城乡一体供水管网二次加氯优化控制技术研究

摘要

本文的研究背景是城乡一体供水过程中出现的二次加氯问题。供水管网建设是城市建设重要的一环，在城乡一体化的建设过程中也尤为重要。但是不同于城市供水系统，城乡一体供水更为复杂。城乡一体供水系统具有输水距离远，管线复杂，末端用户用水量波动较大等特点。
　　 本研究的对象是嘉兴市城乡一体供水系统，根据实验结果，确定了嘉兴市管网水的余氯衰减模型，然后根据乡镇的实际的情况构建宏观或微观的水质模型，实现二次加氯的控制，再将单点的二次加氯控制进行拓展，对二次加氯厂网联调联控技术进行研究：
　　 首先，对嘉兴市管网水进行采样和室内实验分析，测定了在二次加氯条件下，嘉兴市管网水余氯的主体水衰减模型应采用一阶模型较为合适，并确定了主体水衰减系数。
　　 其次，基于管网cad资料，建立了管网水力模型，并根据不同的情形建立了水质模型：当乡镇不具备末端水质监测点时，建立微观水质模型，其主要方法是将通过室内实验得到的余氯的主体水衰减模型和现场实验得到的管壁衰减模型应用于水质模型中；当乡镇具备末端水质监测点时，建立宏观水质模型，其主要方法是通过加氯点和末端水质监测点的实时反馈数据，利用T-S模型，根据水温、加氯点余氯浓度和瞬时水量对末端水质监测点的余氯浓度进行预测。
　　 然后，开发设计了现场二次加氯装置的设计和布置系统，并根据水质模型，制定了二次加氯控制方案和开发了相应的控制系统软件。
　　 最后，对于多个乡镇二次加氯点加氯和水厂加氯联调联控问题进行分析，将前述一个乡镇一个加氯点的二次加氯技术推广到多个乡镇每个乡镇一个加氯点的复杂情况，对水厂和多个二次加氯点进行联调联控优化分析并开发了相应软件。