基于突发污染事件的管网水质监测点优化布置

针对城市供水系统中突发的污染事件,提出了供水管网水质监测点布置方法.利用混合整数规划模型表达了多目标水质监测点布置,通过模拟管网发生的水质污染事件,计算管网发生污染事件时对用户带来的影响值,利用改进的贪心随机自适应性搜索算法对模型求解,并结合ZJ市管网,验证了该算法对模型的求解效率,提出了该市基于突发污染事件的管网水质监测点优化布置方案.     

基于水力模型的多因子水质监测点优化布置方法研究

随着城市快速的发展,城市供水管网的规模也在不断的扩大,其拓扑结构也越来越复杂,增加了供水安全的难度。其中供水水质安全最为迫切,因此需要在供水管网中设置一定数量的水质监测点对供水水质进行监测。在前人研究的基础上,针对供水管网水质监测点优化布置的问题,在单一的节点水龄法的基础上综合考虑其他影响因素对管网水质的影响,利用北方某市供水管网水力模型进行水质监测点的优化布置方案设计,通过水力模拟软件,优化节点水龄法,设计出了基于多因子优化法的水质监测点优化布置程序。并对北方某市供水管网进行计算,结果表明,基于水力模型的多因子水质监测点优化布置方法计算出的水质监测点位置与实际位置有43.75%的重合度,不仅覆盖了在常规管网运行中水厂及加压泵站等重点水质监测位置,也在供水分界线、管网中以及管网末梢增加了部分监测点,同时对污染事故的预警时间也比优化前短,效果明显。因此,在人工经验的基础上,以多因子法为补充加强,理论与实际相结合,使布置方法更有科学依据,考虑因素更加全面,布点更加合理。利用该方法分析供水管网工况,可为水质监测点优化布置工作提供较好的实施方案。     

基于污染源反追踪的水质监测点优化选址方法

采用非支配排序遗传算法,以水质监测点探测到的不同污染事件的时段区间重叠度最小化和污染事件探测概率最大化为优化目标,结合案例管网计算监测点优化选址方案.算例结果与以污染事件探测及时度最大化和探测概率最大化为目标的优化选址方案相比表明,水质监测点的污染事件探测能力和污染源位置识别能力较高.     

基于负梯度法的供水管网污染源识别

利用负梯度法研究供水管网突发污染事故时污染源识别问题.首先针对供水管网的污染源识别问题构建最优化问题数学模型,然后用EPANET作为内嵌的水质模拟计算引擎,沿着目标函数的负梯度方向进行问题的最优解搜索,并针对管网算例,对污染源侵入时间、地点和侵入过程进行计算求解.分析差分步长、梯度求解方法等因素对问题求解效率的影响,结果表明采用基于水质模拟的差分法求解梯度向量并以水质公差作为差分步长,具有最好的求解效果.     

基于特征聚类的给水管网压力监测点优化布置

为了及时发现城市给水管网中的漏损、爆管等问题,需要在管网中布置压力监测点.现阶段通常依据各节点压力值的相似程度实现压力监测点的布置.针对上述方法未考虑管网节点空间属性的问题,作者提出一种给水管网压力监测点的优化布置方法.该方法通过选取节点的坐标、影响度和压力的标准差3个特征属性构建节点特征矩阵,再利用DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)算法对节点特征矩阵进行聚类分析,依据聚类结果最终确定压力监测点的位置和数量.仿真实验结果表明:该方法有效地保证聚类后归属同一类的节点在管网中是连通的,选取的压力监测点空间分布均匀,为实际管网中压力监测点的布置奠定了良好基础.     

城市给水管网水质研究动态

从生长环对水质的影响、去除生长环改善水质、给水管网污染源的确定、并行算法分析给水管网和建立管网水质动态模型等五方面分析了国内外给水管网水质研究的最新动态。提出了需要解决的几个问题:从微生物和化学原理建立管网水质模型;优化水力条件改善管网水质;研究管网微生物反应机理的影响因素;寻找更高效算法分析管网和水质监测点的优化布置。     

矿井瓦斯监测点优化选址

解决依据现行煤矿安全规程及相关规范布置的瓦斯监测点存在空间分布不均的问题.提出兼顾监测覆盖范围和瓦斯安全关注点的瓦斯传感器布置方式;以节点间风流流经时间为监测等级,依据相关规程规范布置的监测点为必选布置点,以风网节点为增设瓦斯传感器的备选布置点,借助图论和集合覆盖理论建立了监测点优化选址模型;运用蚁群算法对模型进行优化求解,设计了针对问题特性的启发信息策略和当前解集及禁忌表的初始值;将模型应用于某实际矿井风网算例,得到不同监测有效级下需增设的监测点数量和位置等信息.研究结果表明:蚁群算法快速优化求解到的布点方案更符合工程实际情况.     

数学模型在城市供水管网中的应用

针对数学模型在供水管网水力、水质建模中应用的研究现状,介绍了水力、水质模型的分类、建模原理、模型校核方法,建立的数学模型可以预测管网的用水量、指导管网改扩建、优化监测点布置、漏失定位、污染源追踪和供水管网的日常维护管理,为城市管网规划和建设提供了工具。     

城市供水管网水质监测点优化选址的研究

利用供水管网图形的拓扑矩阵，在管网水力计算的基础上，通过计算节点水量比例矩阵和节点水龄比例矩阵，提出一种城市供水管网水质监测点的优化选址的方法。     

基于节点水龄的供水管网水质监测点的优化布置

利用供水管网图形的拓扑矩阵,在管网水力计算的基础上,通过求出节点水龄,计算节点水龄比例矩阵,提出一种基于节点水龄的城市供水管网水质监测点的优化选址的方法。     

城市供水管网流量监测点优化选址的研究

结合输配水管网拓扑结构图论模型，通过计算节点流量变化对管网各管段流量的影响程度，引入有效监测范围的概念，求出在给定有效监测级下的有效监测矩阵，采用计算非多余支配集和最小覆盖集的方法。提出了一种城市供水管网流量监测点的优化选址方法，为城市供水系统正确调度和对供水事故的监控提供有效的依据，并通过实例验证了方法的可靠性和有效性．     

校园生活污水水质变化规律研究

通过对学生公寓的生活污水进行监测，得出了各个指标的变化规律，中午和午夜生活污水中污染物浓度较高，而清晨和傍晚稍低；冬季污染物质浓度高于春夏季．主要污染物质为氮和磷，不宜作为景观用水，可用作废水灌溉；污水可生化性较好，宜采用生物法处理．     

近海水环境早期预警模型及其应用

为实现对近岸海域水环境质量状况的早期预警,构建了近海水环境早期预警模型。首先在布点优化过程中,提出了模糊物元分析法与k-means空间聚类算法相结合的方法,以突出区域监测站位的水环境状态特征,同时兼顾监测站位的空间地理位置等因素;其次,采用突变级数法,以分叉集方程的归一化公式,计算优化监测站位的水环境质量突变状态值,避免了模型中的人为赋值等不确定因素。应用所建模型,选择江苏近海水环境为实例进行预警分析,结果表明,各站位的预警值与水质评价结果一致,验证了模型的合理性。     

多水源给水管网宏观模型的开发与应用

根据测压点压力与供水泵站工况之间的内在关系 ,经过数学推导 ,建立了泵站出口压力与管网测压点压力及泵站出口流量之间的宏观关系模型 ,并给出了模型参数的求解方法 .模型直接建立了未知变量与已知监测数据之间的关系 .此模型被用于设计供水泵站的工况点 ,基于此模型 ,建立供水费用模型 ,在流量约束下 ,采用最优化方法 ,可搜索到泵站优化的工况点 .这种宏观模型的开发及其在泵站工况点寻优方面应用的可行性和有效性 ,通过一个实例得到了验证 .     

浅析汾河二库水质自动监测系统的设计特点

从水质自动监测系统的构成、监测子系统的主要部件、监测系统站点构成等方面详细介绍了汾河二库水质自动监测系统的设计特点,以期为其他水质监测系统的设计提供技术参考。     

基于变权重的水质综合评价体系

提出一套全新的水质综合评价体系——变权重水质综合评价体系。该变权重水质综合评价体系包括基于百分制的单因子评价方法、基于水质数据的动态因子权重确定方法以及两者结合形成的综合水质评价法。采用该评价体系对江苏中部某湖泊自动化水质监测站的水质监测数据进行单因子评价、因子权重计算以及综合评价,并对评价结果进行相关性分析。结果表明,变权重综合水质评价体系既可以突出某因子剧烈变化对评价结果的直接影响,又能全面反映综合水质状况,适用于评价高频率水质监测数据样本。