城市河流水量水質自適應控制模型研究.pdf

1、隨著城市經濟的迅猛快速發(fā)展，城區(qū)規(guī)模的日益膨脹，城市的供水規(guī)模不斷擴大，城市水環(huán)境的污染也愈加嚴重。而城市河流作為重要的資源和環(huán)境載體，關系到城市的生存，制約著城市的發(fā)展。城市發(fā)展中該采取怎樣的經濟合理的水環(huán)境治理方案，特別是在河流排污量增大或者有其它意外擾動打破河流的生態(tài)平衡時，如何促使河流水質回到期望的數值、河道水體達到水量水質的自適應，是一個值得思考的問題。 本文以連云港市為例，對其河流水環(huán)境的特點進行了分析。通過建立平原

2、感潮河網水力水質數學模型進行模擬計算，認為在現狀河道水質狀況下，通過引水增流可以滿足連云港城市河流基本的水環(huán)境要求。同時從發(fā)展的角度出發(fā)，基于系統工程的理論和方法，研究建立了城市河流水量水質自適應控制模型。該模型屬于復合性能指標的自尋最優(yōu)控制，它描述了城市河流水環(huán)境系統中水量水質的狀態(tài)關系。模型將河流概化成若干個可調系統，每個可調系統是一個河段，已知的擾動是上游河段水質濃度，未知的干擾是河段的排污量。被控對象是下游河段，控制量測包括下游

3、河段水質濃度、河段排污量。運用拉格朗日乘子法對模型進行控制，通過給定的性能指標，不斷進行比較和決策，可以跟蹤預定的軌跡，并給出城市河流水環(huán)境治理的最優(yōu)方案。同時以規(guī)劃年-2010年連云港市區(qū)預測的排污量為擾動，以規(guī)劃的水質標準為依據，驗證了模型的應用。研究表明：在排污量增大的擾動下，按照模型計算給出的最優(yōu)控制軌線，以一定的控制力消耗，可以保證城市河流水質回到期望的數值、河道水體達到水量水質的自適應。 研究中基于ASP技術開發(fā)了B