基于節(jié)點(diǎn)水齡分析的供水管網(wǎng)水質(zhì)優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、自來(lái)水廠處理達(dá)標(biāo)后的生活飲用水，經(jīng)過(guò)錯(cuò)綜復(fù)雜的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)輸送到用戶的過(guò)程中，在管道中會(huì)發(fā)生一系列的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)，供水水質(zhì)會(huì)發(fā)生一定的變化，甚至一些供水點(diǎn)會(huì)發(fā)生水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象。因此，加強(qiáng)供水管網(wǎng)水質(zhì)的監(jiān)測(cè)運(yùn)行管理，研究供水管網(wǎng)水質(zhì)優(yōu)化技術(shù)，分析、模擬從而進(jìn)一步改善供水管網(wǎng)水質(zhì)是十分必要的。本文以黃河下游某大城市多水源局部供水管網(wǎng)為研究對(duì)象，以供水管網(wǎng)水質(zhì)為研究目標(biāo)，建立管網(wǎng)模型模擬分析實(shí)例供水管網(wǎng)的水質(zhì)情況，以節(jié)點(diǎn)水齡為水

2、質(zhì)參數(shù)，研究了水齡的計(jì)算方法、變化規(guī)律，及余氯隨節(jié)點(diǎn)水齡的變化規(guī)律，為應(yīng)用節(jié)點(diǎn)水齡評(píng)價(jià)管網(wǎng)水質(zhì)、加強(qiáng)供水管理提供了可靠的理論基礎(chǔ)，也為水質(zhì)安全保障及供水系統(tǒng)的調(diào)度管理提供了技術(shù)支撐，對(duì)于供水企業(yè)提高供水水質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　首先，論文研究了節(jié)點(diǎn)水齡在供水管網(wǎng)領(lǐng)域的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，了解到國(guó)內(nèi)外對(duì)節(jié)點(diǎn)水齡的研究還不夠深入，但供水管網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)水齡的特性及其與余氯等水質(zhì)參數(shù)的關(guān)系，決定了其作為一個(gè)管網(wǎng)水質(zhì)參數(shù)，對(duì)于供水管網(wǎng)水質(zhì)分析及

3、優(yōu)化有很重要的作用。因此，論文隨后主要研究了節(jié)點(diǎn)水齡的計(jì)算方法問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有計(jì)算方法的不足，在總結(jié)既有計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，提出了應(yīng)用定義法來(lái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)水齡的方法，并利用MFC界面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了可視化。
　　其次，在準(zhǔn)確計(jì)算節(jié)點(diǎn)水齡值后，論文主要研究的是供水管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)水齡的變化規(guī)律問(wèn)題。包括不同復(fù)雜程度的供水管網(wǎng)系統(tǒng)——簡(jiǎn)單管網(wǎng)或多水源大型復(fù)雜管網(wǎng)系統(tǒng);同一管網(wǎng)系統(tǒng)中不同位置的節(jié)點(diǎn)——臨近水源的節(jié)點(diǎn)或是管網(wǎng)末梢節(jié)點(diǎn)，以及管網(wǎng)系

4、統(tǒng)中的普通節(jié)點(diǎn)等。發(fā)現(xiàn)不同管網(wǎng)、相同管網(wǎng)中的不同節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)出的節(jié)點(diǎn)水齡變化規(guī)律不同，主要有突變性變化、周期性變化、線性變化及與供需水量相關(guān)的變化規(guī)律。
　　再次，不論是研究節(jié)點(diǎn)水齡的計(jì)算方法，還是分析不同管網(wǎng)系統(tǒng)不同節(jié)點(diǎn)的水齡變化規(guī)律，研究中都應(yīng)用到了論文所依托的管網(wǎng)系統(tǒng)——黃河下游某大城市多水源局部供水管網(wǎng)，因此論文又以余氯、鐵離子、濁度為水質(zhì)參數(shù)，分析該實(shí)例管網(wǎng)系統(tǒng)的水質(zhì)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)一些監(jiān)測(cè)點(diǎn)個(gè)別時(shí)段余氯不達(dá)標(biāo)，鐵離子達(dá)標(biāo)但仍需要

5、盡量降低，濁度全部達(dá)標(biāo)但相比與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，還可以進(jìn)一步改進(jìn)。同時(shí)建立實(shí)例管網(wǎng)系統(tǒng)的水力水質(zhì)仿真模型，利用EPANET2.0軟件對(duì)其水質(zhì)現(xiàn)狀及余氯衰減情況進(jìn)行模擬分析，確定了余氯衰減系數(shù)并運(yùn)用余氯實(shí)測(cè)值對(duì)衰減系數(shù)進(jìn)行了參數(shù)率定，為下一步研究余氯隨節(jié)點(diǎn)水齡的變化規(guī)律及以節(jié)點(diǎn)水齡作為水質(zhì)參數(shù)來(lái)分析供水管網(wǎng)系統(tǒng)水質(zhì)情況做鋪墊。
　　最后，以上述研究?jī)?nèi)容為基礎(chǔ)，論文分析了多水源多泵站供水的現(xiàn)狀、優(yōu)點(diǎn)及其可能遇到的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在多數(shù)管網(wǎng)趨于多水