供水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故辨識(shí)與快速隔離技術(shù)的研究.pdf

1、近年來(lái)，城市供水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。多水源互連互通的大規(guī)模城市供水管網(wǎng)，一旦發(fā)生突發(fā)水質(zhì)事故，極易在管網(wǎng)內(nèi)擴(kuò)散，形成全局風(fēng)險(xiǎn);而現(xiàn)階段我國(guó)供水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故應(yīng)對(duì)措施體系尚不夠完善。針對(duì)這一情況，本文從供水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故應(yīng)對(duì)措施出發(fā)，以EPANET為水質(zhì)模擬軟件，就供水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故辨識(shí)與快速隔離技術(shù)展開(kāi)研究。
　　首先，本文給出了污染事件監(jiān)測(cè)概率的定義，建立了以污染水出流量最少化、監(jiān)測(cè)概率最大化為目標(biāo)的雙目標(biāo)優(yōu)化選

2、址模型;并以實(shí)際管網(wǎng)為例，利用遺傳算法求解多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的權(quán)重系數(shù)法求得該管網(wǎng)優(yōu)化選址模型的Pareto最優(yōu)解。
　　其次，建立了污染源分步定位模型，即先對(duì)監(jiān)測(cè)到水質(zhì)異常的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)各節(jié)點(diǎn)逐一進(jìn)行污染源事故模擬，通過(guò)對(duì)比分析模擬結(jié)果與監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，找到可能的污染源;然后利用下一時(shí)刻監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的水質(zhì)異常數(shù)據(jù)對(duì)第一時(shí)刻定位找到的可能污染源再次進(jìn)行污染事故模擬，找到與第二時(shí)刻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更接近的污染源;在經(jīng)歷幾個(gè)時(shí)刻的定位后

3、，最終確定唯一的污染源;并利用管網(wǎng)算例對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后，針對(duì)管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故，開(kāi)發(fā)了以閥門(mén)控制、水廠調(diào)度以及應(yīng)急排放為基礎(chǔ)的快速隔離技術(shù)。提出了基于廣度優(yōu)先遍歷搜索的關(guān)閥算法，該算法能夠能快速確定關(guān)閉閥門(mén)方案，其準(zhǔn)確性與可行性較高。管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故經(jīng)關(guān)閥控制后，為保證未受污區(qū)域用戶的水量水壓要求，建立了水廠優(yōu)化調(diào)度模型，并利用matlab遺傳算法工具箱對(duì)管網(wǎng)算例進(jìn)行求解;同時(shí)，為及時(shí)排除管網(wǎng)中被控制的受污區(qū)域內(nèi)的污染物