生态补水调度优化算法研究及其在河流污染监控平台中的实现

发布时间：2017-12-02 21:10

  本文关键词：生态补水调度优化算法研究及其在河流污染监控平台中的实现

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【摘要】：近年来,随着经济的快速发展,生活污水和工业废水排放日益增多,很多河流的水生态系统遭到严重破坏,水域功能基本丧失。重庆主城典型重污染河流伏牛溪的水体污染治理方案中,一个重要的内容是利用上游的大渡口区污水厂尾水向伏牛溪补水并且利用上游红领巾水库及黄桷堡水库进行补水调度。但目前采取的人工补水调度方式存在补水量和补水时段随意确定的问题,亟需调整调度方式,以避免水资源和电能的严重浪费;而且,针对目前河流污染现场监控手段效率低、实时性差的弊端,也亟需开发一个河流污染监控平台来对现场设备和水质进行远程监控,并保证生态补水调度的良好运作。论文主要内容如下:(1)根据伏牛溪的特点,建立了以补水泵能耗最低为目标函数,以总补水量、水库库容、水库水量平衡、河道库容、河道水量平衡、河流水质等作为约束条件的生态补水调度模型;(2)对几种常用的智能优化算法进行了分析并针对伏牛溪生态补水调度模型进行了算法选取;(3)对原始粒子群算法、标准粒子群算法、几种改进粒子群算法分析和研究,同时也分析研究了惩罚函数等几个对约束条件处理的方法;(4)利用粒子群算法对生态补水调度模型进行求解,确定了实现生态补水调度的水泵补水量、水库下泄水量及水泵运行时段的取值,并分析其优化效果;(5)开发了河流污染监控平台,实现了生态补水调度等模块。论文利用粒子群算法对生态补水调度模型进行求解,确定了实现生态补水调度的补、泄水量及时段,从而制定了两个水库的补水和泄水策略。经过分析,按此策略对伏牛溪进行补水调度,运行能耗跟原补水调度策略相比年均节能约65%,节能效果显著。经过测试,所开发的河流污染监控平台软件系统可以帮助运行管理人员对伏牛溪水质参数及水质改善设备的运行状况进行实时监测、统一控制和管理,并且实现了生态补水调度。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X84;TP18

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本文编号：1246277