[发明专利]多消防流量测试工况约束下给水管网管道粗糙度校核方法

摘要

本发明提出了一种多消防流量测试工况约束下的给水管网管道粗糙度校核方法，属于市政工程技术领域。本方法将不同消防流量测试记录所对应的系统工况分别保存至指定格式的文件中；再用软件工具一次性读取所有文件，对按不同铺设年代和管径分组的管道进行校核；并参照水力计算模拟值与实测值的误差，选取能够满足每一系统工况的误差容限值，且所有工况的误差的累加和最小的管道粗糙度值组合。与传统方法相比，本发明的整个校核过程只需要一次运行，无需反复修正，且避免了疏漏最优结果的可能。鉴于管道粗糙度校核是给水管网建模不可或缺的关键步骤，所以，本方法的应用前景非常大。

主权项

1.多消防流量测试工况约束下给水管网管道粗糙度校核方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：(1)收集消防流量测试记录，并按测试地点和测试时间的不同进行分类；(2)将给水管网中的管道按铺设年代、管径进行分组；给定每一组管道的粗糙度初值，并保存至管网水力模型中；(3)用管网水力模型分别模拟消防流量测试记录所对应的系统工况，并将模型数据分别保存至单独的inp格式文件中；(4)利用软件工具进行下列步骤：a.读取所有inp格式文件；读取完成后，每个inp文件被作为独立的系统工况，用于管道粗糙度的校核；b.给定管道粗糙度值的取值范围，及其校核时所采用的步长增量；c.给定每个系统工况的消防流量实测值和误差容限值；d.调用EPANET的水力计算引擎，对每个消防测试系统工况进行模拟；此步骤顺序进行或者并行计算；e.计算各个系统工况下模拟值与实测值的误差；f.依照步骤b给定的步长增量更新管道粗糙度值，重复步骤d和e，直至达到管道粗糙度取值范围的界限为止；g.选取能够满足每一系统工况的误差容限值，且所有工况的误差的累加和最小的管道粗糙度值组合，即满足判定方式F及相应的约束条件，如下列各式所示；minF=ΣjΣi(Hstatic,i(mod)-Hstatic,i(obs))2+ΣjΣi(Hresidual,i(mod)-Hresidual,i(obs))2]]>+ΣjΣi(Qi(mod)-Q,i(obs))2]]>约束条件：对于每个子系统j，j为大于等于1的自然数，需满足：Hstatic,i(mod)-Hstatic,i(obs)Hstatic,i(obs)×100%≤αj]]>Hresidual,i(mod)-Hresidual,i(obs)Hresidual,i(obs)×100%≤βj]]>Qi(mod)-Qi(obs)Qi(obs)×100%≤γj]]>其中，-节点i处的静态压力实测值；-节点i处的静态压力模拟值；-节点i处的残余压力实测值；-节点i处的残余压力模拟值；-流量实测值；-流量模拟值；min-求最小值；i-节点标识；j-系统工况标识；α_j-子系统j的静态压力误差容限值；β_j-子系统j的残余压力误差容限值；γ_j-子系统j的流量误差容限值。