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配水管网二次加氯优化及水质风险度分析

作　者: 张念卿
导　师: 张燕
学　校: 浙江大学
专　业: 土木工程
关键词: 二次加氯一级优化模型合格水比例余氯分布均匀性风险度评价
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 93次
引　用: 1次
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内容摘要

本文在国内外有关二次加氯研究的基础上,提出了将选址与加氯量优化同步进行的一级优化模型,模型以余氯浓度分布均匀化及合格水比例最大化为优化目标,并采用了合格水比例下限约束,改进了在以往的余氯浓度约束下不能保证可行解存在的问题,该多目标优化模型采用NSGA-II算法求解。将该优化模型运用于南方某县的实际管网,计算结果表明,5个二次加氯点的方案为该管网的最佳二次加氯方案,其最高合格水比例能够达到99.9%。与最高合格水比例为98.1%的常规加氯方案相比,5点二次加氯方案能够在提高合格水比例的基础上,使水源加氯浓度减少67%,余氯浓度分布的均匀性提高70.2%,加氯总量减少33.4%,同时还使THMs的平均浓度分别下降48.8%,其二次生成总量下降50.8%,表明二次加氯方式不仅能优化管网中的余氯分布情况,还能节约加氯量,并提高水质的饮用安全性。考虑到管网中的水体受污染后会使污染源下游用水水质面临较大风险,本文在微生物污染模型的基础上,对污染前后污染源下游区域采用了可变的余氯衰减系数,使水质模拟的结果更为准确,并以此为依据建立了水质风险评价模型,从水体受污染程度及管网监测能力两方面对指定加氯方案进行评估。研究结果表明,在试验条件下,与常规加氯方案相比,5点二次加氯方案使43.7%的事故所引起的受污染水比例减少,且能够通过提高加氯浓度的方式使受污染源消除前的水质得到一定程度的恢复；与常规加氯方案相比,55.8%的节点监测能力提高,虽然有部分上游节点的监测能力因水源加氯浓度降低而减弱,但管网的总体监测能力提高12.7%。风险度评价的结果表明二次加氯点能够加强其下游水体的自我保护能力及对其下游事故的监测能力,同时有利于制定灵活的应急方案并发挥更好的应急效果。

配水管网二次加氯优化及水质风险度分析

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