改良型综合指数法在饮用水水质评价中的应用

提出了一种应用于饮用水水质评价的改良型综合指数评价法。该方法根据采样频率,将水质指标分为动态项和基准项两类,结合内梅罗法与单因子指数法对水质指标进行分类计算。并根据水质指标的危害性程度和水质安全重要性,对各项赋予一定的权重值,从而更好地保证水质评价的动态性和稳定性。将该方法运用于某市3个典型水厂的饮用水水质评价,结果表明,改良型综合指数法能够综合定量地反映饮用水水质的整体水平及变化情况,为饮用水水质的综合评价提供了一种科学、可靠的方法。     

水质污染大容量样本的快速模糊分级聚类法

本文针对水质污染评价分级界限存在的模糊性 ,应用模糊数学理论建立模糊分级聚类法。介绍了模糊分级聚类在水质污染评价中的计算方法及步骤 ,并对某地区水质污染进行评价 ,并与模糊聚类法计算结果进行对比 ,说明模糊分级聚类法是一种简单快速的好方法。     

饮用水水质评价体系建立的构想

随着饮用水标准要求的提高及公众对水质关注度的加大,相关管理办法的缺失或滞后越来越影响到对饮用水水质的客观科学评价。国际上其他国家对饮用水水质的评价,不仅包括对水质数据的分析,还对信息公开、客户认可程度、应急处置等管理要求加以评价。国内对饮用水水质结果的评价一般只限于检测结果对照标准限值判断是否合格,并计算水质合格率,目前尚缺乏完整统一的分析评价方法,带来水质结果评价的不可比性等问题。基于健康的目标,对水质数据的技术评价应优先考虑微生物或有毒有害化学物质,达到细分出水质差别的目的。提出了利用参数分级评分叠加型指数和参数相对质量叠加型指数两种多因子评价方法,将不同类别的水质指标按照对健康的影响程度加以区分,赋予不同的权重系数,综合叠加成一个概括的指数来评价水质。利用参数相对质量叠加型指数,在合格率为100%的情况下,仍可以细分比较出各水厂水质的差别。     

基于粗糙集理论对层次分析法的改进

基于粗糙集理论提出了指标相对重要度的计算公式,并对传统的层次分析法进行了改进,使之构造的判断矩阵具有客观性,从而可以提高评价指标权重值的客观性、科学性和可信性,最后用算例进行了说明,此改进方法计算方便,为评价指标权重确定提供了一种可靠、有效的方法。     

熵权模糊数学方法在水质评价中的应用

利用长江口6个监测断面的水质监测数据,比较了利用熵权法赋权与传统的评价因子赋权的差异,结果表明,当涉及多个评价对象时,采用熵权法对各评价因子进行赋权,只需1次计算即可,无需对每个监测点进行权重计算。     

地下水质量评价中两种确定指标权重方法的比较

目前,用于地下水质量评价的常用理论方法有模糊数学和灰色系统理论等。同一种理论方法中,如果指标权重的确定方法不同,其相应的评价结果也存在差异。本文针对确定指标权重的首尾比率法和聚类权法进行了比较研究,并以超标法和地下水质量标准(GB/T 14848-93)推荐方法进行验证。研究中以山西省运城地区的31个地下水质量样本为例,选择pH值、NH4+、Fe3+、Cl-、SO42-、NO3-、NO2-、F-、PO4-、总硬度、矿化度共11个指标,采用多属性模糊综合评价法进行了水质评价,其中指标权重的确定分别采用了首尾比率法和聚类权法。通过对评价结果的比较分析,认为:在地下水水质评价中,用首尾比率法确定指标权重的做法在原理和结果上存在重大缺陷;而用聚类权法计算指标权重在地下水质量评价中合理可行。     

基于灰色理论的海底输油管道近岸段风险评价

针对海底输油管道风险评价技术的重要性,介绍了一种应用灰色系统理论确定风险因素权重的方法,结合实例计算了海底输油管道近岸段的风险因素权重,并对指数法进行了修正与改进,从而使评价结果有较高的实用性和可靠性.     

河流水质类别评价的实例应用

根据2016年7月水质监测数据,从某河流13个断面的13项检测项目计算污染分担率,选取氨氮、溶解氧、高锰酸盐指数、石油类、BOD5、COD、总磷等7项指标,并采用单因子评价法、内梅罗指数法、综合标识指数法、模糊评价法共4种方法进行水质评价。本文分析了4种方法的优缺点,并指出将几种评价方法综合运用,对可能存在的污染进行考察,并对河流水质进行客观全面的评价。     

工程岩体c,ψ值选取的模糊-关联分析

在大量分析影响工程岩体物理力学因素基础上,筛选出影响工程岩体c,值的主要因素。探讨了用模糊数学理论选取c,值的方法,对制约模糊分析精度的权重计算方法进行了改进,提出了基于灰色关联度理论的分析方法,与其他几种方法比较,其计算结果更符合工程实际。     

滨海城市饮用水水源水质评价方法筛选

为更好地实现锦州主城区内各饮用水水源的水质评价,结合锦州市地下水环境现状对指标权重进行调整,主要应用单因子评价法、模糊综合评价法、主成分分析及灰色关联分析四种评价方法,对锦州主城区内四个水源的水质情况分别进行评价,并对评价结果进行对比和分析,最终筛选出最适宜锦州城市饮用水水源的评价方法。     

水质模糊综合评价模型的建立与应用

根据模糊数学的原理，建立了地表水环境质量模糊综合评价模型，利用该模型对江西省的乐安河进行了水质评价，介绍了模型应用于水质评价中的计算过程，证明该河流的主要污染物为有机物，为污染控制提供了科学依据。     

基于风险评估的供水管网水质监测点优化模型研究

供水管网内源污染和外源污染协同监测下的水质监测点优化选址一直是供水领域的研究难点。为进一步提升监测点选址的科学合理性,采用模糊数学集法分析管网区域污染物、管道完整度以及管网低负压情况,量化确定管网的风险评估指数。将基于风险评估的节点监测用时期望值纳入监测点优化选址模型,结合监测失效率、水量覆盖度和监测点占比这3个优化目标,完善选址优化体系并建立多目标优化选址模型。使用MATLAB软件搭载基于参考向量的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅲ)成功求解该多目标优化模型,得到帕累托(Pareto)前沿解集。最后,基于Modena算例管网进行研究,与传统复合监测目标优化模型选取的选址方案进行对比发现,基于风险评估的供水管网优化选址模型选取的方案能有效降低监测用时,提高了监测效率。     

岩溶隧道突水风险评价理论与方法及工程应用

 考虑地下工程地质条件的复杂性和风险本身的不确定性,以属性数学理论为基础,提出一种可实现定量评价的属性区间评价理论与方法,其核心在于风险指标的取值是一个区间,并提出适用于该理论的综合属性测度分析和属性识别分析方法,结合工程实例给出属性识别分析方法的采用原则。选取岩溶突涌水灾害的7个主要影响因素,构成突水风险评价的指标体系,建立相应的风险评价模型,并采用综合赋权法进行突水风险指标的权重分析。针对某一隧道段落的突涌水风险,采用建立的评价模型进行计算分析,并与现场情况和属性数学模型的评估结果作对比,验证该理论与方法的合理性及可行性,为地下工程灾害风险定量评价提供一种有效的方法和途径。     

OPTIMAL DESIGN OF WATER DISTRIBUTION NETWORKS USING FUZZY OPTIMIZATION

A new heuristic approach for the design of water distribution networks involving a robust fuzzy linear program optimization in which the capital costs of the network are minimized while maintaining the nodal heads at demand nodes within a satisfactory region as defined by the customers at those nodes is presented. Iterative interaction between the fuzzy linear program and a network solver is used to ensure hydraulic consistency. Level of service is modelled by the residual nodal head available at demand nodes with the subjective nature of customers’ satisfaction with the nodal head being represented through fuzzy sets which reflect more realistically consumers’ attitudes toward pressure variations in the supply of water. Non-probabilistic uncertainty in the demand is modelled by a trapezoidal possibility distribution function. The model is demonstrated by application to an example network.     

基于PNN神经网络的地下水水质评价及应用

概率神经网络是一种训练速度快、网络稳定、应用相当广泛的人工神经网络方法,它通过利用线性学习算法来解决非线性问题,在模式识别的分类问题中得到了广泛的应用。本文在阐述概率神经网络(PNN)原理的基础上,以我国地下水环境质量标准(GB/T14848-93)为训练样本,建立概率神经网络(PNN)模型,并将该网络模型运用于地下水水质评价。通过与灰色聚类法、模糊评判法和指标分类法比较,验证了该模型更为准确、可靠。     

城市供水管网水质的数字化调控途径与应用

针对大型城市供水管网水质信息的间隙性、被动性和延迟性特征,提出了管网水质数字化调控理念.从供水管网水质数字信息收集、管网水质信息的在线数字评估和管网水质模型构建方面对实现管网水质数字调控途径进行了分析.介绍了管网水质数字化调控技术在上海世博园区供水管网优化运行信息化平台中的应用.     

基于熵权集对分析与可变模糊集的水源地水质评价

通过运用集对分析法、熵值原理和可变模糊集,构建了水质评价新模型.该模型利用可变模糊集的思想,将熵值集对分析法得出的加权平均联系度作为相对差异度,计算水质的最终评价等级.采用该方法对2011年我国北方某市5个监测断面的6项水质指标进行了综合评价.结果表明,该水源地整体水质较好,4个监测断面属于Ⅲ类水体,1个检测断面属于Ⅱ类水体.与其他常规方法比较,该模型评价结果合理,计算简便.     

EXPLICIT CALCULATION OF WATER QUALITY PARAMETERS IN PIPE DISTRIBUTION SYSTEMS

Explicit algorithms have been developed for use in water quality studies and management of distribution networks with sources of dissimilar quality. The proposed algorithms can be effectively used for directly determining a variety of blended water quality parameters for a given set of network loading and operational conditions. The parameters include the spatial distribution of constituent concentrations, the flow influence characteristics of supply sources, and the water age distribution throughout the system. The developed algorithms are formulated analytically from mass balance relationships as contingent linear boundary value problems in conjunction with a topological sorting methodology. The resulting formulations yield coefficient matrices, of order equal to the number of junction nodes, that are triangular and positive definite. The parameter solutions sought are, thus, derived through a direct application of a one step substitution process. The proposed algorithms are both robust and efficient, and guaranteed to yield mathematically consistent solutions. Moreover, the algorithms are simple to understand and implement, and are well suited to the needs of those practicing engineers who wish to write and run their own programs. Two example applications are presented. Enhancement of distribution system water quality management is a principal benefit of the algorithms.     

Fuzzy system modeling for forecasting water quality index in municipal distribution system

An attempt has been made to develop a fuzzy expert system capable of establishing a criterion for predicting water quality index (WQI) in the various zones of municipal distribution system using pH, alkalinity, hardness, dissolved oxygen (DO), total solids (TS) and most probable number (MPN). The proposed expert system includes a fuzzy model consisting of IF-THEN rules to determine WQI based on water quality characteristics. The fuzzy models are developed using triangular and trapezoidal membership functions, with centroid, bisector and mean of maxima (MOM) methods for defuzzification. Further, the performance of fuzzy models is compared with adaptive neuro fuzzy inference (ANFIS) models. ANFIS models are developed by using triangular, trapezoidal, bell and Gaussian membership function. The study reveals that fuzzy models outperform ANFIS models for all water quality classes. Out of twenty nine zones in the study area, for twenty two zones fuzzy model with triangular membership function performs better than trapezoidal membership function and, for sixteen zones, the centroid method, for seven zones bisector and for remaining six zones MOM method of defuzzification performs better.     

北川新县城可持续水系统构建及其安全保障研究

从可持续的健康城市水系统的构建入手,分析北川新县城水系统安全保障的相关问题,通过综合考虑新县城水系的水质、水量及滨水环境情况,以构建完整的水循环体系为目标,通过暴雨径流管理模型(SWMM)划分河流流域单位,进行水资源分析与优化配置,提出生态型水质改善的方法措施,为水系统的安全运行提供保障。