供水管網(wǎng)余氯優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)研究.pdf

1、本文研究目的是：在基于水力控制的優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加余氯優(yōu)化控制的內(nèi)容，建立余氯優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)，控制加氯的安全性和經(jīng)濟(jì)性，擴(kuò)展和補(bǔ)充水力優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的水質(zhì)安全保障條件。主要進(jìn)行了如下研究： (1)余氯優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)與水力優(yōu)化調(diào)度決策支持系統(tǒng)的整合框架與流程設(shè)計(jì)。分析供水管網(wǎng)余氯控制概念和方式、供水管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的基本理論和調(diào)度實(shí)踐、余氯優(yōu)化控制與優(yōu)化調(diào)度的關(guān)系、余氯優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)等內(nèi)容。在以上研究的基礎(chǔ)上，設(shè)

2、計(jì)了余氯優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)的整合方案和流程。 (2)研究建立適合大規(guī)模供水管網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用的余氯模型，包括： 1)對供水管網(wǎng)主體水衰減系數(shù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行研究。研究氯消毒機(jī)理及其影響因素，對供水管網(wǎng)水質(zhì)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過實(shí)驗(yàn)室實(shí)測獲得相應(yīng)的研究數(shù)據(jù)，對所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得可實(shí)際應(yīng)用的供水管網(wǎng)主體水衰減系數(shù)數(shù)學(xué)模型。 2)對供水管網(wǎng)管壁反應(yīng)系數(shù)進(jìn)行校核研究。實(shí)現(xiàn)大規(guī)模供水管網(wǎng)的管壁反應(yīng)系數(shù)校核方法研究，實(shí)驗(yàn)應(yīng)用宏觀

3、模型和微觀模型相結(jié)合的方法，加快水質(zhì)模型的校核，縮短水質(zhì)校核時間。為提高擬合精度，研究應(yīng)用聚類分析方法對管壁反應(yīng)系數(shù)進(jìn)行分組。 (3)為余氯優(yōu)化控制決策建立更加可靠的數(shù)據(jù)支持，對供水管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)優(yōu)化布置進(jìn)行深入的研究。對監(jiān)測點(diǎn)優(yōu)化布置時，同時考慮災(zāi)害預(yù)警與常規(guī)監(jiān)測進(jìn)行研究，即將日常水質(zhì)監(jiān)測與污染災(zāi)害預(yù)防兩個目標(biāo)統(tǒng)一起來，研究常規(guī)監(jiān)測意義下的管網(wǎng)污染災(zāi)害預(yù)警監(jiān)控，提高水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)利用率。 (4)對余氯優(yōu)化控制決策數(shù)學(xué)模型進(jìn)

4、行研究。對余氯優(yōu)化控制的決策過程、目標(biāo)函數(shù)、約束條件等內(nèi)容進(jìn)行研究。分析當(dāng)今研究熱點(diǎn)--二次加氯特點(diǎn)，將其整合到余氯優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)中。 (5)余氯優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)的決策應(yīng)用。基于以上研究建立的微觀水質(zhì)模型和水力水質(zhì)數(shù)據(jù)，建立宏觀余氯模型，應(yīng)用宏觀模型與微觀模型相結(jié)合的優(yōu)化思想，實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)余氯優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)的決策支持。 完成了如下創(chuàng)新成果： (1)基于“宏觀優(yōu)化，微觀驗(yàn)證”的優(yōu)化思想，完善供水管網(wǎng)

5、優(yōu)化調(diào)度基本理論體系，提出供水管網(wǎng)水力和水質(zhì)優(yōu)化控制系統(tǒng)的整合方案。提出余氯優(yōu)化控制決策模型的決策控制目標(biāo)、決策對象、解決方案，解決余氯優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。 (2)建立供水管網(wǎng)余氯衰減模型中主體水反應(yīng)系數(shù)數(shù)學(xué)模型，為主體水衰減系數(shù)隨外界條件變化進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整建立依據(jù)，為管壁反應(yīng)系數(shù)的校核提供更加準(zhǔn)確的基準(zhǔn)值。 (3)針對大規(guī)模水質(zhì)模型校核，提出應(yīng)用宏觀和微觀模型相結(jié)合的優(yōu)化思想，設(shè)計(jì)組合優(yōu)化算法CORS-RBF