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城市小区二次供水水质评价体系研究

作　者: 孙继龙
导　师: 袁一星
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 二次供水 BP神经网络多元线性回归预警方法
分类号: TU991.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 35次
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内容摘要

伴随着城市的发展，给水管网的改扩建工作变得日益复杂同时，二次供水的水质问题也日益突出。二次供水的水质污染已经影响到人们的健康，所以现在研究二次供水的水质问题已经迫在眉睫。城市生活饮用水指标也由35项目提高到106项目，这标志我们国家对饮用水水质要求提高，而且从2012年7月1号开始，不仅仅要求出厂水要达到国家的标准，而且在居民用户水质也达到国家标准，所以针对二次供水的污染情况应该引起重视。本文针对城市小区的水质状况进行了详细的调研，调研管段服役年限、管径和居民的用水情况等。调查详细资料以便于我们开展监测点的布置和采样计划的确定。在水质监测过程中我们主要选取了7个水质指标：PH、温度、浊度、总铁、余氯、TOC和BDOC。重点分析了7个指标随季节性变化规律，讨论了7个指标波动的原因，利用这些水质指标建立相关的水质生物模型。建立了水质指标的相关性分析模型：用SPSS软件进行统计分析，分析相关指标的相关性系数，得出两种水质指标的内在相关性。重点分析BDOC和浊度呈现正相关性、BDOC和总铁呈现正相关性、BDOC和自由余氯呈现负相关性，建立有机污染内在相关性。建立了BDOC预测模型，采用多元线性回归模型和BP神经网络预测模型。采用三层神经网络结构，25个神经元的网络结构进行预测。建立模型之后进行误差分析，比较两种方法预测结果的精度，BP神经网络的准确度是93.42%，线性回归的准确度是82.93%。这样能够比较预测方法优劣，便于我们选择预测精度高的预测模型进行指导实践。以微软C#语言和SQLserver2008数据库为平台，应用模糊评价模型对监测水质进行评价，开发出了水质评价的预警系统，能够在水质监测过程中实时反馈调节，便于我们对水质的状况进行跟踪调查，同时我们建立数据库对水质进行全面的分析。解决二次供水污染问题在我们现实生活中具有重要意义，本研究能够针对饮用水二次供水污染问题提出相关的对策。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-18
  1.1 概述  10
  1.2 水源污染问题  10-12
  1.3 国内外二次供水管网水质现状  12-14
  1.4 影响给水管网生物生长的因素  14-15
    1.4.1 环境条件影响  14
    1.4.2 水体营养物质的影响  14
    1.4.3 余氯的影响  14-15
    1.4.4 腐蚀影响  15
    1.4.5 沉积物的影响  15
  1.5 水质模型研究  15-16
    1.5.1 余氯衰减水质模型  15
    1.5.2 消毒副产物模型  15-16
  1.6 课题来源  16-17
  1.7 本文主要研究内容  17
  1.8 论文研究步骤  17-18
第2章实验条件及常规水质分析  18-34
  2.1 试验区域的选择  18-20
    2.1.1 试验小区选择  18-19
    2.1.2 监测点管段基本信息  19
    2.1.3 水样监测点位置的选择原则  19-20
  2.2 试验中选择的监测指标  20
  2.3 水样的采集与保存  20-22
    2.3.1 采样计划  20
    2.3.2 采样容器选择  20-21
    2.3.3 采样方法  21
    2.3.4 水样保存  21
    2.3.5 分析试剂清单  21-22
    2.3.6 水质分析方法  22
    2.3.7 水质评价标准  22
  2.4 管网水质指标监测数据  22-33
    2.4.1 监测点温度变化规律  23
    2.4.2 监测点PH变化规律  23-25
    2.4.3 监测点浊度变化规律  25-27
    2.4.4 监测点余氯变化规律  27-29
    2.4.5 监测点铁变化规律  29-30
    2.4.6 监测点TOC变化规律  30-32
    2.4.7 监测点BDOC变化规律  32-33
  2.5 小结  33-34
第3章小区二次供水水质指标相关性分析  34-46
  3.1 统计分析的意义  34
    3.1.1 统计分析概述  34
    3.1.2 统计分析在环境工程领域应用  34
    3.1.3 统计软件的发展  34
  3.2 相关性分析模型基本原理  34-36
  3.3 相关性分析的计算步骤  36-37
  3.4 相关性分析模型应用  37-42
  3.5 水质指标的相关性分析  42-45
    3.5.1 BDOC和浊度相关性分析  42-43
    3.5.2 BDOC和管网水中铁浓度相关性分析  43-44
    3.5.3 BDOC和管网水中余氯相关性分析  44-45
  3.6 小结  45-46
第4章小区生物稳定性预测模型研究  46-60
  4.1 引言  46-48
    4.1.1 预测模型的必要性  46
    4.1.2 数学模型的选取要求  46-47
    4.1.3 预测模型的选取  47-48
  4.2 多元线性回归模型预测分析  48-51
    4.2.1 多元线性回归参数估计  48-50
    4.2.2 多元线性回归模型的假设检验  50-51
  4.3 BDOC多元线性回归预测模型建立  51
  4.4 BDOC多元线性回归预测模型校正  51-52
  4.5 BP神经网络预测模型的基本理论  52-57
    4.5.1 基本BP算法基本理论  52-54
    4.5.2 基本BP算法训练流程  54-57
  4.6 BP神经网络预测模型对样本测试  57-59
  4.7 BP神经网络预测模型的校正  59
  4.8 小结  59-60
第5章小区水质评价预警系统开发  60-67
  5.1 系统开发意义  60
  5.2 预警机制  60
  5.3 系统开发需要的条件  60-63
  5.4 水质模糊评价模型建立  63-64
  5.5 设计方案  64-65
  5.6 界面开发  65
  5.7 数据库系统建立  65-66
  5.8 水质评价结果输出  66
  5.9 小结  66-67
第6章改善小区二次供水水质措施  67-73
  6.1 二次供水管网系统设施改造  67-68
    6.1.1 管道改造  67
    6.1.2 屋顶水箱改造  67-68
  6.2 供水方式的改造  68-70
    6.2.1 改造为变频泵供水  68-69
    6.2.2 改造为气压供水  69
    6.2.3 改造水箱和水泵联合供水传统方式  69-70
  6.3 水箱和水池的结构布局合理  70
  6.4 增加二次消毒措施  70
  6.5 预警技术  70-72
  6.6 管理上控制对策  72
  6.7 小结  72-73
结论  73-75
参考文献  75-80
致谢  80

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