山地城市供水管网水质安全风险评价方法

为及时有效地应对山地城市供水管网水质污染事件,降低供水管网水质污染造成的危害,以供水管网水质安全为切入点,系统分析影响供水管网水质的因素,构建城市供水管网节点水质安全风险综合评价体系。利用模糊层次评价法(FAHP),量化计算水力、水质、管道和位置影响因素,得到评价权重矩阵W,并结合重庆市某区部分供水管网基础数据,耦合Epanet及1stOpt模型,实现对该片区供水管网水力水质工况的准动态模拟,进而得到供水管网各节点水质风险指数。结果表明:重庆市某区供水管网共127个节点的水质风险指数为0.196、0.286、…、0.137、0.420,其中,低、中、高风险节点分别占总节点数的88.2%、7.9%、3.9%。构建的评价方法能够同时考虑水力、水质、管道和位置影响因素,量化评价供水管网各节点水质安全风险的高低,有助于解决目前供水管网水质安全难以量化评价的难题。

城市给水厂污泥处理与能耗

介绍了城市给水厂污泥组成、处理工艺、污泥脱水机能耗,对给水污泥处理技术发展及污泥的综合利用进行了评价;首次提出了水厂排泥水回用节约电耗计算公式和经济效益计算公式,给出了算例,为水厂排泥水处理技术的应用提供了电耗方面的经济评价依据。

城市给水管网可靠性分析与应用

将城市给水管网发生机械故障与水力条件变化相结合,综合分析城市给水管网可靠性,建立适用于水力条件变化的给水管网系统可靠度模型,并将所得出的结论应用于实际管网的改扩建工程,取得了良好的效果。

加权组合模型在城市用水量预测中的应用

鉴于传统灰色模型在建模中存在固有偏差的问题,本文采用无偏灰色GM(1,1)预测模型.在无偏灰色预测模型表达式的基础上,又提出了非线性的预测模型,并将其用于城市的用水量预测上.考虑到单一预测模型在预测过程中存在的不足,用最优加权组合模型对无偏灰色GM(1,1)模型和非线性模型进行组合,并将加权组合模型首次用于遂宁市的城市用水量预测.预测结果表明,组合模型的预测精度优于单一的预测模型,预测结果与城市的实际用水量拟合较好,该方法可推广到其它类似城市的用水量预测中.

城市给水处理厂能耗研究进展

综述了近年来有关给水处理厂的能耗及节能的研究现状。由于缺乏对城镇给水处理厂典型工艺中各单元能耗的全面研究和相应的理论，造成分析方法和评价手段滞后于实际的应用和发展，因此化学、热力学及能源工程学等基础学科与给水处理厂各工艺的交叉和融合是必然趋势，这一趋势将促使给水处理厂能耗研究系统化．并推动节能工作的深入开展。

基于用水量驱动因子的水量预测模型

采用主成分分析法筛选出显著的驱动因子,结合灰色关联分析将筛选出的驱动因子进行灰色聚类和优势分析.以用水量驱动因子为基础,利用SPSS建立多层感知器网络,利用矩阵实验室建立GRNN神经网络和BP神经网络.将诱导有序加权平均算子(IOWA)应用到水量预测模型中,构建基于IOWA算子的MLP-GRNN-BP组合用水量预测模型,最后建立由平方和误差(SSE)、均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、均方百分比误差(MSPE)和Theil系数(μ)组成的预测效果评价体系,评价预测模型的预测效果,最后以重庆市的用水量预测为例,验证以上方法的可行性.结果表明:经过主成分分析及灰色关联分析,可将用水量驱动因子由31个降为12个,12个驱动因子可综合为4个聚类,可确定4种用水量的各自驱动因子的重要性排序;BP,MLP,GRNN和MLP-GRNN-BP组合模型预测结果的MAPE,MSPE和Theil系数均在5%以内.

滨江山地城镇给水管网优化方法研究与工程实例

研究了滨江山地城镇给水管网的分区优化模型,得出了适用于研究对象的优化目标函数数学表达式,并进行分区优化。由于滨江山地城镇给水管网组成多而分散,管网结构复杂,相应的优化问题属于大型混合离散变量优化问题,模型最优解求解难度大。故提出分步分级优化思想的分层协调算法求解管网优化。首先将管网优化问题分解成管网分区布局优化和各区管网运行参数优化两个优化阶段,逐层寻优,从而求解管网最优化。根据某实例的优化结果可知,该模型及求解方法合理有效,可适用于滨江城镇管网优化。

三峡库区城市供水管网的规划设计实践

结合三峡库区城市多个供水系统的可行性研究和规划设计,总结了库区给水管网布置的特殊性及规划要点。并以重庆市万州区五桥片区供水系统为例,对建设新水厂和利用过江公用(给水、燃气)隧道工程两种方案进行了分析研究,结果表明,过江隧道方案投资省、运行费用低。该工程实施两年来运行效果良好,为供水企业节省了大量的建设投资和运行管理费用。

基于分形维数的絮凝效果定量化试验

研究了水力条件、物理化学条件等因素对絮凝体分形维数的影响，用聚合氯化铝做絮凝试验，观察絮凝体的电镜照片并计算了絮凝体的分形维数，结果表明，当水力停留时间从低于标准停留时间的20．00％逐渐增加到超过33．30％时，絮凝体的分形维数数值从低于标准值的5．13％逐渐增加到高于标准值的16．03％；絮凝剂投加量最佳时分形维数最大，投加量不足时分形维数的数值下降了17．06％～33．15％，投加最过量时分形维数的数值下降了22．65％-35．63％；实验表明絮凝体的分形维数与絮凝条件有显著的相关性，可以作为絮凝效果定量化研究的参数。

高扬程多起伏输水管道水锤模拟及其防护

我国西南地区地形复杂、地势起伏较大,这种情况下高扬程多起伏输水管道中易产生较为严重的水锤现象。对重庆市某高扬程多起伏输水管道进行水锤模拟计算分析,并根据模拟计算结果选择有效的水锤防护措施,提高输水安全性,结果表明,采用复合式进气排气阀和两阶段关闭可控蝶阀对管道水锤的防护效果很好,在实际工程中取得了良好的效果。

城市供水系统的节能与优化

介绍了供水系统节能的几种常见方式以及泵站优化运行中线性规划法、非线性规划法等基本方法 ,并针对管网优化中常用的非线性规划算法以及近几年出现的基因算法进行论述。在对各种方法进行论述的过程中 ,提出其适用条件及优、缺点。同时 ,在对城市给水系统的节能与优化进行综述的基础上 ,提出建议。

滨江山地城镇给水管网中加压泵站设置位置研究

结合滨江山地城镇地形特征和管网分区特点,以泵站投资和年运行管理成本最小为目标函数,建立了滨江山地城镇给水管网中加压泵站设置位置的优化模型。克服了现有管网分区优化模型需要反复输入管网数据的缺点,将优化问题转化为非线性函数极值寻优问题,采用人工蜂群算法对模型求解。并以某工程实例验证,该模型和求解算法合理有效,可用于滨江山地城镇加压泵站设置位置的优化。

三峡库区重庆涪陵第二水厂扩建工程设计

重庆市涪陵第二水厂扩建工程(原规模为6×104m3/d,新增规模为4×104m3/d),包括新建取水泵站、净水处理构筑物和输水管道等几部分。针对长江原水浊度较高的特点,采用了两级高效反应沉淀池、均质石英砂滤料气水反冲洗滤池处理工艺。两年多的运行实践表明,该工程不仅达到并优于原设计要求,而且投资省、运行费用低、占地少,为其他类似老水厂的扩建提供了新思路。

污水处理工艺流程方案的模糊优选法

针对目前污水处理工艺流程选择涉及因素多,且较为复杂的状况,在综合考虑各种影响因素的基础上,利用模糊综合评判理论建立了多级综合评判优选模型,应用实例介绍了该模型的使用方法。研究结果表明,利用此模型能较好地对各种污水处理工艺流程方案进行综合评价,从而为快速、准确地优选出所需的污水处理工艺流程提供了依据。

新型AF滤料处理微污染水的过滤技术

本研究采用新型AF滤料在水厂进行了模型试验和生产性试验。模型试验结果表明:单层AF滤料滤池、双层AF-无烟煤滤料滤池在充氧条件下,滤速为4m/h时,对CODMn的去除率分别为17.4%和21.3%,对氨氮的去除率分别为55%和61%,出水水质均优于国家饮用水标准。生产性试验表明:双层AF-无烟煤滤料滤池的周期产水量是双层石英砂-无烟煤滤料滤池的1.5倍,出水水质前者优于后者,采用双层AF-无烟煤滤料滤池可为供水企业带来显著的经济效益。

给水泵站的水泵优选及节能改造

采用改进的整数规划法对某中小城镇给水泵站的水泵进行优选和改造 ,实践证明 ,改造后降低了泵站的能耗 。

基于改进人工蜂群算法的供水泵站优化运行研究

泵站优化问题是基于泵站总功率最小前提下实现正常运行的非线性规划问题。传统的人工蜂群(ABC)算法由于搜索精度差,时间复杂度高等缺点并不能很好地解决此问题。以ABC算法为基础提出了交叉变异的自适应全局最优引导人工蜂群(CSGQ-ABC)算法,并将改进的ABC算法应用于泵站运行的工程实例,同时与传统的优化算法做了对比分析,结果显示改进的ABC算法对泵站优化问题具备良好的适用性和更精确的优化效果。

组合模型在给水管网漏损预测中的应用

将灰色模型应用于对给水管网漏损的预测,并用方差—协方差优选组合模型将灰色模型和二次指数平滑模型进行组合。实例分析表明,组合模型的预测精度优于单个模型,可用于对实际管网漏损的预测。

分区优化模型在山地城市给水管网中的应用

针对山地城市加压泵站多、造价高的特点,对传统的给水管网优化模型提出了改进,增加了中途加压泵站基建及运行管理费用,提出了符合山地城市分区管网特点的经济优化模型.并采用分层求解算法进行求解计算,将优化问题分解成两个子项,即布局优化子项和管径优化子项,最后通过工程实例验证了方法的实用性.

遂宁市城区给水管网改扩建工程

为解决遂宁城区给水管网老化、漏损严重、局部地区压力低、供水安全性差等问题,对城区给水管网进行了改扩建,结合城区各水厂的布局和地形特点,提出了分片区供水的改造方案。改造后一年多的运行结果表明,扩建后的给水管网既解决了原有给水管网中存在的问题,又满足了遂宁市城区远期发展的需要,同时第二水厂内泵站的能耗降低了约20%,为供水企业带来了显著的经济效益。