随着国内城市化进程加速,生活污水和工业废水的排放量不断增加,污水溢出污染环境的事故时有发生。我国城市排水管网系统普遍存在着设施不完善、控制方式落后等问题。除了加强雨污分离、污染源监控、输排调蓄等基础设施外,安全、高效排水急需生产运行监控与优化技术手段。本文针对单级泵站优化控制、两级泵站之间的协调控制问题,开展了排水管网系统建模与优化控制研究,主要研究工作如下:1、基于LSTM的污水泵站液位预测模型。通过对排水管网的机理分析,得到可能引起泵站液位变化的因素,对这些影响因素进行灰色关联分析,将关联度较大的因素作为输入建立预测模型。实验结果表明LSTM模型相较于传统神经网络不仅具有更高的预测精度,并且具有更好的拐点跟踪性。2、基于SWMM的排水管网动态水力模型。运用SWMM模型对实际排水管段进行水力建模,其中对模型重要输入条件—节点流量的日变化模式重点分析研究,并在模拟过程中克服了满管流的问题。最终模型通过校核,为研究区域污水泵站的协调控制提供分析手段。3、排水管网局部优化控制应用。(1)单级泵站恒液位控制方法。针对污水泵站泵机频繁启停且能耗大的问题,将LSTM预测模型与模糊控制相结合,应用于实际污水泵站的变频控制中,通过改造前后实际运行数据对比,控制效果良好。(2)上下级泵站协调控制策略。针对排水高峰期污水易在排水管道中间检查井溢出的问题,首先用SWMM水力模型进行了仿真,分析后提出上下级协调控制策略,嵌入调度软件用于实际操作指导,试运行数月后发现其具有良好的实际指导作用。