配水管网水龄分析与管网水质状况评价体系的探讨

摘要

城市配水管网担负着将生活饮用水从水厂向用户输配的重要任务.在这个过程中,由于在管道中发生的物理、化学以及生物作用,水质通常发生一定的变化.所以,分析配水管网水质是提高用户水质的一个重要环节.在复杂的城市输配水管网系统中,不可能现场检测所有管段和节点上的水质变化,但是,运用计算机模拟管网水质,则可以在一定程度上了解水质在整个管网中的近似分布情况.研究出厂水在配水管网中的水质变化规律,建立合理的配水管网水质评价体系,提出相应的控制措施,为供水企业改进供水技术、加强供水管理提供可靠的理论基础,对于提高供水水质具有重要的现实意义. 论文首先论述了水龄在配水系统中的研究与应用现状,分析了水龄得特点. 国内外对水龄的研究处于起步阶段,而其固有的特性决定了它在配水系统中的重要性.通过详细论述余氯、三卤甲烷等主要水质指标在管网中与时间的变化关系,分析并确定了算例管网节点水龄的有效范围.论文第二部分,讨论了输配水管网中水龄的计算.根据节点组分守恒定律(离开节点的所有输出管段内某组分的浓度可用各流入节点的浓度表示)得到节点水龄计算公式,并通过节点水龄得到管网水龄比的计算. 论文第三部分,探讨了配水管网水质状况的评价体系.详细论述了影响管网水质变化的因素,以及国内外饮用水标准的发展状况与饮用要求.阐述了目前国内外已有水质状况评价模型,根据管网水龄比讨论了算例配水管网水质状况的评价体系.最后,论文给出了一个算例.运用文中介绍的配水管网水龄比计算、管网水质评价体系,以及EPANET2软件,对算例的水质状况做出了评价.通过用水大户的改变,阐明用水量变化对整个管网水龄比的变化起到至关重要的作用.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1选题背景与意义

1.2国内外研究现状

1.2.1管网水的水质稳定性

1.2.2消毒剂和消毒副产物的研究进展

1.2.3配水管网材质对管网水质的影响

1.2.4给水管网仿真系统的研究

1.3本文研究的主要内容

第2章配水管网水龄分析

2.1水龄概述

2.2水龄细分

2.2.1管径水龄

2.2.2节点水龄

2.2.3管网水龄比

2.3水龄特点分析

2.3.1周期性

2.3.2瞬变性

2.3.3递增性

2.3.4水龄与日用水量变化的关系

2.4主要水质指标分析

2.4.1主要水质指标

2.4.2余氯与时间的变化分析

2.4.3三卤甲烷与时间的变化分析

2.4.4浊度与时间的变化分析

2.5节点水龄的有效范围

2.5.1 EPANET2比较分析

2.5.2节点水龄有效范围

第3章配水管网水龄计算

3.1管网水力计算模型发展

3.2模型的计算原理

3.2.1节点流量计算

3.2.2初始流量分配

3.2.3拟稳态给水管网水力模型

3.3节点水龄计算

3.3.1水质计算模型

3.3.2节点水龄计算

3.4管网水龄比计算

第4章管网水质评价体系探讨

4.1建立管网水质评级体系的必要性

4.2水质标准

4.2.1饮用水水质要求的发展

4.2.2我国饮用水水质标准的发展

4.3目前的水质评价研究

4.3.1稳态水质模型

4.3.2动态水质模型

4.4算例水质评价方法

4.4.1生活饮用水水质分级要求

4.4.2算例水质评价方法

第5章算例分析

5.1模型来源与背景

5.2水质评价与分析

5.2.1 72H水质评价分析

5.2.2 240H水质评价分析

5.3用水大户的改变对管网水质的影响分析

5.3.1水龄计算

5.3.2同一节点不同时段比较分析

5.3.3不同节点同一时段比较分析

5.3.4管网水质比较分析

5.4本章小结

第6章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录一：《生活饮用水水质卫生规范》(2001)

附录二：图目录

附录三：表目录

致谢