国家自然科学基金(50578108) 作品数:20 被引量:87 H指数:7 相关作者: 张宏伟 牛志广 张雪花 赵鹏 张宝安 更多>> 相关机构: 天津大学 天津工业大学 中国环境管理干部学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 天津市科技创新专项资金 国家教育部博士点基金 更多>> 相关领域: 建筑科学 环境科学与工程 经济管理 自然科学总论 更多>>
基于非线性映射理论的城市供水管网压力监测点布置方法研究 被引量:14 2010年 通过对非线性映射理论及技术的研究和应用,提出了一种新的城市供水管网压力监测点布置方法。以某开发区供水管网为例,首先利用EPANET水力模拟软件对供水管网不同运行工况进行水力模拟,得到各节点压力模拟数值矩阵。然后,采用非线性映射分析方法对该压力模拟数值矩阵进行非线性映射变换,得到一系列独立的二维点群,实现压力变化特征相似节点的聚类和分组。最后,根据各节点压力变化的近似程度和特征,提出供水管网压力监测点的布置方案。应用表明,该方法实用性强,提高了节点压力分析的直观程度和可视化水平。 陆仁强 张宏伟 牛志广 彭万疆关键词:非线性映射 供水管网 压力监测点 EPANET 给水管网的分形特征研究 被引量:5 2007年 在研究给水管网分形维数的基础上,结合我国不同地区的给水管网分析了给水管网的分形规律。从功能、结构和自相似性三方面,同自然界中广泛存在的具有分形特征的物质流输送系统进行比较,阐述了给水管网的分形特征。并基于盒计数法提出了给水管网分形维数的计算方法,计算了实例管网的分形维数。计算结果表明给水管网是分形体,具有分形特征。同时,分析了影响给水管网分形维数的因素并构建了给水管网分形维数的计算方程。 赵鹏 张宏伟 田一梅关键词:给水管网 分形 分形维数 基于综合经济水平评价的天津市区域宏观结构发展趋势分析 2008年 客观评价区域宏观结构,科学预测其符合规律的发展趋向,是合理安排有限的资源及进行区域规划的基础性工作。本文应用主成份分析进行区域宏观结构发展趋势研究,通过评价区域内各子区(市或县)综合经济水平的差异分布及产生差异的原因,分析区域宏观结构状态水平及其合理的发展趋势,得出有益于区域整体水平提升的宏观结构调整建议。 张雪花 张宏伟关键词:主成份分析 基于分形理论的城市日用水量预测方法 被引量:8 2009年 针对城市日用水量呈现周期性和自相似性的特点,通过对分形理论的研究,提出了基于分形拼贴定理和分形插值函数迭代过程的城市日用水量预测方法.该方法根据分形拼贴定理,由基于仿射变换的分形插值方法求取一个与历史日用水量记录相近的迭代函数系,建立分形预测模型,对城市日用水量进行预测.首先根据日用水量具有以周为周期的特点,应用相似日拟合模型对日用水量进行预测,平均预测误差为2.06%;然后根据日用水量具有以月为周期的特点对日用水量进行预测,平均预测误差为2.94%.应用表明,该方法实用性强,能够为城市供水优化调度提供决策支持. 张宏伟 陆仁强 牛志广关键词:用水量 吸引子 迭代函数系 给水管道更新资金分配模型的研究 被引量:1 2007年 以管道更新前后管网维护费用降低最大为目标,建立了考虑和不考虑异型管两种情况下的管道更新资金分配模型。实例验证了该模型能够在充分利用维护资金的前提下,最大限度地降低管网漏失损失,为供水管理部门合理使用资金、有效控制漏损和产销差率提供理论支持和决策指导。 崔洪升 张宏伟 牛志广 傅玉芬关键词:给水管道 System Dynamics Approach to Urban Water Demand Forecasting—A Case Study of Tianjin 被引量:3 2009年 A system dynamics approach to urban water demand forecasting was developed based on the analysis of urban water resources system, which was characterized by multi-feedback and nonlinear interactions among sys-tem elements. As an example, Tianjin water resources system dynamic model was set up to forecast water resources demand of the planning years. The practical verification showed that the relative error was lower than 10%. Fur-thermore, through the comparison and analysis of the simulation results under different development modes pre-sented in this paper, the forecasting results of the water resources demand of Tianjin was achieved based on sustain-able utilization strategy of water resources. 张宏伟 张雪花 张宝安关键词:NONLINEARITY 不确定条件下多元供水系统优化模型 被引量:2 2008年 针对多元供水系统供需两方面都存在较强不确定性的特点,提出了不确定随机多目标(ISMOP)模型,用于水资源优化配置与科学管理.该模型以经济收益最大和新鲜水消耗量最小为目标,以相关的社会、经济、水资源及环境因素为约束,以各部门对水资源的需求量和水厂建设规模为决策变量,用交互式多目标求解方法和不确定机会约束2阶段法进行求解.将该模型应用于华北某经济开发区多元供水系统优化研究中,获得了水资源合理配置方案及与之相匹配的水厂建设规模.研究表明,ISMOP模型用于区域多元供水系统管理中具有科学性、实用性和可操作性,可以为优化决策提供方法支持. 张雪花 张宏伟 张宝安 牛志广 李莹关键词:优化配置 水源水质的可视化分析方法研究 被引量:2 2006年 通过对自组织数据地图(Self Organizing Map,SOM)理论及技术的研究和应用,力求找到水源水质分析的新方法。以天津市引滦、引黄水源水质数据为例,采用批处理SOM算法为计算核心,利用MATLAB语言编制的SOM工具箱开发了可视化水源水质分析软件包。该软件包通过SOM的训练可对数据特征进行分析和显示,并在此基础上进一步分析SOM训练结果,将监测数据分成5种不同的类型,实现了数据跟踪和新的监测数据的自动归类。应用表明,该方法以多种图形形式直观、综合、深入地分析水源水质,可为水厂水源水质特征的辨识和相应措施的采取提供决策支持。 牛志广 张宏伟关键词:水源 水质分析 SOM 可视化 管网物理模型构建方法的研究 被引量:1 2007年 依据水力相似原理,确定了构建管网物理模型的理论方法。在物理模型与管网原型变态几何相似的前提下,从力学相似的角度出发,保证模型所受的主要作用力,即压力和阻力与原型相似,得到两体系物理量之间的相似关系,再用运动相似准则对得到的相似关系进行验证,从而构建了管网的变态物理模型,为构建与实际管网等效的物理模型提供了理论依据。 王晨婉 张宏伟 牛志广关键词:供水管网 物理模型 城市用水量的混沌特性与预测 被引量:7 2008年 采用混沌理论对城市用水量时间序列的混沌特性进行了判定。基于最大Lyapunov指数法,提出了城市用水量短期预测的模型以及多步预测的步骤。实例研究表明,基于最大Lya-punov指数法的预测结果明显好于BP神经网络法,在计算得出的最大可预测时间尺度内预测精度较高,而在最大可预测时间尺度外的预测精度大为下降。 赵鹏 张宏伟关键词:最大LYAPUNOV指数 城市用水量 时间序列