论文题目: 城市水环境系统控制决策支持技术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 水力学及河流动力学
作者: 朱春龙
导师: 俞国青
关键词: 城市水环境系统,连续动态模拟,截流倍数,水环境容量,城市排涝,水文参数识
文献来源: 河海大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着城市化进程的加快和城市用水需求的不断增长,城市水环境将面临水体污染、水质恶化、水源短缺、地下水位持续下降、海水入侵等一系列问题,因而必须采取有效措施控制城市水环境系统的恶化。城市水环境系统既是复合系统,又是动态系统,也是开放系统,还是随机性系统。这就使得城市水环境系统控制决策变得更加困难,更加复杂,需要科学的手段支持城市水环境系统控制决策工作,以避免决策失误带来重大损失。本文的研究正是基于对城市水环境系统控制决策中的一些重要问题的研究,提出了用动态模拟的方法来支持决策行为,意图使得决策更为客观,更加科学,更加符合实际。主要研究成果有: (1) 提出了确定经济排涝标准的方法,分析了在某一排涝标准下最优的排涝策略,通过具体实例计算确定某一城市区的经济排涝标准。 (2) 提出了基于模拟优化技术的确定截流倍数的方法。该方法综合考虑水量水质,点污染源和非点污染源。构造综合考虑水质水量过程的受纳水体质量综合评价指标体系,在分析水污染成因的基础上,建立了水污染损失函数。 (3) 提出了基于连续动态模拟的河流水环境容量计算方法。以长系列降水过程作为系统输入,通过产流、产污计算,河道流量演算,水质演算,得到控制断面的流量过程与水质浓度过程,进一步统计分析得到动态的、随机的水环境容量。通过对水质演算方法的分析,提出了水质逆倒演算方法。建立了基于小波网络的河流水质实时预报模型。提出了城市湖泊周期性换水需水量确定的解析模型。 (4) 提出了确定线性相关方程的最小距离平方和法。在对据非稳定流抽水试验资料确定水文地质参数方法分析的基础上,提出了确定水文地质参数的二次优化算法。将遗传算法与最小二乘法相结合,应用到确定考虑上月降雨影响的月降雨径流关系的参数,发挥不同优化方法的优点,提高了优化计算效率
论文目录:
第一章 绪论
1.1 城市可持续发展与城市水环境
1.1.1 城市可持续发展
1.1.2 城市化发展与水环境的关系演变
1.1.3 城市化对水环境的影响
1.1.4 城市经济发展与水环境关系
1.2 城市水环境系统问题及基本特征
1.2.1 城市水环境系统概述
1.2.2 我国城市水环境概况
1.2.3 城市水环境系统特征
1.3 城市水环境系统控制概述
1.3.1 城市水环境系统控制原理
1.3.2 城市水环境系统控制措施
1.3.3 城市水环境系统控制决策的复杂性
1.4 城市水环境系统控制决策研究综述
1.4.1 城市水文与城市防洪排涝
1.4.2 城市雨洪径流污染与城市污水截流
1.4.3 城市河流水环境控制
1.5 本文的研究目的、技术路线及主要内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 章节安排
1.6 本章小结
第二章 城市排涝标准和排水策略
2.1 概述
2.2 城市地区设计暴雨过程及雨洪流量过程计算
2.2.1 城市地区设计暴雨过程计算
2.2.2 雨洪流量过程计算
2.3 经济排涝标准
2.3.1 概述
2.3.2 淹没深度与淹没损失强度关系分析
2.3.3 经济排涝标准确定
2.2.4 应用实例
2.4 最优排水策略
2.4.1 概述
2.4.2 最优排水策略的确定
2.4.3 实例研究
2.5 本章小结
第三章 截流式合流制中的截流倍数
3.1 概述
3.2 截流倍数的确定模拟优化技术
3.2.1 截流式合流制的流量过程和浓度过程
3.2.2 截流倍数的确定方法
3.2.3 城市地区非点源污染过程模拟
3.3 经济计算及水质综合评价
3.3.1 经济计算方法
3.3.2 受纳水体质量综合评价指标
3.4 应用实例
3.4.1 概况
3.4.2 污染负荷过程计算
3.4.3 溢流流量及浓度过程计算
3.4.4 受纳河流水质污染状况计算
3.4.5 截流倍数选择
3.5 本章小结
第四章 城市受纳水体水环境
4.1 概述
4.2 河流水环境容量及其计算
4.2.1 理论水环境容量及其计算
4.2.2 实用水环境容量及其计算
4.2.3 降雨径流及污染过程模拟
4.2.4 应用实例
4.3 河道水质逆演算
4.3.1 河道水质演算
4.3.2 直接倒演算法
4.3.2 逆倒演算法
4.4 基于小波网络的河流水质实时预报模型
4.4.1 概述
4.4.2 小波网络模型
4.4.3 学习算法
4.4.4 河流水质实时预报实例
4.5 城市湖泊周期性换水需水量确定的解析模型
4.5.1 引言
4.5.2 模型
4.5.3 模型的应用
4.6 本章小结
第五章 水文参数识别与相关分析的新方法
5.1 概述
5.2 识别水文地质参数的二次优化算法
5.2.1 引言
5.2.2 二次优化算法
5.2.3 应用实例
5.3 建立相关插补方程的最小距离平方和法
5.3.1 引言
5.3.2 常用最小二乘法进行相关分析所存在的问题
5.3.3 最小距离平方和法
5.3.4 最小距离平方和法与加权最小二乘法的关系
5.3.5 应用实例
5.4 遗传算法在分析月降雨径流关系中的应用研究
5.4.1 引言
5.4.2 遗传算法
5.4.3 用遗传算法确定月降雨径流关系参数
5.5 本章小结
第六章 结论与建议
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
读博期间参加的科研项目
致谢
发布时间: 2006-01-16
参考文献
- [1].沿淮城市水环境演变与水生态安全的研究[D]. 李万莲.华东师范大学2005
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- [4].沿淮城市水环境演变与水生态安全的研究[D]. 李万莲.华东师范大学2005
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