基于SOM网络模型的供水管网水质综合评价

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1、第26卷第11期中国给水排水V0J．26No．112010年6月CHINAWATER＆WASTEWATERJun．201O基于SOM网络模型的供水管网水质综合评价王俊良，李娜娜，高金良。，常魁。，郑成志。(1．大连市投资审核中心，辽宁大连116021；2．中国核电工程有限公司，北京100840；3．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090)摘要：以供水管网微观模型为基础，综合考虑各种水质指标，采用自组织特征映射(SOM)网络和K—means算法对城市供水管网饮用水水质进行聚类分析。结果表明，水质综合评价方法可以综

2、合考虑各种水质指标，克服了单一指标评价模型极端化、片面化的缺点，客观反映了管网中饮用水的水质状态。可见，利用SOM网络模型进行城市供水管网水质综合评价是可行的。关键词：供水管网；水质综合评价；自组织特征映射网络；K—means算法中图分类号：TU991文献标识码：C文章编号：1000—4602(2010)11—0l16—04ComprehensiveWaterQualityEvaluationinUrbanWaterDistributionSystemBasedonSOMNetworkModelWANGJun—liang，LIN

3、a—na，GAOJin—liang，CHANGKui，ZHENGCheng—zhi(1．DalianInvestmentandAuditingCenter，Dalian116021，China；2．ChinaNuclearPowerEngineeringCo．Ltd．，Beng100840，China；3．SchoolofMunicipalandEnvironmentEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China)Abstract：Basedonthemicr

4、oscopicmodelofwaterdistributionsystem，andtakingthevariouswa—terqualityindexesintoaccount，theclusteranalysisofdrinkingwaterqualityinthewaterdistributionsystemwasperformedbyself-organizingmap(SOM)andK—meansalgorithm．Theresultshowsthatacomprehensivewaterqualityevaluatio

5、nmethodcanconsiderallkindsofwaterqualityindexescomprehen—sively，overcomethedefectsofextremalizationandone—sidednessfromasinglewaterqualitymodelandreflectthewaterqualitystatusinthewaterdistributionsystemobjectively．ItisfeasibletousetheSOMnetworkmodeltoevaluatethewater

6、qualityinurbanwatersupplysystem．Keywords：waterdistributionsystem；comprehensivewaterqualityevaluation；serf-organizingmap；K-meansalgorithm随着供水管网水质模型的发展，国内外供水管各单项指标之间的复杂关系，评价结果亦可能出现网水质评价体系研究取得巨大进展¨。国内对复不相容；而且现行国家水质标准中的水质级别是按杂系统评价方法的研究已初步具备一定的水平，并照悲观评价原则确定的，即以水质最差的单项指标提出

7、一系列复杂系统的评价方法，如灰色系统理论、所属类别来确定水体综合水质的类别，故水质评价物元分析理论等。但由于实际供水管网评价对象的过于极端化、片面化，评价结果受主观因素影响较各评价指标值一般是连续的实数值，因而难以体现大，客观性不强。笔者采用自组织特征映射神经网基金项目：国家科技支撑计划项目(2006BA08B03)；哈尔滨工业大学科研创新基金资助项目(HIT．NSRIF．2008．68)·116·王俊良，等：基于SOM网络模型的供水管网水质综合评价第26卷第11期络(SOM网络)和K．meads算法对城市供水管网行相应权值调整

8、后得到具有一定代表性的竞争层神水质进行聚类分析，建立了城市供水管网水质综合经元；然后再利用K-means算法对SOM网络的竞争评价体系。层神经元权值进行分类，联合每类中的多个竞争层1SOM网络原理神经元权值作为每类的代表性特征向量集。这种用1．1SOM网络结构特