隨機產生最佳排水規劃的初步探討
論文類型 | 技術與工程 | 發表日期 | 2001-07-01 |
來源 | 土木工程學會水工業分會排水委員會第四屆第一次年會 | ||
作者 | 高建萍,苑媛 | ||
摘要 | 高建萍 苑媛 (天津市排水管理處) 實現排水管理自動化、科學化,是我處排水管理工作上臺階、上水平的一項重要課題。自1997年立項以來,該課題已初步實現了泵站數據的自動采集、分析積水點、海河閘門的分析管理等功能。利用計算機自動生成排水規劃方案作為該系統的功能之一,主要實現對現有管道的管長、 ... |
高建萍 苑媛
(天津市排水管理處)
實現排水管理自動化、科學化,是我處排水管理工作上臺階、上水平的一項重要課題。自1997年立項以來,該課題已初步實現了泵站數據的自動采集、分析積水點、海河閘門的分析管理等功能。利用計算機自動生成排水規劃方案作為該系統的功能之一,主要實現對現有管道的管長、管徑、造價…… 等各種屬性的分析,最終實現在所要規劃區域內,由用戶在計算機上用鼠標規劃出各組規劃方案, 根據規劃道路、管型、管材、坡度、造價等條件,隨機產生最佳排水規劃方案。
鑒于排水規劃在排水管理中是一項較為復雜、繁瑣但很重要的工作,我們編制“排水規劃方案”軟件,利用數據庫進行內部數據的自動計算和統計,目前初步實現了管道的自動規劃。
天津市污水管網自1958年以來,分為六大系統:紀莊子系統、張貴莊系統、咸陽路系統、雙林系統、趙沽里系統、北倉系統。排水規劃利用各種污水的一整套工程設施及構筑物,收集、輸送、處理一系列現有條件制定出具體規劃方案。我們以雙林系統為例(該排水系統為分流制),用該程序實現以下幾項功能:
1 對雙林系統現有管道進行屬性分析
以雙林系統現有幾條主干管為例,當用戶框選某條管道時,便根據管道的管型和材質隨機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、造價等,用戶可根據以上屬性對該管段進行查詢、管理和技術評價及事故分析。另外,用戶還可用本程序對多條管道進行綜合造價評估和統計工作,對管網的維護、管理和更新有較高的參考價值。
(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")
Set rs1 = mdb1.OpenRecordset("造價", dbOpenDynaset)
rs1.MoveLast
a = NoNull(rs.Fields(4))
b = NoNull(rs.Fields(7))
c = "管徑=‘" + a + "‘ and 管長=‘" + 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" + "=" + rs1.Fields("造價")
w = Val(rs1.Fields("造價"))
If Val(rs.Fields("造價")) = 0 Then
rs.Edit
rs.Fields("造價") = Trim(Str(w)) + "元"
rs.Update
End If
h1.Left = sx2 + 50
h1.Top = sy2 + 30
End If
h1.Visible = True
End Sub
另外根據用戶對管道分析的特殊需求,在對管道進行分析時,特別增加了剖面圖功能,根據管道的起、終點管頂標高和管底標高、坡度、充滿度、管長等屬性,隨機產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,增加了本程序的實用性。
2 對區域進行管道規劃
根據地形、區域內的環境情況和現有污(雨)水管道及經濟發展的客觀要求,需對該地區進行管道規劃。本程序允許用戶用鼠標在規劃區域內點畫規劃管道,并根據用戶所需的管型和管材,隨機計算出規劃管道的收水面積、管長;管段流量=1.5×收水面積(污水量標準采用1.5升/(秒·公頃);流速、管徑、充滿度、坡度等根據《下水管道水力計算圖表》以及區域實地情況確定。以上屬性隨機入庫,管段造價根據數據庫內部數據計算所得。至此該段規劃管道的各種屬性全部入庫,為了開發友好的程序界面,并便于用戶的使用,本程序最后只將規劃管道總造價字段提供給用戶,為其規劃方案的生成提供重要的決策依據。當用戶需要更多詳細資料時可入庫查詢。
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") = Str(Trim(Int(cc * 100) / 100))
k1 = k1 + 1
rs2.Update
rs2.MoveNext
End If
End Select
End Sub
3 產生最佳排水規劃方案
根據地形和區域內污染大戶對污水排放的不同需求,再考慮到實際經濟效益,用戶可能產生多組規劃方案,本程序根據以上所列規劃管道的各種屬性,在對各組規劃方案進行經濟技術綜合比較后,產生最佳排水規劃方案。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")
ccc = "管徑=‘" + aaa + "‘ and 管型=‘" + Combo2.Text + "‘ and 管材=‘" + combo1.Text + "‘"
rs3.MoveLast
rs3.FindFirst ccc
ddd = rs3.Fields("單價")
rs2.Edit
rs2.Fields("造價") = Str(Trim(Val(rs2.Fields("管長")) * Val(ddd)))
rs2.Update
rs2.MoveNext
Next
rs2.MoveFirst
For I = 1 To jlgs1
If Not IsNull(rs2.Fields("造價")) Then
eee = eee + Val(rs2.Fields("造價"))
End If
rs2.MoveNext
Next
List1.Visible = True
List1.AddItem "總造價=" + Str(Trim(eee)) + "元"
Else
List1.Visible = True
List1.AddItem "總造價=" + "0" + "元"
End If
End Sub
4 雙林系統的演示系統
為了提高該系統的可視性,我們在原有程序的基礎上,制作了雙林系統的演示系統,以聲、圖、文并茂的形式對雙林系統的現有及規劃管道和泵站進行了詳盡的介紹。其演示系統生動地展現了區域內每條管道的管徑、流向、流入泵站以及匯入系統等情況,并將產生的最佳規劃方案動態地展現給用戶,對本程序起到了總結及對外展示的作用,具有較強的觀賞性。
“排水規劃方案”實現了對現有管道屬性分析、對規劃區域的管網規劃以及最佳方案的生成等功能,為我處的排水規劃工作提供了重要依據。但此方案只是初步實現了排水管網的自動規劃,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的一部分,將其掛在我處的網頁上,實現網上播放,希望有興趣的同志上網查閱并提供寶貴意見。
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