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.     

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。     

水厂石灰投加系统的开发与运用

介绍石灰投加系统的开发及在水厂中的运用．向流入水厂的源水投加一定量石灰，可调节水质的酸碱度，起到提高水厂的供水水质和消除水质对供水管网的腐蚀作用．     

基于用户水质投诉信息的供水管网污染源追踪定位

突发性水污染事故事发突然,污染物扩散迅速,对供水管网水质安全危害巨大.在缺乏足够水质监测设备的城市,用户对管网的水质投诉信息可及时反映管网水质情况.根据用户水质投诉的位置信息,利用改进的污染矩阵法查找管网候选污染源节点,再通过概率理论分析各候选污染源节点中是污染源的可能性,最后采用波达法则和数据标准化法两种方法评价最具可能性污染源.该方法的可行性和有效性通过某市管网实例进行了验证.     

基于BP神经网络的城市供水系统管网预测

针对城市供水系统的复杂性、非线性、时变化性以及多因素影响的特点，探讨了建立基于BP神经网络城市供水管网预测的原理，阐述了建立基于BP网络的城市供水时序预测模型方法．根据管网的节点压力历史数据纪录，建立基于神经网络的管网压力时序预测模型，对未来某一时段的节点压力进行预测．从预测过程和结果分析，基于BP神经网络城市供水管网预测方法操作简单，运行速度快，误差修正方便，精度高．图2，表1，参12．     

供水管网污染溯源方法研究综述

供水管网在城市基础设施中有着不言而喻的重要性,一旦供水管网发生污染,将会危害居民的用水安全甚至引发公共安全事件。供水管网中的污染溯源问题由于其复杂性一直是科研工作者研究的热点问题,及时地进行污染溯源,对城市供水管网应急处理和制定控制策略至关重要。该文主要介绍了供水管网中污染溯源问题的研究背景和研究现状,对当前的代表性研究成果进行了分类综述,并对当前供水管网污染溯源研究中存在的问题和以后的发展趋势进行了分析和展望,为将来进行供水管网中的污染溯源问题提供一定的参考价值。     

建筑二次供水管网的漏损定位研究

面对建筑二次供水管网的漏损问题,现阶段通常采用检漏仪器配合人工经验的技术手段进行检测.针对上述方法耗时长、效率低等问题,提出一种数据驱动的增量式建筑二次供水管网漏损定位方法.该方法通过高频采集管网中各个压力监测点数据,建立未漏损工况下建筑二次供水管网压力数据集,并采用K均值算法对数据集进行聚类,形成不同时段压力特征数据,用以判断新采集的节点压力向量是否异常,进而判定是否发生漏损,并定位漏损节点位置.实验结果表明,该方法可实现建筑二次供水管网漏损定位,较现有方法发现漏损用时短、定位速度快等优势,具有一定的实用价值.     

基于用户水质投诉信息的供水管网污染源的追踪定位

用户对水质异常情况的投诉是反映供水管网整体水质状况的重要信息,但由于投诉信息具有滞后性、非量化等特征,目前尚未有基于这些信息的管网污染源识别方法.基于模式识别理论,提出了一种根据用户投诉信息追踪定位污染源的方法.该方法首先根据投诉节点的位置信息确定污染源候选节点集合,通过水质模拟确定候选节点发生污染后的用户水质投诉顺序,并以此为基础构建模式识别神经网络.考虑到用户投诉信息的特点,采用有噪声的样本对神经网络进行训练,并对不同类型噪声的样本进行测试.结果表明,训练后的神经网络可以有效地识别用户投诉信息模式,进而确定污染物注入位置.     

浅谈供水管网中途加氯设计和使用

近年来输配水系统的水质管理标准逐步提高,通过供水管网中途补充加氯的设计体会和运行使用经验简介,提出投加系统需注重工艺、设备的设计选型合理和使用简便、可靠,根据主管道特点确定合理的投加工艺,使投加设备满足管网的变化要求,实现精确调整。     

深圳市宝安区饮用水源保护对策探讨

铁岗-石岩水库,罗田水库、茜坑水库为宝安区境内最重要的饮用水源,现状水质均不能达标,污染来源干水源保护区内点源、非点源、内源等.为确保宝安区供水安全,必须采取饮用水源保护对策,如完善水源区内截排管网、削减点源污染、建设入库河流水质净化工程、实施一级水源保护区封闭式管理、控制内源污染、加强环境监管力度、完善在线监测和监控系统等.     

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。     

利用平原河网DO变化特点确定点源污染

水质监测与3S技术的结合产生了基于GIS背景数据支撑的纵向连续水质监测方法,它能够用于水质条件在时间、空间上都快速改变且污染严重的城乡结合部河道对点源污染和面源污染进行确定和评估。本文采用外业纵向连续水质监测结合内业GIS背景数据整合分析方法,对温瑞塘河支流--划龙桥河进行了典型案例研究。研究显示,对于平原型水库型河网DO值陡降处对应污染点源、DO值陡降率与点源排污量线性相关,采用连续纵向水质监测方法能够有效确定和评估流域点源性污染。     

浅谈供水管网水质的保障

分析了供水过程中管网水质污染的原因,提出了改善管网供水水质的措施。     

基于进化算法和水质模型的河口污染物溯源方法

近年来河口地区水体污染突发事件日益增多，快速识别污染源发生的位置、时间和总量，对于防控措施的制定具有重要的研究价值。为此本文基于河口地区潮流动力特征，通过变量解耦、优化遗传算法和水质扩散模型，提出了一套适用于河口地区的溯源方法。通过引入基于拉格朗日方法的大尺度粗筛，明确溯源范围，再基于考虑权重系数的遗传算法和适应度指标法，进一步优化污染源位置和发生时间，最后基于解耦模型实现泄露总量的判定，确保了计算效率和和预测精度。模型进一步应用于福建省泉州湾河口地区的污染源识别，研究结果表明，模型在单观测点信息源的情况下，仍具有良好的鲁棒性和溯源准确性，若观测点增加，通过交叉验证可消除观测误差的影响，给出更为准确的溯源结果，证实该方法不受限于实测数据源的多少，具有较好的推广和应用性。该方法可以辅助河口及海岸地区水污染的快速溯源和调查取证，协助相关部门采取必要措施减轻水污染造成的的不利影响。     

基于水力模型的供水管网分区管理在北方某市的应用

以实现某市供水管网分区管理为目标,在管网水力模型的基础上,根据北方城市供水系统的特定要求,将网络社区划分算法与管网分区管理理念相结合进行分区。结果表明:分区后东一区和西二区的管网压力有所上升,其他四个子区域压力呈现下降趋势,城市管网供水压力得以均衡。拓扑算法分区与理论分区相结合的管理方案能够有效降低管网漏失水量,提高供水安全可靠性。西二区一级水质百分比上升59.13%,其他区域水质发生不同程度变化,优质水百分比上升,水在管网中的停留时间得到有效缩短。管网分区后可为水务公司带来114.038万元的年收益。研究成果对改善供水管网管理及提高水务公司运行效率具有参考价值。     

供水管网水质模糊评价的探讨

供水管网水质评价是供水企业了解管网运行状况和用户水质情况的重要途径.针对管网水质评价结果难以量化的问题,提出采用模糊数学评价法对管网水质进行评价.首先建立水质指标因素集和评价集,然后采用专家打分法确定权重集,根据最大隶属度原则确定评价结果,最后以我国南方某市2008年供水管网浊度测试指标为例,进行水质评价计算,结果可靠合理,客观反映了管网水质状况,从而为供水管网运行管理提供了理论依据.     

基于GSM/GPRS的城域化管网泄漏监测与定位系统

针对城市供水管网的地下破裂和泄漏,设计了基于GSM/GPRS通信的远程泄漏监测与定位系统.由管网监测终端实时采集管网流量、流速、流向和压力,通过GPRS网络实现远程数据传输;系统基于GIS技术构建,针对供水管网突发性的爆管和地下泄漏特点,综合运用了负压波和流量检测法进行泄漏模式识别与漏点定位,可及时、准确的发现和定位泄漏点.该系统运用GPRS网络实现了低成本、高效率的城域化、网络化的管网泄漏检测,为城市供水管网的应急抢险提供了一个良好的平台,在实际使用中取得良好的效果.     

外部多水源给水管网水力计算程序的应用

基于求解管网恒定流方程组的Hardr-Cross法(哈代-克罗斯法)及其算法原理,研究管网图形网络结构与水力计算中数据结构的特征．引入虚节点和虚环,将外部多水源管网问题转化为单水源问题．结合某管罔规划设计,以环为主线的编程思路,用C语言编制相应的计算程序并通过调试．