SWMM模型中不同LID措施在排水系统模拟中的应用

针对城镇内涝问题,以陕西省汉中市某镇为例,利用芝加哥降雨过程线合成了该地区的典型降雨过程线;利用SWMM模型系统,对子汇水区域进行划分、管网概化以及参数确定,建立了该区的雨洪模型;设计LID调控方案,分别对1、3、5和10a重现期的雨洪过程进行模拟,结果表明:采用透水砖以及下凹式绿地的方式改变下垫面,可以有效削减降雨峰值流量;相同面积的下凹式绿地,布置在下游与布置在上游对雨峰流量的削减率基本相同,但布置在下游能延缓雨峰到来时间。

新型MA/AA/HEMA三元共聚物阻垢剂的合成及反应条件的确定

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,亚硫酸氢钠-过硫酸铵为引发剂,叔丁醇为分子量调节剂,采用水溶液自由基聚合法,合成MA/AA/HEMA新型三元共聚物阻垢分散剂,并通过正交实验测试法得出其最佳合成条件。通过静态沉淀抑制法对三元共聚物的阻垢性能进行评价,共聚物投加量为4mg/L时,对CaCO_3的阻垢率最佳,达到93.72%。利用红外光谱和扫描电子显微镜对共聚物的结构进行分析,共聚物结构中具有羧基、酰胺基、酯基和磺酸基等官能团,且具有较大的比表面积使得凝聚分散作用抑制CaCO_3沉淀容易进行。

自适应罚函数遗传算法对给水管网优化的研究

在城镇给水管网优化过程中,针对传统罚函数算法难以求得最经济管径的缺陷,提出一种新的自适应罚函数遗传算法。首先利用Matlab软件建立了基于经济费用的优化模型和管网平差子程序,然后给出自适应罚函数法的概念及原理,将其与遗传算法结合得到一种新的求解管网优化问题的进化算法。利用自适应罚函数遗传算法对陕西某城镇进行给水管网优化计算。结果表明:该方法能够有效地解决有约束条件的给水管网优化问题,具有更强的搜索性能,在满足水压与流速的前提下降低管网建造费用和运行管理费用。

基于模拟退火算法优化给水管线造价公式研究

给水管线造价公式的精确性对工程经济分析与给水管网优化的科学性和经济性有重大影响。通过五个地区的铸铁管综合单价数据,采用最小二乘法对各组数据进行多项式一至十次的拟合,确定了给水管线造价公式的最佳拟合次数为三次;进一步采用模拟退火算法对拟合的多项式参数进行优化计算,求解给水管线造价公式。结果表明:凭借模拟退火算法随机全局搜索模式以及不受函数性质影响的优势,能够克服传统算法难以求解多阶导数的困难,提高公式拟合精度。

AA/MA/HEMA三元共聚物的阻垢与生物降解性能

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,通过水溶液自由基聚合的方法合成可生物降解的新型三元共聚物阻垢剂。对共聚物进行红外光谱和扫描电子显微镜分析可知,共聚物中含有阻垢所需的羧基、磺酸基和酰胺基等官能团,晶格畸变和络合増溶是共聚物抑制沉淀的主要作用机理。共聚物的生物降解性能评价主要采取基质去除率法及生物摇床培养法,实验研究表明,共聚物的BOD5/COD的均值为0.55,属易生物降解,而生物摇床法表明,在28 d的培养周期内,其生物降解率是呈上升趋势的,在第28天时其降解率最高达到了75%,属于易生物降解材料。通过与4种常用环境友好型阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA)、聚丙烯酸(PAA)、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)和聚天冬氨酸(PASP)阻垢性能的对比实验,探讨了共聚物的投加量、钙离子质量浓度和水样温度等对共聚物阻垢性能的影响。结果表明,共聚物投加量为3 mg·L^(-1),水温80℃,钙离子质量浓度480 mg·L^(-1)时,阻垢率达到91.35%。共聚物对碳酸钙的整体阻垢性能优于常规阻垢剂,适用于高温、中高硬的工业循环冷却水。

环境友好型AA/MA/HEMA共聚物阻垢剂的合成及阻垢性能研究

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,通过水溶液自由基聚合的方法合成新型三元共聚物阻垢剂,共聚物的数均分子量为1259左右,属于分布较窄的过渡区分子量聚合物。对共聚物进行红外光谱和扫描电子显微镜分析可知:共聚物中含有分散阻垢所需的羧基、酰胺基和磺酸基等官能团,晶格畸变和络合増溶是共聚物抑制沉淀的主要作用机理。通过与四种常用绿色环保阻垢剂阻垢性能的对比试验,探讨了共聚物的投加量、钙离子质量浓度、水样温度等对共聚物阻垢性能的影响。结果表明:共聚物投加量为3mg/L,水温80℃,钙离子质量浓度480mg/L时,阻垢率达到91.35%。共聚物对碳酸钙的整体阻垢性能优于常规阻垢剂,特别适用于高温、中高硬的工业循环冷却水。