第1章 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究目的和意义 2
1.2 国内外研究现状 4
1.2.1 给水管网水质模型校正研究 4
1.2.2 给水管网水质模型校正的采样点布置研究 11
1.2.3 给水管网二次加氯站布置 13
1.3 研究主要内容 15
第2章 给水管网水质模拟基础 17
2.1 给水管网水力与水质模型 17
2.1.1 给水管网水力模型 17
2.1.2 给水管网水质模型 21
2.1.3 给水管网水力模型与水质模型的关系 25
2.2 给水管网模型校正基础 26
2.2.1 管网模型校正定义及目的 26
2.2.2 管网模型校正数据 27
2.2.3 管网模型校正过程及方法 27
2.3 给水管网物质运移模拟 28
2.3.1 给水管网物质变化反应模型 28
2.3.2 给水管网物质运移变化模拟 28
2.3.3 给水管网余氯消毒的反应机制 31
2.4 给水管网多种物质相互作用模拟基本概念和方法 32
2.4.1 给水管网水中多种物质的物化反应 33
2.4.2 给水管网多种物质混合求解方法 35
本章小结 38
第3章 给水管网水质模型参数校正 39
3.1 给水管网模型校正 39
3.1.1 给水管网水力模型校正 39
3.1.2 给水管网水质模型校正 41
3.2 基于蒙特卡罗水质模型参数不确定性研究 44
3.2.1 水质模型不确定性因素分析 44
3.2.2 蒙特卡罗不确定性分析方法 45
3.2.3 参数不确定性的蒙特卡罗模拟步骤 47
3.3 给水管网主体余氯衰减系数校核 48
3.3.1 主体余氯衰减系数确定方法 48
3.3.2 多水源不同水质混合的主体余氯衰减系数确定 49
3.4 给水管网管壁余氯衰减系数校正 53
3.4.1 管壁余氯衰减动力模型 53
3.4.2 管壁余氯衰减系数校正目标函数 54
3.4.3 管壁余氯衰减系数校正优化方法 55
3.5 算例分析 57
3.5.1 算例数据 57
3.5.2 计算结果分析 58
本章小结 67
第4章 基于水质模型校正的采样点布置研究 68
4.1 管网模型校正与采样点选取的关系 68
4.2 水质模型不确定性评价研究 69
4.2.1 水质模型不确定性评价基本理论 69
4.2.2 水质模型不确定性评价模型 71
4.3 采样点布置优化模型建立 73
4.3.1 水质模型校正精度分析 73
4.3.2 采样点优化布置目标函数和约束条件 74
4.4 采样点布置优化模型求解 75
4.4.1 多目标遗传算法 75
4.4.2 基于NSGA-Ⅱ采样点布置优化模型求解 78
4.5 算例分析 79
4.5.1 算例数据 79
4.5.2 计算结果分析 79
本章小结 84
第5章 给水管网二次加氯研究 85
5.1 常规加氯方法存在的问题 85
5.2 二次加氯研究的理论方法 86
5.3 余氯与有机物反应衰减模型 87
5.4 二次加氯点优化选址 89
5.4.1 加氯点优化选址目标函数 89
5.4.2 模型求解 91
5.5 二次加氯的投加量优化 93
5.5.1 二次加氯量优化数学模型 93
5.5.2 二级加氯量优化求解方法 94
5.6 基于余氯浓度的服务水平评价 95
5.7 算例分析 97
5.7.1 算例数据 97
5.7.2 二级加氯优化算例结果 99
5.7.3 二次加氯站布置前后服务水平对比 102
本章小结 103
第6章 实例研究 104
6.1 引言 104
6.2 管网描述 104
6.3 水质模型参数确定与校正 108
6.3.1 给水管网主体余氯衰减系数确定 108
6.3.2 给水管网管壁余氯衰减系数校正 110
6.3.3 校正结果的验证 110
6.4 基于水质模型参数校正的采样点布置 111
6.5 管网二次加氯研究 113
本章小结 115
第7章 结论与展望 116
7.1 结论 116
7.2 展望 117
参考文献 119