автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Совершенствование методики оптимизации развивающихся систем водоотведения

На правах рукописи

Бородин Вячеслав Игоревич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ РАЗВИВАЮЩИХСЯ СИСТЕМ ВОДООТВЕДЕНИЯ

Специальность 05.23.04 - «Водоснабжение, канализация, сгроительные системы охраны водных ресурсов»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗ16

Иркутск - 2007

003161934

Работа выполнена на кафедре Городского строительства и хозяйства Иркутского государственного технического университета

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Чупин Виктор Романович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Новицкий Николай Николаевич,

кандидат технических наук Малышевский Константин Анатольевич

Ведущее предприятие - ОАО "Иркутскгражданпроект"

Защита диссертации состоится « 9 » ноября 2007 г в 10 часов в конференц-зале ИрГТУ на заседании диссертационного совета К 212 073 01 Иркутского государственного технического университета по адресу 664074, г Иркутск, ул Лермонтова, 83, конференц-зал, К-корп

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета

Автореферат разослан « 9 » октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

МБ Малевская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Системы водоотведения (СВО) являются одним из важнейших видов инженерного оборудования, обеспечивающего необходимые санитарно-гигиенические условия для жизни населения и безопасную работу промышленных предприятий

Современные СВО - это сложный комплекс инженерных сооружений и устройств, включающий внутридомовую систему канализации, дворовую канализацию, уличные коллекторы, канализационные насосные станции (КНС) перекачки сточных вод и канализационные очистные сооружения (КОС) Физический износ большинства СВО городов и населенных мест превышает 80% По мере развития города и роста темпов жилищного строительства существенно возрастают плановые нагрузки на СВО и проектные резервы по пропускной способности оказываются исчерпанными Вследствие подвижки грунтов или других внешних динамических и статических нагрузок трубопроводы приходят в негодность и теряют пропускную способность Результатом таких изменений становится диспропорция в распределении притоков между коллекторами, часть из которых имеет минимальную скорость потока, а другие оказались перегруженными и работают в полунапорном или напорном режимах Это приводит к подтоплению городской территории, попаданию стоков в грунт и далее в водоемы Перечисленный комплекс факторов делает задачу интенсификации работы СВО актуальной Она заключается в рациональном перераспределении потоков сточной жидкости с целью максимального использования пропускной способности всех сооружений и трубопроводов С другой стороны, в связи с ростом нагрузок и появлением новых абонентов, требуется строительство новых объектов СВО, реконструкция и развитие существующих сетей самотечной канализации Практика проектирования, основанная на ручном счете, не позволяет в полной мере решать перечисленные задачи Зачастую предпочтение отдается новому строительству, что не всегда является экономически обоснованным На сегодняшний день становится очевидным тот факт, что перечисленные задачи должны решаться комплексно с использованием последних достижений в области системных исследований, гидравлики самотечных потоков, математического моделирования и программирования

Следует также отметить, что при проектировании СВО рассматривается лишь равномерный установившийся режим движения сточной жидкости Хотя при эксплуатации такой режим наблюдаются крайне редко Проведенные исследования показали, что проектирование на режим равномерного установившегося движения стоков приводит к существенному завышению диаметров самотечных коллекторов Очевидно, при решении задач интенсификации и реконструкции СВО необходимо рассматривать не только установившееся, но и неустановившееся равномерное движение стоков, а также необходимо учитывать различное время добегания стоков от различных объектов и зданий

Именно эти вопросы, а также вопросы построения математических моделей СВО разработка оптимизационных подходов и методов, позволяющих

комплексно решать задачи реконструкции и развития СВО, и являются предметом настоящей диссертационной работы Цели и задачи работы

Цель работы заключается в разработке методики и соответствующего программного обеспечения для решения комплексной задачи оптимизации структуры и параметров развивающихся и реконструируемых СВО Для достижения поставленной цели потребовалось

- разработать методику и программный комплекс для моделирования гидравлических режимов существующих СВО, состоящих из напорных трубопроводов и безнапорных коллекторов,

- исследовать гидравлические режимы в эксплуатируемых СВО,

- разработать методику интенсификации работы существующих СВО на основе перераспределения стоков с целью максимального использования пропускной способности коллекторов и сооружений,

- разработать программный комплекс для оптимизации структуры и параметров развивающихся СВО,

- исследовать влияние экономических показателей, } чета времени добегания и модели режима движения стоков на получаемые решения по структуре и параметрам развивающихся СВО

Научная новизна

Впервые поставлена и решена задача комплексной оптимизации структуры и параметров развивающихся СВО с учетом неравномерного установившегося режима движения сточных вод При этом

- установлено, что учет неравномерного установившегося движения стоков в задачах обоснования структуры и параметров развивающихся СВО позволяет максимально точно определить действительный уровень сточных вод в проектируемых и реконструируемых коллекторах, что в свою очередь, выводит процесс принятия инженерных решений на качественно новый уровень,

- показано, что учет времени добегания сточной жидкости при выборе диаметров коллекторов также дает экономически более обоснованное решение и влияет на структуру и параметры реконструируемых СВО

Методы исследования

Математическое моделирование (проверка адекватносги модели реальному режиму движения сточной жидкости) гидравлические расчеты, методы оптимизации

Практическая ценность

На основе предложенной методики разработан программный вычислительный комплекс Тгасе_К, который позволяет рассчитывать СВО различной сложности и протяженности С помощью этого комплекса решены задачи интенсификации работы СВО г Иркутска, Ангарска, объектов Ангарской нефтехимической компании и др На основе данного комплекса разработана программа развития инженерной инфраструктуры указанных городов до 2030 г Следует также отметить, что комплекс в настоящее время используется в адми-

нистрациях указанных городов и водоканалах при обосновании подключений новых объектов и выдаче технических условий

Разработка автора по созданию и внедрению конкурентно способной компьютерной технологии интенсификации работы систем водоотведения городов, населенных мест и промышленных предприятий отмечены премией Губернатора Иркутской области за 2006 г в области науки и техники

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно-практической конференции «Инженерное оборудование населенных мест и зданий» в 2006 и 2007 гг, на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы в инвестиционно-строительной сфере, недвижимости и жилищно-коммунальном комплексе» в 2007 г, на научно-практических конференциях факультета Строительства и городского хозяйства Иркутского государственного технического университета в 2005-2007 гг

Публикации

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе одна в журнале из перечня изданий, определенных Высшей аттестационной комиссией

Структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (114 наименований), общим объемом 142 страницы, из них 127 страниц основного текста, 32 рисунка, 21 таблица, приложения, включающие акты о внедрении

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, приведены сведения о новизне исследований, апробации работы и практической реализации ее результатов

В первой главе дана характеристика сложившейся технологии проектирования СВО Отмечено, что на протяжении многих десятилетий не менялись принципы принятия решений В силу того, что большинство методик было ориентровано на ручной счет, эти подходы имеют упрощенный характер Применение этих подходов и методов для решения комплексных вопросов оптимальной реконструкции СВО затруднено При этом на стадии проектирования и проверки проектных режимов не учитываются неравномерность поступления, время добегания, характер движения стоков по сети и другие факторы Хотя в научно-методическом плане эти вопросы хорошо проработаны НД Доброхотовым, НФ Федоровым, НУ Койдой, В С Дикаревским, М И Алесеевым, А М Кургановым, Н И Голиком, Г К Шацило, К Г Арутюняном, Г Г Шигорином, Е И Чечиком, А К Кузиной, В С Ленденевым, CA Станишевским , НА Абрамовичем, В В Найденко и др Основываясь на работах указанных авторов в диссертации показано, что неучет

времени добегания для протяженных коллекторов и систем приводит к завышению диаметров и, как следствие, необоснованно повышенным капиталловложениям Также на основании статистического материала показано, что на большинстве эксплуатируемых участков и в коллекторах наблюдается неравномерное установившееся течение стоков Показано также, что рассмотрение таких режимов при проектировании развивающихся и реконструируемых СВО расширяет диапазон поиска наилучших решений, что обеспечивает возможность при минимальных затратах прокладывать новые разгрузочные коллекторы и перераспределять стоки между новыми и существующими участками

Работа базируется на методической, математической и алгоритмической базе теории гидравлических цепей (ТГЦ), которая была разработана в 60® годы А П Меренковым, В Я Хасилевым и успешно развивается в ИСЭМ СО РАН и в Иркутском государственном техническом университете Первые работы по оптимизации СВО с применением методов ТГЦ были выполнены в 80® годы В С Ленденевым и В Р Чупиным В их работах впервые была поставлена и решена задача комплексной оптимизации трассы и параметров развивающихся СВО Однако рассматриваемые методики и комплекс программ "КАНАЛ" основаны на режиме равномерного установившегося движения стоков При этом расходы сточной жидкости в коллекторах, уклоны и диаметры определялись по формулам И Ф Федорова, Г К Шацило Следовательно, все вышеперечисленные факторы в полном объеме не учитывались в ППП "КАНАЛ" Не были учтены также технологии бесканальной прокладки трубороводов В свою очередь, переход к модели неустановившегося равномерного движения стоков потребовал существенной модернизации всей методики комплексной оптимизации развивающихся СВО и новой программной реализации с применением современных технологий объектно-ориентрованного программирования и визуализации схем и результатов расчетов

Во второй главе приводится математическое описание СВО с позиции ТГЦ Рассматриваются и предлагаются модель, алгоритм и программа расчета неустановившегося равномерного движения стоков в открытых руслах Дается общая математическая постановка оптимизации параметров новых и реконструируемых СВО Предлагается метод комплексной оптимизации трассы и параметров развивающихся СВО

С учетом алгебры теории гидравлических цепей математическую модель СВО для решения задач их реконструкции и развития можно представить в следующем виде

A x = Q + AQ,

42 = 4 +

Р - е P,,-R h,

h =

[H +h(x,l!),jel2,

где первое и второе уравнение характеризуют материальный баланс стоков в СВО, третье и четвертое уравнения связи пьезометрических отметок Р, (значений кривых свободной поверхности воды) в любом узле расчетной схемы по отношению к фиксированному их значению Р}» в приемном резервуаре канализационных очистных сооружений А - матрица соединений узлов и ветвей схемы, Ан и Ак - начальная и конечная матрицы соединений, А=АН + Ак, х - вектор расчетных значений расходов сточной жидкости в коллекторах и напорных трубопроводах, О - вектор максимальных значений узловых нагрузок, взятых из расчетных графиков поступления стоков в канализацию от абонентов, Д Q - вектор балансировочных притоков в узлах расчетной схемы, которые позволяют учитывать асинхронность поступления стоков, а также их различное время добегание, е - единичный вектор, Rg - матрица путей, ведущих из узла с фиксированным Pf во все остальные по ветвям дерева, h -вектор изменения пьезометрических отметок (потерь напоров в напорных трубопроводах, включая напоры насосных агрегатов i е /2 или изменение кривой свободной поверхности воды в открытых руслах i е 1{ длиной I,)

Кривая свободной поверхности строится на основании решения хорошо известного дифференциального уравнения неравномерного установившегося движения в открытых руслах, которое преобразовано к виду трансцендентных

Д*"Я»тр («и) эао 300 300 «00 £00 f

34 ОС 130 £900 59 JO S9.S0 i

« 1 § £ Й 5 & 3 S 9 й | i

Ух^и умя 0.0215 ОСОЙ? о сош 0.0032 00066J

гетбнна » m-але кааявв у»*а £ 8 SS g s 1 1

Отжто-зияк 43150 43 50 43 SO 43 90 43 » 5

Рис 1 Пример представления профиля в ГШП Тгасе_К существующей СВО

алгебраических уравнений Эти преобразования выполнены М И Алексеевым. ФВ Кармазиновым и AM Кургановым Решение уравнений такого вида требует разработки специальных методов вообще, и дополнительных алгоритмических приемов в частности, связанных с определением подпоров в колодцах и на участках сети, вызванных дополнительными притоками, сменой диаметров и уклонов коллекторов На рис 1 показан получаемый в результате расчета профиль канализации Во втором и третьем колодцах имеются притоки сточной жидкости, которые вызвали подпор на первом, втором и третьем участках

При известных значениях диаметров трубопроводов и уклонов, величины притоков сточной жидкости и других характеристик существующей сети СВО данная модель позволяет получить распределение потоков по сети, отметки свободной поверхности потоков по узлам и участкам расчетной схемы, наполнения коллекторов и колодцев, напоры КНС и потери напоров в напорных трубопроводах Эта модель реализована в программном комплексе, который успешно применяется при оценке пропускной способности и интенсификации работы существующих СВО В тоже время данная модель является основной для решения комплексной задачи оптимизации развивающих СВО, которая заключается в обосновании диаметров и уклонов как новых, так и реконструируемых самотечных коллекторов, напоров перекачивающих станций, перепадных колодцев и других сопрягающих сооружений При этом задача ставится и решается на предварительно намеченной избыточной схеме Избыточная схема представляет собой как существующую систему СВО, так и воможные новые участки, новые разгрузочные коллекторы Данную схему можно получить путем наложения нескольких вариантов, намеченных проектировщиком Требуется на этой избыточной схеме выделить подсеть в виде дерева, которой бы соответвовали наилучшие (по расчетным затратам) параметры новых и реконструируемых участков СВО

Математическая постановка этой задачи будет следующей mmF(y,H,x,P) = j:K{dXx,y\PJ,P^,zJ,z^ 1 (Я + />

1=1 i

(2)

+ 2К^Н) (Е + 1) + С^{х„Н),1 В J,J +1, i=i i=i при выполнении условий (1) и ограничений

\zjZZjiz, jeJ,

[£,<£, Jej2 '

v, <vt < v, t el,

d, e D, (d¡, ,dmf,iel, где Zj,Zj - двухсторонние ограничения на заглубления самотечных коллекторов, Pj:Pj - ограничения по давлению на напорные трубопроводы,

(3)

(4)

vj:vj - ограничения по скорости движения стоков, которые вычисляются при известных значениях х„ у„ d„ dt eD - дискретность диаметров напорных и безнапорных коллекторов

Среди оптимизируемых величин можно выделить две группы, первая из которых - вектор расходов транспортируемых стоков х - определяет структурные особенности системы (связи между узлами, их число и места расположения), а вторая группа характеризует отдельные элементы системы (уклоны у трубопроводов, напоры насосных станций и перепадных колодцев (Н), отметки свободной поверхности воды (Р))

Оптимизация по всем переменным одновременно приводит к чрезмерному усложнению задачи и трудностям в формализации ее решения Поэтому предлагается общую задачу проектирования СВО расщиплять на две подзадачи меньшей размерности при поочередном фиксировании оптимизируемых переменных с многократной увязкой решений этих задач в едином итеративном процессе

Исходя из сказанного, для решения задач (1)-(4) предлагается комбинация двух методов метода поконтурной минимизации, который сводится к целенаправленному и ограниченному перебору вариантов деревьев избыточной схемы и метода динамического программирования для оптимизации параметров для каждого получаемого варианта дерева (схемы СВО) При этом метод динамического программирования обеспечивает поиск не только оптимальных параметров новых и реконструируемых участков СВО, но и дает стоимостную оценку' варианта схемы в целом

В начале работы методики комплексной оптимизации предусматривается построение дерева минимальной длины для новых сетей, либо принимается вариант конфигурации СВО, который намечает проектировщик, либо это уже существующий вариант, требующий реконструкции и развития

Основное функциональное уравнение минимизации по х следующее

здесь Ф,(х,) - функция расчетных затрат, которая при фиксированных х, вычисляется по методу динамического программирования, egr, av — элементы матриц контуров и матрицы смежности узлов и участков схемы

Согласно (5) с изменением хордовой переменной в контуре г меняются величины х, только на ветвях дерева, принадлежащих данному контуру, а нагрузки остальных участков остаются неизменными Так организован процесс поконтурной (покоординатной относительно контурных расходов х„) минимизации критериальной функции Порождаемые при этом варианты деревьев избыточной схемы будут отличаться лишь в отношении рассматриваемого контура

При фиксированной структуре, оптимизация по второй группе переменных осуществляется путем наращивания условно-оптимальных решений (по схеме динамического программирования) начиная от «висячих»

(5)

вершин дерева в направлении к «корню» дерева При этом функциональное уравнение будет следующим

#>)= гпгп)?;{рР)+ ^ММ0)} (6)

Согласно данному выражению, условно-оптимальные решения, соответствующие фазовой переменной с в начале участка, получаются путем минимизации (или поиска наилучшего) перехода в Р{"' из любых допустимых р[к) с помощью управлений по Иу При этом для каждого анализируемого Р[к-и ку определяются численные

значения Р1 (ку, Рс(я', Р13"') приведенных затрат в

сооружения трубопроводов

На начальном этапе вся область допустимых значений (3) для начала и конца участка разбивается на С интервалов, которые и представляют собой фазовые переменные Р(К>) Затем, начиная с первого интервала конечных

фазовых переменных, последовательно пробуются переходы к начальным переменным путем управления по ку

При этом определяется, в какой из интервалов начальных фазовых переменных попадает каждое из получаемых Р^ После нахождения соответствующего интервала производится сопоставление расчетных затрат в данный вариант с уже имеющимся в этом интервале (в начале для каждого интервала Ч/1 °о) Лучший вариант сохраняется

Для самотечных участков управление по Ну осуществляется следующим образом фиксируется уклон трубопровода и последовательно просматривается весь список диаметров е £>, Для каждого диаметра рассчитывается наполнение в начале и конце расчетного участка, определяется скорость движения стоков Диаметр, который неудовлетворяет условию (4), из рассмотрения исключается

Если решается вопрос реконструкции существующих участков, то в вычислительной схеме (6) при переходе от Р[к> к Р^' уклоны принимаются неизменными и равными уклонам данных участков а управление осуществляется по списку диаметров с11 е Ц Причем расчетные затраты будут вычисляться как при бесканальной прокладке путем протаскивания трубопровода меньшего диаметра для случая с1,<Осущ, так и с расширением существующего коллектора для случая (1,>Псущ

Что касается минимизации по Н, то есть КНС и перепадные сооружения, то функциональные уравнения будут следующими

/¿с-1 1

/<ж',(//1,),/<'))(Яи) _ расчехные затраты в сооружения насосных станций и перепадов

Согласно (7) пробуется переход из одной начальной фазовой переменной во все другие При этом также определяются интервалы начальных фазовых переменных, в которые попадает Р'^' = Р'р + Ни Лучшее решение запоминается

На рис 2а представлена схема СВО из 8Ш участков На рис 26 проиллюстрирована схема вычислительного процесса на основе функциональных уравнений (6), (7) Согласно этой схеме, начиная с вершин 7, 8, 9 организуется наращивание условно-оптимальных решений в направлении к вершине 1 В вершине 1 выбирается из всех условно-оптимальных решений лучшее Затем обратным ходом восстанавливаются оптимальные параметры по

б)

выбранные варианты

Рис 2 Иллюстрация к оптимизации структуры и параметров СВО

всем участкам схемы На рис 16 это показано жирными линиями Затем согласно (5) осуществляется переход к другому варианту дерева и вычисления по схеме (6), (7) повторяются, оптимальные параметры по всем участкам схемы сохраняются На рис 16 это показано жирными линиями Затем согласно (5) осуществляется переход к другому варианту дерева и вычисления по схеме (6), (7) повторяются, но только лишь для ветвей дерева, принадлежащих рассматриваемому контуру Z, то есть корректируются условно-оптимальные решения только для ветвей, на которых изменился расход Поконтурная минимизация (5) осуществляется до тех пор, пока не будет наблюдаться улучшение решения по схеме и параметрам СВО

Если одновременно с задачей оптимизации трассы и параметров СВО решается вопрос о выборе мест расположения и производительности канализационных сооружений КОС и выпусков в водоемы, то в избыточную схему вводятся фиктивные ветви, связывающие возможные места их расположения с общим узлом (фиктивным сбросом) Предварительно по каждому КОС прорабатывается технология очистки стоков, которая определяет зависимость капиталовложений от расхода КкосСг) В результате оптимизации часть фиктивных ветвей будет отбракована, а на оставшихся, величины расходов будут отвечать наивыгоднейшему распределению суммарной нагрузки между КОС

Проведенные вычислительные эксперименты показали преимущества предлагаемой методики комплексной оптимизации параметров и топологии СВО Ее программная реализация позволяет найти лучшие (по критерию расчетных затрат) решения, чем при последовательном выборе трассы, а затем параметров полученной схемы

Если решается вопрос о развитии и реконструкции СВО или ставится задача о разгрузке перегруженных коллекторов, то предлагаемая методика будет работать следующим образом существующие участки либо отключаются, либо реконструируются путем увеличения диаметра без изменения уклона Поэтому при поконтурном переборе вариантов деревьев избыточной схемы во внимание принимаются лишь те варианты, для которых движение стоков по существующим коллекторам возможно в направлении паденния уклона Прокладка новых разгрузочных коллекторов допускается в любом направлении следующими способами прокладка открытым способом, бесканальная прокладка, устройство НС и напорного трубопровода На рис 3 проиллюстрирована работа предлагаемой методики для этого случая Рис За представляет вариант существующей схемы СВО, показанной жирными линиями С увеличением нагрузки в узлах расчетной схемы, коллекторы стали работать в напорном режиме После оптимизации схемы и параметров СВО получен вариант, представленный на рис Зз Согласно этому варианту необходимо устройство разгрузочных коллекторов, показанных двойными линиями, и рассечка существующих участков в узлах 4, 5, 7, 9 Затраты в этот вариант оказываются минимальными, а режим функционирования СВО будет

б)

г)

в)

3)

Рис 3 Схемно-структурная оптимизация развивающихся СВО жирные - существующие коллекторы, двойные - новые коллекторы

удовлетворять техническим ограничениям по наполнению трубопроводов и скоростям движения стоков

В третьей главе приведены разработанные алгоритмы, реализующие методику комплексной оптимизации метод поконтурной минимизации, методика наращивания условно-оптимальных решений На основе разработанных алгоритмов создан программный комплекс Тгасе К

Программный комплекс Тгасе_К, как показала практика его эксплуатации, удобен и доступен для рабоников проектных эксплуатационных подразделений, используется техническими отделами, диспетчерскими службами, главными инженерами эксплуатирующих организаций для разработки стратегии развития и реконструкции СВО, проверки инженерных решений, а также в проектной практике и в службах стратегических исследований

Программный комплекс Тгасе_К позволяет

1) оценить пропускную способность СВО в целом и по отдельным ее участкам, а также определить пути и способы ее увеличения,

2) найти участки потенциально подверженные заиливанию вследствие минимальных скоростей движения сточной жидкости и участки потенциально подверженные разрушению вследствие высоких скоростей движения сточной жидкости,

3) при наличии регулирующих элементов эффективно перераспределить потоки при возникновении аварийных ситуаций,

4) воспроизвести последствия аварийных ситуаций на сетях и мероприятия по их ликвидации,

5) определить участки с засорами и обратными уклонами,

6) планировать и отыскивать оптимальные режимы функционирования СВО,

7) иметь единую полную пополняемую базу данных о СВО,

8) проводить тренинг диспетчерского и линейного персонала по общим принципам управления сетевыми объектами,

9) определить параметры новых и реконструируемых элементов СВО,

10) определить ошимальные параметры и способы реконструкции развивающихся СВО

Программный комплекс включает вычислительные модули и графический интерфейс Схемы сети раскрашиваются по степени наполнения коллекторов, по распределению скоростей Система построения продольных профилей (см рис 4) позволяет оценивать полученные результаты расчетов в традиционной форме

В четвертой главе представлены результаты численных экспериментальных исследований эффективности предлагаемой методики, а также рассмотрены варианты решений по реконструкции систем водоотведения г Ангарска и Иркутска, полученные в результате использования предлагаемой методики и программного комплекса Тгасе_К

Рис. 4 Окна программного комплекса Тгасе_К (схема объекта, карта

наполнений, карта скоростей)

! 1окачано, что решение, получаемое на основе модели неустановившегося равномерного движения стоков, имеет меньшую капиталоемкость (от 5-20%) по сравнению с решением, получаемым на основе модели установившегося равномерного движения стоков Данный эффект возрастает с увеличением размерности и сложности схемы СВО.

Сопоставительные расчеты проведены для схемы СВО, состоящей ич 4 участков длиной но 100 м каждый. Как видно из рис- 5, в случае проектировании СТЮ на основе установившегося равномерного движения стоков не обойтись без установки насосной станции в узле 3. В то время как модель неравномерного установившегося режима движения стоков позволяет отыскать вариант без ЕшеосиоЙ станции, и он экономичнее на 2072%.

I Трбведены исследования относительно учета времени добегания стоков в задачах оптимизации СВО. Показано, что учет данного фактора в задачах оптимизации протяженных коллекторов приводит к значительному уменьшению диаметров участков и дает экономию до 20% капиталловложений.

Расчеты проведенные с помощью ППП Тгасе К и натурные обследования систем СВО г. Ангаре к г) и Иркутска показали, что практически все сета работают н режимах отличных от проектных 70% участков недогружены и имеют скорости меньше незаиливающих, до 10% самотечных участков

работают в полуяапорном и напорном режимах Все эти факты приводят к частым авариям, к подтоплению городской территории и загрязнению акватории Требуется безотлагательная реконструкция и перераспределение потоков сточной жидкости

---методика равномерного установившегося движения

- методика неравномерного установившегося движения

№ участка 1-2 2-3 3-4 4-5 Приведен-

Параметр 1 d hi h2 i d h, h2 l d hi h2 l d hi h2 ное руб /год

Вариант а 0 025 200 110 110 0 03 250 165 165 0 004 350 210 210 0 004 350 210 210 1720,204

Вариант б 0 0281 200 114 112 0 0262 250 142 140 0 003 400 217 214 0 003 400 262 258 1372,913

Рис 5 Сопоставление вариантов проектирования СВО при равномерном и

неравномерном установившемся режимах движения стоков

Результы расчетов СВО г Ангарска представлены на рис 6 На схеме сети жирными сплошными линиям указаны перегруженные коллекторы В результате оптимиизации были выбраны новые разгрузочные коллекторы, которые показаны на рис 6 жирными точками При строительстве этих коллекторов в сущесвующих коллекторах установится равномерная загрузка

Капиталловложения по предлагаемому варианту составляют 780 млн руб Такие же решения получены и для г Иркутска

/

Рис б Схема СВО г Ангарска

- самотечные коллекторы, работающие в нормальном режиме,

— — напорные трубопроводы,

— перегруженные самотечные коллекторы,

----недогруженные самотечные коллекторы,

.... разгрузочные коллекторы,

-ц— насосные стагадаи перед КОС

Заключение

В результате проведенных исследований разработана комплексная методика оптимизации структуры и параметров развивающихся СВО Эта методика базируется на современных методах математического моделирования и программирования Предлагаемая методика и ее программная реализация позволяют находить наилучшее решение по критерию минимума расчетных затрат как для новых, так и для существующих и реконструируемых СВО

По отдельным этапам можно сделать следующие выводы

1 Системы водоотведения в настоящее время являются объектами повышенного внимания из-за их неудовлетворительного технического состояния, значительной аварийности, отсутствия резерва по пропускной способности и большого процента износа Перечисленные обстоятельства сдерживают жилищное строительство и приводят его к удорожанию Поэтому, наряду с решением вопросов проектирования новых сетей актуальной является проблема интенсификации существующих СВО, которая направлена на улучшение эксплуатационных характеристик, поиска и максимального использования резервуаров по пропускной способности, повышения надежности, сейсмостойкости и режимной управляемости

2 Имеющиеся в научно-методической литературе и практике проектирования подходы, методики и методы для обоснования параметров

развивающихся СВО носят разобщенный характер и требуют системного обобщения, которое и определяет путь дальнейшего развития и усовершенствования методов оптимального синтеза СВО

3 С целью адекватного описания режимов функционирования СВО использована модель неустановившегося равномерного движения стоков с учетом нефиксированного и неравномерного притока, времени добегания, наличия многорежимного характера поступления стоков от жилых и помышленных объектов Эти вопросы имеют не только самостоятельное значение, но являются основной для постановки и решения комплексной задачи оптимизоции СВО

4 Разработанная математическая модель функционирования и оптимизации схем и параметров СВО и ее программная реализация позволяют моделировать все многообразие режимов эксплуатируемых и проектируемых СВО, и обеспечивают возможность определять участки с заиливающими и размывающими скоростями, участки и колодцы с напорным движение стоков, недогруженные и загруженные участки На основании этой информации решается задача перераспределения стоков и формирование соответствующей схемы канализования

5 Основываясь на методах теории гидравлических цепей, методах дискретной оптимизации разработана методика комплексной оптимизации трассы и параметров новой, реконструируемой и развивающей СВО Эта методика позволяет определить

- диаметры и уклоны трубопроводов,

- места расположения насосных станций, напорных трубопроводов и их параметров,

способы реконструкции существующих участков, включая безканальную прокладку с расширением или уменьшением сечения труб,

- параметры новых разгрузочных коллекторов,

- оптимальную трассу новых и реконструируемых СВО,

- места расположения новых и параметры реконструируемых очистных сооружений

6 Методика оптимизации реализована в программном комплексе Тгасе_К, который имеет графический интерфейс, цифровую базу данных В настоящее время комплекс Тгасе_К внедрен в водоканалах г Иркутска и Ангарска, Ангарской нефтехимической компании На основе этого программного комплекса разработаны схемы развития инженерной инфраструктуры указанных городов

7 Проведенные численные эксперименты показали следующее

- рассмотрение в задачах проектирования СВО неустановившегося равномерного течения стоков обеспечивает не только адекватность получаемых решений, но и их оптимальность по расчетным затратам,

- учет неравномерности притоков и времени добегания позволяет отыскивать более экономичные решения за счет уменьшения диаметров

трубопроводов, и обеспечивает равномерность загрузки коллекторов при эксплуатации,

- изменение исходных технико-экономических показателей стоимости электроэнергии, стоимости труб и оборудования, влияет на выбор параметров и трассы как новых так и реконструируемых СВО

В целом, разработанный методический подход, использованные методы и разработанные алгоритмы и программный комплекс, а также проведенные с их помощью исследования, можно трактовать как теоретическое обоснование методики оптимизации структуры и параметров развивающихся СВО, с одной стороны, и как практическое внедрение их в эксплуатацию и проектирования в виде автоматизированных рабочих мест с другой

Дальнейшие исследования в направлении развития и совершенствования методики проектирования СВО будут заключаться в усовершенствовании предложенных подходов и программ с целью учета надежности и сейсмостойкости, динамики развития, многоуровневой структуры СВО, новых материалов и конструкций, и т д

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах

1 Бородин В И Гидравлический расчет самотечных систем водоотведе-ния / В.И.Бородин И Новые технологии в инвестиционно-строительной сфере и ЖКХ сборник научных трудов - Иркутск, 2005 - Т 1 - С 32-38

2 Бородин В И Интенсификация и реконструкция систем водоотведения / В Р Чупин, В. И. Бородин И Инженерное оборудование населенных мест и зданий материалы Всерос научно-практ конф - Иркутск, 2006 -С 40-44

3 Бородин В И Оптимизация параметров новых и реконструируемых систем водоотведения / В.И.Бородин // Журнал «Вестник ИрГТУ» - Иркутск, 2007 - №2 - С 27-35 (ВАК).

4 Бородин В И Учет неравномерности притока сточных вод [Текст] / В.И.Бородин и Актуальные проблемы в инвесттиционно-строительной сфере, недвижимости и жилищно-коммунальном комплексе мат-лы межд научно-практ конф - Иркутск, 2007 - С 21-23

5 Чупин В Р , Бородин В И Интенсификация работы систем водоотведения (на примере г Ангарска) / В Р Чупин, В.И. Бородин II Инженерное оборудование населенных мест и зданий мат-лы Всерос научно-практ конф - Иркутск, 2007 -С 64-67

6 Бородин В И К вопросу об оптимизации систем водоотведения [Текст] / В.И.Бородин II Инженерное оборудование населенных мест и зданий мат-лы Всерос научно-практ конф - Иркутск, 2007 - С 56-59

(ВАК) - публикации в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ

Подписано в печать 8 10 2007 Формат 60 х 84 / 16 Бумага офсетная Печать офсетная Уел печ л 1,0 Уч-изд л 1,25 Тираж 100 экз Зак 570 Поз плана 26н

ИД № 06506 от 26 12 2001 Иркутский государственный технический университет 664074, Иркутск, у л Лермонтова, 83

Ведение.

1. Анализ развития методологии проектирования и реконструкции

1.1 Оценка технологии проектирования развивающихся СВО.

1.2 Оценка существующих методик анализа гидравлических режимов и обоснование структуры и параметров СВО.

1.3 Пути совершенствования и развития методики оптимизации параметров развивающихся СВО.

2. Математическое моделирование развивающихся СВО.

2.1 Математическое описание СВО с позиции теории гидравлических цепей.

2.2 Математическая модель неравномерного установившегося дви- 48 жения стоков в СВО.

2.3 Оптимизация параметров новых и реконструируемых СВО.

2.4 Оптимизация трассы и структуры СВО.

3. Алгоритмизация и программная реализация методики оптимиза- 86 ции развивающихся СВО.

3.1 Алгоритмизация методов дискретной оптимизации параметров новых и реконструируемых СВО.

3.2 Алгоритм комплексной оптимизации трассы и структуры развивающихся СВО.

3.3 Программная реализация методики комплексной оптимизации

4. Практическое применение методики оптимизации развивающихся СВО.

4.1 Исследование влияния гидравлических и технологических особенностей СВО на их структуру и параметры.

4.2 Комплексная оптимизация реконструируемых СВО крупных го- 118 родов.

4.3 Рекомендации по использованию предлагаемой методики для практики проектирования и эксплуатации СВО.

Актуальность проблемы.

Системы водоотведения (СВО) являются одним из важнейших видов инженерного оборудования, обеспечивающих необходимые санитарно-гигиенические условия для жизни населения и безопасной работы промышленных предприятий.

Современные СВО - это сложный комплекс инженерных сооружений и устройств, включающий: внутри домовую систему канализации; дворовую канализацию; уличные коллекторы, насосные станции перекачки сточных вод и канализационные очистные сооружения. Для большинства городов и населенных мест физический износ перечисленных объектов близок к 80-100%. Вследствие подвижки грунтов или других внешних динамических и статических нагрузок большинство трубопроводов пришли в негодность и не имеют должной пропускной способности. Перегруженность СВО приводит к подтоплению городской территории. С другой стороны по мере развития города и жилищного строительства, нагрузки на систему водоотведения существенно увеличились и, в большинстве случаев, не соответствуют проектным. В результате таких изменений одни коллекторы стали недогруженными, а другие перегруженными и даже работают в напорном режиме, что приводит к попаданию стоков в грунт и далее в водоемы. В связи с этим возникает задача интенсификации работы СВО, которая заключается в рациональном перераспределении потоков сточной жидкости с целью максимального использования пропускной способности всех сооружений и трубопроводов. С другой стороны в связи с ростом нагрузок и появлением новых абонентов требуется строительство новых объектов СВО, реконструкция и развитие существующих. Очевидно, что эти задачи должны решаться комплексно. В практике проектирования существующие подходы и методы не позволяют в полной мере решать перечисленные задачи, и поэтому предпочтение отдается новому строительству, что не всегда является экономически обоснованным.

Следует также отметить, что при проектировании СВО рассматривается лишь равномерный установившийся режим движения сточной жидкости. Хотя при эксплуатации такой режим наблюдаются крайне редко. С другой стороны, проведенные исследования показали, что проектирование на режим равномерного установившегося движения стоков приводит к существенному завышению диаметров самотечных коллекторов [10]. Очевидно, при решении задач интенсификации и реконструкции СВО необходимо рассматривать не только установившееся равномерное, но и не равномерное движение стоков, а также необходимо учитывать различное время добегания стоков от различных объектов и зданий.

Именно эти вопросы, а также вопросы построения математических моделей СВО, разработка оптимизационных подходов и методов, позволяющих комплексно решать задачи реконструкции и развития СВО, и являются предметом настоящей диссертационной работы.

Цели и задачи работы.

Цель работы заключается в разработке методики и соответствующего программного обеспечения для решения комплексной задачи оптимального развития и реконструкции СВО.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие подзадачи:

- разработка методики и программного комплекса для моделирования гидравлических режимов в существующих СВО, состоящих из напорных и безнапорных трубопроводов и коллекторов;

- исследование гидравлических режимов в эксплуатируемых СВО;

- разработка методики интенсификации работы существующих СВО на основе перераспределения стоков с целью максимального использования пропускной способности коллекторов и сооружений;

- разработка программного комплекса для оптимизации структуры и параметров развивающихся СВО;

- проведение исследований влияния изменяющихся экономических показателей, учета времени добегания, неравномерного установившегося режима течения стоков на получаемые решения по структуре и параметрам развивающихся СВО.

Настоящая диссертационная работа выполнялась на кафедре «Городское строительство и хозяйство» в рамках научного направления: «Развитие теории гидравлических цепей» и госбюджетной темы: «Развитие методических основ для комплексного решения задач управления функционированием коммунальных систем тепло-, водоснабжения и водоотведения»

Научная новизна.

Впервые поставлена и решена задача комплексной оптимизации структуры и параметров развивающихся СВО с учетом неравномерного установившегося режима движения сточных вод. При этом:

- показано, что учет неравномерного установившегося движения стоков в задачах обоснования структуры и параметров развивающихся СВО позволяет максимально точно определить действительный уровень сточных вод в проектируемых и реконструируемых коллекторах, что, в свою очередь, выводит процесс принятия инженерных решений на качественно новый уровень;

- показано, что учет времени добегания сточной жидкости при обосновании диаметров коллекторов также дает более обоснованное решение и влияет на структуру и параметры реконструируемых СВО.

Методы исследования.

Математическое моделирование (проверка адекватности модели реальному режиму течения сточной жидкости), гидравлические расчеты, методы оптимизации.

Практическая ценность.

На основе предложенной методики разработан программный вычислительный комплекс ТгасеК, который позволяет рассчитывать СВО различной сложности и протяженности. С помощью этого комплекса решены задачи интенсификации работы СВО г.г. Иркутска, Ангарска, объектов Ангарской нефтехимической компании. На основе данного комплекса разработана программа развития инженерной инфраструктуры указанных городов до 2030г. Следует также отметить, что комплекс в настоящее время используется в администрациях городов и водоканалах при обосновании подключений новых объектов, и выдаче технических условий.

Разработки автора (в творческом коллективе соавторов) по созданию и внедрению конкурентно способной компьютерной технологии интенсификации работы систем водоотведения городов, населенных мест и промышленных предприятий отмечены премией Губернатора Иркутской области за 2006 г. в области науки и технике.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на всероссийской научно-практической конференции «Инженерное оборудование населенных мест и зданий» в 2006 и 2007 гг.; на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы в инвестиционно-строительной сфере, недвижимости и жилищно-коммунальном комплексе» в 2007 г; на научно-практических конференциях факультета Строительства и городского хозяйства Иркутского государственного технического университета в 2005-2007.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе одна в журнале из перечня изданий, определенных Высшей аттестационной комиссией.

Структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (114 наименований), общим объемом 142 страницы, из них: 127 страниц основного текста, 32 рисунка, 21 таблица, приложения, включающие акты о внедрении.

Заключение

В результате проведенных исследований разработана комплексная методика оптимизации структуры и параметров развивающихся СВО. Эта методика базируется на современных методах математического моделирования и программирования. Предлагаемая методика и ее программная реализация позволяют находить наилучшие решения по критерию приведенных расчетных затрат как для новых, так и для существующих и реконструируемых СВО.

По отдельным этапам и по работе в целом можно сделать следующие выводы:

1. СВО в настоящее время являются объектами повышенного внимания из-за их неудовлетворительного технического состояния, значительной аварийности, отсутствия резерва по пропускной способности и большого процента износа. Перечисленные обстоятельства сдерживают жилищное строительство и приводят его к существенному удорожанию. Поэтому, наряду с решением вопросов проектирования новых сетей актуальной является проблема интенсификации существующих СВО, которая направлена на улучшение эксплуатационных характеристик, поиска и максимального использования резервов пропускной способности, повышение надежности, сейсмостойкости и режимной управляемости.

2. Имеющиеся в научно-методической литературе и в практике проектирования подходы, методы и методики для обоснования параметров развивающихся СВО проработаны слабо и поэтому потребовали дальнейшего развития и усовершенствования.

3. С целью адекватного описания режимов функционирования СВО предложены математические модели неравномерного установившегося движения стоков с учетом нефиксированного и неравномерного притока, времени добегания, наличия многорежимного характера поступления стоков от жилых и промышленных объектов. Эти . по мимо самостоятельного значения являются основой для постановки и решения комплексной задачи оптимизации СВО.

4. Математическая модель неравномерного установившегося движения стоков и ее программной реализации позволяют моделировать все многообразие режимов работы СВО, и обеспечивают возможность определять участки с незаиливающими и неразмывающими скоростями, участки с напорным движением стоков, т.е., по существу, определять недогруженные и перегруженные участки. На основании этой информации решается задача перераспределения стоков и формирования соответствующей схемы канализования.

5. Основываясь на методах теории гидравлических цепей, методах дискретной оптимизации разработана методика комплексной оптимизации трассы и параметров новой, реконструируемой и развивающейся СВО. Эта методика позволяет раздельно и вместе определять:

- диаметры и уклоны трубопроводов; места расположения насосных станций, напорных трубопроводов и их параметров;

- способы реконструкции существующих участков, включая бестраншейную прокладку с увеличением или уменьшением диаметра трубы;

- парамебтры новых разгрузочных коллекторов;

- оптимальную трассу новых и реконструируемых СВО;

- места расположения новых очистных сооружений и параметры реконструируемых.

6. Методика оптимизации реализована в программном комплексе Тгасе К, который имеет графический интерфейс, базу данных и в настоящее время внедрен в водоканалах гг. Иркутска и Ангарска,

Ангарской нефтехимической компании. На основе этого комплекса разработаны схемы развития указанных городов.

7. Проведенные численные эксперименты показали следующее:

- рассмотрение в задачах проектирования СВО неравномерное установившееся течение стоков обеспечивает не только адекватность полученных решений, но и их оптимальность по расчетным затратам;

- учет неравномерности притоков и времени добегания дает более экономичное решение и меньшие диаметры трубопроводов, что обеспечивает при эксплуатации равномерность загрузки коллекторов;

- изменение технико-экономических показателей, стоимости электроэнергии влияют на выбор параметров и трассы как новых, так и реконструируемых СВО.

В целом разработанные методические подходы, методы и алгоритмы, программы и программные комплексы, а также проведенные с помощью их исследования можно трактовать как теоретические обоснования разработанной методики оптимизации структуры и параметров развивающихся СВО, с одной стороны, и как практическое внедрение их практику эксплуатации и проектирования в виде автоматизированных рабочих мест - с другой.

Дальнейшие исследования в направлении развития и совершенствования методики проектирования развивающихся СВО будут заключаться: в усовершенствовании предложенных подходов и программ с целью учета надежности и сейсмостойкости, динамики развития, многоуровневую структуру СВО, новые материалы, конструкции и т.д.

1. Абрамов Н.Н. Основы проектирования и расчета сетей городских водопроводов. -М.: Изд-во Наркомхоза РСФСР. 1940. -138с.

2. Абрамович И.А. и др. К вопросу об инфильтрации притоков в коллекторы городской канализации, // Водоснабжение и канализация населенных мест: Сб. науч. тр. -М: Б.и., 1981. -С.22-29.

3. Абрамович И.А. Математическая модель сети водоотведения объект научных исследований // Экономические системы водоснабжения и канализации: Сб. науч. тр. -М., 1984, -С.90-93.

4. Абрамович И.А. Новая стратегия проектирования и реконструкции систем транспортирования сточных вод: Практ. пособие, -X.: -Основа, 1996. -317с.

5. Абрамович И.А., Винарский М.С., Глух Е.М. Прогнозирование при проектировании канализационных коллекторов. // Основные направления водоотведения очистки сточных вод и обработки осадков: Всесоюз. научно-техн. конф. -X.: Б.и., 1982.-С.7-9.

6. Абрамович И.А., Семчух Т.Н. Некоторые вопросы корректировки норм проектирования // Водоснабжение и санитарная техника, 1995. -№12. -С.15-16.

7. Абрамович И. А., Шкундин В.Ф. Надежность систем канализации больших городов. -М: ГОСИНТИ, 1975. -20с.

8. Абрамович И.А. Шкундин В.Ф. Новые направления в проектирований и строительстве канализации крупных городов. -М.: ГОСИНТИ, 1975. -31с.

9. Абрамович И.А., Штейнберг В.А. Методика оптимизации уклоновколлекторов городской канализации. // Основные направления водоотведения очистки сточных вод и обработки осадка: Всесоюз. научно-техн. конф,: Тез. докл. -X.: Б.и., 1982. -С.43-46.

10. Александреску А. Современное проектирование на С++. -М.: Вильяме, 2002. -336с.

11. Алексеев М.И., Кармазинов Ф.В., Курганов A.M. Гидравлический расчет сетей водоотведения: Справочное пособие: -JI: 1997. -128с.

12. Альтшуль А.Д., Калицун В.И., Майрановский Ф.Г., Пальгунов П.П. Примеры расчетов по гидравлике. Учебн. пособие для вузов. -М.: Стройиздат, 1976. -255с.

13. Арутюнян К.Г., Григоров Н.М. Предложения по уточнению строительных норм и правил, касающихся проектирования канализационных сетей // Водоснабжение и санитарная техника, 1976. -№2. -С.28-31.

14. Архангельский А .Я. Библиотека компонентов С++ Builder 5. -М.: Бином, 2000. -288с.

15. Архангельский А .Я. Интегрированная среда разработки С++ Builder 5. -М.: Бином, 2000. -272с.

16. Архангелький А.Я. Программирование в С++ Builder 6. -М.: Бином, 2003. -1152с.

17. Архангельский А.Я. Разработка прикладных программ для Windows в С++ Builder 5. -М.: Бином, 2000. -256с.

18. Архангельский А.Я. Язык С++ в С++ Builder 5: справочное пособие. -М.: Бином, 2000. -244с.

19. Бер A.M., Белов Е.Н., Поляк Б.Т. О некоторых задачах оптимизации. В кн.: Вычислительные методы и программирование. М.: МГУ, 1966, -Т.5, С.115-123.

20. Богомолов А.И., Михайлов К.А., Гидравлика: Учебник для вузов: -М.: Стройиздат, 1972. -648с.

21. Бородин В.И. Оптимизация параметров новых и реконструируемых систем водоотведения. // Вестник ИрГТУ, Иркутск, ИрГТУ, 2007.-№2, с.27.35

22. Бородин В.И. Гидравлический расчет самотечных систем водоотведения // Новые технологии в инвестиционно стротельной сфере и ЖКХ: Сб. науч. тр. Т.1., -Иркутск.: ИрГТУ, 2005, -С.32-38.

23. Бородин В.И. К вопросу об оптимизации систем водоотведения. // Материалы Всерос. молодежи, науч.-практ. и Всерос. науч.-практ. конф. «Инженерное оборудование населенных мест и зданий», Иркутск. ИрГТУ, 2007. -С59-61

24. Ботук Б.О., Федоров Н.Ф. Канализационные сети: Учебн. пособие для вузов. -М., Стройиздат, 1976. -272с.

25. Благонравовов А.И., Гоухберг М.С., Козлов А.И. Математическая модель канализационной сети. // Новые методы и сооружения для водоотведения и очистки сточных вод.-JT., 1981.

26. Бьерн Страуструп. Язык программирования С++, www.prog.dax.ru.

27. Водоснабжение: Технико-экономические расчеты. Под ред. к.т.н. Басса Г.М. -Киев: головное издательство издательского объединения «Вища школа», 1977.

28. Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения. Справочник под ред. Б.Н. Репина. -М.: Высшая школа, 1995. -431с.

29. Воеводин А.Ф., Щугрин С.М. Численные методы расчета одномерных систем. Новосибирск: Наука. 1981. -208с.

30. Воронов Ю.В., Саломеев В.П., Ивчатов A.JI. Реконструкция и интенсификация работы канализационных сооружений. -М.: Стройиздат. 1989. -224с.

31. Гликман Б.Ф. Математические модели пневмогидравлических систем. -М.: Наука, 1986. -368с.

32. Голик Н.И. Оптимальное проектирование систем канализации. -Кишинев: Картя молдовеняскэ, 1980. -175с.

33. Дерюшев JI. Г. Показатели надежности трубопроводных систем водоснабжения и водоотведения. Водоснабжение и санитарная техника.2001 . -№12, чЛ. -С.6-9.

34. Джонс Дж.К. Методы проектирования. -М.: Мир. 1986. -326с.

35. Добромыслов А .Я., Санкова Н.В. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем канализации из пластмассовых труб для зданий и микрорайонов. Рекомендации. -М. 2003. -142с.

36. Добромыслов А.Я. Гидравлический расчет безнапорных трубопроводов // Трубопроводы и экология. 2000. -№2. -С.21-24.

37. Евдокимов А.Г. Оптимальные задачи на инженерных сетях. -X.: Вища школа, 1976. -153с.

38. Заборщиков О.В., Сергеев А.И. Определение расчетных расходов сточных вод при расчете бытовых канализационных сетей населенных мест // Санитарная техника: № 69, -Л.: ЛИСИ, 1971. -С. 138-150.

39. Зыков А.А. Теория конечных графов. -Новосибирск: Наука. 1969. -543с.

40. Индексы цен в строительстве. Информационный бюллетень. Иркутск, 2007.

41. Каганович Б.М. Дискретная оптимизация тепловых сетей. -Новосибирск: Наука. 1978. -86с.

42. Калицун В.И. Водоотводящие системы и сооружения: Учебник для вузов. -М.: 1987.-336с.

43. Калицун В.И., Кедров B.C., Ласков Ю.М., Сафанов П.В. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учебник для вузов. -М.: Стройиздат, 1980. -395с.

44. Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции: Учеб. для вузов -М.: Стройиздат. 1986. -320с.

45. Карелин В.Я., Новодережкин Р.А. Насосные станции с центробежными насосами. -М.: Стройиздат, 1983. -224с.

46. Карелин Я.А., Яромский В.Н., Евсеева О.Я. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей из пластмассовых труб круглого сечения. -М.: Стройиздат. 1986.

47. Картвелишвили Н.А., Галактионов Ю.И. Идеализация сложных динамических систем. М.: Наука. - 1976. -270с.

48. Киселев П.Г. Справочник по гидравлическим расчетам // Энергия. 1972. -312с.

49. Константинов Ю.М., Василенко А.А., Сапухин А.А., Батченко Б.Ф. Гидравлический расчет сетей водоотведения. Киев: Бущвельник, 1987. -120с.

50. Курганов A.M., Алексеев М.И. Расчет канализационных сетей для отведения бытовых и производственных сточных вод на ЭВМ ЕС: Метод, указания для студентов. -JL: ЛИСИ. 1983.

51. Курганов A.M., Алексеев М.И. Расчет дождевых сетей канализации на ЭВМ ЕС: Метод. Указания для студентов. -JL: ЛИСИ. 1983.

52. Курганов A.M., Федоров Н.Ф., Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения: Сравочник. -Л.: Стройиздат. 1986. -440с.

53. Ленденев B.C. Расчет и оптимизация развивающихся систем водоотведения. -Дисс. канд. техн. наук. 1989г. -143с.

54. Лихачев Н.И., Ларин И.И. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика: -М.: Стройиздат, 1981. -639с.

55. Лобачев П.В., Сапухин А.А. Определение пропускной способности труб круглого сечения //1991. -№12. -С.7-8.

56. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского. -М.: Стойиздат. 1949.

57. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Канализация. Примеры и расчеты сети и насосных станций: Учеб. пособие для вузов по специальности Водоснабжение и канализация. -М.: Стройиздат, 1964. -263с.

58. Мак-Кракен Д., У. Дорн. Численные методы и программирование на ФОРТРАНе. Перевод с английского Казака Б.Н. -М.: Мир. 1977. -584с.

59. Мелехов Е.С. Комплексная оптимизация источников и трубопроводных систем группового водоснабжения: Дисс. канд. технических наук. 2003г. -165с.

60. Меренков А.П. О теории гидравлических цепей как научно-технической дисциплине и некоторых проблемах математического моделирования трубопроводных систем // Математическое моделирование трубопроводных систем. -Иркутск: СЭИ СО АН СССР, 1988. -236с.

61. Меренкова Н.Н. Математические модели для оптимизации трассировки и структуры трубопроводных систем. В кн.: -Вопросы прикладной математики. СЭИ СО АН СССР. -Иркутск. 1978,145-158с.

62. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей: -М.: Наука, 1985. -280с.

63. Методические основы и вычислительная база для автоматизации проектирования групповых водоводов и открытых каналов / Отв. исполнитель В.Р. Чупин. Научный отчет по теме 1.9.6.6.4. -Иркутск. -Сиб. энерг. ин-т. 1985. -465с.

64. Найденко В.В., Скирдов И.В., Кулакова А.Г. Оптимальное проектирование систем биологической очистки сточных вод обработки осадков. Горький: ГИСИ, 1985.

65. Некрасова О.А. Оптимальная трассировка трубопроводных сетей: Автореф. дис. канд. экон. наук. -М.: ЦЕМИ АН СССР, 1970. -16с.

66. Некрасова О.А., Хасилев В.Я. Оптимальное дерево трубопроводной системы. 1970. Т.4, № 3, -С.427-432.

67. Некрасова О.А., Сумароков С.В. Хасилев В.Я. Выбор наивыгоднейшей трассировки трубопроводных сетей. Алгоритмы и программы. СЭИ СО -ВИНИТИ АН СССР, 1969. -73с.

68. Никаев М.А. Совершенствование проектирования водоотводящих сетей. -М.: Стройиздат. 1984. -48с.

69. Родин В.Н., Шопенский и др. К вопросу определения расчетной нагрузки начальных участков канализационной сети // Водоснабжение и канализация населенных мест: Сб. науч. тр. / ЦНИИЭП инженерного оборудования. -М. 1981.-С.8-13.

70. Романовский И.В. Алгоритмы решения экстремальных задач. -М.: Наука, 1977. -352с.

71. Сеннова Е.В., Сидлер В.Г. Математическое моделирование и оптимизация развивающихся теплоснабжающих систем. -Новосибирск: Наука, 1987. -223с.

72. Сладков А.В. Проектирование и строительство сетей водоснабжения и канализации из пластмассовых труб. -М.: Стройиздат, 1988. -207с.

73. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. -М,: ГУП ЦПП, 2001.-72с.

74. Скарихин В.И. и Др. Математическое моделирование. -К.: Тёхшка, 1983.

75. Сумароков С.В. Математическое моделирование систем водоснабжения. -Новосибирск: Наука. Сибирское отделение. 1983. -167с. Ч 143.

76. Трегубенко Н.С., Водоснабжение и водоотведение: Примеры расчетов: Учебн. пособие для строит, вузов. -М.: Высшая школа, 1989. -440с.

77. Федоров Н.Ф. Новая программа расчета бытовой канализационной сети // Санитарная техника. -Л.: ЛИСИ, 1970. -С.83-84.

78. Федоров Н.Ф. Новые исследования и гидравлические расчеты канализационных сетей: -J1.: Стройиздат, 1964. -318с.

79. Федоров Н.Ф и др. Канализационные сети и сооружения (Проектирование и расчет). -J1.-M.: Госстройиздат. 1961. -315с.

80. Федоров Н.Ф., Волков J1.E., Гидравлический расчет канализационных сетей: Расчетные таблицы. -Л.: Стройиздат. -251с.

81. Федоров Н.Ф., Веселое С,Ф. Городские подземные сети и коллекторы: Учебник для вузов. -М.: Стройиздат, 1972. -303 с.

82. Федоров Н.Ф., Шифрин С.М. Канализация. -М: Высш. шк. 1972.

83. Харькин В.А. Разработка системного подхода и оптимизация эксплуатации безнапорных водоотводящих сетей. -Дисс. . доктора техн. Наук. 2005. -196с.

84. Хасилев В.Я. Вопросы математического моделирования в оптимизации гидравлических систем с применением ЭЦВМ // Методы математического моделирования в энергетике. Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1966. -С343-348.

85. Хасилев В.Я., Меренков А.П., Каганович Б.М. и др. Методы и алгоритмы расчета тепловых сетей. -М.: Энергия, 1978. -176с.

86. Хачатуров Т.С. Экономическая эффективность капитальных вложений. -М.: Экономика, 1964. -279с.

87. Черников Н.А. Теоретические и методологические принципы совершенствования нормативной базы в области водоотведения. -Автореферат на дисс. доктора техн. наук. 2003г.

88. Чертоусов М.Д. Гидравлика. Специальный курс. Госэнергоиздат, 1957.

89. Чечик Е.И., Одельская С.А., Цаль Р.Я. Выбор оптимального варианта профиля канализационной сети с использованием ЭЦВМ // Водоснабжение и санитарная техника. 1968. -№6. -С.30-34.

90. Чугаев P.P. Гидравлика: Учебник для вузов. -JL: 1982. -672с.

91. Чупин В.Р. Методы схемно-структурной оптимизации систем многопрофильных каналов // Численные методы оптимизации и их приложение. -Иркутск: СЭИ СОРАН, 1981. -С. 160-174.

92. Чупин В.Р., Бородин В.И. Интенсификация и реконструкция систем водоотведения. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Инженерное оборудование населенных мест и зданий», -Иркутск. ИрГТУ, 2006. -С.40-44.

93. Чупин В.Р., Майзель И.В., Малевская М.Б. Теория графов и ее применение в задачах проектирования и эксплуатации трубопроводных систем жилищно-коммунального хозяйства. -Иркутск. ИрГТУ. 2006. -162с.

94. Чупин В.Р. Оптимизация развивающихся систем подачи и распределения воды. -Дисс. доктора техн. наук. Иркутск. 1991. -385с.

95. Чупин В.Р. Схемно-структурная оптимизация систем многопрофильных каналов. -Дисс. канд. техн. наук. Иркутск. -1984.

96. Шацило Г.К. и др. Механизация расчета бытовой канализационной сети со станциями перекачки // Санитарная техника. -JL: ЛИСИ. 968. -№6. -С.142-143.

97. Шлафман В.В. Технико-экономическое обоснование вариантов развития водохозяйственных систем. Новосибирск. -Наука, 2005. -С.130-138.

98. Штеренлихт Д.В. Гидравлика. М. Энергоатомиздат, 1984. -640с.

99. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод:

100. Учебник для вузов: -М: АСВ, 2002. -704с.

101. Яковлев С.В., Корелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация: Учебник для вузов. -М., Стройиздат, 1975. -632с.

102. Dond Н. Optimized sewer design cuts cost // Water and Sawege. 1980. -Referense Number.

103. Giffen A.E. Andersook ap labaratorioum schaal. naar do suleldeonlwik -keling in ivatswater en de bestrifding daarvan // Tijdschrift Waterwoorgning an afVai. Waterbehandeling. 1976, -№ 24.

104. Grau A., Kohlhoff D., Retter K. Tedmische Bestimmungen Problematik bei der Aufstellung nech 918 b WHG // Korrespondens Abwasser, 1980. -№ 1.

105. Kloss H., Roman M Ogolue problemy niesawodnosci systemow vodociagowych i kanalizacyjnych // Gas, voda i technika sanitarna. -1974. -№9. 208(1)112. http://www.ges.ru/book/bookwaterotbod/73.htm

106. Kunow K.E., Kunow K.K. Predicting sulfide in force mains. // Water and Sawege Works. -1978. -№12.

107. Mattyvs S. Einsparmoglichkeit und Energiekosten sur Wasserforderang durch Einsats Virbehalters // GWF-Wasser / Abwaser, 1981.-122c.