检索结果-南通市图书馆

中国给水排水 2003年第6期19卷 42-43页

作者：刘星单金林郝静敏章艺天津大学环境科学与工程学院天津300072 山东大学山大科技股份有限公司山东济南250061

　介绍了管网中余氯消耗动力学机理并在此基础上建立了管段余氯衰减模型,采用拉格朗日———时间驱动法编程对模型求解。将此模型应用于实际管网得到了较好的模拟效果。

关键词：余氯衰减模型拉格朗日——时间驱动法水质模型

基于水力模型的T市供水管网余氯衰减模型构建与应用研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于水力模型的T市供水管网余氯衰减模型构建与应用研究

作者：王烨沈阳建筑大学

学位级别：硕士

饮用水水质关系到人民的身体健康,人们对于供水系统的要求已经从满足水量水压供给逐步提高到对于水质的要求上来。经水厂处理后的出厂水,其水质已经满足国家饮用水水质标准,但由于市政管网的庞大、复杂,如同一个巨大的反应器,水在其中... 详细信息

饮用水水质关系到人民的身体健康,人们对于供水系统的要求已经从满足水量水压供给逐步提高到对于水质的要求上来。经水厂处理后的出厂水,其水质已经满足国家饮用水水质标准,但由于市政管网的庞大、复杂,如同一个巨大的反应器,水在其中发生着复杂的反应,水体到达用户时水质下降。因此对于大型城市供水管网,监控管网水质,并做到科学化的管理举足轻重。计算机技术的迅猛发展为管网建模提供了便利的条件,利用管网模型解决运行难题、实现优化调度将是供水企业未来的发展方向。本文主要对供水管网水力模型和余氯衰减模型的建立与校核以及余氯衰减模型的应用三方面做了研究。首先,本文对供水管网建模的基本理论做了研究,包括水力建模中管网的基础方程及方程求解方法,水质建模中水质变化的动态模拟机理和方法以及在校核过程中广泛使用的遗传算法等。其次,在充足的理论研究基础之上,以T市供水管网为例,阐述了建模过程中所需要采集的数据及数据处理方法。针对T市供水管网特色,制定了基于营业收费系统的节点流量分配方法。通过手动校核和自动校核,对比压力监测点和流量监测点的监测值与模拟值,测压点监测值与模拟值的误差均≤±3m,误差≤±2m的测压点占测压点总数的96.2%,误差≤±1m的测压点占测压点总数的76.2%,满足水力模拟压力精度要求。同时,全市19个流量计监测值与模拟值的误差百分比均满足精度要求,满足水力模拟流量精度要求,水力模型构建成功,为后续余氯衰减模型的建立奠定了基础。再次,本文对余氯衰减机理进行了研究,构建余氯衰减模型的关键就是确定主体水和管壁余氯衰减系数。在已建立的水力模型的基础上,确定了主体水和管壁的余氯衰减系数,构建供水管网余氯衰减模型,实现了对供水管网余氯的168小时延时模拟。按照管网的管径及敷设年代对管网进行分组,运用遗传算法寻求各组的管壁余氯衰减系数的最优解。对比水质监测点的监测值和模拟值,该市所有水质监测点的模拟误差均小于30%,满足水质模型精度要求。最后,利用余氯衰减模型,对管网余氯衰减当量系数进行研究,对管段卫生状况进行评价,进而对该市供水管网日常维护的措施进行讨论。

关键词：供水管网水力模型节点流量分配余氯衰减模型

基于水力模型的城市管网余氯衰减模型构建及校核研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于水力模型的城市管网余氯衰减模型构建及校核研究

作者：崔帅河北建筑工程学院

学位级别：硕士

供水管网是城市的重要基础设施,伴随着城市的快速发展,人类社会的不断进步,人们对于饮用水的要求越来越高。目前,城市供水管网的数量和体系非常庞大,遍布在城市的各个角落。与此同时,管道的更新换代速度加快,由于管道的老化导致的爆管... 详细信息

供水管网是城市的重要基础设施,伴随着城市的快速发展,人类社会的不断进步,人们对于饮用水的要求越来越高。目前,城市供水管网的数量和体系非常庞大,遍布在城市的各个角落。与此同时,管道的更新换代速度加快,由于管道的老化导致的爆管、漏损以及水体污染问题时有发生。因此,为全方位保证管网的安全运行,建立管网的水力、水质模型显得尤为重要。本文以H市一区供水管网为研究对象,进行了基于水力模型的城市管网余氯衰减模型构建及校核研究。首先,利用H市供水管网的CAD数据、GIS数据,对H市供水管网的静态、动态数据进行了分析,并利用现场实测的手段,对H市供水管网的管道粗糙系数、节点流量分布、一些比较典型用户的供水方式、供水曲线变化进行了分析,建立了水力模型;对H市供水管网的水力动态情况进行模拟,选用8个具有代表性的压力监测点数据与模拟数据进行校核,最终得到的水力模型校正值与模拟值的差值在最小误差的允许范围内。采用余氯衰减一级反应模型和拉格朗日法对H市的余氯衰减问题进行了详细求解。通过管道管材以及水厂余氯等资料和实测数据初步确定了主体水反应系数K值与管壁余氯衰减系数K值。通过对实测余氯数据进行数值模拟确定K值为-0.24d,根据管道基础资料及历史文献的检读初步确定管壁的余氯衰减系数K、K、K、K分别为-0.03m/d、-0.05m/d、-0.07m/d、-0.09m/d。在已建立好的H市水力模型基础上,将数据输入到模型当中,利用EPANET完成了H市管网余氯衰减模型的建立。通过24小时、48小时、72小时不同时间值来进行模拟。结果发现,随着时间的增长,余氯的衰减显著增加,直至趋于平缓。为了验证余氯衰减模型的准确性,选了15个具有一定代表性的水质监测点进行了水质测验,利用遗传算法对衰减系数进行自动寻优,经过200次迭代运算后,分析出最优的系数,其中K、K、K、K、K分别对应的校核结果为-0.04m/d、-0.07m/d、-0.11m/d、-0.17m/d、-0.26d,将校核后的数值带入余氯衰减模型,得出的模拟值与真实值在误差允许范围内,校核精度小于30%,满足精度要求。同时,本文进行了基于粒子群算法的余氯衰减模型校核研究,通过正交试验确定粒子群算法最优参数组合pop为60、w为0.6、c1为2、c2为2、m为0.3,将相关参数设置到粒子群算法中得出Kb值为-0.28d,Kw1为-0.04m/d,Kw2为-0.07m/d,Kw3为-0.13m/d,Kw4为-0.16m/d,将校核后的数值带入余氯衰减模型,最终得出模拟值与真实值校核精度均小于10%。最后将遗传算法与粒子群算法对余氯衰减模型的校核进行了精度对比,结果表明遗传算法在本研究中更优于粒子群算法。水力模型和水质模型的建立与校核对于H市整个供水管网的水力、水质状况的实时监控、及时发现管网存在的问题以及提出解决方案有一定的借鉴作用,对增强供水系统的安全稳定性,改善供水质量具有重要意义。

关键词：供水管网水力模型余氯衰减模型校核

基于水力模型的C市供水管网余氯衰减模型研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于水力模型的C市供水管网余氯衰减模型研究

作者：李明安徽建筑大学

学位级别：硕士

供水管网是城市的重要输水设施,然而城市的快速发展以及人口数量的不断增加,使得供水管网负荷日益加重,导致供水管道老化、漏损、爆管以及水体污染等事件普遍发生,管网末端水体余氯含量较低,管网水体水质安全得不到有效保障。因此,为能... 详细信息

供水管网是城市的重要输水设施,然而城市的快速发展以及人口数量的不断增加,使得供水管网负荷日益加重,导致供水管道老化、漏损、爆管以及水体污染等事件普遍发生,管网末端水体余氯含量较低,管网水体水质安全得不到有效保障。因此,为能够及时、准确、全面的掌握整供水管网的水力、水质状况,建立城市供水管网水力、水质模型至关重要,模型的建立能有效保障城市供水管网水体水质安全。该文以C市供水管网为研究对象,对C市供水管网水力模型和余氯衰减模型的建立及校核的相关内容做了深入研究。首先,系统性的阐述了供水管网水力模型的基础原理,对水力模型中管网方程组及其求解方法进行了详细介绍。随后通过C市供水管网GIS数据以及CAD图形,完成C市供水管网静、动态数据的采集,并采用实地现场勘查和人工监测等方式来对数据缺失部分进行补充,初步确定了C市供水管网的管段粗糙系数、节点流量分配方式、典型用户的用水模式以及用水曲线的变化规律,完成了供水管网水力模型的初步建立,实现了C市供水管网水力的动态模拟,为后续余氯衰减模型的研究奠定了基础。为了提高C市供水管网水力模型的精准度,选用6个典型压力监测点的实测数据来对水力模型进行多次校核,并修正水力模型的相关参数。校核结果表明:校核后的水力模型具有较高的精准度,符合水力模型建模的最小允许误差要求,所有校核压力监测点的压力误差都≤±4 m,压力误差≤±2 m占全部校核监测点的93.75%,压力误差≤±1 m占全部校核监测点的63.20%。其次,采用余氯衰减一级反应模型和拉格朗日时间驱动法来对C市供水管网余氯衰减问题进行求解。随后对C市供水管网中各管段的主体水反应系数(K)和管壁余氯衰减系数(K)进行初步确定,其中通过离线烧杯实验对水厂出水进行主体水反应系数的测定,初步确定K值为-0.20 d,而管壁余氯衰减系数则根据已报道的研究成果并结合C市供水管网实际情况来综合确定,将管段按照管道铺设年限分为三组,第一组的K值设为-0.03 m/d,第二组的K值设为-0.05m/d,第三组的K值设为-0.07 m/d。当C市供水管网余氯衰减模型的衰减系数确定后,在准确的水力模型基础上,利用EPANET软件完成C市供水管网余氯衰减模型的初步建立,实现了C市供水管网余氯的96小时模拟。最后,为保证C市供水管网余氯衰减模型的准确性,利用15个水质监测点的余氯真实值来对该模型进行校核。校核过程中,采用MATLAB遗传算法工具箱结合EPANET工具箱对C市供水管网余氯衰减模型的衰减系数进行自动寻优,算法经过68次迭代运算后,得出模型各组别的衰减系数最优解,其中校核后的第一组K值为-0.03 m/d,第二组K值为-0.053 m/d,第三组K值为-0.124 m/d,而K值为-0.247 d。将校核后的模型与水质监测点的真实值进行对比发现,校核后的模型具有较高的准确度,模型中15个水质监测点的校正值与真实值的差值较小,所有水质监测点的校核精度都小于30%,满足余氯衰减模型的校核精度要求。通过C市供水管网水力模型和余氯衰减模型的建立,可以全面了解整个C市供水管网的水力、水质状况,从而及时发现供水管网存在的问题,能够有效保障管网水体水质安全,可以让用户喝到更加安全的饮用水,还可以为供水集团提供辅助管理,有利于加强供水系统的安全性,对管网水体水质维护起到了一定的指导作用。图[16]表[17]参[81]

关键词：供水管网水力模型遗传算法余氯衰减模型校核

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

M市供水管网余氯衰减模型的建立与校正研究

M市供水管网余氯衰减模型的建立与校正研究

作者：施银焕沈阳建筑大学

学位级别：硕士

2012年7月1日起，生活饮用水卫生新标准将全面实施。新版《生活饮用水卫生标准》加强了对水质有机物、微生物和水质消毒等方面的要求，饮用水水质指标由原标准的35项增至106项，饮用水卫生标准基本实现了与国际接轨。为了全面贯彻生活... 详细信息

2012年7月1日起，生活饮用水卫生新标准将全面实施。新版《生活饮用水卫生标准》加强了对水质有机物、微生物和水质消毒等方面的要求，饮用水水质指标由原标准的35项增至106项，饮用水卫生标准基本实现了与国际接轨。为了全面贯彻生活饮用水新标准，有效的控制供水管网水质分布，建立的准确的水质模型是管理水质最可靠的途径。本文主要以M市供水管网余氯变化规律为主要研究对象，阐述了供水系统水质建模的目的、意义和工作内容，系统地研究了大型城市供水管网余氯衰减动态模拟的理论与方法，并建立了M市余氯衰减动态校正模型，且在此基础上对余氯衰减模型的实际应用能力进行分析研究。首先，阐述了供水管网水力模型动态模拟的理论与方法，较全面地分析了管网节点流量即营业计量水量和未计量水量的分配方法及用水量变化规律的模拟方法，且对供水管网水力模型的校核方法即预校核和达尔文自动校核进行了分析研究，最后，建立了满足精度要求的M市供水管网水力模型，为余氯衰减模型的建立奠定了良好的基础。其次，通过分析和收集管网中余氯衰减主要影响因素数据，确定M市供水管网主体水余氯衰减和管壁余氯衰减两个参数值，并在水力模型基础上建立一级余氯衰减模型。然后，基于一级余氯衰减模型，以供水管网水质监测点的监测余氯浓度值和模拟计算所得余氯浓度值最接近为目标函数，建立了采用快速混乱遗传算法优化求解，按水源供水区域及管材属性分组校核的供水管网管壁余氯衰减系数校正数学模型，并证明了该校正方法的可行性和准确性。最后，在校正过的一阶余氯衰减模型的基础上对供水管网余氯浓度分布影响因素进行分析研究。分别从管网需水量变化、管网水龄及水源供水量比例变化三个方面进行影响分析。研究结果表明，管网的需水量、管网水龄及水源供水量比例的变化对供水管网余氯的分布影响很大。管网水龄越短，管道内余氯消耗就越慢，主要是因为水龄小，余氯在管网内的停留时间短，与物质反应不充分被消耗的也就越少。而管网的需水量与管网水龄有对应的关系，当管网需水量大，水流速度快，管网水龄短，因此，管网内的余氯衰减速率也要慢。而供水源供水比例的变化对管网余氯分布的稳定性影响较大，单水源供水较混合水源供水的管网余氯分布较稳定，且对于混合水源供水区域，管网的水源供水比例随时间变化越剧烈，水质就越不稳定，从而导致局部区域水质变坏。最后，根究研究结果并结合M市供水现状，提出了改善稳定水质的可行性方案，为供水管网不良水质的改善提供了有力的保证。

关键词：供水管网余氯衰减模型校正快速混乱遗传算法余氯分布

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

供水管网余氯衰减模型及其影响因素分析

供水技术 2021年第3期15卷 1-4页

作者：戚雷强李婉婷朱延平东华大学环境科学与工程学院上海201620 上海市自来水奉贤有限公司上海201400

饮用水消毒副产物会对人体健康产生不利影响,因此必须控制消毒剂的投加量。叙述了初始氯浓度、温度、氨氮浓度、TOC浓度以及管材对余氯衰减的影响,简要描述了一级反应模型、二级反应模型以及其他二级拓展模型等在余氯衰减模拟中的应用。

关键词：余氯衰减模型影响因素供水管网消毒副产物

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

供水管网余氯衰减变化规律及模型研究

中国给水排水 2020年第1期36卷 52-57,62页

作者：侍路梦吴慧芳王玉敏朱光灿吴倩南京工业大学市政工程系江苏南京211816 东南大学能源与环境学院江苏南京210096

研究了水温T、总有机碳TOC及初始氯浓度C0对主体水余氯衰减系数kb的影响;通过管网水质模拟中试装置探究初始氯浓度、流速对管网总余氯衰减的影响;推算管壁余氯衰减系数kw,并分析余氯、细菌总数、浊度及UV(254)指标间的相关性。结果表明... 详细信息

研究了水温T、总有机碳TOC及初始氯浓度C0对主体水余氯衰减系数kb的影响;通过管网水质模拟中试装置探究初始氯浓度、流速对管网总余氯衰减的影响;推算管壁余氯衰减系数kw,并分析余氯、细菌总数、浊度及UV(254)指标间的相关性。结果表明,一级模型可以较好地描述管网总余氯衰减变化,在主体水中仅水温较高时一级模型相关系数较高,而平行一级模型拟合度不易受水温影响,相关系数>0.96;各因素对kb影响的主次关系为T>TOC>C0;总余氯衰减系数k、kw与管网初始氯浓度及流速均呈正相关,kw与雷诺数之间存在良好的指数关系;细菌总数(HPC)与初始氯浓度呈负相关、与浊度无明显相关性、与UV(254)呈正相关,浊度与UV(254)相关性良好。

关键词：供水管网余氯衰减模型初始氯浓度流速水质指标

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

供水管网中余氯衰减机理及模型研究

山东工业技术 2013年第10期 24-25,32页

作者：张迷迷神华宁夏煤业集团红柳煤矿宁夏灵武751400

国内外相关学者对余氯衰减机理及衰减模型进行了大量的研究,发现余氯消耗主要发生在主体水以及管壁表面。余氯在主体水中主要和水中的有机、无机物反应:水中的无机物主要与余氯发生化学和电化学反应,水中有机物与余氯发生的反应比较复杂... 详细信息

国内外相关学者对余氯衰减机理及衰减模型进行了大量的研究,发现余氯消耗主要发生在主体水以及管壁表面。余氯在主体水中主要和水中的有机、无机物反应:水中的无机物主要与余氯发生化学和电化学反应,水中有机物与余氯发生的反应比较复杂,主要和水中NOM的组分有关。管壁表面余氯主要与存在的细菌膜和腐蚀瘤进行反应,其反应机理比较复杂,其影响因素较多。此外,余氯在主体水中的主要衰减模型有经验模型、一级动力学衰减模型、二级组合动力学衰减模型、n级模型(1模型、一级限制模型等,而余氯在管壁表面的衰减模型一般为零级模型和一级衰减模型。

关键词：主体水管壁余氯衰减机理余氯衰减模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

城市配水管网二次加氯的优化研究

城市配水管网二次加氯的优化研究

作者：黄雅芳湖南大学

学位级别：硕士

氯是目前饮用水处理工艺中使用最为广泛的消毒剂,为了抑制水中微生物的再度繁殖,我国将管网末端余氯浓度大于0.05mg/L作为一项饮用水卫生指标。但是氯消毒时会与有机物反应,生成具有致癌、致畸、致突变的氯消毒副产物(CBPs)。为了控制C... 详细信息

氯是目前饮用水处理工艺中使用最为广泛的消毒剂,为了抑制水中微生物的再度繁殖,我国将管网末端余氯浓度大于0.05mg/L作为一项饮用水卫生指标。但是氯消毒时会与有机物反应,生成具有致癌、致畸、致突变的氯消毒副产物(CBPs)。为了控制CBPs的浓度,可以改用其它消毒剂,也可以用优化消毒工艺等方法。本文试图通过优化配水管网中加氯点的位置和加氯量,来达到控制消毒副产物生成量的目的。论文的第一部分,首先概述了余氯在配水系统中衰减规律。然后,建立了基于一级反应的余氯衰减模型。提出用判断式计算方法来计算节点的余氯浓度,并用VB编程语言在计算机上实现。论文的第二部分,是课题的主要研究内容。首先提出利用管网二次加氯,在保障微生物安全性的同时,尽量降低管网各个节点的余氯浓度,并使各点浓度尽可能的均匀,这一优化目标。然后,建立了相应的优化模型,并将改进的遗传算法应用于该优化问题。为了验证模型及算法的有效性,将前面建立的余氯衰减模型和二次加氯优化模型,运用于有两个供水水源的实际管网。从计算结果中可以看出:随着加氯点个数的增加,整个管网的节点浓度不断下降,而且渐趋均匀,建立的优化模型是有效的,而且遗传算法的应用也是非常成功的。

关键词：氯消毒余氯衰减模型二次加氯点加氯量遗传算法

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

农村饮用水余氯质性分析与加氯消毒设备开发

农村饮用水余氯质性分析与加氯消毒设备开发

作者：叶陈西安建筑科技大学

学位级别：硕士

出厂水在管网输配过程中会发生复杂的物化反应和生化反应,增加了饮用水的安全风险。输配水系统中消毒剂余量水平是水质稳定性的重要衡量标准,我国农村地区集中供水工程管网系统消毒剂余量普遍不足,水质安全稳定性难以控制,易发生微生物... 详细信息

出厂水在管网输配过程中会发生复杂的物化反应和生化反应,增加了饮用水的安全风险。输配水系统中消毒剂余量水平是水质稳定性的重要衡量标准,我国农村地区集中供水工程管网系统消毒剂余量普遍不足,水质安全稳定性难以控制,易发生微生物滋生等问题,增加饮用水致病的可能性,严重威胁农村用水人群身体健康。同时,因受地理和经济因素的限制,农村集中供水工程输配水系统主要以树状管网为主,饮用水在管内流行时间较长,水龄较长,增加了管网水质安全风险。本研究对西北地区某农村饮用水水质进行了调研,分析了该地农村用户龙头水余氯、TOC、p H值、浊度、微生物等指标对农村龙头水水质的影响,并结合EPANET2.0建模软件,建立管网水质节点水龄模型和余氯衰减模型,确定了西北某农村的用水规律以及龙头水的余氯变化规律。在现有理论和技术构架的基础上,开发了一套应用于农村加氯消毒的智能控制系统设备。针对目前农村普遍的饮用水的卫生要求,通过反馈调节技术,PLC控制技术,移动APP等技术手段开发了自动化调节系统与设备监控系统。主要研究结论如下:(1)对于农村集中持续性供水模式,出厂水水质是影响用户水质的关键性因素。据目前调查研究发现西北某农村水厂消毒效果很难达到农村普遍的饮用水的卫生要求,甚至管网末端检测不到余氯。(2)采用EPANET2.0建模软件对西北某农村管网系统进行冬、夏两季余氯的模拟变化,确定了该村水厂最优的消毒控制方法是冬季出厂水余氯控制在0.35mg/L左右,夏季出厂水余氯控制在0.40 mg/L左右,此时管网中余氯合格率可达95%以上。(3)利用开发的农村加氯消毒的智能控制系统设备对水厂滤后水进行消毒处理,设备稳定运行后,设定出厂水的余氯目标值为0.35 mg/L,系统能较好的根据进水量变化调整投加量,出厂水余氯波动范围在±0.1 mg/L以内,同时,用户龙头水余氯合格率达97%以上,符合预期的要求。(4)设备投加次氯酸钠进行消毒过程中,主要对水中余氯浓度进行控制,保证水厂出口水余氯值达到0.35 mg/L左右。同时,也要确保出水的浊度和p H值等常规水质指标不出现异常的变化。(5)设备稳定运行一个月后,通过对原水和消毒后出水进行高通量测序,发现通过该系统进行加氯消毒对水中的病原微生物具有明显的控制效果,验证了设备加氯消毒的可靠性。

关键词：农村供水余氯余氯衰减模型加氯消毒设备