摘要：在地下水污染源识别过程中,针对监测井监测值信息量不充分或监测值与模型参数关联性较弱的问题,提出一种基于贝叶斯公式与信息熵的监测井优化方法.构建二维地下水溶质运移模型,并运用GMS软件进行数值求解.为减少监测井优化设计及污染源识别过程中反复调用数值模型的计算负荷,采用克里金法建立数值模型的替代模型.以信息熵作为优化指标,筛选出不同监测类型的最优监测方案,并以监测成本和反演精度为参考因素,选定相应监测方案,最后运用差分进化自适应Metropolis算法进行污染源识别.算例研究表明:7口监测井的克里金替代模型的决定系数均大于0.98,可较好地替代原数值模型.基于监测成本最小的方案1(3号单井),其信息熵为12.772;兼顾监测成本和反演精度的方案2(井(2,3)组合),其信息熵为9.723;基于反演精度较高的方案3(3井(2,3,5)组合),其信息熵为9.377.方案1到方案3参数后验分布范围及标准差均逐渐减小,验证了信息熵是参数后验分布不确定性的有效量度.

摘要：针对非均质地下含水层污染源识别及含水层参数反演过程中监测方案优化问题,提出一种基于贝叶斯公式及信息熵最小的累进加井的多井监测方案优化方法.首先,构建假想案例下的二维非均质各向同性潜水含水层水流及溶质运移模型,运用GMS软件进行数值模拟求解.采用最优拉丁超立方抽样方法和Kriging法建立数值模拟模型的替代模型.然后以参数后验分布的信息熵最小为目标函数,采用累进加井的方式进行多井监测方案优化设计.最后根据优化后的监测方案,采用差分进化自适应Metropolis算法进行污染源及含水层参数的同步反演.算例研究表明:在兼顾反演精度及监测成本,并保证每个参数分区内至少有1眼监测井的条件下,5眼井组合监测方案(6,5,1,2,8)为最优监测方案.与信息熵最小的10眼井组合监测方案(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)的参数反演结果相比,5眼井组合监测方案对11个参数α=(X S,Y S,T 1,T 2,Q S,K 1,K 2,K 3,DL 1,DL 2,DL 3)的后验均值偏离率的平均值虽增大1.2%,但监测成本却是10眼井组合监测方案的50%.

摘要：为解决给水管网中的水质传感器位置优化布置问题,以污染发生至传感器首次监测到超过临界污染物质量浓度的期望监测时间最短为目标,提出监测突发性或者蓄意污染的管网传感器优化选址模型.以Anytown管网为例,利用EPANET软件模拟扩展周期非稳态水力水质条件下节点污染物质量浓度变化,通过编制程序与EPANET交互得到传感器监测时间,在此基础上设计求解该优化模型的混合粒子群算法.提出的优化模型及求解方法对保护管网安全、降低用户饮用被污染水的风险具有一定意义.

摘要：将贝叶斯公式与地下水二维水质对流-扩散方程相耦合,建立依靠监测井监测值的地下水污染源参数(污染源强度M、排放位置(X_0,Y_0)和排放时刻T_0)反演模型.针对监测井监测值信息量不充分或者监测值与模型参数关联性较弱的问题,提出了一种基于贝叶斯公式与信息熵的监测井优化设计方法.构建一个污染物在承压含水层中瞬时排放的算例,在确定单井监测及监测次数条件下,以监测井位置D及监测频率△t的优化为目标,分别进行模型参数后验分布信息熵最小的单目标监测方案优化,以及信息熵最小且监测耗时最短的多目标监测方案优化.依据优化后的监测方案采用延迟拒绝自适应Metropolis算法进行污染源参数反演识别.算例研究表明:在预设定单井监测,且监测次数为5次条件下,单目标优化后的监测方案为D=(830.2,199.8),△t=2.7,在此监测方案下,4个污染源参数M, X_0, Y_0, T_0的反演均值误差分别为19.5%、13.2%、3.4%、1.3%;多目标优化后的监测方案为D=(807.9,199.4),△t=1.2,在此监测方案下,4个污染源参数M, X_0, Y_0, T_0的反演均值误差分别为19.9%、13.4%、3.7%、4.2%.与基于单目标优化的监测方案的反演结果相比,基于多目标优化的监测方案条件下,污染源参数的反演均值误差虽分别增加了0.4%、0.2%、0.3%、2.9%,但监测时间却显著缩短了55.6%.

摘要：针对GPRS无线网关中采用透明数据传输方式存在通信费用高、实时性差等缺点,以流量计的远程维护系统为实际应用背景,设计了一个多功能的GPRS无线网关。介绍了网关的功能,增加了一种多功能模式,在该模式下,网关采用预先主动采集流量计信息,并对其进行分析、处理,主动上传报告流量计异常情况的方式来提高系统的性能;以GPRS模块MC55和ARM微处理器LPC2368为核心,完成了网关的硬件设计,并详细介绍了以uC/OS-II实时操作系统为基础的网关功能的软件实现。在实验室环境下搭建维护系统平台,实验对比证明,多功能无线网关能降低基于GPRS的流量计远程维护系统的运行成本、提高响应速度及故障检测能力,效果明显。

摘要：为进一步提高ABS树脂废水生物处理工艺的脱氮效果,对原缺氧区的设备进行改进和优化。针对原有工艺缺氧区溶解氧含量较高,系统脱氮效果不佳等问题,设计了在缺氧区放置两台水力循环搅拌器以及投加碳源的实验方案。对比分析了微孔曝气头微曝气、水力循环搅拌器循环以及投加碳源等3种情况的脱氮效果。实验结果表明,缺氧区采用微孔曝气头微曝气,系统脱氮效果差,总氮(TN)去除率平均值为19.80%;缺氧区放置水力循环搅拌器,系统脱氮效果提高,TN去除率平均值达到41.73%;进水投加乙酸钠后,系统的脱氮效果无显著提高,而COD去除率有所下降。

摘要：基于分形理论构建泥沙颗粒的絮凝沉降模型,从三维角度动态模拟絮团在布朗运动、颗粒静电力和重力作用下的发育、沉降过程.研究结果表明:絮团形态与泥沙颗粒的表面电荷量有关,电荷量越大,絮团形态越开放;不同带电量泥沙颗粒的絮凝速度与沉降速度具有差异性,表面电荷量越大絮凝沉降速度越缓慢;泥沙颗粒的带电量对絮团平均粒径分布有显著影响,不同带电量下絮团达到最大直径所需时间不同.研究成果进一步揭示了天然河流中黏性细颗粒泥沙絮凝现象的内在机理.

摘要：以改善巢湖市饮用水源地水质为目标,基于现状河道和水利工程,对比分析了长江与巢湖水质,研究了长江与巢湖水体交换规律、交换量及巢湖水位控制方案,拟定了不同线路、调水量、水位控制等多个调水方案,采用层次分析法比选了调水方案效果,并提出了实际调水应用的建议。结果表明,正向调水、7×108～13×108 m3交换水量和晒滩水位控制的调水方案可取。

摘要：针对2009年巢湖生态调水试验期间及可比性较强的2008年同期遥感影像,采用叶绿素反演法将巢湖遥感影像上的不同颜色与湖水中的叶绿素浓度相联系,进而分析确定湖水中蓝藻(或营养化)生长和分布情况。结果表明,非调水期间,2009年巢湖蓝藻暴发水平高于2008年;调水后,富营养状态2009年低于2008年,中营养状态2009年高于2008年;调水改善了巢湖东半湖营养状态,同时明显抑制了东半湖的蓝藻生长。

摘要：生态调水是巢湖水污染综合治理的一项重要措施,长江又是巢湖生态调水的水源区与排泄区,为确定长江和巢湖生态调水的水质重要约束条件,通过分析江(长江)湖(巢湖)水质数据、总结江湖水质变化规律和趋势、利用统计学中方差分析的方法,定量判断了各水域分月、分季水质差别。结果表明,长江水质总体较好,生态调水的水源不会对巢湖的水源地水质产生负面影响,但应考虑避免在冬季进行调水。