基于水力模型的水质模拟研究

发布时间：2020-04-23 15:06

【摘要】：供水管网系统是城市的重要基础设施。建立供水管网系统的水力水质模型,已经成为供水管网系统规划设计,运行管理,辅助决策的现代化技术方法,是实现供水系统现代化管理的必然手段和途径,是城市供水管网系统技术进步的发展方向。以天津市某区的区域供水管网为实例,采用数据监测采集系统、地理信息系统、CAD竣工图以及相关技术人员提供的管网现状基础数据,并结合现场勘察数据建立供水管网水力模型,对管网拓扑结构以及数据模拟精度进行校核分析,得出模型精度已达到模型工况的要求,水力计算的结果可以作为对实际管网工况分析和相应方案制定的参考依据。天津市某区供水管网内部暂无水质监测点,故管网的实时水质数据不能够及时了解,而完善的管网水质模型是建立在准确的实时数据上的。通过对前人研究成果的研读,制定了水质检测的实验方案。根据实验方案,选出具有代表性的目标管段,然后进行现场实测,最后对实测数据进行整理分析,得出四项水质数据均符合管网实际运行中的情况,可作为本次管网水质建模的数据依据。管网的水质模型分为多种,这里仅建立两种常规水质模型,供水管网余氯衰减模型和水龄模型。建立准确的余氯衰减模型的关键之处在于对管网主体水和管壁水余氯衰减系数的校核,通过对前人研究成果以及管网主体水反应公式及理论的考量,管网主体水余氯衰减系数最终确定为0.265d~(-1),管壁水余氯衰减系数则是通过粒子群算法与建模软件EPANET2.0的结合来进行校核,最终确定出当迭代次数为100,粒子规模为30时,水质模拟效果最好,此时模拟的管壁反应系数为最终值;供水管网水龄模型是通过建模软件中的水龄模拟功能实现的,对水龄模型模拟数据进行分析,得出其区域内一级水质百分比稳定在77.64%左右,二级水质百分比稳定在4.3%左右,三级水质百分比稳定在18.06%左右,结果表明该区域管网水龄相对较小。对于三级水质聚集区域,采取相应措施,保障水质安全。通过建立天津市某区供水管网水力及水质模型,我们掌握供水管网运行系统的动态工况,针对管网中存在的水力水质问题,制定相应的解决方案。从而对用户来说,能够喝到更加安全,更加放心的饮用水;对水务公司来说,提高了管理服务水平和公司的效益水平。
【图文】：

路线图,路线,论文研究

论文研究路线

供水管网,供水管网系统,建模,反应系统

供水服务人口（万人） 75.8施工管网总长（km） 1010.25进水点（个） 10加压泵站（座） 10压力监测点（个） 28大用户（个） 168阀门（个） 17095关闭的阀门（个） 19消火栓（个） 5043注 1：表中的管网总长不包括居民小区，，医院等区域的内部管道长度。供水管网建模的必要性水管网建模可以模拟管网系统近期远期运行工况，根据模拟情况做出相应2.1 所示。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU991.33;TU991.2

【参考文献】