基于BP神经网络方法的引滦入津工程黎河段水质预测研究

根据引滦入津工程黎河段前毛庄断面水质监测数据,采用BP神经网络与非线性时间序列相结合的方法,建立BP网络非线性时间序列水质模型.应用该模型对氯化物和氨氮水质指标进行预测.结果表明,模型预测精度较好.通过预测结果验证了模型的可靠性.与机理性模型相比,提出了该模型的应用条件及优缺点.     

基于EFDC水动力-水质模型的建立--以慈湖河为例

本文根据马鞍山市慈湖河流域水环境现状,结合当地政府对慈湖河的管理整治目标,选择EFDC水动力-水质模型作为慈湖河水环境模型。并根据慈湖河流域整体情况对时间空间进行概化。时间概化上,最终确定水动力学模拟时间步长为10s,水质模拟时间步长为20s;空间概化上,采用凸四边形网格概化,各网格之间为一维线性关系;通过CAD、GIS软件,将河道划分为106个网格,共计86行、24列,建立二维模型。通过研究参考文献及相似案例,最终确定本模型的参数和取值。将参数值输入程序中,对慈湖河流域2013年水质进行模拟计算。与马鞍山实际数据比对后发现,模型输出的水位、流速、水质结果在合理范围内。表明在慈湖河干流建立二维水质污染扩散模型,具有较高的拟合、预测精度和泛化能力,模型及方法可为相关水质预测研究提供参考。此外该模型可与web应用系统集成,应用于水质预警,模拟不同污染负荷情形下水质变化,模拟污染事故发生后不同应急措施对污染情况的改善效果,为污染控制和水环境管理工作提供科学依据。     

高精度格式在河道水温模拟中的应用

水温是水环境质量评价的一项基本因素,准确的水温预测是许多水质模型的基础.水温变化过程可用对流扩散方程来描述,其模拟精度直接关系到水温模型的精度.结合交错网格,将高精度HAUC2格式应用到河道水温预测中,建立了一维河道水温模型,最后将模型应用于汉江皇庄--仙桃河段水温纵向输移扩散模拟中,取得良好的效果.     

基于改进QUAL2Kw模型的水环境重金属污染模拟

重金属污染是目前最主要的水环境问题之一。由于水体中的重金属迁移转化过程复杂,加之当前我国重金属污染形势严峻,以及重金属监测数据缺乏,相关的重金属模型在准确模拟重金属浓度变化方面存在一定的局限性。通过对一维河道水质模型(QUAL2Kw)进行改进,嵌入重金属模拟模块,并将其应用于刁江的水质模拟中,同时实现了河道常规水质指标和重金属指标的模拟。在此基础上,运用遗传算法率定模型参数,并进行了模型验证。结果表明,改进的QUAL2Kw模型能够较好地模拟实际水质状况,模拟结果显示,北京屯支流对刁江干流总氮、总磷及重金属锌、铅、镉浓度的影响较大。这一研究结果有利于准确评估重金属污染状况与其他水质指标的相关性,为水环境管理部门预测重金属污染风险及制定水污染治理措施提供依据。     

基于连通法的甲烷简化机理构筑研究

采用连通法,针对甲烷复杂反应机理,成功地进行了不同水平的机理简化研究。通过建立组分依赖关系的正规化Jacobian矩阵,精确地查明了燃烧组分之间的耦合关系,分别构造出仅包含重要化学路径的两个动力学简化模型,获得的简化机理分别包含227和138个反应,分别涉及39和26种组分。通过对层流预混火焰结构的模拟,所得简化机理和原详细反应动力学机理关于火焰结构的计算吻合很好,计算结果显示,两个简化机理具有较高的模拟精度。     

基于SWAT-WASP耦合的东洋河流域水质分析

为分析东洋河流域的水质状况,利用SWAT-WASP松散耦合模型对东洋河各子流域及其河道的氮污染负荷进行了模拟.通过SWAT模型模拟污染负荷的分布情况,分析不同土地利用类型及坡度等级对氮负荷的影响,并将SWAT模型氮负荷量及月流量的输出值作为WASP模型污染负荷的输入值,以实现SWAT-WASP模型的松散耦合,进而完成对东洋河河道氮污染负荷的模拟.从SWAT模型结果分析,耕地、居民用地污染负荷较大,是流域氮污染负荷的主要来源.通过SWAT-WASP耦合对河道水质状况进行分析可知,勃塘沟支流水质情况最差,总氮、有机氮污染浓度最高,且41号河段入库浓度指标均高于Ⅲ类水标准要求.     

非预混碳氢火焰结构条件矩封闭模拟

采用Smooke 35步机理和条件矩封闭模型,数值方法应用二阶精度中心差分和刚性系统算法器VODE,对一甲烷对撞火焰结构进行了模拟,获得了非预混火焰中反应物、主产物和微量组分随混合分数的变化关系.结果表明,该方法具有较好预测效果,具有较大潜力.     

基于长短时记忆网络的水质预测模型研究

在当前水质数据急剧增加的背景下,为了挖掘水质时间序列中的更多信息,提升水质预测的精度,构建了基于缺失值填补算法和长短时记忆网络(LSTM)相结合的水质预测模型。通过缺失值填补算法进行水质数据的缺失值处理,利用LSTM网络分别构建不同水质参数的预测模型,以太湖水质监测数据为样本,对模型进行检验。结果表明,基于缺失值填补算法-LSTM的水质预测模型适应性强,相较传统SVM、BP神经网络、RNN、LSTM模型预测精度更高,对水环境保护具有重要意义。     

暴雨径流对海河干流水质的影响及排干水质要求的确定

以天津市海河上游河段为研究对象,模拟计算暴雨径流由二级河道排入海河干流后所造成的影响。采用EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)模型建立了海河干流上游河段的水动力和水质模型。在不同降雨重现期和干流入口流量的情况下,模拟了二级河道排放污染物COD、DO、NH3-N和TP等在海河干流的迁移转化规律。降雨重现期选取0.5 a、1 a、2 a、5 a、10 a和50 a。海河干流入口流量选取0、10 m3/s、20 m3/s、30 m3/s、50 m3/s、100 m3/s、150 m3/s和200 m3/s。海河干流的柳林控制断面为水质控制断面。当降雨重现期为10 a、干流入口流量为0时,柳林控制断面处COD、NH3-N和TP质量浓度分别超标73%、47%和197%,DO质量浓度只有3.16mg/L,水体污染严重。在保证柳林控制断面处水质满足水质要求的前提下,确定了各二级河道排干水质要求拟合曲线。当固定降雨量时,干流入口流量越小,二级河道排干水质的控制指标就越严;当固定干流入口流量时,降雨量越大,二级河道排干水质的控制指标就越严。根据二级河道排干水质控制指标,可计算各二级河道的排干水体的总截污量和DO补充量,为汛期海河水环境保护提供理论指导。     

基于3次样条插值函数的曲线拟合方法及应用研究

为更好地控制水质预测精度,在灰色模型的基础上引入3次样条插值函数,在结合灰色模型中的参数信息覆盖和用非线性最小二乘法估计未知参数的基础上,提出了改进的曲线拟合模型.采用该模型拟合共产主义渠监测断面历年来的高锰酸盐指数.结果表明,在控制预测精度的情况下,该模型的拟合结果合理.改进的拟合曲线模型具有一定普遍性,可用于河流和湖泊等水环境因子预测.     

水环境监测及水污染防治探究

新时期下,随着我国城市化以及工业化进程的逐步加快,居民生活和社会生产对水源的污染程度不断增加,在我国提倡构建"生态型社会"这一理念下,居民的环保意识和生态意识不断强化,水污染治理成为了现阶段公众和社会关注的焦点问题。本文主要针对水环境监测及水污染防治进行分析和探究,希望给予我国相关行业些许参考和借鉴。     

给水塑料管材对水质安全性影响的研究进展

基于塑料管材目前在饮用水输送、节水灌溉及设施农业等方面应用的普遍性及人们对塑料产品安全性问题的日益关注,针对塑料给水管材对水质安全性影响的研究现状进行比较和分析.目前相关研究以静态试验为主.聚氯乙烯(PVC)管材主要影响输送水质中重金属的质量比,不同种类重金属的迁移规律随时间、水质及环境因素的变化存在差异.而聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等材料由于很少使用重金属添加剂,主要向水中迁移有机物,包括抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚、烷基噻吩,一些醛类、酮类、萜类、酯类、甲苯及其他芳香族化合物.研究中仍存在环境因素影响考虑较少,重金属种类有限,有机物迁移研究不足,相关研究缺乏系统性等问题.     

南水北调西线一期工程引水枢纽供水风险分析

在识别诸多风险因素的基础上,通过深入探讨调水量和调水区当地水资源利用的行为规律与反应机制,以及缺水风险行为和性态,建立了包括供水风险率、供水可靠性、供水恢复性以及事故周期等指标在内的风险评价指标体系,然后应用蒙特卡洛方法,对南水北调西线一期工程各引水枢纽在不同下泄流量方案下的供水风险状况进行了统计和分析.结果表明,各枢纽的风险指标值都很理想,南水北调西线一期工程的供水效率和效益是可以得到保证的.     

城市水环境智慧水务系统建设探索

在大数据、物联网、云计算、人工智能等新技术的基础上,结合城市信息化现状,整合全部涉水资源,从水务业务应用的实际需求出发,明确智慧水务建设目标,以"5+3+1"的模式建设智慧水务信息化系统,主要包括5个一整体架构(智能感知网、数据中心、服务平台、业务应用体系、技术规范体系)、3大板块(业务管理、运营管理、辅助决策)和1个综合监管平台。     

改善湖泊水环境的调水与生物修复结合途径探索

分析了生物修复和引清调水措施在改善湖泊水环境的优点和不足,指出单独采用其中一种方法,在解决湖泊污染问题上都存在一定的局限性,而将二者结合起来既能充分发挥各自的优点,又能加快湖泊生态恢复的步伐.在此基础上,对二者结合途径进行探索.以汉阳四湖为例,引清调水与生物修复可以通过3种主要途径结合: 短期引清调水与长期生物修复相结合,局部生物修复与大区域调水置换结合,水力调度调控与湖泊生物恢复结合.     

新疆集中式饮用水不同水源类型放射性水平对比分析

本文调查了新疆某集中式饮用水不同水源类型总α、总β放射性水平,对不同的水源类型进行了数据对比,以为测量分析中出现的异常数据提供一个有效的鉴别依据。采集了新疆集中式饮用水不同类型水源经放化分析及测量总α、总β数值,得到新疆集中式饮用水不同水源类型放射性水平,并对不同类型的水源进行了对比分析。研究发现,总体上新疆某集中式饮用水不同水源类型的放射性水平基本处于正常环境本底范围,天然放射性核素水平未见异常;总α、总β的放射性浓度的高低是相依而存的,总α放射性浓度高的,其β的放射性浓度也高,总α放射性浓度低的,其β的放射性浓度也低;湖库型、河流型、地下水三种水源地的总α、总β的放射性浓度的高低的起因,主要包括其地理位置、水源类型等。     

沙滤器回洗水薄膜过滤法

介绍了荷兰新近研究成功的适用于处理沙粒过滤器回洗水的XIGA薄膜法,及其参数、工作原理、适用条件和经济效益。     

锅炉水质处理的管理

根据企业机构改革,结合公司锅炉水处理管理现状、存在的问题及原因,提出了加强锅炉水质处理管理的措施.     

水中硝基苯光降解研究

为研究硝基苯在水体中的光化学行为.建立基于液相色谱的硝基苯浓度的测定方法.分别以低压紫外汞灯、氙灯和自然阳光为光源,研究水中硝基苯的光降解规律,探讨光强、pH值、江水中可溶性物质等因素对硝基苯光解速率的影响.结果表明,硝基苯光降解反应符合一级反应动力学规律,反应速率常数k与初始入射光强,I0成正比,k=0.0014I0;紫外光辐射强度在水中呈指数衰减.2、3月份太阳辐射强度下,江水表层中(30～40mm厚)硝基苯光降解的半衰期约为2d.酸性条件下,硝基苯光降解反应速率有所提高,碱性条件下基本无变化.江水中的腐殖质和某些杂质对硝基苯的光降解有促进作用.研究为污染水体的自然修复提供理论依据.     

宝鸡水资源系统分析及城市用水保障对策研究

通过对宝鸡市水资源现状和各行业水资源利用情况的分析得出,该市地表水含沙量高、水质污染严重,地下水开采过度,导致水资源严重短缺.同时,结合宝鸡市需水量发展趋势和城市供水发展规划,预测2010年和2020年宝鸡城市需水量分别为82.84×104 m3/d和133.41×104 m3/d;并对水资源供需问题作了详细分析,指出2010年和2020年宝鸡城市短缺水量为10.84×104 m3/d和61.41×104 m3/d.最后,针对水资源利用现状存在的问题,提出了适合宝鸡城市用水可持续发展的保障对策,即再生水回用、节水、开发外调水资源以及水资源管理等.