隨機(jī)產(chǎn)生最佳排水規(guī)劃的初步探討
論文類型 | 技術(shù)與工程 | 發(fā)表日期 | 2001-07-01 |
來(lái)源 | 土木工程學(xué)會(huì)水工業(yè)分會(huì)排水委員會(huì)第四屆第一次年會(huì) | ||
作者 | 高建萍,苑媛 | ||
摘要 | 高建萍 苑媛 (天津市排水管理處) 實(shí)現(xiàn)排水管理自動(dòng)化、科學(xué)化,是我處排水管理工作上臺(tái)階、上水平的一項(xiàng)重要課題。自1997年立項(xiàng)以來(lái),該課題已初步實(shí)現(xiàn)了泵站數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、分析積水點(diǎn)、海河閘門的分析管理等功能。利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成排水規(guī)劃方案作為該系統(tǒng)的功能之一,主要實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有管道的管長(zhǎng)、 ... |
高建萍 苑媛
(天津市排水管理處)
實(shí)現(xiàn)排水管理自動(dòng)化、科學(xué)化,是我處排水管理工作上臺(tái)階、上水平的一項(xiàng)重要課題。自1997年立項(xiàng)以來(lái),該課題已初步實(shí)現(xiàn)了泵站數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、分析積水點(diǎn)、海河閘門的分析管理等功能。利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成排水規(guī)劃方案作為該系統(tǒng)的功能之一,主要實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有管道的管長(zhǎng)、管徑、造價(jià)…… 等各種屬性的分析,最終實(shí)現(xiàn)在所要規(guī)劃區(qū)域內(nèi),由用戶在計(jì)算機(jī)上用鼠標(biāo)規(guī)劃出各組規(guī)劃方案, 根據(jù)規(guī)劃道路、管型、管材、坡度、造價(jià)等條件,隨機(jī)產(chǎn)生最佳排水規(guī)劃方案。
鑒于排水規(guī)劃在排水管理中是一項(xiàng)較為復(fù)雜、繁瑣但很重要的工作,我們編制“排水規(guī)劃方案”軟件,利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)的自動(dòng)計(jì)算和統(tǒng)計(jì),目前初步實(shí)現(xiàn)了管道的自動(dòng)規(guī)劃。
天津市污水管網(wǎng)自1958年以來(lái),分為六大系統(tǒng):紀(jì)莊子系統(tǒng)、張貴莊系統(tǒng)、咸陽(yáng)路系統(tǒng)、雙林系統(tǒng)、趙沽里系統(tǒng)、北倉(cāng)系統(tǒng)。排水規(guī)劃利用各種污水的一整套工程設(shè)施及構(gòu)筑物,收集、輸送、處理一系列現(xiàn)有條件制定出具體規(guī)劃方案。我們以雙林系統(tǒng)為例(該排水系統(tǒng)為分流制),用該程序?qū)崿F(xiàn)以下幾項(xiàng)功能:
1 對(duì)雙林系統(tǒng)現(xiàn)有管道進(jìn)行屬性分析
以雙林系統(tǒng)現(xiàn)有幾條主干管為例,當(dāng)用戶框選某條管道時(shí),便根據(jù)管道的管型和材質(zhì)隨機(jī)彈出該段管道的所有屬性:收水面積、管段流量、流速、管徑、充滿度、坡度、管長(zhǎng)、造價(jià)等,用戶可根據(jù)以上屬性對(duì)該管段進(jìn)行查詢、管理和技術(shù)評(píng)價(jià)及事故分析。另外,用戶還可用本程序?qū)Χ鄺l管道進(jìn)行綜合造價(jià)評(píng)估和統(tǒng)計(jì)工作,對(duì)管網(wǎng)的維護(hù)、管理和更新有較高的參考價(jià)值。
(屬 性 分 析 界 面 圖)
部分程序如下:
Private Sub GisOCX1_Click()
Set mdb = OpenDatabase("e:ggvblist1")
Set rs = mdb.OpenRecordset("list1", dbOpenDynaset)
GetCursorPos pos
sx2 = pos.X - GisOCX1.Left
sy2 = pos.Y + GisOCX1.Top + GisOCX1.Top - 20
h1.Clear
rs.MoveLast
l = GisOCX1.GetFeatureIDByPoint(sx2, sy2)
rs.FindFirst "特征碼=‘" & Trim(Str(l)) & "‘"
If rs.NoMatch Then Exit Sub
If Not IsNull(rs.Fields(0)) Then h1.AddItem rs.Fields(0).Name + "= " + Str(rs.Fields(0))
For I = 1 To rs.Fields.Count - 2
If Not IsNull(rs.Fields(I)) Then
h1.AddItem rs.Fields(I).Name + "= " + rs.Fields(I)
End If
Next
Set mdb1 = OpenDatabase("e:ggvb造價(jià)")
Set rs1 = mdb1.OpenRecordset("造價(jià)", dbOpenDynaset)
rs1.MoveLast
a = NoNull(rs.Fields(4))
b = NoNull(rs.Fields(7))
c = "管徑=‘" + a + "‘ and 管長(zhǎng)=‘" + b + "‘ and 管型=‘" + Combo2.Text + "‘ and 管材=‘" + combo1.Text + "‘"
rs1.FindFirst c
If rs1.NoMatch Then Exit Sub
If Not IsNull(rs1.Fields(5)) Then
h1.AddItem "造價(jià)" + "=" + rs1.Fields("造價(jià)")
w = Val(rs1.Fields("造價(jià)"))
If Val(rs.Fields("造價(jià)")) = 0 Then
rs.Edit
rs.Fields("造價(jià)") = Trim(Str(w)) + "元"
rs.Update
End If
h1.Left = sx2 + 50
h1.Top = sy2 + 30
End If
h1.Visible = True
End Sub
另外根據(jù)用戶對(duì)管道分析的特殊需求,在對(duì)管道進(jìn)行分析時(shí),特別增加了剖面圖功能,根據(jù)管道的起、終點(diǎn)管頂標(biāo)高和管底標(biāo)高、坡度、充滿度、管長(zhǎng)等屬性,隨機(jī)產(chǎn)生該段管道的剖面圖,把該段管道的部分屬性直觀地展示給用戶,增加了本程序的實(shí)用性。
2 對(duì)區(qū)域進(jìn)行管道規(guī)劃
根據(jù)地形、區(qū)域內(nèi)的環(huán)境情況和現(xiàn)有污(雨)水管道及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀要求,需對(duì)該地區(qū)進(jìn)行管道規(guī)劃。本程序允許用戶用鼠標(biāo)在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)點(diǎn)畫規(guī)劃管道,并根據(jù)用戶所需的管型和管材,隨機(jī)計(jì)算出規(guī)劃管道的收水面積、管長(zhǎng);管段流量=1.5×收水面積(污水量標(biāo)準(zhǔn)采用1.5升/(秒·公頃);流速、管徑、充滿度、坡度等根據(jù)《下水管道水力計(jì)算圖表》以及區(qū)域?qū)嵉厍闆r確定。以上屬性隨機(jī)入庫(kù),管段造價(jià)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部數(shù)據(jù)計(jì)算所得。至此該段規(guī)劃管道的各種屬性全部入庫(kù),為了開發(fā)友好的程序界面,并便于用戶的使用,本程序最后只將規(guī)劃管道總造價(jià)字段提供給用戶,為其規(guī)劃方案的生成提供重要的決策依據(jù)。當(dāng)用戶需要更多詳細(xì)資料時(shí)可入庫(kù)查詢。
部分程序如下:
Private Sub GisOCX1_Mouseup(Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single)
If flag = 2 Or flag = 3 Then
GetCursorPos pos
sx2 = pos.X - GisOCX1.Left
sy2 = pos.Y
Select Case flag
Case 2
cc = 1455.57 * Sqr((sx2 - sx1) * (sx2 - sx1) + (sy2 - sy1) * (sy2 - sy1)) / Sqr((340 - 338) * (340 - 338) + (266 - 170)* (266 - 170))
sy2 = sy2 + GisOCX1.Top + GisOCX1.Top - 15
GisOCX1.DrawLine sx1, sy1, sx2, sy2, 2, RGB(255, 0, 0)
If sx1 > 150 And sy1 > 150 And sx2 < 275 And sy2 < 436 Then
rs2.Edit
rs2.Fields("特征碼") = "1-" + Trim(Str(k1))
rs2.Fields("管長(zhǎng)") = Str(Trim(Int(cc * 100) / 100))
k1 = k1 + 1
rs2.Update
rs2.MoveNext
End If
End Select
End Sub
3 產(chǎn)生最佳排水規(guī)劃方案
根據(jù)地形和區(qū)域內(nèi)污染大戶對(duì)污水排放的不同需求,再考慮到實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,用戶可能產(chǎn)生多組規(guī)劃方案,本程序根據(jù)以上所列規(guī)劃管道的各種屬性,在對(duì)各組規(guī)劃方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)綜合比較后,產(chǎn)生最佳排水規(guī)劃方案。部分程序如下:
If combo1.Text <> "" And Combo2.Text <> "" Then
rs2.MoveLast
jlgs1 = rs2.RecordCount
rs2.MoveFirst
For I = 1 To jlgs1
aaa = rs2.Fields("管徑")
bbb = rs2.Fields("管長(zhǎng)")
ccc = "管徑=‘" + aaa + "‘ and 管型=‘" + Combo2.Text + "‘ and 管材=‘" + combo1.Text + "‘"
rs3.MoveLast
rs3.FindFirst ccc
ddd = rs3.Fields("單價(jià)")
rs2.Edit
rs2.Fields("造價(jià)") = Str(Trim(Val(rs2.Fields("管長(zhǎng)")) * Val(ddd)))
rs2.Update
rs2.MoveNext
Next
rs2.MoveFirst
For I = 1 To jlgs1
If Not IsNull(rs2.Fields("造價(jià)")) Then
eee = eee + Val(rs2.Fields("造價(jià)"))
End If
rs2.MoveNext
Next
List1.Visible = True
List1.AddItem "總造價(jià)=" + Str(Trim(eee)) + "元"
Else
List1.Visible = True
List1.AddItem "總造價(jià)=" + "0" + "元"
End If
End Sub
4 雙林系統(tǒng)的演示系統(tǒng)
為了提高該系統(tǒng)的可視性,我們?cè)谠谐绦虻幕A(chǔ)上,制作了雙林系統(tǒng)的演示系統(tǒng),以聲、圖、文并茂的形式對(duì)雙林系統(tǒng)的現(xiàn)有及規(guī)劃管道和泵站進(jìn)行了詳盡的介紹。其演示系統(tǒng)生動(dòng)地展現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)每條管道的管徑、流向、流入泵站以及匯入系統(tǒng)等情況,并將產(chǎn)生的最佳規(guī)劃方案動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)給用戶,對(duì)本程序起到了總結(jié)及對(duì)外展示的作用,具有較強(qiáng)的觀賞性。
“排水規(guī)劃方案”實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有管道屬性分析、對(duì)規(guī)劃區(qū)域的管網(wǎng)規(guī)劃以及最佳方案的生成等功能,為我處的排水規(guī)劃工作提供了重要依據(jù)。但此方案只是初步實(shí)現(xiàn)了排水管網(wǎng)的自動(dòng)規(guī)劃,還有許多沒有考慮周全的地方 ,所以該程序作為天津市排水管理信息系統(tǒng)的一部分,將其掛在我處的網(wǎng)頁(yè)上,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上播放,希望有興趣的同志上網(wǎng)查閱并提供寶貴意見。
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