基于覆盖水量的水质监测点选址模型改进及应用

研究了给水管网水质监测点优化选址问题,分析了覆盖水量法存在的缺陷,提出了一种基于覆盖权重水量的优化选址方法,即在覆盖水量选址模型中引入节点水质权重。覆盖权重水量法同时考虑了节点水量与水质在空间上的分布,以及周围管道属性对节点代表性的影响,提高了监测点选址的代表性。将覆盖权重水量法应用于重庆市某区给水管网进行水质监测点优化选址,并与覆盖水量法进行对比。结果表明,在同一监测点水平,覆盖权重水量法求得的监测点选址更具有代表性和实用性,可为同类城市给水管网水质监测点选址提供参考。     

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。     

基于覆盖集的突发污染水质监测点优化选址模型改进

研究了给水管网突发污染水质监测点选址的方法,分析了覆盖集法存在的缺陷,并针对这些缺陷提出了一个基于覆盖集原理模型的改进方法,即在基于覆盖集法的突发污染水质监测点优化选址模型中引入报警域,同时考虑节点发生污染事件的概率。为了验证改进模型的合理性,将传统覆盖集法和改进的覆盖集法应用于同一个案例管网优化选址分析,结果表明改进的覆盖集法求得的选址方案更合理。     

城市排水管网监测点优化布置的研究与进展

城市排水管网监测对于排水管网及城市雨洪管理具有重要意义。开展排水管网监测的主要目的,一方面是及时发现运行风险,提高对城市内涝或排水管网溢流的预警预报能力;另一方面是积累排水管网的长期动态运行状况数据,用于城市排水管网运行情况的评估与诊断。通过总结目前有关排水管网监测点优化布置的相关研究,结合给水管网优化选址的方法,将现有研究所用方法分为以统计学理论为基础和以运筹学理论为基础的两种方法,并分析了现有研究存在的不足,提出了今后排水管网监测点优化布置的可行思路,包括使用模型模拟技术、强化自动识别技术、对监测方案进行定量化评估等。     

给水管网压力监测点的布置方法

根据给水管网构造理论，应用水力学和拓扑学基本原理，建立了给水管网节点压力的灵敏度矩阵和方程，通过灵敏度分析可解决给水管网压力监测点的布置问题。该方法弥补了现有节点压力灵敏度分析理论的缺陷，改变了供水行业依靠经验布点的传统方法，为供水运行管理中压力监测点的布置提供了新的思路。     

基于GIS的老城区路外停车设施选址布点研究——以巩义市老城区为例

科学合理地进行停车设施选址布点规划已经成为研究并解决“停车难”问题的当务之急。文章在对区域内规划目标的路外停车设施泊位需求量进行科学预测的基础上,借助GIS软件构建了路外停车设施选址“初选—修正—再核实”的最优选址模型,对适宜性选址的布点精确优化。以巩义市老城区社会性客车的路外停放设施为研究对象,探求其路外停车设施选址布点的位置及规模,验证该选址方法的可行性和合理性。     

杭州市某污水管网水质在线监测系统设计

建立污水管网水质在线监测系统,掌握污水管网实时水质情况,是缓解下游污水处理厂进厂水质超标、保障污水处理厂正常运行的有效手段.以杭州市某污水管网水质在线监测系统为实例,介绍了监测点的选择方法、检测仪表的选型以及监测点工程设计方案,为类似污水管网水质在线监测系统的设计提供了参考.     

深基坑工程深层水平位移测点优化布置研究

在深基坑监测中，为得到更为精确的基坑边坡变形曲线，针对深层水平位移监测点布置模型问题，通过对曲线拟合误差的理论分析，得到一种更为高效的监测点布置方案。相比常规等距布点方式，该方案拟合得到的变形曲线更接近实际变形曲线。在基坑深层水平位移监测测点数量不变的条件下，经过对常规布点拟合曲线和优化布点拟合曲线的误差对比分析，结果表明优化点拟合曲线的误差远小于等距的监测点拟合曲线误差，平均误差率下降了7.3%～46.81%。该优化布点模型可提高监测点利用效率，为实际工程提供监测布点方案参考。     

基于NSGA-Ⅱ的给水管网压力监测点多目标优化布置

针对给水管网压力监测点优化布置过程中采用单目标函数得到的优化结果不能代表多方面综合因素的问题,以监测点压力监测范围及监测点覆盖节点需水量作为目标函数,管网水力连通性、管网节点压力相关性、管网节点水量影响条件作为约束条件建立多目标压力监测点优化布置数学模型,并利用Matlab平台通过非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解。将该模型应用于某园区实际管网中,并分析不同约束条件的参数取值对模型所得优化结果的影响程度,以提高监测点布设方案的代表性,同时也验证了NSGA-Ⅱ求解多目标给水管网压力监测点优化布置模型的有效性。     

浅谈城市配水管网水质监测与水质管理

在保证城市供水水源水量的前提下,有效提升供水水质特别是配水管网水质,保证到户龙头水水质合格,是当前全面落实《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）的重要任务.阐述了影响配水管网水质的主要因素、管网水质监测的主要指标、管网水质监测的现实意义、管网水质监测技术手段和管网监测系统的主要作用,并从水质仪表的选型以及水质监测点的合理选择方面分析了管网水质监测存在的主要问题,旨在为供水企业管网水质监测与水质管理工作提供参考.管网水质监测系统有助于为开展管网建模与计算机辅助决策系统的建设创造有利条件,完善供水企业的水盾管理工作.     

天津市给水管网水质在线监测系统

分析了给水管网水质在线监测系统的内涵,结合监测度、监测度矩阵、监测点覆盖水量、仪表集成、数据传输、中央控制管理系统等介绍了天津市给水管网水质在线监测系统的建设过程,主要包括在线监测点位置的优选、在线监测系统的集成及其功能,并对下一步系统的拓展进行了展望。     

城市给水管网的水质变化规律研究

给水安全输配是保障饮用水水质的重要环节，对管网水质变化规律进行研究可为改善管网水质、建立水质模型提供基础数据。以天津市的给水管网为研究对象，沿水流路径开启消火栓放水进行测试，考察了余氯、浊度、TOC和三卤甲烷等主要水质参数在管网中的变化规律。结果表明，管道属性对水质有较大影响，并呈现出明显的规律性；为防止水质恶化，应定期排放管网末梢的死水。     

小区配水管网改造方案分析

饮用水从水厂到用户的输送过程中,小区配水管网将对水质产生重要影响,因此小区管网改造成为提高管网水质的有效措施.小区管网改造前,对改造的必要性、改造方案进行充分论证是保障改造工程能够完成预期目标的基础,而水质分析、材料浸泡试验和技术经济对比分析则是选择最佳方案的重要手段.     

广州市西江引水工程水质预警系统研究与实践

为全面和实时掌握西江水源水质基本状况、变化趋势和规律,有效监控水源水质污染事故,强化水源水质监测和预警作用,以西江水源水质在线监测系统为基础,在国内首次建成了具有三道防线(水源地取水口、鸦岗配水泵站和水厂入口)的水源水质预警系统,提高了对水源突发水质污染事件的预测、预警和处置能力,对于保障广州市饮用水安全具有重大意义.重点介绍了西江水源水质在线监测系统的基本情况,包括水质指标选择、在线监测仪器配置、系统组成和基本特性,对城市水源水质预警系统的建设具有参考意义.     

基于灵敏度分析和蚁群算法的管网监测点优化选择

针对管网水力模型校正中监测点的优化计算不容易得到最优解、运算时间较长等问题，采用蚁群算法进行求解。由于管网节点的灵敏度矩阵与监测点最优解之间存在一定的对应关系，且充分利用探索信息可以明显提高蚁群算法的优化计算性能，因此考虑将蚁群算法中的探索信息与灵敏度值进行对应。算例结果表明，与穷举法和遗传算法相比，在参数相同的条件下该法可有效减少优化计算的运行时间。     

给水管网流量监测点优化布置的研究

在摄动分析的基础上建立了给水管网的流量敏感度方程,通过敏感度分析给出了流量监测点的优化布置方法,并通过一小型给水管网算例验证了该方法的有效性和可靠性.结果表明:该方法不仅可以找出管网中流量的最敏感点,还可以根据敏感度排序进行管网分区;按照正常用户流量确定的流量监测点仍能满足非正常情况下(用户流量发生较大变化)的流量监测.     

南方某市供水管网水质在线监测管理系统的建立

以南方某市为例，介绍了其供水管网水质在线监测管理系统的建立过程。首先，对系统进行总体设计，确定在线监测点的位置、数量和在线监测指标，选定在线监测仪器和在线数据传输方式。其次，基于管网水质在线监测信息建立了水质在线监测管理系统，可实现数据库连接、列表、查询、统计报表打印、实时监测数据显示等功能。最后，依据统计分析与人工智能的方法建立了三种水质预测模型，并将其与水质在线管理系统集成，实现了对供水管网主要水质指标的在线监测、管理与预测。对该系统采用管网实测数据进行考核、验证，结果令人满意。     

氯胺消毒给水管网中的硝化作用及其控制

介绍了氯胺消毒管网中的硝化作用及其控制方法。研究表明,在采用氯胺消毒的给水管网中,存在着硝化反应发生的可能性。硝化作用会造成出水亚硝酸盐含量升高、消毒剂含量降低、异养菌繁殖等危害,水中的氨氮是引起该问题的主要原因。国外对氯胺消毒管网中硝化作用的研究主要集中在硝化作用与水质的相互影响方面,但对硝化作用成因的研究还不系统,部分研究的结论还属于推断性结论。目前我国部分城市给水管网中已经出现硝化现象,但还没有对氯胺消毒产生的硝化作用进行系统研究,指出在我国开展给水管网中硝化作用的研究是非常必要的。     

供水系统预警监测站的优化布置

城市供水系统易受到意外的污染或蓄意的破坏,建立预警系统是保障供水安全的重要途径。对给定数量的监测站,以检测到各污染源节点所需总体时间最短为目标,采用0-1整数规划法来对其进行优化布置。算例结果表明,当采用该方法优化布置监测站后能够及时检测到节点和管段上发生的外部污染事件,并确定污染源的位置。随着监测站数量的增加,则检测到单个污染源节点所需的时间及其总体时间都呈下降趋势。