[发明专利]一种基于管网突发性污染事件的污染源定位方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于管网突发性污染事件的污染源定位方法及系统。该方法包括获取管网的水力、水质模型；根据所述管网的水力、水质模型，确定第一水质监测点监测到的污染物的第一时间和污染物的第一浓度；获取多个污染事件；确定第一水质监测点监测到每一个污染事件的污染物的第二时间和污染物的第二浓度；确定时间误差和浓度误差；以时间误差的平方最小和浓度误差的平方最小为目标函数，以注污节点、注污时间和注污浓度为决策变量，以第一监测点为约束条件，构建污染源定位模型；根据污染源定位模型进行污染源的定位。上述方法及系统解决现有技术中不能对管网突发性污染事件的污染源准确、快速定位的问题。

技术领域

本发明涉及管网监测领域，特别是涉及一种基于管网突发性污染事件的污染源定位方法及系统。

背景技术

现阶段，我国大多数城市投放大量精力和工作在水源地保护及净水厂的处理工艺上。通过上述措施提高城市供水管网水质，但忽略了供水管网的二次污染、爆管或是恶意投毒等意外事故或遭受人为蓄意破坏引发的突发污染事件。通常而言，净水厂为了提高出厂水水质，均制定出一整套严格的处理工艺。经过净水厂严格处理工艺的原水均能达到国家所要求的水质标准。但是，水体在到达用户的途中，会在供水管网中发生各种复杂的生化、物理反应，可能导致水体在运输途中遭受一定程度的污染。此外，一些意外事故：停水施工、管网局部损坏、水锤负压以及一些人为蓄意破坏等因素也可能导致局部供水管网水质安全水平下降。因此，使得符合国家标准的出厂水到达用户时，水质会出现不达标的状况，为保证用户饮用水水质安全，供水管网中的水质污染问题不容忽视。

我国供水行业对管网突发污染事件的应变能力较差。在发生污染事件后，需根据经验和历史资料逐点排查找到发生污染事件的管段，通过上述方法对污染事件的管段定位具有耗时长、准确率低和工作效率低等缺点。可见，针对管网突发性污染事件，还不能实现对管网污染源准确、快速的定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于管网突发性污染事件的污染源定位方法及系统，解决现有技术中不能对管网突发性污染事件的污染源准确、快速定位的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于管网突发性污染事件的污染源定位方法，包括：

获取管网的水力、水质模型；

根据所述管网的水力、水质模型，确定第一水质监测点监测到的污染物的第一时间和污染物的第一浓度；所述定第一水质监测点为第一个监测到污染物的水质监测点；

获取多个污染事件；

根据每一所述污染事件和所述管网的水力、水质模型，确定所述第一水质监测点监测到每一个所述污染事件的污染物的第二时间和污染物的第二浓度；

将所述第二时间减去所述第一时间，得到时间误差；

将所述第二浓度减去所述第一浓度，得到浓度误差；

以所述时间误差的平方最小和所述浓度误差的平方最小为目标函数，以注污节点、注污时间和注污浓度为决策变量，以所述第一监测点为约束条件，构建污染源定位模型；

根据所述污染源定位模型，确定最优注册节点、最优注污时间和最优注污浓度；

根据所述最优注污节点、所述最优注污时间和所述最优注污浓度进行污染源的定位。

可选的，所述获取管网的水力、水质模型，具体包括：

获取管网的基础数据；所述基础数据包括管网的拓扑结构、节点个数、节点编号、节点位置、节点之间管段的长度、节点之间的水流量、节点之间的流速、水流方向、水质监测点的位置和水质监测点的个数；

根据所述基础数据，构建所述管网的水力模型；

获取所述水质监测点的监测数据；