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

1、近年來，城市供水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故呈現(xiàn)增長態(tài)勢。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)擴散，形成全局風(fēng)險;而現(xiàn)階段我國供水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故應(yīng)對措施體系尚不夠完善。針對這一情況，本文從供水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故應(yīng)對措施出發(fā)，以EPANET為水質(zhì)模擬軟件，就供水管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故辨識與快速隔離技術(shù)展開研究。
　　首先，本文給出了污染事件監(jiān)測概率的定義，建立了以污染水出流量最少化、監(jiān)測概率最大化為目標(biāo)的雙目標(biāo)優(yōu)化選

2、址模型;并以實際管網(wǎng)為例，利用遺傳算法求解多目標(biāo)優(yōu)化問題的權(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，即先對監(jiān)測到水質(zhì)異常的監(jiān)測點的監(jiān)測范圍內(nèi)各節(jié)點逐一進(jìn)行污染源事故模擬，通過對比分析模擬結(jié)果與監(jiān)測點實際監(jiān)測數(shù)據(jù)，找到可能的污染源;然后利用下一時刻監(jiān)測點監(jiān)測到的水質(zhì)異常數(shù)據(jù)對第一時刻定位找到的可能污染源再次進(jìn)行污染事故模擬，找到與第二時刻監(jiān)測數(shù)據(jù)更接近的污染源;在經(jīng)歷幾個時刻的定位后

3、，最終確定唯一的污染源;并利用管網(wǎng)算例對模型進(jìn)行了驗證。
　　最后，針對管網(wǎng)突發(fā)水質(zhì)事故，開發(fā)了以閥門控制、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遺傳算法工具箱對管網(wǎng)算例進(jìn)行求解;同時，為及時排除管網(wǎng)中被控制的受污區(qū)域內(nèi)的污染物