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。     

矿井防尘供水管网水力水质模拟实现方法与应用

水力水质模型构建及模拟是研究供水管网性能的重要手段. 为了实现在MATLAB环境中调用EPANET水力水质计算引擎,研究矿井防尘供水管网水力水质特征,实现并对比分析了两种有效的EPANET-MATLAB对接方法,并基于其中面向对象的数据结构调用方式混合编程,构建了矿山井下防尘供水管网水力水质模型;结合防尘管网日用水需求,对水力工况和水龄分布分别进行了24h和48h动态模拟. 研究表明:使用EPANET-MATLAB Toolkit的混合编程更加灵活、高效,是进行水力水质模拟与分析的有效途径;防尘供水管网用水具有周期性,呈现明显的高峰和低峰时段;用水节点的水压变化范围约为1.5~5.5MPa,其变化规律与用水量变化呈负相关;水龄变化也具有日周期性的特点,不同用水节点的水龄呈现不同的波动特征;用水节点距离水源越远,其水龄相对较大,所有用水节点的水龄都在15h以内.     

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。     

基于路径熵的供水管网水质可靠性评价

利用路径熵的分析方法,借助概率空间的概念,解释、定义了管网水质熵,并推导了管网水质熵的计算公式,同时根据该计算公式建立了水质熵计算模型．在此基础上,定义了单水源管网的水质最大熵与相对水质熵的概念,并以相对水质熵表征管网水质可靠度．经对某市开发区供水管网分析计算,绘制出该管网等水质可靠度分布图,利用此方法可以直观地找到管网水质可靠度较低的区域,并分析其造成的原因,为管网有针对性的改造扩建提供了重要依据．     

基于综合水龄指数评价的供水管网优化调度

研究了通过计算节点平均水龄分析该地区供水管网的水质状况的方法,在此基础上,提出供水管网综合水龄指数评价指标,并基于该指数构建管网水力优化调度模型,采用遗传算法实现优化问题的求解,并以江苏某镇城乡统筹供水管网为实例进行了应用.结果表明,水力优化调度能够改善管网的综合水龄情况,尤其是对于流量较大的节点有明显的效果,但是对于管网末端水量相对较小节点,则需要结合水力调度以及管段冲洗等方式来改善管网水龄情况.     

多水源供水管网余氯浓度优化调度

目前建立的基于管网水力模型的水质计算模型都是静态的,即假定管网中各传输单元的余氯衰减系数固定不变,这对多水源管网且各水厂出水余氯浓度差异较大的管网系统是不适用的.通过建立符合实际工况的多水源水质计算模型,运用遗传算法求解,得到在满足供水管网余氯浓度要求的前提下各水厂出水的优化余氯浓度值.将该模型应用于实际管网,为实际管网的水质调度提供了重要依据.     

供水管网二次污染的因素及改善措施

管网安全供水需要同时满足用户在水质、水量覆水压三方面的要求．符合水质标准的出厂水，经管网输送给用户后．水质常常会发生二次污染．本文从管网管材、管网水自身物化反应、管网附属设施、盲肠段、二次供水设施、管道施工等方面分析了造成供水管网二次污染的原因，并针对这些因素提出了改善管网水质的多项措施和方法．     

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.     

AUTO-QUAL-SS水质模式的不确定性分析

本文采用Monte Carlo仿真技术,对AUTO-QUAL-SS模式用于黄浦江水质研究时的不确定性问题,作一些初步的分析讨论。确定了影响模式不确定性的重要因素以及较重要的水质指标DO浓度的不确定性程度。其方法和结论可供水质模式工作者和决策分析人员参考。     

随机因素对河流水质模型参数最优估值的影响分析

本文以用Ｄｏｂｂｉｎｓ－ＢＯＤ－ＤＯ水质模型，生成真实的无干扰的和有干扰的仿真水质数据，在此基础上，用绘制目标函数响应面的方法，分析了水质监测数据中的随机嗓声对水质模型参数最优估值的影响．     

水环境功能区划中模型计算研究

制订污染源控制规划是当前水环境功能区划分中亟待解决的技术关键问题之一.笔者根据物质平衡建立的水质模型,通过采用Visual Basic编程的方法,将入河排污口概化求出概化入河排污口位置;利用影响系数与自净系数和汇流时间关系,通过水质模型的输入响应关系正算,求出目标断面的污染物浓度;按照水环境功能区划拟定的水质目标,反算出达到水质目标时允许排放污染物的量,从而验算区划结果的可达性.     

分质供水的三种水质分析

针对近年来城市供水系统面临的水源污染、二次污染等问题,分析了分质供水的三种水质的概念、用途和水质标准等,指出了水质选用过程中应注意的不同水质适用的不同建筑类型、对管材的不同要求以及其相应的配套技术等问题。     

多孔介质中污染物运移的灰色数值模型

针对多孔介质中污染物运移的不确定性问题，将地下水渗流流速和弥敞系数等视为朱确知参量，并以灰参数的形式表示，运用灰色理论建立了地下水水质模拟的灰色数学模型。该模型具有一种特殊的结构，并且给出了求解这类模型的灰色数值算法。通过实例表明，该方法是可行的，模拟结果是合理的。     

河流水质规划的随机方法研究

运用随机微分方程理论,推导了一个水质模型,提出了河流水质管理的随机规划方法。该法能提供投资与风险的关系,较好地反映了水污染过程的不确定性对水质规划的影响。