活性污泥法的多变量最优控制Ⅱ.限制有机物(BOD)的排放总量

着重研究了在限制有机物排放总量时，使其运行费用最低的最优周期控制问题．通过增加新的状态变量和用补偿函数法，将本课题的有约束条件问题化为无约束条件问题，并提出了最优步长参数的动态搜索法来修改传统的梯度法，从而较完善地解决了多变量最优周期控制的计算问题．研究中还发现了不同初始条件下最优控制所需要的运行费用也大不相同，进而提出了最优初始状态下最优周期控制的新概念，这对保证出水质量的同时进一步降低污水处理成本来说具有更重要的意义．本文还强调指出：对于尚不具备实现最优控制条件的处理系统，可根据最优控制的研究结果实现具有广泛实用价值的准最优控制．     

活性污泥法的多变量最优控制Ⅱ.限制有机物(BOD)的排放总量

着重研究了有限制有机物排放总量时，使其运行费用最低的最优周期控制问题。通过增加新的状态变量和用补偿函数法，将本课题的有约束条件问题化为无约束条件问题，并提出了最优长参数的动态搜索法来修改传统的梯度法，从而较完善地解决了多变量最优周期控制的计算问题。     

活性污泥法的多变量最优控制Ⅰ.基础理论与DO浓度对运行费用的影响

在现有的关于活性污泥法最优控制研究的基础上，首次提出了以两个最重要的控制参数污泥排放量和溶解氧浓度为控制变量，以出水不质为约束条件，以运行费用为性能指标的活性污泥法变量最优控制的研究问题，并着重进行了基础研究。     

河流水质模型参数的“计算机扫描计算-图解-梯度搜索法”最优估值研究

本文介绍了用“计算机扫描计算-图解-梯度搜索法”寻求河流水质数学模型最优参数的研究成果.该法能解决目前存在的用梯度法搜索参数时误差很大的问题.     

活性污泥法的多变量最优控制Ⅲ.限制最高和同时限制平均与最高出水BOD浓度

在前文的基础上，进一步研究了更常用的限制最高和同时限制平均与最高出水有机物浓度两种排放标准的约束条件下，使其运行费用最省的最优周期控制问题。计算结果都表明，最优控制变量ＱＷ和ＤＯ的变化规律都尽可能使其满足的约束条件和节省运行费用，但是，当进水负荷变化幅度非常大时，任何控制也难于使出水水质达标，而运行费用还会大幅度增大。     

含裂隙介质污染物输运及生物降解不同时间尺度过程的计算方法

讨论了含裂隙介质地下水污染物输运与生物降解非线性方程组数值求解方法。用三次迎风插值方法计算裂隙介质中常见的场变量陡变化问题，用劈裂算子法，解决了方程中对流扩散过程与生化过程非线性耦合，并对快速生化反应项，利用对流项与该反应项的特征时间量级估算，给出了求生化过程作用子步的时间步长估算办法。用上述方法所得到的模拟结果与解析和实验结果对比，吻合很好。     

欧拉观测的大气扩散参数计算方法探析及应用

根据湍流扩散统计理论，讨论了利用欧拉观测的风速资料求解正态扩散模式中大气扩散参数的计算方法及其实现，并以海南洋埔开关区各稳定度大气扩散参数的计算为实例作了分析。     

填埋场释放气体运移分析的新解法

针对填埋场释放气体运移问题的求解方法进行了研究,提出了空间上运用无网格伽辽金法离散而时间上采用增维精细积分法离散的新解法,导出了相关的数值计算公式。结果表明,本解法的数值解与理论解吻合较好。本方法的计算过程稳定性和精度受时间步长大小影响比有限差分法小得多。前后数据处理相当方便。     

基于Matlab分析的台阶式场地平整方案优化设计

在某市餐厨垃圾处理厂场地平整设计中,利用Matlab软件对台阶式场地平整方案进行优化设计,即在Auto CAD环境下用等高线法计算各级台阶的土方量,用Matlab软件拟合出台阶设计高程和土方量的函数关系式,在约束条件下求解,得到了最优设计高程和基于土方挖填平衡条件下场地平整的最小土方工程量,为工程总平面布置提供优化方案。其分析设计方法可为工业企业台阶式场地的总平面布置设计提供借鉴。     

活性污泥法的多变量最优控制Ⅲ.限制最高和同时限制平均与最高出水BOD浓度

在前文的基础上，进一步研究了更常用的在限制最高和同时限制平均与最高出水有机物浓度两种排放标准的约束条件下，使其运行费用最省的最优周期控制问题．计算结果都表明，最优控制变量ＱＷ和ＤＯ的变化规律都尽可能使其满足约束条件和节省运行费用，但是，当进水负荷变化幅度非常大时，任何控制也难于使出水水质达标，而运行费用还会大幅度增大．相对而言，同时限制平均与最高出水ＢＯＤ浓度是更合理的排放标准，它既有利于污水处理厂的运行管理又能有效地保护受纳水体．初始状态Ｓ（０）对最优控制的影响不大．而Ｘ（０）的影响较大，在本研究中，Ｘ（０）的最优值在２４００—２６００ｍｇ／Ｌ范围内．     

UBET在圆环压缩中的应用及绘制理论校准曲线精度的讨论

将UBET用于求解压缩圆环问题 ,可简便快速地取得上限解 ;进而采用该解绘制塑性加工中测量摩擦系数的理论校准曲线。对中性层的位置进行了精确求解 ;分析了绘制理论校准曲线时 ,总压缩量、压缩步长量等参数对其结果的影响     

推流式曝气池计算模式的探讨

本文对推流式曝气池的计算模式进行了推导，提出了该模式中Ｖｍａｘ及Ｋｓ的求值方法，并对该模式的应用进行了讨论。在污水处理工程中，由于推流式曝气池具有操作管理经验成熟、处理效率高、运行方式灵活等优点，正日益被人们所重视和采用。在设计过程中，一般以污泥负荷法或容积负荷法来计算曝气区容积，参数的大小由经验确定。本文根据活性污泥动力学原理，对推流式曝气池的计算模式及模式中动力学参数的确定作一些探讨，以供设计和运行时参考。     

生物接触氧化法处理煤矿生活污水的工艺探讨

根据煤矿生活污水的特点，结合几年来工作和学习的经验及体会，论述生物接触氧化法的工艺流程，讨论设计中遇到的问题，探讨设计参数，使用填料和选取方法，为今后的污水处理站设计提供参考。     

不确定性条件下地下水污染监测井网优化设计——基于XGBoost替代模型

在地下水污染监测井网优化设计中,应用模拟优化方法时客观存在的模型参数不确定性往往会影响到设计监测井网的可靠性.针对该问题,重点考虑了渗透系数和污染源释放强度的不确定性,应用模拟优化方法和蒙特卡罗方法求解上述不确定性参数影响下的最优监测井布设方案.为缓解蒙特卡罗方法多次调用模拟模型所产生的巨大计算负荷,本研究建立了XGBoost替代模型,代替模拟模型与优化模型进行耦合.为提高监测井网对实际污染羽的监测精度,污染监测井网优化模型以监测空间矩误差极小化为优化目标.此外,本次研究还考虑了监测井网设计中污染源释放强度的动态变化过程.最后,以抚顺市某煤矸石堆放场地为基础建立假想例子,验证所提方法的有效性.结果表明:1.XGBoost能够有效近似模拟模型的输入输出关系,显著降低了计算负荷.2.空间矩能够有效评估监测井网插值污染羽和实际污染羽的逼近程度,优化设计后的监测井网能够较为准确地捕捉到实际污染羽的状态.3.模拟优化方法结合蒙特卡罗方法能有效求解不确定性条件下最优监测井网的设计问题.本文为地下水污染监测井网设计提供了一种稳定可靠的方法.     

汾渭平原中长期PM2.5冬季目标约束下的控制情景优化分析

为研究汾渭平原在中长期PM_2.5冬季浓度目标约束条件下的最优控制策略及成本效益,本研究基于2015-2022年PM_2.5浓度监测数据,结合国内外PM_2.5实际改善历程,利用自下而上的计算方法,提出汾渭平原“十四五”“十五五”PM_2.5年均浓度目标;针对冬季污染突出的问题,建立季节贡献率方法,设计差异化的PM_2.5冬季浓度目标;并在此基础上结合ABaCAS-OE模型,以冬季PM_2.5浓度目标为第一约束条件进行最优控制情景的模拟与费效分析.结果表明：(1)情景3(基于2019年汾渭平原PM_2.5年均浓度超标比例的分类情景,该情景中PM_2.5年均浓度下降比例以3年为周期计算得到)对PM_2.5浓度改善幅度最大,在此情景下,2030年汾渭平原区域PM_2.5年均浓度为35μg/m³,较2019年下降35.2%,2032年实现所有城市达标的目标;冬季情景3(基于...     

好氧生物反应器填埋场的工艺设计优化

目前,以好氧生物反应器技术治理封场简易垃圾填埋场的工艺设计大多基于设计者的经验,设计过程中没有考虑各系统之间的相互影响,也无法实现系统结构和设计参数的同步优化。通过建立关于工程设计的混合整数非线性规划(MINLP)模型,描述了系统结构和设计参数之间的关系,以工程总投资最小为目标函数,以系统结构、设计规范等为约束条件,采用罚函数法和遗传算法对模型进行求解,实现了工艺设计的全面优化。     

活性污泥法的多变量最优控制Ⅲ.限制最高和同时限制平均与最高出水BOD浓度

在前文的基础上,进一步研究了更常用的在限制最高和同时限制平均与最高出水有机物浓度两种排放标准的约束条件下,使其运行费用最省的最优周期控制问题.计算结果都表明,最优控制变量QW和DO的变化规律都尽可能使其满足约束条件和节省运行费用,但是,当进水负荷变化幅度非常大时,任何控制也难于使出水水质达标,而运行费用还会大幅度增大.相对而言,同时限制平均与最高出水BOD浓度是更合理的排放标准,它既有利于污水处理厂的运行管理又能有效地保护受纳水体.初始状态S(0)对最优控制的影响不大.而X(0)的影响较大,在本研究中,X(0)的最优值在2400-2600mg/L范围内.     

地下水溶质运移方程有限差分格式的实证研究

在求解对流占优的地下水溶质运移方程时,为克服有限差分法和有限单元法产生的过量和值弥散等虚假数值现象,出现了许多数值方法,其中包括Crank-Nicholson格式、上游加权法和人工扩散量法等。以一维地下水溶质运移方程为例,分析三种差分格式的截断误差、稳定性和收敛性,并通过数值试验,在不同的对流强度下,将不同算法的数值解与解析解进行对比,研究不同算法的优缺点和适用条件。结果表明:在对流占优较弱时,三种方法都适用,但Crank-Nicholson差分格式误差最小;当对流强度增大时,适用时间步长较小的人工扩散量法;当对流强度较大时,适用时间步长较大的人工扩散量法,或者空间步长较小的上游加权法。该研究可为解决实际问题时算法的选择提供依据。     

一维非稳态河流水质模型的一种数值解法

根据实际情况需要，讨论了一维河流在非稳态条件下难于解析法求解时的一种数值法－隐式差分法，在此基础上，为了对实际工作中相应河流模式计算提供借鉴和参考。应用微机对这种方法进行了模拟计算和结果分析。     

活性污泥法的多变量最优控制Ⅰ.基础理论与DO浓度对运行费用的影响

在现有的关于活性污泥法最优控制研究的基础上，首次提出了以两个最重要的控制参数污泥排放量和溶解氧浓度（ＤＯ）为控制变量、以出水水质为约束条件、以运行费用为性能指标的活性污泥法多变量最优控制的研究问题，并着重进行了基础研究．首先建立了最优控制所必要的基本状态方程与性能指标的泛函表达式．然后通过计算研究了在满足同一出水质量前提下控制不同的ＤＯ浓度时所需要的运行费用．结果表明，ＤＯ为０９ｍｇ／Ｌ时所需运行费用最少，这与主张应当维持ＤＯ浓度大于２ｍｇ／Ｌ的传统观点相比相差甚远；衰减速率常数Ｋｄ不受ＤＯ影响的假设也不合理．