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典型区域管网水质模型

时间:2022-10-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:上海中心城区在完善水力模型建设的同时,有条件时可着手发展微观水质模型的建设工作。目前,上海中心城区供水管网系统信息化建设已初具规模,在生产、管理中发挥了重要作用,但仍存在一定的不足,如各系统间的信息实时共享与系统集成问题,还需充分利用现有资源,使管网信息化水平上一个新台阶。

微观水质模型是建立在微观水力模型基础上的,主要用于有明确微观反应动力学方程的水质指标的模拟,如管网中余氯衰减的模拟,余氯衰减动力学主要有一级和二级反应动力学。

一级反应动力学模型表示为

二级反应动力学模型表示为

式中 Ct——t时刻氯的浓度(mg/L);

t——反应时间(d);

C0——氯的初始浓度(mg/L);

k——氯衰减系数。

对于一级反应动力学,k的单位为d-1;对于二级反应动力学,k的单位为L/(mg·d)。

其中,氯衰减系数k又分为水体反应系数kb和管壁反应系数kw:式中 kb——主体水衰速率系数;

kw——管壁衰减速率系数;

kf——物质传输速率系数;

rh——水力半径。

因此,kb和kw是管网水质模型的主要参数,kb需要通过实验室测试确定,kw需要通过现场测试调整。

kw校核的方法有直接调整和间接调整。直接调整是根据现场采样点的水质数据,直接调整kw,使模拟值曲线和实测值曲线吻合;间接调整根据kw和管道摩阻系数(海曾-威廉系数C)的相关关系,见式(5-4),调整相关系数F使模拟值曲线和实测值曲线一致:

式中 C——管道摩阻系数(海曾 威廉系数),与管材、管径、敷设年代等管道属性有关;F——相关系数。

上海世博园区浦东片和浦西片均建立了管网微观水质模型,主要是余氯衰减和水龄模型,如图5-6和图5-7所示。微观水质模型是微观水力模型的延伸,对水力模型的精度要求较高,只在小区域内得到一定的应用,如世博园区的余氯衰减模型和水龄模型,解决了末梢管网水的安全消毒和滞留水的冲洗问题。上海中心城区在完善水力模型建设的同时,有条件时可着手发展微观水质模型的建设工作。

图5-6 世博园区管网余氯模拟结果(参见彩图附图3a)

图5-7 世博园区管网平均水龄模拟结果(参见彩图附图3b)

目前,上海中心城区供水管网系统信息化建设已初具规模,在生产、管理中发挥了重要作用,但仍存在一定的不足,如各系统间的信息实时共享与系统集成问题,还需充分利用现有资源,使管网信息化水平上一个新台阶。

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