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城市供水系统庞大复杂的网络结构以及工业/生活用水的不确定性,对管网供水的可靠性、安全性、经济性提出了巨大的考验。传统的人工调度方式已经日益不能满足安全节能、优质服务等要求,供水管网智能调度越来越受到学术界和供水行业重视。本文围绕城市供水管网实时调度的研究工作如下:(1)城市供水管网实时水力模型的建立。以EPANET-RTX实时建模框架为基础,根据S市核心城区管网信息及SCADA数据,并结合改进的EPANET-RTX建立了S市核心城区供水管网实时水力模型。经实例证明,实时水力模型较离线水力模型大幅提高了模拟精度。(2)城市供水管网需水量预测方法的比较研究。结合天气、节假日等影响因素,对几种常规方法进行比较分析。结合S市用水规律,最终优选自回归积分滑动平均模型和最小二乘支持向量机的组合预测方法用于日计划调度的日需水量预测。基于趋势性的自回归积分滑动平均模型用于实时调度的分钟需水量预测。(3)城市供水管网运行状态综合评估。采用模糊综合评价方法建立供水管网运行状态多目标两级评估体系,评估指标包括管网水力和水质性能两方面,具体选取节点压力、节点压力波动、管道流量、管道流速、余氯、浊度、pH值等七个指标,以便进行管网状态全面综合评估。考虑到管网用水规律,结合SCADA历史数据和行业标准建立了动态的管网指标评估曲线,给出了状态评估中权重计算方法,并结合实例说明了供水管网状态评估的应用。(4)数据驱动的城市供水管网日计划调度研究。针对管网不同用水规律,评估筛选历史优秀调度“经验”,提出了数据驱动的城市供水管网日计划调度方法。在历史用水量数据基础上,挖掘和分析S市用水规律和对应的日计划调度方案。结合日需水量预测,按用水量规律优选日计划调度方案,以指导供水生产。(5)城市供水管网实时调度实例研究。管网实时调度根据运行工况的不同划分为日常和异常实时调度。以EPANET-RTX实时水力模型、需水量预测、管网状态评估为基础,通过遗传算法对入水口供水量进行优化调度;异常实时调度中,分析确定关阀方案,更新管网模型,再结合管网状态评估得到异常实时调度方案。实例仿真表明,该方法能够在正常和异常工况下得到良好的管网实时调度方案。