供水管網水質模型校正及水質監(jiān)控研究.pdf

1、本文圍繞給水管網水質模型校正問題進行了相關基礎性研究，并通過對二次加氯站布置研究討論了水質監(jiān)控的相關問題。 首先，基于多組分物質混合理論，利用EPANET2.0和EPANET-MSX工具包編程模擬計算，采用蒙特卡羅模擬的方法對影響水質模型準確性的主要參數進行了不確定性分析，結果表明，各水源不同水質主體余氯衰減系數Kb和管壁余氯衰減系數Kw較之其它參數對于水質模型節(jié)點余氯濃度不確定性影響程度較大；在此基礎上，對兩個水源不同水質的水

2、流在管網中混合運行后的各管段主體水流余氯衰減系數進行了確定估計，并基于該方法對多個水源不同水質供水管網管道的主體水流余氯衰減系數的確定進行了擴展，經過算例驗證表明，該研究為管網水質模型中主體水流余氯衰減系數的確定提出了一種更為快捷的方法；基于管壁余氯一級衰減模型，建立了多工況下管壁余氯衰減系數校正的優(yōu)化模型，采用Max-Min蟻群算法求解給水管網管壁余氯衰減系數校正數學模型，算例證明了該校正模型方法的正確性和可行性，為更加準確地描述管網

3、水質模型和更好地解決水質問題，提供了新的研究途徑。 其次，基于D-優(yōu)化方法和一次二階矩(FOSM)理論，定量研究了給水管網水質模型管壁余氯衰減系數和模型預測值的不確定性問題，研究表明，在節(jié)點流量較大情況下，采集校正數據得出的校正參數的不確定性比較小，模型預測值不確定性相對較大，供水管網水質模型不確定性研究為水質模型系統(tǒng)全面校正提供了一定的依據和方法；基于水質模型參數及模型預測值不確定性研究，提出了以模型參數不確定性最小及采樣點設

4、計花費最小為目標函數，建立了水質模型校正的采樣點優(yōu)化布置多目標數學模型，采用NSGA-II多目標遺傳算法對該模型進行了求解研究。通過算例分析，結果表明該方法有效可行，對于水質模型校正的采樣設計問題具有一定的參考價值。 再次，以管網供出的達標水量最大為目標函數，結合加氯站布置的部分影響原理，建立了二次加氯選址的數學模型，采用粒子群優(yōu)化算法對一級二次加氯點布置優(yōu)化進行了優(yōu)化選址，取得了較好效果；引入管網余氯與來自水源有機物反應衰減的

5、水質模擬模型，以管網中包括水源地在內的各加氯站總加氯量最小為目標函數，考慮余氯與有機物反應后各節(jié)點余氯濃度及所對應副產物濃度符合要求為約束，建立了二次加氯投加量的優(yōu)化模型，采用遺傳算法對該模型進行了優(yōu)化求解?；谝杂嗦葷舛戎禐榛A的管網水質服務水平的理論，對二次加氯前后管網水質服務水平情況進行了評價比較，結果表明，采用二次加氯站優(yōu)化結果相對未設置二次加氯站之前，不僅提高了服務水平，有效地減小了投加氯總量，而且避免了余氯量過大及由此可能產