供水管網(wǎng)系統(tǒng)余氯優(yōu)化控制模型研究.pdf

1、氯化消毒自1908年問(wèn)世以來(lái)，為殺滅水中的微生物，防止水介疾病的傳染，發(fā)揮了重大作用。但是自從人們發(fā)現(xiàn)飲用水氯消毒處理產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物以來(lái)，要求降低這些消毒副產(chǎn)物的呼聲也越來(lái)越高。新型高效的消毒劑、水深度處理技術(shù)等多方面的研究確實(shí)對(duì)消毒副產(chǎn)物的去除提供了一定的途徑。但是目前世界上特別是我們國(guó)家絕大多數(shù)水廠仍然使用氯消毒，所以從飲用水輸送的關(guān)鍵環(huán)節(jié)---管網(wǎng)系統(tǒng)入手，對(duì)安全消毒進(jìn)行研究極其重要。如何合理的控制出廠水水量和余氯濃度，既保證控制

2、微生物的生長(zhǎng)繁殖，又能不致使產(chǎn)生太多的消毒副產(chǎn)物，這就是本論文研究的出發(fā)點(diǎn)。
　　本論文首先對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)變化原因及其控制措施研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)分析，針對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)模擬、水質(zhì)優(yōu)化控制等問(wèn)題，提出了目前水質(zhì)優(yōu)化控制存在的問(wèn)題。并對(duì)水氯消毒機(jī)理及余氯在管網(wǎng)中的衰減變化規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)和歸類。
　　余氯控制方式有傳統(tǒng)模式、泵閥控制、氯投加控制和泵閥氯投加聯(lián)合控制等方式，比較各種方式最后確定采用聯(lián)合控制方式，以此提出了余氯優(yōu)化控制流程圖。分

3、析比較確定采用一級(jí)水力優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)和余氯最佳期望濃度目標(biāo)作為余氯優(yōu)化控制模型的目標(biāo)。
　　針對(duì)模型的求解，提出多目標(biāo)優(yōu)化的基本概念以及多目標(biāo)遺傳算法，采用改進(jìn)型非控制排序遺傳算法(NSGA-II)作為模型求解的基本算法。為解決邊界約束、早熟、局部收斂等問(wèn)題，提高算法的運(yùn)算效率，對(duì)算法進(jìn)行了改進(jìn)：自適應(yīng)懲罰函數(shù)、自適應(yīng)交叉、變異算子。提出自適應(yīng)懲罰多目標(biāo)遺傳算法進(jìn)行余氯優(yōu)化控制的流程圖，并以此利用matlab編制程序。
　　在