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供水管网外源性突发污染入侵下,水质安全问题是一个多目标复杂问题。管网具有拓扑结构复杂、水流惯性、水力瞬变等特征,而目前的水质监测点优化选址多以稳态、准稳态水力模拟为基础进行,与实际管网的运行工况存在较大差异。本文在准稳态工况的基础上,在时间步长的衔接点对管网水流微元所携带的水力信息进行了微观研究,并将其定义为本文的非稳态水力工况。为解决非稳态水力瞬变工况下的水质监测点优化问题,本文以广东省TX镇的实际管网为研究对象,开展了基于非稳态水力工况的水质监测点选址模型的构建及其求解模式的研究。通过收集该镇供水管网系统的管网静态、动态数据搭建管网水力模型,对非稳态水力瞬变工况数据进行计算分析,建立基于非稳态水力瞬变工况的选址通用模型,利用自适应粒子群k-medoids聚类算法确定了求解模式,对水质监测点的优化选址提供方案决策辅助及提高供水管网的管理有较好的现实意义。首先,改进水力流通的计算方法以求解非稳态水力工况,包括:水力流通路径、水力流通时间、节点监测到污染物时管网对外供出的受污染水的体积、污染物物质的量与污染物的浓度。通过计算过程和计算结果的对比发现,非稳态水力工况下管网水流运动更为复杂,表现为:(1)两两节点间的水力流通可行性因时刻的不同而改变,水力流通可行与否除受到拓扑结构的影响外,还受到各管段水流方向的影响,即各水源供水状况的影响;(2)在水力流通可行的两节点中,上述五个方面的数据均因时刻的改变而产生变化;(3)两两节点间的水力流通可行总数随时刻的变化而变化,并且变化幅度较大。因此,用稳态工况代替非稳态工况的误差不可忽视。经过改进水力流通的计算方法,能够有效的求得非稳态水力工况下数据,更贴近实际管网运行工况。其次,结合非稳态水力工况的特点,通过对不同优化目标的水质监测点选址模型进行数学建模并总结共同性,可构建供水管网两两节点间一一对应的监测数据标准化三维存储矩阵从而建立通用数学模型。标准化三维矩阵的建立能够有效地解决非稳态下供水管网水力瞬变的数据存储问题。对不同的优化目标将其监测数据按标准创建三维矩阵即可形成不同优化目标的选址模型,具有很强的通用性及工程实用性。再次,提出了基于自适应粒子群k-medoids聚类算法对通用数学模型的求解模式。针对供水管网节点与监测点的特点,对自适应粒子群k-mmedoids聚类算法做了实用性优化,并确定聚类中心数与小世界邻域阀值,使该算法能够对通用数学模型进行求解,进而形成求解模式。基于Matlab平台,编译求解模式函数代码,并结合通用水质监测点选址模型,可应用于各城市供水管网计算求解,有效应对实际供水管网监测点布置时所需的各种不同优化目标,辅助决策层部署监测点方案。最后,针对该城镇供水管网,分别就平均监测用时、平均污水出流量、平均污染面积、平均注入污染物物质的量与平均注入污染物浓度为优化目标进行突发污染水质监测点优化选址进行建模与求解。通过案例分析了上述五个优化目标与监测点数量之间的关系,以及有效监测率随监测点数量变化的趋势,并针对五个优化目标分别提出了水质监测点布置方案,综合考虑前三个优化目标的情况下确定了多监测目标下该镇的突发污染水质监测点的选址方案,界定了各方案的监测点所处的管网节点及该方案的监测效果。