城市给水管网水质安全性评价体系研究.doc

国内图书分类号:TU991
国际图书分类号:624
工学硕士学位论文
城市给水管网水质安全性评价体系研究
硕士研究生: 李飞宇
导师: 袁一星教授
申请学位: 工学硕士
学科、专业: 市政工程
所在单位: 市政环境工程学院
答辩日期: 2008 年 12 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index: TU991
.: 624
Dissertation for the Master Degree in Engineering
Safety Evaluation of Urban Water Distribution
System
Candidate: Li Yufie
Supervisor: Prof. Yuan Yixing
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Specialty: Municipal Engineering
Affiliation: School of Municipal Engineering
Date of Defense: Dec., 2008
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
城市给水管网的水质安全评价对于提高供水调度与管理水平十分重要,
是向各类用户提供符合国家相应水质标准水的有力保障。水在传输过程中由
于在管内滞留,很容易在管道中发生的物理、化学变化以及生物作用,导致
水质监测指标结果的严重恶化,因此有必要建立相对安全的城市给水管网水
质评价体系。
本文对水质管网模型进行了研究,通过对给水管网中余氯、水龄、三卤
甲烷和微生物水质模型的分析,为采用何种评价方法对给水管网水质进行评
价提供了理论基础和保证。
在对给水管网的水质评价体系构建中,首先对模糊聚类进行了理论分
析,并在计算机上设计了一个将其应用于给水管网水质分析的模型,此方法
很好地提高了给水管网水质评价的有效性和客观性,加快了评估的速度。
由于模糊聚类的结果单一性,不能直观形象的反映水质状况,故研究中
尝试性地构建自组织特征映射网络(anizing Feature Map,简称
SOM)聚类评价体系对管网进行水质评价。较目前国内外已有水质状况评
价模型及多采用的等级评价而言聚类评价人为干预少评价结果更为客观。
通过实测给水管网运行数据并结合计算机模拟,以前文介绍的给水管网
中各节点和管段的水质指标 1h 数据为基础,使用 MATLAB 高级语言编写
聚类评价程序。将 SOM 算法应用于哈尔滨市给水管网的水质聚类评价体系
中,以节点将水质状况划分为 5 种类型,第 5 类水质最差,不能满足水质标
准要求。与单指标评价相比,SOM 网络能兼顾对单个水质指标监测数据和
整体数据的分析,客观反映水质在整个管网中的格局分布。得到的分类结果
与实际供水状况相符,对合理布置水质监测点,指导水质运行安全调度、优
化改扩建等供水水质安全的高层次管理有重要意义。
关键词给水管网;水质模型;模糊聚类;自组织特征映射网络;K-均值
- I -
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
Water work as a ‘carrier’ to provide users with excellent
quality of water, it finishes the important task of transporting water which
corresponds to the national water quality to various types of users. The physical,
chemical and biological denudation through the transmission process make water
quality indicators change a lot ,the indicators are not correspond to the standard
as a result. The analysis of water quality in water work is an
important step.
In this thesis, significant water quality indicators reflected the actual status
in the water work had selected. Its