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城市供水系统动态建模研究的开题报告

一、选题背景

城市供水系统是城市的重要基础设施之一，对城市的经济、社会和环境的可持续发展起着至关重要的作用。城市供水系统的稳定运行是保障城市居民生活和工业生产的基础，也是保障城市安全稳定运行的重要保障。

城市供水系统的动态模型是利用数学模型对城市供水系统运行情况进行模拟的方法，可以通过对各种因素的分析和模拟，在发现问题和处理问题方面有着重要的作用。目前，国内外对城市供水系统的建模与分析已经取得了初步的成果，但是随着城市规模的不断扩大和城市供水系统的复杂化，现有模型已不能满足实际需求，因此需要以城市供水系统为基础，开展更加精确的动态建模研究。

二、研究目的和内容

（一）研究目的

本研究旨在通过对城市供水系统的动态建模研究，提高城市供水系统的运行效率和管理水平，减少城市供水系统运营中的各种损失和浪费，同时提高城市供水系统的应对突发事件的能力，提升城市运行的安全性和稳定性。

（二）研究内容

1.对城市供水系统的运行状态、水质安全等关键指标进行实时监测和数据采集，建立城市供水系统的数据管理系统；

2.对城市供水系统的各个环节进行分析和建模，包括水源地、输水管网、水处理设备、供水站等，建立城市供水系统的动态模型；

3.通过对城市供水系统的动态模型进行仿真和模拟，发现城市供水系统运行中的问题，提出解决方案；

4.根据模型仿真结果，优化城市供水系统的运行策略和管理工作，提高城市供水系统的运行效率和管理水平。

三、研究方法

本研究采用数据分析、数学建模、仿真模拟等方法，对城市供水系统的运行状态进行实时监测和数据采集，建立城市供水系统的数据管理系统。同时，对城市供水系统的各个环节进行分析和建模，建立城市供水系统的动态模型，通过对模型进行仿真和模拟，发现城市供水系统运行中的问题，并提出解决方案。最后，根据模型仿真结果，优化城市供水系统的运行策略和管理工作，提高城市供水系统的运行效率和管理水平。

四、预期成果

本研究期望获得以下成果：

1.建立城市供水系统的动态模型，包括水源地、输水管网、水处理设备、供水站等各个环节的模型；

2.通过对模型的仿真和模拟，发现城市供水系统运行中的问题，并提出解决方案；

3.优化城市供水系统的运行策略和管理工作，提高城市供水系统的运行效率和管理水平。

五、研究进度安排

本研究预计分为以下几个阶段：

1.文献调研和研究设计（1个月）

2.数据采集和建模（3个月）

3.模型测试和仿真（3个月）

4.结果分析和优化研究（2个月）

5.论文撰写和答辩（3个月）

预计在2022年完成研究工作，并在同年结题。

六、论文结构安排

本研究预计按以下方式进行论文结构安排：

1.绪论

2.城市供水系统动态建模研究现状分析

3.城市供水系统的数据采集与处理

4.城市供水系统动态模型的建立

5.城市供水系统动态模型的仿真与模拟

6.城市供水系统运行的改进方法

7.结论和展望

八、参考文献

[1]周红,王伟超,不确定性城市供水系统水质安全控制.自然资源学报,2018,(05):797-808.

[2]温迪,邱阳,顾琳,何鹏显,苏玉洁,麻晓燕.智能水厂管理系统的研究.水科学进展,2020,(06):827-834.

[3]王琼彪,马鹏,唐洁颖,沈振华,赵凯,马东利.壹站式智慧水务平台:技术、实践、应用前景及挑战.自然资源学报,2019,(05):1078-1089.

[4]季媛,杨宇,李辉,张荌.基于卫星遥感数据的区域水资源监控方法研究.自然资源学报,2019,(06):1086-1097.