基于智能分析的供水管網(wǎng)水質(zhì)模擬研究.pdf

1、供水管網(wǎng)是供水系統(tǒng)的重要組成部分，它承擔(dān)著將經(jīng)過(guò)處理后的水從水廠輸配給用戶的重任，出廠水一般都能夠滿足飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，所以管網(wǎng)水質(zhì)的好壞將直接關(guān)系到用戶的飲用水安全。濁度是水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)中最常規(guī)的一項(xiàng)指標(biāo)，它能夠很好的反映管網(wǎng)的綜合水質(zhì)狀況，與此同時(shí)，濁度也是最常用的感官性狀指標(biāo)之一，飲用水中若出現(xiàn)渾濁度升高、變色等問(wèn)題時(shí)往往會(huì)引起大量用戶的投訴，給供水企業(yè)帶來(lái)一定的困難，所以，如何很好的控制管網(wǎng)水濁度的超標(biāo)的問(wèn)題一直是眾多的供水企業(yè)重點(diǎn)

2、關(guān)注的問(wèn)題，也是它們面臨的重大挑戰(zhàn)之一。
　　本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外供水管網(wǎng)水質(zhì)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)管網(wǎng)水的濁度特性及演變規(guī)律進(jìn)行了探討分析，總結(jié)了飲用水濁度指標(biāo)在管網(wǎng)中變化的一般規(guī)律，并篩選出對(duì)管網(wǎng)水濁度變化影響較大的三方面因素，即管網(wǎng)水力條件（流速）、水齡、管網(wǎng)水中總鐵含量進(jìn)行重點(diǎn)研究。通過(guò)供水管網(wǎng)仿真模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬管網(wǎng)水狀態(tài)的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)，研究了選取的三個(gè)方面的因素對(duì)管網(wǎng)水濁度變化的影響。研究結(jié)果表明，管道腐蝕、鐵釋放以

3、及水力沖刷是引起管網(wǎng)水濁度增加的主要因素。鋼管、鑄鐵管等金屬類(lèi)管材中管道腐蝕和鐵釋放現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，由此引起的管網(wǎng)水濁度的增加問(wèn)題也較其它類(lèi)管材更常見(jiàn)，濁度的增加速率會(huì)隨著管垢層穩(wěn)定性的增加而變得緩慢。流速對(duì)管網(wǎng)水濁度變化的影響主要體現(xiàn)在以下兩方面:流速會(huì)對(duì)管網(wǎng)水中相關(guān)因子的擴(kuò)散、傳遞等進(jìn)程帶來(lái)影響，從而間接影響管道的腐蝕進(jìn)程;流速對(duì)管壁產(chǎn)生沖刷作用，使管垢層表面疏松的顆粒進(jìn)入水體，同時(shí)會(huì)破壞管垢層穩(wěn)定性，引起水體濁度的增加。另外，水齡過(guò)

4、長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)水濁度的增加。在以上數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用MATLAB分別構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練函數(shù)選擇TRAINSCG，隱層和輸出層的函數(shù)均選擇TANSCG，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中性能目標(biāo)定為0.001，spread常數(shù)定為1.0。以流速、水齡、總鐵含量以及相鄰時(shí)刻的濁度作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，以對(duì)應(yīng)時(shí)刻的濁度作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，選取適當(dāng)?shù)臉颖緦?duì)所構(gòu)建的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，將訓(xùn)練成熟的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于樣本的仿真測(cè)試，