【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及城市给水管网规划设计，具体而言，涉及一种具有回水循环功能的供水管网设计优化方法和装置。
技术介绍
1、gis(geographic information system，地理信息系统)是对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经在城市规划设计中成为不可或缺的技术工具，在各个规划阶段发挥重要作用，包括制图、建模、空间分析、三维模拟、预测、管理等。在城市给水管网规划设计中，利用gis技术平台可对给水设施选址进行优化。
2、目前城市给水管网规划设计以满足城市用水水量和水压需求为主要目的，缺乏对于管道输水过程中的水质保障的考虑。在供水管网水质评价体系中，节点水龄是评价管网水质的情况的一个重要指标，水龄大的节点处水流停滞，余氯消耗大。目前对于管网水龄优化的方式多见于多水源水厂条件下，利用水厂差压调整供水边界范围水龄，而暂时未出现成熟的通过管网水循环利用的方式来改善水龄。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有回水循环功能的供水管网设计优化方法和装置，以改善上述问题。
2、为了实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
3、一方面，本申请实施例提供了一种具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，所述方法包括：
4、步骤s1：获取第一数据，所述第一数据包括管网平差数据、城市dem高程数据和城市道路中心线数
5、步骤s2：将所述第一数据导入至gis平台，并基于所述第一数据构建基础模型；
6、步骤s3：基于所述基础模型计算管网节点水龄；
7、步骤s4基于所述管网节点水龄，计算回水循环管道优选路线，并且对gis平台中的最大化覆盖范围模型进行参数设置，并设置泵站选址约束条件，求解得到泵站选址结果；
8、步骤s5：得到泵站选址结果和回水循环管道优选路线后，对所述步骤s1-所述步骤s4进行迭代处理，结束迭代后得到泵站最终选址位置以及回水循环管道最终优选路线，利用泵站最终选址位置以及回水循环管道最终优选路线指导供水管网的布设。
9、第二方面，本申请实施例提供了一种具有回水循环功能的供水管网设计优化装置，所述装置包括获取模块、构建模块、计算模块、求解模块和迭代模块。
10、获取模块，用于执行步骤s1，步骤s1：获取第一数据，所述第一数据包括管网平差数据、城市dem高程数据和城市道路中心线数据；
11、构建模块，用于执行步骤s2，步骤s2：将所述第一数据导入至gis平台，并基于所述第一数据构建基础模型；
12、计算模块，用于执行步骤s3，步骤s3：基于所述基础模型计算管网节点水龄；
13、求解模块，用于执行步骤s4，步骤s4：基于所述管网节点水龄，计算回水循环管道优选路线，并且对gis平台中的最大化覆盖范围模型进行参数设置，并设置泵站选址约束条件，求解得到泵站选址结果；
14、迭代模块，用于执行步骤s5，步骤s5：得到泵站选址结果和回水循环管道优选路线后，对所述步骤s1-所述步骤s4进行迭代处理，结束迭代后得到泵站最终选址位置以及回水循环管道最终优选路线，利用泵站最终选址位置以及回水循环管道最终优选路线指导供水管网的布设。
15、第三方面，本申请实施例提供了一种具有回水循环功能的供水管网设计优化设备，所述设备包括存储器和处理器。存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行所述计算机程序时实现上述具有回水循环功能的供水管网设计优化方法的步骤。
16、第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述具有回水循环功能的供水管网设计优化方法的步骤。
17、本专利技术的有益效果为：
18、1、本专利技术通过导入管网水力平差数据构建管网基础模型到gis平台，再通过gis平台分析管网节点水龄以判断管网水质情况，之后优化gis最大范围覆盖模拟算法，优化泵站选址及回水管道布局，满足系统循环供水功能。通过本专利技术的方法能够准确反映城市管网水龄情况，优化给水提升泵站选址，减少水龄，提升水质。
19、2、本专利技术在给水管网规划中引入管网水龄概念，并提出以建设重力回水管道的方式，将水龄较大处管道水循环回泵站进行补氯消毒，同时提高管网水的流动性。相比传统的给水管网规划设计更加全面，提升了给水管网水质。
20、3、本专利技术利用gis平台在地理分布数据分析处理上的优势，引入gis平台进行水龄计算及泵站选址优化，通过优化gis已有数据分析和选址算法，有效识别水龄较长节点，并解决了同时满足基本水压提升需求以及回水循环需求的泵站选址问题。
21、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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1.一种具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，将所述第一数据导入至GIS平台，并基于所述第一数据构建基础模型，包括：
3.根据权利要求1所述的具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，基于所述基础模型计算管网节点水龄，包括：
4.根据权利要求3所述的具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，基于所述管网节点水龄，计算回水循环管道优选路线，并且对GIS平台中的最大化覆盖范围模型进行参数设置，并设置泵站选址约束条件，求解得到泵站选址结果，包括：
5.根据权利要求4所述的具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，基于每个节点j对应的循环管道路径集合计算节点j对应的水在自流条件下所能够流经的最大距离lpmax，以及每个节点j对应的回水循环管道优选路线，包括：
6.根据权利要求4所述的具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，基于所述最大距离lpmax对GIS平台位置分配分析功能中的最大化覆盖范
7.根据权利要求3所述的具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，得到泵站选址结果和回水循环管道优选路线后，对所述步骤S1-所述步骤S4进行迭代处理，结束迭代后得到泵站最终选址位置以及回水循环管道最终优选路线，包括：
8.一种具有回水循环功能的供水管网设计优化装置，其特征在于，包括：
9.一种具有回水循环功能的供水管网设计优化设备，其特征在于，包括：
10.一种可读存储介质，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，将所述第一数据导入至gis平台，并基于所述第一数据构建基础模型，包括：
3.根据权利要求1所述的具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，基于所述基础模型计算管网节点水龄，包括：
4.根据权利要求3所述的具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，基于所述管网节点水龄，计算回水循环管道优选路线，并且对gis平台中的最大化覆盖范围模型进行参数设置，并设置泵站选址约束条件，求解得到泵站选址结果，包括：
5.根据权利要求4所述的具有回水循环功能的供水管网设计优化方法，其特征在于，基于每个节点j对应的循环管道路径集合计算节点j对应的水在自流条件下所能够流经的最...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓青，徐心远，靳玉文，谢中元，白涛，周梅，朱逸凡，纪瑶瑶，胡小倩，穆青，李蓓蓓，叶超，
申请(专利权)人：上海同济城市规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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