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基于LSTM的污水处理厂在线数据清洗研究
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作者 成志轩 张楠 蒋云鹏 《给水排水》 CSCD 北大核心 2024年第6期159-163,共5页
污水处理厂工艺仿真技术是实现污水处理厂智慧化管理的重要手段,然而基础在线数据却存在各种缺失、异常等数据质量问题。提出了一种基于LSTM的污水处理厂在线数据清洗方法:首先基于统计学方法进行初步异常检测;再基于业务逻辑辅助界定异... 污水处理厂工艺仿真技术是实现污水处理厂智慧化管理的重要手段,然而基础在线数据却存在各种缺失、异常等数据质量问题。提出了一种基于LSTM的污水处理厂在线数据清洗方法:首先基于统计学方法进行初步异常检测;再基于业务逻辑辅助界定异常;最后采用LSTM模型对数据异常(含缺失值)所在时刻进行预测并完成替换和清洗。该清洗方法已应用于多处污水处理厂在线系统中,结果表明该方法能有效检测并去除异常数据,保障在线模拟结果稳定可靠。 展开更多
关键词 异常检测 数据清洗 LSTM
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基于机器学习的城市短期需水量预测研究
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作者 鲍立万 傅泉 +3 位作者 徐建华 江君福 张国晟 王艳 《浙江水利科技》 2024年第5期94-99,105,共7页
城市水资源的合理利用是支撑城市快速发展和保障居民生活的重要基础,而有效的城市短期需水量预测是城市水资源合理利用的前提。针对某市供水区域的实际供水情况分别预测日需水量和30 min间隔时需水量。先用箱型图法判别历史数据异常值... 城市水资源的合理利用是支撑城市快速发展和保障居民生活的重要基础,而有效的城市短期需水量预测是城市水资源合理利用的前提。针对某市供水区域的实际供水情况分别预测日需水量和30 min间隔时需水量。先用箱型图法判别历史数据异常值并回溯校正数据,再用随机森林特征重要度法分析特征。采用人工神经网络模型和随机森林模型预测日需水量的对比结果表明,随机森林模型的预测精度较高,预测结果的平均绝对百分比误差在3%以下。使用Prophet模型预测30 min间隔的时需水量,可为供水系统实时调度运行提供依据。 展开更多
关键词 需水量预测 随机森林 人工神经网络(ANN) Prophet模型
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不同水力剪切效应下四尾栅藻的种群动态增长模型 被引量:2
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作者 李飞鹏 刘燕如 +1 位作者 陈瑞弘 张海平 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期750-756,共7页
为了改进现有反映单种群增长的Logistic(逻辑斯特)模型,使其能更好地对水动力影响下藻类的种群动态关系进行表征,进而验证水力剪切作用引起的营养盐混合和均化作用对藻类生长的影响,采用恒温(25℃)和恒定光照(4 000 lx,光暗比12 h∶12 h... 为了改进现有反映单种群增长的Logistic(逻辑斯特)模型,使其能更好地对水动力影响下藻类的种群动态关系进行表征,进而验证水力剪切作用引起的营养盐混合和均化作用对藻类生长的影响,采用恒温(25℃)和恒定光照(4 000 lx,光暗比12 h∶12 h)的培养试验,对水华中常见四尾栅藻(Scenedesmus quadricanda)在水力剪切条件下的种群动态增长进行了研究.结果表明:(1)相对于静止条件,不同的水力剪切(100、200、300和400 r/min)作用均促进了四尾栅藻的增长,并且均存在最大Chla浓度.(2)结合藻类种群动态增长的Logistic模型和传质理论,构建了水力剪切效应下单藻种的种群动态增长模型(R2>0.95).模型结果显示,水力剪切作用是藻类最大生物量的控制因素.在空间有限的富营养条件下,Chla浓度在体积平均流速为0.101 m/s(200 r/min)条件下的最大生物量为15 328.2μg/L,是静止条件的1.75倍,大于其他水力剪切条件,与试验结果吻合,传质系数(kc)对四尾栅藻最大生物量的促进系数(kM)为945.1.(3)水力剪切主要通过改变藻细胞层流边界层以外环境的营养物质浓度分布,从而对藻类的种群规模产生影响.(4)水力剪切效应存在边际效应递减的现象,随着剪切强度的增加,在不产生藻类的机械损伤的范围内,藻类种群会达到一个稳定期.研究显示,理论上解释了水力剪切效应对四尾栅藻动态增长的影响机制,实现了水力剪切作用和营养盐通量共同影响四尾栅藻种群增长关系的统一. 展开更多
关键词 水力剪切 四尾栅藻 种群动态 模型
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东太湖应急水源地水库涵闸优化调度降低水华风险的研究案例 被引量:4
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作者 樊智 陈丹 +1 位作者 陈瑞弘 张海平 《净水技术》 CAS 2017年第6期30-34,共5页
以东太湖吴江应急水源地为对象,应用MIKE 21水动力水质模型,以水体置换率为特征参数,以水质优化为目的,对水库涵闸调度规则进行研究。结合库区实际气象水文条件,在分析三种基础调度方案的基础上制定动态调度方案,并根据最不利条件对其... 以东太湖吴江应急水源地为对象,应用MIKE 21水动力水质模型,以水体置换率为特征参数,以水质优化为目的,对水库涵闸调度规则进行研究。结合库区实际气象水文条件,在分析三种基础调度方案的基础上制定动态调度方案,并根据最不利条件对其进行检验分析。最终,综合考虑水质优化、控藻和运行成本,制定出一套全年调度方案,为吴江应急水源地水库的调度管理提供支持。 展开更多
关键词 水库 水华风险 优化调度 MIKE 21模型 应急水源地 东太湖 案例研究
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城乡统筹供水管网水质控制优化调度研究 被引量:7
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作者 王艳 王玉敏 +1 位作者 李乔 李成林 《给水排水》 CSCD 北大核心 2020年第2期116-120,共5页
结合实验室数据校核得出适合研究区域内的城乡统筹供水管网水质模型,基于水质模型建立并求解了余氯优化调度模型,开发了在线水质模拟和优化调度管理平台。通过水质优化调度研究,在保障管网中各节点余氯量满足国家规范要求下,相比人工氯... 结合实验室数据校核得出适合研究区域内的城乡统筹供水管网水质模型,基于水质模型建立并求解了余氯优化调度模型,开发了在线水质模拟和优化调度管理平台。通过水质优化调度研究,在保障管网中各节点余氯量满足国家规范要求下,相比人工氯投加量下降了20.5%;最后从工程性措施提出了乡镇管网水质改善的建议。 展开更多
关键词 城乡统筹 供水管网 水质模型 优化调度
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基于数值模拟的污水截流系统倒灌与溢流诊断 被引量:4
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作者 张楠 颜军 +3 位作者 何卫华 王文佳 吕永鹏 陈建 《给水排水》 CSCD 北大核心 2020年第S01期204-208,共5页
针对某市的污水截流系统,采用MIKE URBAN软件对截流井倒灌与泵站溢流管溢流进行模拟诊断,分析了晴天河水倒灌量与雨天溢流量,提出景观河道的合理控制水位。结果表明,该区修缮后的截流井在一定程度上可以缓解晴天倒灌,雨天泵站溢流管每... 针对某市的污水截流系统,采用MIKE URBAN软件对截流井倒灌与泵站溢流管溢流进行模拟诊断,分析了晴天河水倒灌量与雨天溢流量,提出景观河道的合理控制水位。结果表明,该区修缮后的截流井在一定程度上可以缓解晴天倒灌,雨天泵站溢流管每次的溢流量不可小觑。量化的结果对污水泵站运行管理将起到决策作用,对区域内河道整治起到辅助作用。建立的倒灌模型与溢流模型可为后续污水系统完善起到重要支持作用。 展开更多
关键词 河水倒灌 雨天溢流 数值模拟 MIKE URBAN 截流井
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利用数学模型进行港内长周期波浪风险分析 被引量:4
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作者 李继选 赵津京 《水运工程》 北大核心 2018年第5期30-34,共5页
针对港内长周期波风险问题,使用MIKE 21 BW模型建立了港内波浪传播数学模型。模型的构建使用了白噪谱和天然波况作为入射波浪条件。基于白噪谱的模拟结果,使用数字滤波技术分析了港池固有共振周期,并给出了相应共振周期下的水面高程和... 针对港内长周期波风险问题,使用MIKE 21 BW模型建立了港内波浪传播数学模型。模型的构建使用了白噪谱和天然波况作为入射波浪条件。基于白噪谱的模拟结果,使用数字滤波技术分析了港池固有共振周期,并给出了相应共振周期下的水面高程和能量密度分布;基于天然波况的模拟结果,提取了泊位处的波高时间序列,以30 s为界限,分离出了长周期波。以西非某港为例,探讨了港池的长波风险,模拟结果可作为港池布局的参考依据。 展开更多
关键词 长周期波浪 数值模拟 MIKE21BW 白噪波
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定常风作用下太湖波浪场数值模拟 被引量:3
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作者 赵津京 李继选 《水利与建筑工程学报》 2017年第1期204-209,共6页
太湖的水环境治理一直是我国水污染防治领域里的重要课题,湖泊的波浪条件影响湖区富营养化过程,因此掌握太湖波浪条件对治理太湖水环境十分重要。应用MIKE 21 SW模型对不同风向、不同风速条件下太湖波浪场进行数值模拟,并选取不同位置... 太湖的水环境治理一直是我国水污染防治领域里的重要课题,湖泊的波浪条件影响湖区富营养化过程,因此掌握太湖波浪条件对治理太湖水环境十分重要。应用MIKE 21 SW模型对不同风向、不同风速条件下太湖波浪场进行数值模拟,并选取不同位置的采样点,根据规范公式计算各采样点在相同风况下的波浪要素,将规范公式计算的波浪要素和模型计算结果进行比较,结果表明MIKE 21 SW模型可以很好的模拟太湖在定常风作用下波浪的生长和传播,可以将SW模型应用于湖泊波浪数值模拟。 展开更多
关键词 太湖 波浪 定常风 数值模拟 MIKE 21 SW
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某人工湖泊二维水动力及水体更新时间数值模拟与分析 被引量:2
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作者 周艳莉 申青松 郭晓明 《给水排水》 CSCD 北大核心 2022年第S01期1047-1052,共6页
以成都东部新区某人工湖为研究对象,基于MIKE21软件的二维水动力模块和对流扩散模块,对湖泊内水动力特征及换水能力进行数值模拟研究,为湖泊规划设计和水环境管理提供一定的科学参考。通过规划和实测数据建立该湖水动力和对流扩散模型,... 以成都东部新区某人工湖为研究对象,基于MIKE21软件的二维水动力模块和对流扩散模块,对湖泊内水动力特征及换水能力进行数值模拟研究,为湖泊规划设计和水环境管理提供一定的科学参考。通过规划和实测数据建立该湖水动力和对流扩散模型,结合水体更新时间计算方法分析了天然状态和持续补水状态下的换水能力情况。结果表明:天然状态该湖水体更新时间长,湖区东部更为明显,水质一旦恶化很难靠自净能力恢复;持续补水状态下有利于水体更新,但补水水质不稳定的情况下对湖区东部影响大,且湖体存在小范围末端区域水体更新时间在半年以上,该区域水质很难通过清水补给改善。 展开更多
关键词 人工湖 MIKE21 换水能力 水体更新时间 补水
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河流水环境水质预测模型研究应用及发展 被引量:3
10
作者 王颖 《广东化工》 CAS 2022年第10期135-136,144,共3页
良好的水环境对社会发展和生态保护起着十分重要的作用,提升河流水质、改善水环境问题是我国当前发展的焦点,也是环境环保征程里重中之重的环节。在大量环境参数的基础上,结合机理性水质模型的研究,不仅能准确反应水污染的规律变化和联... 良好的水环境对社会发展和生态保护起着十分重要的作用,提升河流水质、改善水环境问题是我国当前发展的焦点,也是环境环保征程里重中之重的环节。在大量环境参数的基础上,结合机理性水质模型的研究,不仅能准确反应水污染的规律变化和联系,还能预测未来水质变化情况,从而为水环境的提升发展提供科学有效的依据。本文阐述了河流水环境水质预测模型的研究进展、主要水质预测模型的原理及应用情况,并对未来发展趋势进行了分析。 展开更多
关键词 河流水环境 水质预测模型 研究进展 应用案例 发展趋势
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基于数值模拟的新建片区海绵设计特点分析 被引量:1
11
作者 张楠 成志轩 《给水排水》 CSCD 北大核心 2022年第S01期1053-1056,1061,共5页
以国内南方新建设片区为例,结合地块的海绵设计要求,构建由土壤渗透能力、地下水位、城市下垫面和地形因子4个指标的综合评价体系,从日降雨和多年降雨这两个尺度进行径流控制率评估,对海绵城市设计的特点进行了分析,针对不同土地利用类... 以国内南方新建设片区为例,结合地块的海绵设计要求,构建由土壤渗透能力、地下水位、城市下垫面和地形因子4个指标的综合评价体系,从日降雨和多年降雨这两个尺度进行径流控制率评估,对海绵城市设计的特点进行了分析,针对不同土地利用类型、不同降雨边界,分析了LID设施对径流(径流量与径流污染)的影响。 展开更多
关键词 海绵城市 数值模拟 SCAD 径流控制
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MIKE21模型在排污口地表水影响预测方面的应用 被引量:9
12
作者 郭晓明 乔明 《四川环境》 2021年第3期117-123,共7页
在排污口设置过程中,往往由于其排放标准低于目标水体标准,导致在排放口附近形成超标区域,特别是对于大江大河,需要研究污染物排放影响范围以及对周边敏感目标的影响。以黄冈市某污水处理厂排污口为例,通过MIKE21水质模型预测污染物在... 在排污口设置过程中,往往由于其排放标准低于目标水体标准,导致在排放口附近形成超标区域,特别是对于大江大河,需要研究污染物排放影响范围以及对周边敏感目标的影响。以黄冈市某污水处理厂排污口为例,通过MIKE21水质模型预测污染物在长江水体内的影响范围、浓度大小以及对下游敏感点的影响程度,正常排放时COD、NH_(3)-N不超标,事故排放时存在局部的超标但对下游7km较远处的取水口影响很小,可为排放口地表水影响预测提供参考。 展开更多
关键词 排污口 MIKE21 水质模型 污染物 长江(黄冈市区段)
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基于MIKE 21的码头潮流数学模型研究 被引量:5
13
作者 李池鸿 顾晨 +1 位作者 杨之彦 陈懿强 《港工技术》 2019年第B06期1-6,共6页
本文基于MIKE21FM对新建的洋浦神头港区南港区码头工程进行研究,研究了工程海区建设前后潮流场特征以及工程建设后对海区潮流场分布的影响。研究结果表明:模拟计算海区朝波系统的运动特性可用于进一步研究预测工程建设后朝波系统。工程... 本文基于MIKE21FM对新建的洋浦神头港区南港区码头工程进行研究,研究了工程海区建设前后潮流场特征以及工程建设后对海区潮流场分布的影响。研究结果表明:模拟计算海区朝波系统的运动特性可用于进一步研究预测工程建设后朝波系统。工程前水流比较平顺,工程后,防波堤口门附近涨、落潮都会因挑流的影响局部流速会变大,其中,一期航道A3~A6受到的影响较为显著。为今后相关项目提供了宝贵的实践经验。 展开更多
关键词 MIKE21 数学模型 潮流场特征
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MIKE11水质模型在流域水质提升方案中的应用研究——以十堰市神定河为例
14
作者 王颖 《广东化工》 CAS 2022年第9期161-163,166,共4页
当前,全国范围内正大力开展安全生态水系、流域生态环境治理,河道流域的水质提升显得尤为重要。流域水质提升问题应有机统筹各领域间的关系,结合智慧水务和数值模拟技术,以实现河道流域的长效综合治理。本文以十堰市神定河为研究区域,采... 当前,全国范围内正大力开展安全生态水系、流域生态环境治理,河道流域的水质提升显得尤为重要。流域水质提升问题应有机统筹各领域间的关系,结合智慧水务和数值模拟技术,以实现河道流域的长效综合治理。本文以十堰市神定河为研究区域,采用MIKE 11水动力模型对河道水文和管网水动力进行计算,通过比对模拟值和实际调查统计值,经参数率定后得到较为准确的反映神定河流域河道水质、溢流天数、达标率和清污混流比的水环境模型,模拟结果用于描述降雨径流与各种污染物进入污水干管、河渠系统及污水处理厂的动态过程,同时也为流域河流水质提升方案和重点工程的规划设计和建设管理提供科技支撑。 展开更多
关键词 水质模型 河流水质提升 水文计算 水动力计算 神定河
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感潮河段生态下泻流量的确定--以大樟溪为例
15
作者 郑震 石成春 +1 位作者 吴贤忠 朱雪怡 《环境生态学》 2021年第12期19-24,共6页
为完成闽江“一闸三线”调水工程中大樟溪生态下泄流量的保障设计工作,得出科学有效的河流生态需水调控方式及做好流域水生态健康的保护工作。区别于传统生态下泄流量计算方法,如RCROSS、Montana法等根据断面控制处的流域水文情势,人为... 为完成闽江“一闸三线”调水工程中大樟溪生态下泄流量的保障设计工作,得出科学有效的河流生态需水调控方式及做好流域水生态健康的保护工作。区别于传统生态下泄流量计算方法,如RCROSS、Montana法等根据断面控制处的流域水文情势,人为规定特定数理统计水平下的水文特征值作为生态流量值,并没有区分河流本身属性及水生态系统在不同河段、时间的区分度的问题。通过水动力模型,计算不同保证率流量边界下重点水生态河段的水位、流量、流速、断面等变化对水生生物、沿岸植被的影响变化,分析不同生态流量对感潮河段水生态的影响。计算结果表明:感潮河段的主要水文、水力条件变化大都取决于下边界潮位的影响;流速、流量、水位在洄游通道重点河段变化不大,对花鳗鲡影响较小;下边界闽江潮位的变化主导了大樟溪莒口闸坝址以下河段的水位及流速变化过程。莒口闸建设对大樟溪水生态影响而言,并非决定性因素,此工程并不会造成较大环境影响。 展开更多
关键词 大樟溪 生态下泄流量 MIKE 11
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雨型对低影响开发设施径流控制效果的影响 被引量:7
16
作者 成志轩 金家明 王珺 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期134-138,共5页
采用模糊识别法对HZ市近10年的降雨数据进行雨型分析,并模拟研究等雨量下不同雨型对LID设施径流控制效果的影响。结果表明,HZ市的降雨多为较长历时的小雨,典型雨型为雨峰靠后的单峰雨型,该雨型对LID设施的蓄滞要求较高,因此在LID设施规... 采用模糊识别法对HZ市近10年的降雨数据进行雨型分析,并模拟研究等雨量下不同雨型对LID设施径流控制效果的影响。结果表明,HZ市的降雨多为较长历时的小雨,典型雨型为雨峰靠后的单峰雨型,该雨型对LID设施的蓄滞要求较高,因此在LID设施规模上建议考虑适当的安全冗余。另外,案例模拟结果表明,单峰雨型下,LID设施的径流总量控制和峰值削减效果较好,但峰值延滞效果不及均匀雨型和双峰雨型。 展开更多
关键词 低影响开发 雨型 模糊识别法 径流控制
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Extreme storm surge induced coastal inundation in Yangtze Estuary regions 被引量:2
17
作者 Zhen-hua Pan Hua Liu 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 2019年第6期1127-1138,共12页
Coastal inundation induced by the storm surge belongs to one of the major natural hazards in Shanghai and other regions around the Yangtze Estuary.The worst scenarios of coupling the extreme storm and the sea level ri... Coastal inundation induced by the storm surge belongs to one of the major natural hazards in Shanghai and other regions around the Yangtze Estuary.The worst scenarios of coupling the extreme storm and the sea level rise are presented to assess the storm surge hazard in the Yangtze Estuary.The numerical model MIKE 21 FM is adopted to implement the numerical study,which includes wind,current,tide and wave.The storm surge induced by typhoon 9711 is simulated,and the measurements of six tide gauges are used to validate the numerical model.To identify the worst case scenario of severe typhoon(9711)and super typhoon(5612),we propose seven typhoon tracks through the Yangtze Estuary and fourteen scenarios of landfall time for each typhoon track,which generates 196 cases.Finally,based on the worst case scenario and the relative sea level rise in the range of 0 m to 0.7 m,the coastal inundation maps of Pudong New District and Changxing Island are provided and discussed. 展开更多
关键词 Storm surge INUNDATION Yangtze Estuary sea level rise numerical simulation
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