针对当前我国城市给水管网水质的现状以及对管网水质要求的不断提高,利用余氯衰减模型对给水管网进行水质动态模拟,直观了解不同时段各节点余氯变化状况,为管网运行管理提供了理论依据。 首先介绍了余氯衰减数学模型。余氯动态模型考虑了管网中余氯沿管道水流的反应过程,余氯与管壁上微生物的反应过程,余氯在管壁腐蚀过程中的消耗以及余氯在主流和管壁之间的质量传输过程。余氯在主流体和管壁的衰减采用一级动力学方程进行描述。 然后论述了管网动态模拟算法的实现。介绍了欧拉有限差分法,欧拉离散体积法,拉格朗日时间驱动法以及拉格朗日事件驱动法。选用拉格朗日时间驱动法,将管道水流分为许多水流片段,每过一个时间步长更新一次管网水质状态,通过跟踪管网中一系列水流片段变化,从而对管网水质变化进行动态模拟。 最后应用科学与工程计算软件MATLAB与数据库软件ACCESS,在城市给水管网水力动态模拟的基础上进行水质动态模拟,模拟某市24小时管网内余氯变化,并生成等余氯曲线图,等余氯区域图,为管网正常运行,管网水质监测,辅助寻找提高管网水质的措施提供了科学依据。