(1)技术概述:以定性控制理论为指导,根据水库群构成的原水系统结构特征,采用分散控制方法建立以水库为决策单元的水质水量反馈控制模型,模型中以水库群上游每个水源的水质状态作为输入信息,以当前水库的水质状态作为反馈信息,通过策略分析模块得到有利于加速改善水库水质的水量调度控制策略,根据调控策略修正水量调度方式,在满足水厂供水需求的条件下,反馈控制不断修正调度方式最终使水库的水质满足要求。
(2)技术优势:①构建网络概化系统 运用复杂网络拓扑结构动态组合技术,进行抽象总结,将水源调度网络系统中所包含的各调度对象及其对应关系概化为由点、线、面等基本图元构成的有向图模型,建立扩展性较好的供水系统网络模型,模拟实际供水系统的结构。②建立系统水质仿真模拟系统 对锰、铁、总磷、硝酸盐、氨氮、总氮、高锰酸盐指数、石油类、挥发酚等9个水质指标统一建立水质仿真模拟模型,并分别应用到系统水库水质模拟中,采用智能优化算法对各个水库进行参数估计,最后运用水质水量同步观测数据进行模型验证工作,建立完整的原水系统水质仿真模拟模型。③综合评价水质动态过程 以综合污染指数评价方法(归一化思想)和规范中单因子指数评价方法(考虑最不利因素)为基础,构建单因子水质指数评价指标(SFPI),结合SFPI及水库蓄水量的变化,提出针对单个水库及水库群整体的水质动态过程的综合评价方法。④建立系统水量优化配置系统 确立原水系统水量优化配置模型优化目标,构建供需平衡动态模拟模型和采用大系统分解协调技术进行模型的求解。⑤水质水量反馈控制耦合系统 应用水质仿真模拟系统,在已知当前水体在时段初的水质、蓄水量、入流量、出流量及上游水源时段平均水质组分浓度条件下,预测当前水体在时段末的水质组分浓度,并将当前时段的预测结果作为下一个时段的初始状态,实现水质滚动预测。为充分利用预测结果信息,进一步优化系统水量调配策略改善系统水质,采用水质-水量反馈机制,建立水质水量控制耦合模型。⑥保障水源水质和水量的原水调配系统软件平台 系统按照功能可划分为综合信息、图形系统、报表系统、数据查询、高级应用、系统维护等六大功能子系统。
(3)适用范围:大型城市原水系统的优化调度
(4)技术详情:
(5)技术简介:以定性控制理论为指导,根据水库群构成的原水系统结构特征,采用分散控制方法建立以水库为决策单元的水质水量反馈控制模型,模型中以水库群上游每个水源的水质状态作为输入信息,以当前水库的水质状态作为反馈信息,通过策略分析模块得到有利于加速改善水库水质的水量调度控制策略,根据调控策略修正水量调度方式,在满足水厂供水需求的条件下,反馈控制不断修正调度方式最终使水库的水质满足要求。
(6)关键技术:①构建网络概化系统。运用复杂网络拓扑结构动态组合技术,进行抽象总结,将水源调度网络系统中所包含的各调度对象及其对应关系概化为由点、线、面等基本图元构成的有向图模型,建立扩展性较好的供水系统网络模型,模拟实际供水系统的结构。
②建立系统水质仿真模拟系统。对锰、铁、总磷、硝酸盐、氨氮、总氮、高锰酸盐指数、石油类、挥发酚等9个水质指标统一建立水质仿真模拟模型,并分别应用到系统水库水质模拟中,采用智能优化算法对各个水库进行参数估计,最后运用水质水量同步观测数据进行模型验证工作,建立完整的原水系统水质仿真模拟模型。③综合评价水质动态过程。以综合污染指数评价方法(归一化思想)和规范中单因子指数评价方法(考虑最不利因素)为基础,构建单因子水质指数评价指标(SFPI),结合SFPI及水库蓄水量的变化,提出针对单个水库及水库群整体的水质动态过程的综合评价方法。
④建立系统水量优化配置系统。确立原水系统水量优化配置模型优化目标,构建供需平衡动态模拟模型和采用大系统分解协调技术进行模型的求解。
⑤水质水量反馈控制耦合系统。应用水质仿真模拟系统,在已知当前水体在时段初的水质、蓄水量、入流量、出流量及上游水源时段平均水质组分浓度条件下,预测当前水体在时段末的水质组分浓度,并将当前时段的预测结果作为下一个时段的初始状态,实现水质滚动预测。为充分利用预测结果信息,进一步优化系统水量调配策略改善系统水质,采用水质-水量反馈机制,建立水质水量控制耦合模型。
⑥保障水源水质和水量的原水调配系统软件平台。系统按照功能可划分为综合信息、图形系统、报表系统、数据查询、高级应用、系统维护等六大功能子系统。
(7)技术来源:自主研发
(8)应用情况及典型案例:应用单位:深圳市水务局
工程名称:深圳市城区水库型水源地污染监控与安全调配示范工程
工程概况:覆盖东深流域全部水源保护区23个环境监测点,实现7座水库及相关21座水厂的多目标水源优化调度,工程总投资1673万元。