含哪些內(nèi)容？什么是界限流量？經(jīng)濟(jì)管徑有哪些近似優(yōu)化計(jì)算方法？第七章管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算管網(wǎng)年費(fèi)用折算值輸水管的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算近似優(yōu)化計(jì)算管網(wǎng)年折算費(fèi)用值一、目標(biāo)函數(shù)和約束條件

C－管網(wǎng)的總造價(jià)t－投資償還年限，給水工程一般為15-20年一、目標(biāo)函數(shù)和約束條件t－投資償還年限，給水工程一般為15-20年每年管理費(fèi)M

/供水能量變化系數(shù)

/電費(fèi)分/KW.h水的密度kg/L/重力加速度m/s2/泵站供水設(shè)計(jì)流量L/s/泵站揚(yáng)程m/

\泵站效率0.55-0.85每年扣除的折舊費(fèi)和大修費(fèi)以管網(wǎng)造價(jià)的%計(jì)全部管線年折算費(fèi)與大修費(fèi)供水動力費(fèi)，取決于Q及管網(wǎng)起點(diǎn)至控制點(diǎn)任一管線水損約束條件：1、J-1個節(jié)點(diǎn)流量平衡方程Qj+∑qij=02、L個環(huán)能量方程∑(hij)L=03、qij≥qmin，即管段流量產(chǎn)生的流速≥Vmin4、任一節(jié)點(diǎn)供給自由水壓≥最小服務(wù)水頭HC

（7－5）－目標(biāo)函數(shù)－年折算費(fèi)表達(dá)式二、技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算中的變量關(guān)系∴W0可以看作是（7-11）若n=2,管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)公式第七章管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算管網(wǎng)年費(fèi)用折算值輸水管的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算近似優(yōu)化計(jì)算輸水管的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算（1）

/用變量水損表示(2)

/用變量管徑表示一、壓力輸水沿線供水的輸水管輸水管全線流量不變（1）(2)二、重力輸水二、重力輸水例題1：重力輸水管由1~2和2~3兩段組成，求各段管徑。（n=2，m=5.33，α=1.8）123解：已知123代入n=2，m=5.33，α=1.8得：將已知值代入，得：（各管段允許水力坡度）查水力計(jì)算表，選用管徑和實(shí)際水力坡度如下：第七章管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算管網(wǎng)年費(fèi)用折算值輸水管的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算近似優(yōu)化計(jì)算管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算求起點(diǎn)水壓未知起點(diǎn)水壓已知管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算起點(diǎn)水壓未知對上式求水泵揚(yáng)程和管段水頭損失的偏導(dǎo)數(shù)，并令其等于零，上式進(jìn)行變形，將節(jié)點(diǎn)相連的管段函數(shù)寫成一體：將節(jié)點(diǎn)方程各項(xiàng)除以A設(shè)：xij可看作通過管網(wǎng)總流量為1時的各管段的虛流量，其個數(shù)等于管段數(shù)。

xij可看作通過管網(wǎng)總流量為1時的各管段的虛流量，其個數(shù)等于管段數(shù)。

可得經(jīng)濟(jì)水頭損失：

根據(jù)

由

在求解過程中，需解非線性方程組莫希寧提出虛流量法求解Xij當(dāng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量為1時，各管段的（虛）流量流量分配原則起點(diǎn)∑Xij=1，其他節(jié)點(diǎn)∑Xij=0,虛流量方向與實(shí)際流量分配時相同管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算起點(diǎn)水壓已知總結(jié)壓力輸水沿線供水的輸水管輸水管全線流量不變管網(wǎng)壓力供水重力輸水輸水管管網(wǎng)重力供水第七章管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算管網(wǎng)年費(fèi)用折算值輸水管的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算近似優(yōu)化計(jì)算近似優(yōu)化計(jì)算1、近似優(yōu)化法仍然以管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)管徑公式為依據(jù)虛流量分配滿足∑Xij=0，但不進(jìn)行虛流量平差2、界限流量法使每一管段Xij=1界限流量是兩相鄰標(biāo)準(zhǔn)管徑Dn-1、Dn年折算費(fèi)用相等時對應(yīng)的流量注意：各地區(qū)α、m、k、f均不同，界限流量不同僅個別管段與精確解有誤差對確定離二泵站較遠(yuǎn)的管段管徑誤差較大W0萬元Q(Ls)D1D2D3Dnq1q2qn界限流量表f=13、簡易法求折算流量查f=1、xij=1界限流量表當(dāng)α、m、f與表7-1（P92）α＝1.8，m＝5.33不同時要用折算流量查用該表4、平均經(jīng)濟(jì)流速表無資料，不具備計(jì)算f的條件例2：重力輸水管由三段組成，起點(diǎn)和終點(diǎn)水壓差為H=8m，n=2，m=5.33，α=1.7，