供水管网节点水龄变化规律研究

运用EPANET2管网水力水质计算机模拟软件,对两种不同形式的管网进行分析,模拟了同一管网中不同位置的节点水龄变化,分析总结供水管网节点水龄的变化规律,为进一步研究节点水龄与余氯的变化关系,及供水管网中水质安全性评价和水质改善提供了参考.     

基于MATLAB遗传算法工具箱校核供水管网余氯模型

以EPANET2.0管网计算软件为平台,在准确的供水管网水力模型的基础上,搭建供水管网水质余氯模型,确定管网主体水余氯衰减系数和管壁余氯衰减系数。利用MATLAB遗传算法工具箱校核余氯模型,通过调整管网主体水衰减系数和管壁余氯衰减系数来提高管网余氯模型精度。     

给水管网系统的性能评价

对给水管网性能评价从结构、水力、水质三方面分析。利用控制回路的思想,提出了给水管网系统性能评价方法。并选择节点余氯为状态变量,通过EPANET的水质分析功能,对某城市给水管网进行模拟计算。利用服务性能曲线、归纳函数,对模拟结果进行性能评价,得到整个管网的节点余氯评价值。最后对该方法的适用性进行了总结。     

给水管网系统的性能评价

对给水管网性能评价从结构、水力、水质三方面分析.利用控制回路的思想,提出了给水管网系统性能评价方法.并选择节点余氯为状态变量,通过EPANET的水质分析功能,对某城市给水管网进行模拟计算.利用服务性能曲线、归纳函数,对模拟结果进行性能评价,得到整个管网的节点余氯评价值.最后对该方法的适用性进行了总结.     

基于节点水龄的供水管网水质研究

在分析供水管网动态水质模型的基础上,利用EPANET软件对某城镇供水管网的管段流速、节点水龄和余氯浓度进行模拟.结果表明,在同样的水力条件下,供水管网中节点水龄与余氯浓度的变化趋势互补,当管道的水流速度增大时,管网中对应节点的水龄变小、余氯浓度增大;根据<生活饮用水卫生标准>(GB 5479--2006)规定的余氯浓度,可以得到供水管网的允许节点水龄和允许节点最大水龄,为管网的安全供水提供了科学依据.     

EPANET软件在城市区域供水管网中的应用

介绍了EPANET软件的功能及其应用,利用该软件对某城市区域供水管网进行了水力和水质动态模拟,通过分析管段水力工况变化及节点余氯衰减变化规律,提出了一些管网优化的措施,以保证供水安全可靠,进而满足城市居民的用水需要。     

多水源供水管网余氯与节点水龄关系研究

为系统地研究多水源供水管网中余氯随节点水龄的变化规律,运用Microsoft Visual C++编程对某大城市局部供水管网进行供水区域划分,并结合MFC开发系统将每个供水区域以界面形式显示出来。运用EPANET 2计算管网节点水龄值和余氯值,并用实测余氯值进行参数率定。以每一个供水水源为起点、其供水区域内的管网末梢为终点,将每个节点余氯值和水龄值进行曲线拟合分析,得到拟合方程,这为进一步应用节点水龄评价管网水质提供了理论依据,也为水质安全保障及供水系统的调度管理提供了技术支撑。     

水质模型在提高管网余氯措施模拟中的应用

以郑州市现状水力模型为基础,对软件水力追踪和水质模拟功能进行开发及应用,可实现管网水龄计算、余氯衰减模拟、供水区域追踪等功能。建立管网余氯模型,可模拟管网中余氯的总体水平和变化情况,可为南水北调通水后管网"黄水"控制措施的制定提供重要依据。通过模拟以及结合研究成果预测水质风险区,可提高应对水质风险能力。同时,可根据管网水中余氯衰减情况和管网末梢的余氯水平,指导水厂加氯量。     

基于EPANET的供水管网三卤甲烷模型

分析了基于EPANET的供水管网三卤甲烷(THM)生成模型的原理,并在此基础上利用EPANET建立了横山桥镇供水管网的THM模型,而且实测值与模拟值的差值远小于允许误差(30μg/L)。可见,利用EPANET建立的THM水质模型比较符合实际,能较准确地反映THM在管网中的浓度分布情况。     

城市供水氯投加优化控制

在城市供水存在多点加氯时,为在各节点余氯满足要求的情况下达到总投加量最低或较低,同时实现水力优化调度,建立了氯投加优化控制模型。该模型以各泵站总耗费最低与氯总投加量最小为目标函数,以各泵站出水水量与水压、各投加点氯浓度为变量;水力与水质仿真模拟均采用EPANET软件;该模型采用改进非控制排序遗传算法(NSGA-II)求解。将该模型应用于我国S市供水管网,模型所得解使得平均氯投加量浓度得到降低。     

基于遗传算法的大型给水管网模型C值校核

针对给水管网模型建立过程中存在的偏差问题,通过收集管网运行中的实测数据及对管道合理分组,建立了给水管网的校核模型,运用遗传算法对不同管材、管径及铺设年代的管道的摩阻系数进行了校核.计算结果表明,该模型的模拟值与实测值基本吻合,可以达到预定的精度要求.     

用EPANET水力模型优化乡镇供水管网

利用EPANET水力模型对常州市罗溪镇供水管网进行了水力计算,结合实际测量结果分析了管网供水压力不足的原因,并对现状管网进行了优化,满足了该镇居民对水量与水压的要求。     

The USEPA's distribution system water quality modelling program: a historical perspective

Hydraulic and water quality models have become widely used to understand both the hydraulic behaviour, and the fate and transport of contaminants in drinking water distribution systems. Research conducted by the United States (US) Environmental Protection Agency (EPA) played a major role in the development and application of hydraulic/water quality modelling in the United States and throughout the world. Eventually this research led to the development of EPANET, an integrated hydraulic/water quality model, and had a major influence on the implementation of the United States Safe Drinking Water Act (SDWA). The modelling research conducted by the US EPA has helped many drinking water utilities throughout the world alleviate public health threats due to the deterioration of water quality in drinking water networks. The US EPA has provided over 100 000 downloads of the EPANET software over the last 2 years.     

Optimal scheduling of booster disinfection in water distribution networks

Booster disinfection stations are the solution alternative to maintain required disinfectant residual concentration in water distribution networks. In the present study, an optimisation problem to determine the optimum injection rates is solved. The minimisation of the total injected mass is considered as the objective function which is subjected to bound constraints on chlorine concentration. Two formulations are used for the linear optimisation problem, with and without considering the initial concentrations as unknowns. Determination of variable network hydraulics and chlorine concentrations is achieved by EPANET. A C++ code was developed to interface with EPANET by means of the EPANET Programmer's Toolkit for optimisation of the disinfectant mass applied to the network. Finally, a cross check is achieved in EPANET software for both disinfectant residual concentrations and linear superposition principle.     

排水管道泥沙淤积深度估算方法研究

运用C#编程语言实现了SWMM模型参数的自动提取,通过创建BP-人工神经网络实现了节点水深值与模型参数值之间的非线性拟合,基于模型参数率定的思路提出了一种排水管道泥沙淤积深度的估算方法,并且以G市某雨水排水系统为例,采用4场降雨数据对模型进行了校核与验证。结果表明,通过两场降雨数据的验证,对于管径为1.2~1.8 m的管道,淤积深度预测值与实测值之间的绝对误差均在4 cm以内;模拟结果和实测数据的水深峰现时间偏差均低于实测数据历时的5%,峰值的数值偏差均在3%以内;场次3和场次4两场降雨4个监测点的水深预测值与实测值的平均相对误差分别为3.35%、2.98%,2.75%、2.51%,7.39%、6.77%,5.53%、8.15%,说明该方法能够对排水管道淤积情况进行有效预测。     

给水管网脆弱性评价

利用EPANET 2模拟管网节点的污染物浓度变化,得到模拟结束时整个管网暴露在污染风险中的服务人口百分数,并根据百分数的大小将管网节点的脆弱性评价为红色、橙色、绿色三级,红色对应的暴露服务人口百分数最大,橙色其次,绿色最小;同时结合一管网算例给出了详细的脆弱性评价过程和计算结果。该评价方法可以帮助决策者有针对性地制定应急措施,最大限度地降低用户饮用被污染水的风险。     

给水管网耦合优化调度模型的建立及应用

引入节点水龄作为优化调度的约束条件,以EPANET 2.0作为管网水力平差计算和水质模拟工具,建立了一种多水源管网的耦合优化调度模型,并采用双重遗传算法对其进行求解.该模型简化了变量空间,加快了收敛速度,提高了求解效率.将此模型应用于实际管网,取得了较为明显的优化效果.     

A comprehensive bulk chlorine decay model for simulating residuals in water distribution systems

Chlorine decay models provide efficient ways to develop disinfection strategies for water distribution systems, provided they account separately for bulk and wall decay, and accurately describe decay with a single set of coefficients. The augmented two-reactant (2RA) model is shown to be the simplest model to accurately describe effects of rechlorination dose/timing on bulk chlorine decay, in combination with effects of initial concentration and temperature over long periods. The two-reactant (2R) and variable reaction-coefficient (VRC) models provided predictions of comparable accuracy under higher and successive rechlorination doses at constant temperature. However, the 2RA model provides a more general basis for strategy development, as the VRC model cannot describe the effect of temperature variation. The minimal data-set required for 2RA calibration was similar for all cases considered. The 2RA model is readily applied by incorporation into system modelling software such as the multi-species extension (MSX) to EPANET software.     

SVM的信息粒化时序回归预测城市用水量

利用基于信息粒化的支持向量机预测模型对某市11个月的时用水量数据进行模拟训练,对下一个月的每日最高时用水量进行预测.首先提取每日的最高时用水量,再将每7个数据变换为一个三角型模糊粒子,该模糊粒子中的三个参数Low、R和Up分别代表一周内最高时用水量变化的最小值、平均值和最大值,然后利用SVM对最高时用水量及Low、R和Up进行预测.针对SVM在预测时调整自身相关参数困难的问题,提出了运用网格法对模型中的参数进行优化选择.实例分析结果表明,该模型建模速度快,预测精度高,且实用性强.     

爆管事故对多水源管网供水分区的影响

基于图论理论,建立了多水源供水管网的供水分区模型,结合EPA管网模拟软件,采用C++平台实现了供水分区算法.通过对爆管事故发生管网前后供水分区的研究,得到了爆管事故对于多水源管网供水分区的影响规律,事故管段的输水能力强弱直接影响到供水分区变化的程度,并在实例管网中得到了很好的验证,为管网在事故发生及关阀抢修时的水量调配提供了技术支持.