供水管网余氯优化控制决策支持系统研究

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1、同济大学环境科学与工程学院博士学位论文供水管网余氯优化控制决策支持系统研究姓名：马力辉申请学位级别：博士专业：市政工程指导教师：刘遂庆20070601摘要壁反应系数校核方法研究，实验应用宏观模型和微观模型相结合的方法，加快水质模型的校核，缩短水质校核时间。为提高拟合精度，研究应用聚类分析方法对管壁反应系数进行分组。(3)为余氯优化控制决策建立更加可靠的数据支持，对供水管网水质监测点优化布置进行深入的研究。对监测点优化布置时，同时考虑灾害预警与常规监测进行研究，即将日常水质监测与污染灾害预防两个目标统一起来，研究常规监测意义下

2、的管网污染灾害预警监控，提高水质监测点利用率。(4)对余氯优化控制决策数学模型进行研究。对余氯优化控制的决策过程、目标函数、约束条件等内容进行研究。分析当今研究热点——二次加氯特点，将其整合到余氯优化控制决策支持系统中。(5)余氯优化控制决策支持系统的决策应用．基于以上研究建立的微观水质模型和水力水质数据，建立宏观余氯模型，应用宏观模型与微观模型相结合的优化思想，实现供水管网余氯优化控制决策支持系统的决策支持。本文完成了如下创新成果：(1)基于“宏观优化，微观验证”的优化思想，完善供水管网优化调度基本理论体系，提出供水管网水

3、力和水质优化控制系统的整合方案。提出余氯优化控制决策模型的决策控制目标、决策对象、解决方案，解决余氯优化控制决策支持系统的关键问题。(2)建立供水管网余氯衰减模型中主体水反应系数数学模型，为主体水衰减系数随外界条件变化进行优化调整建立依据，为管壁反应系数的校核提供更加准确的基准值。(3)针对大规模水质模型校核，提出应用宏观和微观模型相结合的优化思想，设计组合优化算法CORS-RBF-GA算法，实现供水管网水质模型中管壁反应系数的快速高效校核。(4)提出更加科学合理的水质监测点优化布置方法，将基于灾害污染预警为目的和基于常规监

4、测为目的的优化布置方法相结合，使仅考虑小概率污染事件监测点布置包含常规监测的内容，从而提升水质监测设备的利用率，为余氯优化控制决策支持系统提供更可靠数据。关键词：供水管网，优化调度，余氯控制，模型校核，监测点布置ⅡAbstractABSTRACTWate：rDistributionSystem(WDS)isoneoftheurbanlifelines,andthestudyofitsoperationalmanagementplaysaveryimportantroleinurbanmanagement．Traditiona

5、loperationalcontrolofWDSisonlyfocusedOnthehydralicobjectives,andthecontrolobjectivesincludehydraulicpressureandwaterquantity．BasedOilthisidea,many0ptimalSchedulingSystems∞ss)havebeenestablishedandbecomeoueofimportantmethodsintheoperationalmanagementofWDS．Sincewater

6、qualitycontrolisthenecessarycontentofthemanagementofWDS，waterutilitiesestablishandranewtheOSSincludingcontrolofbothhydraulicandwaterqualityisinevitabletrendandurgentrequirementofinformatizationconstructionanddevelopment．Optimalcontrolsystemofchlorineresidueistheadv

7、ancedformofOSSandtakmthechlorineresidueascontrolobje蜘ve,wat81．qualitymodelasdecisionevaluationfoundation，waterqualitymonitoringnetworkaSdata80urc宅，controldecisionofchlorineresidueasanaly6calcore,executivefacilitiesofcontrolofchlorineresidueasrealizationmeaninordert

8、oachievethetaskofscientificmanagementandcontrolofwaterqualityinWDS．TheDecisionSupportSystemofOp石malControlofChlorineResidue∞ssoccR)canprovidevari