供水管網中水質監(jiān)測點優(yōu)化選址與污染源定位研究.pdf

1、針對供水管網中突發(fā)污染事件引起的飲用水水質污染問題，利用一系列技術手段快速準確地定位污染源位置及其影響范圍，為飲用水安全保障提供有力的技術支持，具有重要的現(xiàn)實意義。
　　首先，對供水管網中水質監(jiān)測點優(yōu)化布置進行研究，提出多重覆蓋下監(jiān)測點優(yōu)化選址方法，對于監(jiān)測點集合的獲取采用貪心算法求解，并以兩個管網為例進行分析。在比例系數(shù)α較小時，整個管網監(jiān)測系統(tǒng)的覆蓋率較低，布置的監(jiān)測點使用效率較低;比例系數(shù)α較高時，選出的監(jiān)測點覆蓋率較高，但

2、是覆蓋次數(shù)≥2的節(jié)點數(shù)量所占比重較低。服務水平LS較低時，監(jiān)測系統(tǒng)的覆蓋性能較低，隨著監(jiān)測點數(shù)的增多，覆蓋率的增加較明顯，但是覆蓋率不高;服務水平LS較高時，布置少量的監(jiān)測點，整個系統(tǒng)的覆蓋性能較高，但是整個監(jiān)測系統(tǒng)對污染事件的響應需要較長的時間。多重覆蓋與覆蓋集法相比，整個管網覆蓋節(jié)點數(shù)目差別不大，但是其覆蓋次數(shù)≥2的節(jié)點數(shù)要比覆蓋集法多。
　　其次，對供水管網中突發(fā)污染事件污染源定位進行較為深入的研究。先通過路徑分析確定污染源

3、候選區(qū)域，此區(qū)域相對整個管網要小很多。然后在此區(qū)域內采用遺傳算法(GA算法)與多種群遺傳算法(MPGA算法)分別對提出的模擬-最優(yōu)化模型進行求解，并對影響因素以及算法穩(wěn)定性進行探討。在計算過程中延遲時間、時間分段數(shù)和進化代數(shù)需要合理取值，過大或過小都不利于算法的應用。采用GA算法對模型進行求解，目標函數(shù)能較快收斂到最優(yōu)解，求解效果良好。根據(jù)污染事件發(fā)生時間和污染源位置之間的關系，將時間搜索區(qū)間分段，每個時間段對應一個節(jié)點集，采用MPGA