給水管網(wǎng)系統(tǒng)水質計算的理論與方法研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們越來越重視和關注自身的居住環(huán)境和生活質量，生活飲用水水質的好壞更是人們關注的重點，其中余氯濃度是評價管網(wǎng)水質的一個重要參數(shù)。在我國的生活飲用水衛(wèi)生標準中，要求管網(wǎng)中節(jié)點的余氯濃度大于0.05mg/l，既要保證良好的消毒性質，又要不使水有異味。
　　由于城市給水管網(wǎng)系統(tǒng)的復雜、龐大，僅靠少數(shù)有限的監(jiān)測點進行人工監(jiān)測水質變化情況，達到實時全面了解整個管網(wǎng)的水質是非常困難的。為了了解給水管網(wǎng)系

2、統(tǒng)的水質情況，及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)中的水質事故，必須建立給水管網(wǎng)系統(tǒng)動態(tài)水質模型，它為進行大規(guī)模給水管網(wǎng)系統(tǒng)的水質預測和評估提供了有效的工具。
　　由于給水管網(wǎng)系統(tǒng)的復雜性，這里將實際情況加以簡化，便于建立模型。此余氯衰減模型是一個一階線性偏微分方程，同時認為任意節(jié)點任意時刻的氯濃度應為與此節(jié)點相鄰管段的氯濃度值的平均，包括兩個應用程序的算法。第一個程序用來計算水在任意管段中的行進時間，第二個程序循環(huán)使用第一個程序，在考慮到氯在管段中

3、衰減的特性及節(jié)點處水完全混合的前提下，就可以算出給水管網(wǎng)中任意節(jié)點的余氯濃度，同時還給出管壁衰減系數(shù)的程序算法。
　　本文對此數(shù)學模型進行了理論上的探討，主要應用有限差分的方法證明了水質方程差分格式古典解的存在性，并通過改進中心差分格式，選取相容的有限差分格式證明其穩(wěn)定性和收斂性，并求出與水質模型等價的一維對流方程的解析解。
　　最后通過一個簡單管網(wǎng)和赤峰市實際情況的校核說明程序的實際應用情況。在相同的水力狀況下，模擬同一節(jié)