供水管网水质模型中余氯在主体水中的衰减情况分析

在供水管网中,影响余氯消耗的因素有很多,本文主要研究影响余氯在主体水中衰减的因素.通过研究发现,主体水中p H的变化对余氯衰减速率常数(kb)的影响不大,而随着温度(t)、初始氯质量浓度(C0)以及有机物质量浓度(TOC)的变化,kb均有显著变化,这些变化可以用一级反应动力学模型模拟出来,并建立主体水余氯衰减水质模型.将模型应用于实际管网中,可增强模型的实用性.     

城市给水管网水质模型的研究

提出了在城市给水管网中建立水质模型的两种方法：第一种是有外部输入的自回归模型ARX；第二种是神经网络模型ANN，两种模型的建立都是以天津市某小区给水管网水质监测的数据为基础的，模拟的结果显示这两种模型有相近的性能，但是在本实验情况下，ANN模型比ARX模型有更好的预测能力．     

供水管网水质监测点优化选址研究

针对复杂管网水质比例矩阵求解困难的问题，利用递归方法求解水质比例矩阵,由此得到给定覆盖标准下的覆盖矩阵.以覆盖水量最大为优化目标，提出基于离散二进制编码的微粒群优化算法(DBPSO)优化供水管网水质监测点(WQMS)的选址方法,并给出了详细的计算步骤.算例计算结果表明，用递归方法求解复杂管网的水质比例矩阵具有较高的时间效率且编程容易实现.基于DBPSO算法的WQMS选址方法具有较高的搜索效率，在给定的监测点数目下能够快速找到最优的监测点位置，通过监控监测点的水质状况能够最大程度地了解整个供水管网的水质信息，为供水管网WQMS的优化选址提供了一种新的途径.     

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。     

面向大规模供水管网的水质监测点布局优化

在供水管网的重要位置布设一定数量的水质监测点,对管网水质进行实时监测,是保障水质安全的有效途径。现有水质监测点布局优化方法的研究大多针对小规模管网,在复杂的大规模管网中迭代求解效率和解集质量低,难以实际应用。为此,针对大规模供水管网节点数量众多且邻近节点相似程度较高等特点,以最小化监测时间和最大化污染事件覆盖比例为目标,建立水质监测点布局优化求解框架。该框架使用基于复杂网络重要性指标和耦合水力特征综合评价的节点筛选模型,对大规模管网中的重要节点进行污染事件模拟,并基于节点空间相似性改进遗传算法的演化策略,提升解集质量。针对实际大规模管网的模拟实验表明,此方法能解决供水管网规模较大时迭代效率和解集质量低的问题,获得有效的水质监测点布局。     

基于加权最小二乘法的供水管网节点流量校核

管网水力模型是实现供水系统现代化管理的重要工具,要使水力模型能比较准确地反映管网真实运行状态,达到预期使用目的,其中的参数需要校核。将管网节点流量校核作为优化问题,采用加权最小二乘法逐步迭代求解,与已有研究相比,采用矩阵分析法推导供水管网雅克比矩阵解析式,引入水量分配矩阵聚合节点流量,将欠定问题转化为超定,提高了校核的计算效率和结果的可靠性。采用简单管网阐明了雅克比矩阵的计算、节点流量的聚合及梯度向量的构造,利用实际管网验证了方法的实用性。     

横山桥镇农村供水管网水质模型构建及应用

针对农村供水管网水质现场实测的局限性和模糊性,采用EPANET构建余氯和三卤甲烷的水质模型进行实时模拟,将熵权理论应用于水质模糊评价,并以横山桥镇农村供水管网为实例展开研究,及时发现了供水管网中评价点4处水质不合要求,采取措施改善水质.结果表明该模型对确保供水安全具有一定的应用价值.     

城市供水管网仿真模拟分析平台的开发与应用

针对人们对城市供水安全性要求日益提高、供水系统的规模不断扩大、复杂性随之提高等问题,对城市供水管网仿真建模与软件开发技术进行了系统研究．首先,对供水管网参数测试分析技术进行研究,较为准确地掌握了整个供水管网的用水量负荷、用户用水模式及变化规律、压力分布规律及主要供水管段的实际过流能力等状况,建立供水管网仿真模拟数据库．在此基础上,以供水管网科学合理运行、保障供水水质等为目标,结合供水管网在线监测技术,以某城市开放式区域供水管网为例,建立了该区域供水管网微观水力模型,并开发了城市供水管网仿真模拟分析平台．该平台具有良好的扩展性及实用性,目前正在某城市进行应用．     

供水管网中余氯浓度模拟计算及工程应用

供水管网中的余氯浓度指示供水管网水质安全状况,手动或者在线仪表检测余氯浓度,都不能全面地动态地反应整个管网余氯的变化规律.在供水管网数字化水力模型基础上,运用拉格朗日动态水质算法对中国南方某市管网余氯量进行了仿真计算,并采用分布式并行遗传算法对水质模型参数进行了校核,最后模拟的结果和现场实测结果非常吻合.这表明,经过校核的水质模型具有一定的工程应用价值.     

基于水质指数的给水管网属性识别模型

给水管网中各监测点的水质因子项目繁多,仅仅靠单因子指标不能反映出监测点的水质总体情况,也不利于将水质状况对外发布.为了对给水管网水质进行总体的综合分析,需要进行综合性的科学评价.本文讨论了三种水质指数评价模型:原始水质指数模型、水质综合指数模型、Nemerow水质指数模型,阐述了不同水质指数的原理并给出了具体计算公式.结合实例分别应用三种水质指数模型对管网水质进行评价.实例证明:水质指数模型具有综合概括、简明扼要的特点,使给水管网水质的评价结果更加客观、合理.     

给水管网水质模型管壁余氯衰减系数校正

针对给水管网水质模型中各管道管壁余氯衰减系数难以确定的问题,采用余氯衰减一阶反应模型以及拉格朗日时间驱动动态水质模型,以管网节点余氯浓度作为校正数据,建立了在多工况下管壁余氯衰减系数校正数学模型.提出了基于极大极小蚁群算法的管壁余氯衰减系数校正方法,将可视度与经验余氯衰减系数值相对应,选择最优蚂蚁进行信息素更新.为避免陷入局部最有解,将信息素值限定在一定范围内.在优化求解过程中采用国际通用水力水质模拟软件EPANET2获得所需的校正数据.算例结果表明,在管网水力模型准确和节点流量已知的前提下,采用极大极小蚁群算法对管壁余氯衰减系数进行校正,能够使模型节点余氯浓度的计算值与测量值更好地吻合.     

城市给水管网水质研究与进展

从管网水的水质稳定性、有关消毒剂和消毒副产物的研究、给水管网材质对管网水质的影响、建立管网水质监控数学模型及仿真系统的研究等四个方面系统的介绍了目前给水管网水质研究的国内外现状,提出了今后城市给水管网水质研究的重点和发展趋势．     

给水管网管道摩阻校正方法研究

为了提高给水管网管道摩阻系数校正的稳定性和惟一性，提出了新的摩阻校正方法.当节点流量已知时，分析节点压力受管道摩阻变化影响的敏感度矩阵，在敏感度较大的节点上收集校正数据；对大敏感度管道单独校正、对其他管道进行分组校正，从而减少了校正变量的个数；模拟管网的多工况运行，收集足够多的校正数据；将管道摩阻系数的经验估计值引入到蚁群算法的优化计算过程中，提高优化计算的收敛速度.算例分析表明，采用上述方法校正的给水管网水力模型在实际应用中得到的节点压力值与实际节点压力值更为匹配.     

Study on hydrodynamics associated with quality of water in water distribution system

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Research on corrosion mechanism of water distribution system

Pipes serving for water distribution system for different years in northern city,were chosen as objectives for study.The shape and component of corrosion scales were measured,and formation mechanism of corrosion was also analyzed.The corrosion mechanism of pipes was studied on the sides of electrochemistry and microbe.The solution to eliminate corrosion scales in water distribution system was also proposed.The results show that the specific surface areas of five corrosion scales are between 41.35 and 132.3 m2/g and the dimension of corrosion scales enlarge with the increase of serving age,which could induce the decrease of water flow cross-section.     

工程质量监督检查方式存在的问题及建议

简要分析了当前建设工程质量监督检查方式存在的问题,针对性地提出了一些相应的建议。     

基于分区模型的城市供水管网压力监测点布置

为掌握整个城市供水管网的压力分布情况,提出基于供水管网分区模型的压力监测点布置方法．首先采用欧氏距离度量供水管网中任意两两节点在一个运行周期内水压波动的相似度;然后按照给定的分区内最大允许欧氏距离限定要求,依次对每根管段上两个端节点的子区归属进行判断,从而实现对管网的分区;最后在各子区内选择一个最能代表本子区节点水压波动情况的节点作为压力监测点．将该分区布置模型应用于东北某市开发区的供水管网,分区结果表明,各子区内的所有节点是连通的,任意两两节点间的欧氏距离均在给定的最大允许值范围内,并且不同的最大允许欧氏距离形成不同精度的分区方案．在各子区内布置一个压力监测点,当压力监测点布置数目为4时,平均相对误差为4.53％,此时基本能反映供水管网的压力分布情况.     

南方某城市给水配水系统中亚硝酸盐状况调查

针对采用氯胺消毒的供水系统中存在的亚硝酸盐超标的现象,对南方某市供水管网中硝酸盐情况进行了调查,探讨管网中亚硝酸盐现状,变化规律和亚硝酸盐生成的影响因素．调查发现,某市管网中亚硝酸盐超标严重,需要引起重视;原水生物预处理前亚硝酸盐浓度呈周期性变化,每年春夏之交浓度最高,预处理后亚硝酸盐浓度大幅度降低;管网中亚硝酸盐的生成受水温、余氯、氨氮等多方面水质参数的影响．