余氯衰減一級模型參數(shù)確定方法試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著社會的進(jìn)步，人們對飲用水的需求不再僅僅滿足于“量”，而越來越注重“質(zhì)”。由于管網(wǎng)龐大復(fù)雜，對管網(wǎng)水質(zhì)的監(jiān)管離不開水質(zhì)模型，所以建立精確的管網(wǎng)水質(zhì)模型，對水質(zhì)的預(yù)測、監(jiān)管以及事故的應(yīng)急處理具有重大的意義。目前被廣泛使用的EPANET水質(zhì)模擬軟件中，對余氯衰減模型有影響的兩個重要因素分別為余氯在管道中衰減系數(shù)的確定以及節(jié)點(diǎn)交叉處兩出流余氯濃度的確定。因此，本文的研究目的是通過實(shí)驗(yàn)以及數(shù)值模擬的方式，改進(jìn)EPANET中對余氯衰減有顯著影響

2、的上述兩因素的確定方式，使水質(zhì)模型能夠更加準(zhǔn)確得模擬實(shí)際管網(wǎng)中的水質(zhì)狀況。
　　本課題首先通過主體水以及管段水靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，研究影響余氯衰減的余氯衰減系數(shù)，分析不同條件下，余氯的衰減規(guī)律以及余氯衰減過程中細(xì)菌、BDOC等指標(biāo)變化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：對于主體水來說，溫度與余氯衰減速率呈正相關(guān)關(guān)系，而初始氯濃度以及PH值與余氯衰減速率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。對主體水實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行三段擬合，每階段擬合相關(guān)系數(shù)都較高，并且三個階段的余氯衰減系數(shù)相差較大，呈逐漸減

3、小趨勢；對于二次加氯，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)加氯后氯濃度升高，衰減速率降低，對其進(jìn)行兩階段一級模型擬合，發(fā)現(xiàn)余氯衰減速率呈先慢后快型，與一次加氯現(xiàn)象相反。但兩段的余氯衰減系數(shù)相差很小；對管段研究發(fā)現(xiàn)，余氯衰減速率與管段內(nèi)初始余氯濃度、鋪設(shè)年代呈正相關(guān)關(guān)系，與PH值、管徑呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　　然后通過正交試驗(yàn)法對節(jié)點(diǎn)處水質(zhì)混合進(jìn)行數(shù)值模擬，研究管網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)處水流混合狀態(tài)。對于十字型節(jié)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)管徑比（Ds/Dw）和入流雷諾數(shù)比（Res/Rew）對節(jié)點(diǎn)混

4、合情況具有顯著影響。對于雙T型節(jié)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)雙T間距（H）、管徑比（Ds/Dw）和入流雷諾數(shù)比（Res/Rew）對節(jié)點(diǎn)混合情況具有顯著影響。對對節(jié)點(diǎn)混合指數(shù)有顯著影響的自變量進(jìn)行單因素?cái)?shù)值模擬分析。通過SPSS軟件，對得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及規(guī)律進(jìn)行回歸分析，擬合得到兩種不同節(jié)點(diǎn)連接方式的節(jié)點(diǎn)水質(zhì)混合方程，進(jìn)而得到節(jié)點(diǎn)余氯出流濃度。
　　本文結(jié)合東北地區(qū)D市配水管網(wǎng)，基于主體水余氯衰減系數(shù)按照水齡分段擬合以及模擬得到的節(jié)點(diǎn)處水質(zhì)混合模型，對