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自来水输送问题

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自来水输送问题

某市有甲,乙,丙,丁四个居民区,自来水有A ,B ,C 三个水库供应。四个区每天必须得到保证的基本生活用水量分别是30,70,10,10千吨,但由于水源紧张,三个水库每天最多只能分别供应50,60,50千吨自来水。由于地理位置的差别,自来水公司从各水库向各区送水所需付出的引水管理费不同(见表

1),其中C 水库与丁区之间没有输水管道),其他管理费用都是450元/千吨。根据公司规定,各区用户按照统一标准900元/千吨收费。此外,四个区都向公司申请了额外用水量,分别为每天50,70,20,40千吨。该公司应如何分配供水量,才能获利最多?

为了增加供水量,自来水公司正在考虑进行水库改造,使三个水库每天的最大供水量都提高一倍,问那时供水方案应如何改变?公司利润可增加到多少? 引水管理费(元/千吨)

甲 乙 丙 丁 A

160 130 220 170 B

140 130 190 150 C 190 200 230 /

表1从水库向各区送水的引水管理费

问题分析 分配供水量就是安排从三个水库向四个区送水的方案,目标是获利最多。而从题目给出的数据看,A ,B ,C 三个水库的供水量160千吨,不超过四个区的基本生活用水量与额外用水量之和300千吨,因而总能全部卖出并获利,于是自来水公司每天的总收入是()144000506050900=++?元,与送水方案无关。同样,公司每天的其他管理费用()72000506050450=++?元也与送水方案无关。所以,要使利润最大,只需使引水管理费最小即可。另外,送水方案自然要受三个水库的供应量和四个区的需求量的限制。

模型建立 很明显,决策变量为A ,B ,C 三个水库()321i ,,=分别向甲,乙,丙,丁四个区()4,3,2,1j =的供水量。设水库i 向j 区的日供水量为ij x 。由于C 水库与丁区之间没有输水管道,即034=x ,因此只有11个决策变量。

由上分析,问题的目标可以从获利最多转化为引水管理费最少,于是有

1112131421222324in 160130220170140130190150M Z x x x x x x x x =++++++++

333231230200190x x x ++ (1)

约束条件有两类:一类是水库的供应量限制,另一类是各区的需求量限制。由于供水量总能卖出并获利,水库的供应量限制可以表示为

5014131211=+++x x x x (2) 6024232221=+++x x x x (3) 50333231=++x x x (4) 考虑到各区的基本生活用水量与额外用水量,需求量限制可以表示为

80x 30312111≤++≤x x (5)

14070322212≤++≤x x x (6)

3010332313≤++≤x x x (7)

50102414≤+≤x x (8)

模型求解 使用LINGO 软件求解。

模型分析 送水方案为:A 水库向乙区供水50千吨,B 水库向乙、丁区分别供水50,10千吨,C 水库向甲、丙分别供水40,10千吨。引水管理费为24400元,利润为476002440072000144000=--元。

讨论 如果A ,B ,C 三个水库每天的最大供水量都提高一倍,则公司总供水能力为320千吨,大于总需求量300千吨,水库供水量不能全部卖出,因而不能像前面那样,将获利最多转化为引水管理费最少。此时我们首先需要计算A ,B ,C 三个水库分别向甲,乙,丙,丁四个区供应每千吨水的净利润,即从收 入900元中减去其它管理费450元,再减去表1中的引水管理费,得表2. 净利润(元/千吨)

甲 乙 丙 丁 A

290 320 230 280 B

310 320 260 300 C 260 250 220 /

表2 从水库向各区送水的净利润

于是决策目标为

++++++++=2423222114131211300260320310280230320290in x x x x x x x x Z M 333231220250260x x x ++ (9)

由于水库供水量不能全部卖出,所以上面约束(2)~(4)的右端增加一倍的同时,应将等号改成小于、等于号,即

10014131211≤+++x x x x (10) 12024232221≤+++x x x x (11) 100333231≤++x x x (12) 约束(5)~(8)不变。将(5)~(12)构成的线性规划模型输入LINGO 求解送水方案为:A 水库向乙区供水100千吨,B 水库向甲,乙,丙,丁区分别供水30,40,50千吨,C 水库向甲、丙区分别供水50,30千吨。总利润为88700元。

其实,由于每个区的供水量都能完全满足,所以上面(5)~(8)每个式子左边的约束都可以去掉,右边的小于、等于号可以改写成等号。作这样的简化后得到的解没有任何变化。

评注 本题考虑的是将某种物资从若干供应点运往一些需求点,在供需量约束条件下使总费用最小,或总利润最大。这类问题一般称为运输问题,是线性规划应用最广泛的领域之一。在标准的运输问题中,供需量通常是平衡的,即供应点的总供应量等于需求点的总需求量。本题中供需量不平衡,但这并不会引起本质的区别,一样可以方便地建立线性规划模型求解。

水功能区划分

水功能区划 Ⅰ类:主要适用于源头水、国家自然保护区。 Ⅱ类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。 Ⅲ类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。 Ⅳ类:主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。 Ⅴ类:主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 水资源管理的目的是:提高水资源的有效利用率,保护水资源的持续开发利用,充分发挥水资源工程的经济效益,在满足用水户对水量和水质要求的前提下,使水资源发挥最大的社会、环境、经济效益。 代的水资源管理遵循以下基本原则[1]:①效益最优。对水资源开发利用的各个环节(规划、设计、运用),都要拟定最优化准则,以最小投资取得最大效益(见水资源规划)。②地表水和地下水统一规划,联合调度。地表水和地下水是水资源的两个组成部分,存在互相补给、互相转化的关系,开发利用任一部分都会引起水资源量的时空再分配。充分利用水的流动性质和储存条件,联合调度地表水和地下水,可以提高水资源的利用率。③开发与保护并重。在开发水资源的同时,要重视森林保护、草原保护、水土保持、河道湖泊整治、污染防治等工作,以取得涵养水源、保护水质的效应。④水量和水质统一管理。由于水源的污染日趋严重,可用水量逐渐减少,因此在制定供水规划和用水计划时,水量和水质应统一考虑,规定污水排放标准和制定切实的水源保护措施。 管理方法 解决中国日益复杂的水资源问题,必须深入贯彻落实科学发展观,坚持节约资源、保护环境的基本国策,实行最严格的水资源管理制度,大力推进水资源管理从供水管理向需水管理转变,从过度开发、无序开发向合理开发、有序开发转变,从粗放利用向高效利用转变,从事后治理向事前预防转变,对水资源进行合理开发、高效利用、综合治理、优化配置、全面节约、有效保护和科学管理,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。 一是实行用水总量控制,促进水资源可持续利用。 二是建设节水型社会,提高用水效率和效益。 三是强化水功能区达标管理,有效保护水资源。 四是推进河湖水系连通,增强水资源配置能力。 五是加强工程科学调度,提高水资源保障水平。 六是抓好水域岸线管理,促进水生态系统修复。 七是加强水资源统一管理,推进水管理体制改革。 八是务实行业管理基础,提高水资源管理水平。

自来水输送问题

自来水输送问题 某市有甲,乙,丙,丁四个居民区,自来水有A ,B ,C 三个水库供应。四个区每天必须得到保证的基本生活用水量分别是30,70,10,10千吨,但由于水源紧张,三个水库每天最多只能分别供应50,60,50千吨自来水。由于地理位置的差别,自来水公司从各水库向各区送水所需付出的引水管理费不同(见表 1),其中C 水库与丁区之间没有输水管道),其他管理费用都是450元/千吨。根据公司规定,各区用户按照统一标准900元/千吨收费。此外,四个区都向公司申请了额外用水量,分别为每天50,70,20,40千吨。该公司应如何分配供水量,才能获利最多? 为了增加供水量,自来水公司正在考虑进行水库改造,使三个水库每天的最大供水量都提高一倍,问那时供水方案应如何改变?公司利润可增加到多少? 引水管理费(元/千吨) 甲 乙 丙 丁 A 160 130 220 170 B 140 130 190 150 C 190 200 230 / 表1从水库向各区送水的引水管理费 问题分析 分配供水量就是安排从三个水库向四个区送水的方案,目标是获利最多。而从题目给出的数据看,A ,B ,C 三个水库的供水量160千吨,不超过四个区的基本生活用水量与额外用水量之和300千吨,因而总能全部卖出并获利,于是自来水公司每天的总收入是()144000506050900=++?元,与送水方案无关。同样,公司每天的其他管理费用()72000506050450=++?元也与送水方案无关。所以,要使利润最大,只需使引水管理费最小即可。另外,送水方案自然要受三个水库的供应量和四个区的需求量的限制。 模型建立 很明显,决策变量为A ,B ,C 三个水库()321i ,,=分别向甲,乙,丙,丁四个区()4,3,2,1j =的供水量。设水库i 向j 区的日供水量为ij x 。由于C 水库与丁区之间没有输水管道,即034=x ,因此只有11个决策变量。 由上分析,问题的目标可以从获利最多转化为引水管理费最少,于是有

实验11自来水输送模型

实验十一自来水输送模型 一、问题提出 :某市有甲、乙、丙、丁四个居民区,自来水由A、B、C三个水库供应。四个区每天必须得到保证的基本生活用水量分别为30,70,10,10千吨,但由于水源紧张,三个水库每天最多只能分别供应50,60,50千吨自来水。三个水库与四个居民区的送水连接图如下,由于地理位置的差别,C 水库与丁区之间没有输水管道相连。 图1:送水连接图 自来水公司从各水库向各区送水所需付出的引水管理费见表1, 表1:引水管理费 其他费用包括管理费:450元/千吨。根据公司规定,各区用户按照统一标准900元/千吨收费。此外,四个区都向公司申请了额外用水量,分别为每天50,70,20,40千吨。该公司应如何分配供水量,才能获利最多?

二、问题分析 分配供水量就是安排从三个水库向四个居民区送水方案,目标是获利最多。从题目给出的数据看,A 、B 、C 三个水库的供水量为160吨/天,不超过四个居民区基本生活用水量与额外用水量之和(300吨/天),因此,可认为水可以全部卖出去并获利,与此同时会产生引水费、和管理费等费用的支出。 利润=收入-支出=卖水收入-引水费-管理费 卖水收入:900*(50+60+50)=144000元,(与送水方案无关)。 管理费:450*(50+60+50)=72000,(与送水方案无关)。 由表1知,引水费与送水方案相关,送水的基本原则是首先要保证每个居民区的基本生活用水,剩余的水可以按利益最大化原则确定送水方案。 由于卖水收入和管理费都已经确定,利润最大就意味着引水费最少,因此,此问题由求利润最大变成求引水费最少。 三、模型1建立 问题为在表1的基础上,确定饮水方案,使饮水费最少。设A 、B 、C 三个水库分别向甲、乙、丙、丁四个居民区的供水量分别为 4,3,2,1;3,2,1,==j i x ij ,其中034=x 。模型1如下: 目标函数: 33 3231242322 2114131211230220190150190130140170220130160x x x x x x x x x x x z Min ++++++++++= 约束条件有两类:一是水库供应量限制, 6024232221=+++x x x x 5014131211=+++x x x x

Matlab数学建模论文-自来水输送问题的数学规划方案

武警部队大规模抗洪抢险中水的输送问题 【摘要】 随着自然灾害的频繁发生,武警部队的职责使命越来越重,肩负着维护社会稳定,保障人民安居乐业和财产安全的任务。因此,灾区救援尤显重要。但是在救灾任务中如何确保救灾水的顺利输送,需要我们用科学的方式,合理的统筹安排,搞好水源输送问题。本论文就将输送水源这一问题进行研究,对抗洪抢险中水的输送这一问题进行合理的假设以及简化,建立相应模型。之后,我们使用Matlab对该典型线性规划进行了求解与结果分析。结论显示,引水管理费的差异是导致获利大小的关键因素。最后,本文对该模型还可引入的影响条件进行了改进讨论,并换用LINGO对结果进行了验证。

关键词:自来水输送问题数学规划线性规划LP Matlab

一、问题重述 某市有甲、乙、丙、丁四个受灾区,由A、B、C三个分队对灾区输送水。四个灾区每天必须的基本生活用水分别为30、70、10、10千吨,但三个送水分队每天最多只能分别送50、60、50千吨水。由于地理位置的差别,往各灾区送水过程中所需要的兵力不同(如表,其中C水库与丁区间无输水管道),其它管理费均为450元/千吨。各区用户每千吨收费900元。此外,各区用户都向公司申请了额外用水量,分别为每天50、70、20、40千吨。问三 表1.1 二、问题假设 (一)输送到各区的自来水只要在基本用水与额外用水量以内,各区即全额付费。 三、符号说明 1.x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,z1,z2,z3:各水库向各居民区的供水量(详见表1.2) 2.u1,u2,u3:公司从A、B、C的获利 3.u:公司的总获利 四、问题分析、模型的建立与求解 1.问题的分析 该问题为典型的数学规划问题,决策变量、目标函数都较为明显,求解过程较为简单。 2.模型的建立 设A、B、C各分队向甲、乙、丙、丁四个受灾区的供水量如下, 表1.2 则 公司从A水库的获利为: 公司从B水库的获利为:

2018年7月湖北省水功能区水质通报

2018年7月湖北省水功能区水质通报 2018年7月,省水利厅对全省285个考核水功能区、431个水质监测断面水质进行了监测、分析、评价。由于十堰市长坪水库闸门维修,库区无水,本月长坪水库水质站点未进行水质采样。按双因子(高锰酸盐指数和氨氮)评价,全省达标水功能区273个,达标率95.8%;按全因子(水质项目24项)评价,全省达标水功能区234个,达标率82.1%。按双因子评价,武汉市、黄石市、十堰市、荆州市、宜昌市、襄阳市、鄂州市、荆门市、孝感市、黄冈市、咸宁市、随州市、恩施自治州、仙桃市、潜江市、神农架林区水功能区水质达标率达标;天门市水功能区水质达标率未达标。现予通报。

市、州、林区 水功能区(个数) 控制目标 (%) 达标 情况 达标率 (%)考核达标不达标 黄石市12 12 82 达标100.0 十堰市14 14 94 达标100.0 荆州市26 26 82 达标100.0 宜昌市16 16 84 达标100.0 襄阳市29 29 82 达标100.0 鄂州市7 7 82 达标100.0 孝感市12 12 78 不达标100.0 恩施自治州25 25 91 达标100.0 神农架 3 3 100 达标100.0 仙桃市 4 4 92 达标100.0 潜江市9 9 93 达标100.0 咸宁市29 28 1 85 达标96.6 黄冈市22 21 1 83 达标95.5 荆门市14 13 1 82 达标92.9 武汉市44 40 4 80 达标90.9 随州市12 10 2 81 达标83.3 天门市7 4 3 81 不达标57.1 总计285 273 12 82 达标95.8 一、考核水功能区达标状况 2018年7月,全省共布置了431处水质监测断面,依据地表水环境质量标准基本项目24项,对285个水功能区进行了监测。其中,保护区38个,保留区123个,缓冲区24个,饮用水源区35个,工业用水区18个,排污控制区14个,过渡区19个,农业用水区7个,景观娱乐用水区7个。评价依据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)和《地表水资源质量评价技术规程》

安徽省水功能区水质

安徽省水功能区水质达标情况通报 (2017年3月,第3期总第39期) 安徽省水利厅

发布单位:安徽省水利厅 编制单位:安徽省水文局 监测单位:安徽省水环境监测中心

目录 概述 (1) 一、全省水功能区水质达标总体情况 (2) 二、各省辖市水功能区水质达标情况 (5) 附表1 2017年3月全省水功能区水质达标评价结果(河流型) (7) 附表2 2017年3月全省水功能区水质达标评价结果(湖库型) .. 18附录 (22)

概述 水功能区是指根据水资源条件和水环境状况,结合水资源开发利用现状和经济发展对水量水质的需求以及水体自然净化能力,划定具有相应的使用功能,并且明确其主导功能和水质管理目标的水域。 为贯彻《安徽省人民政府关于实行最严格水资源管理制度的意见》(皖政〔2013〕15号)文件精神,加强水功能区监督管理,根据《安徽省水功能区监测与评价暂行办法》(皖水资源〔2013〕899号),安徽省水利厅组织省水文局编制了《安徽省水功能区水质达标情况通报》。 2003年10月和2011年1月省政府先后批复了《安徽省水功能区划》和《长江干流水功能区划调整方案》,结合国务院批复的全国重要江河湖泊水功能区,目前全省共划分一二级水功能区248个。 水功能区水质监测与评价方法主要依据的技术文件有《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)、《水环境监测规范》(SL219-2013)、《地表水资源质量评价技术规程》(SL395-2007)、《安徽省水功能区监测与评价办法》(皖水资源函〔2013〕899号)等。 监测参数包括水温、pH值、总磷、总氮、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、氟化物、挥发酚、氰化物、砷、汞、硒、六价铬、铜、铅、锌、镉共20项;湖库类水功能区增加了叶绿素a、透明度;饮用水源区另增加硫酸盐、氯化物、硝酸盐氮、铁、锰5项指标。 针对目前水功能区水质管理目标类别仅考核高锰酸盐指数、氨氮两项,故水功能区达标评价仅对此两项参数进行评价。 湖库水功能区符合水质管理目标包括水质类别和营养化两类指标,须同时满足要求。

2自来水输送与货机装运

4.2 自来水输送与货机装运 钢铁、煤炭、水电等生产、生活物资从若干供应点运送到一些需求点,怎样安排输送方案使运费最小,或者利润最大? 各种类型的货物装箱,由于受体积、重量等的限制,如何相互搭配装载,使获利最高,或者装箱数量最少? 本节将通过两个例子讨论用数学规划模型解决这类问题的方法. 例1 自来水输送问题 问题某市有甲、乙、丙、丁四个居民区,自来水由A,B,C三个水库供应. 四个区每天必须得到保证的基本生活用水量分别为30,70,10,10千吨,但由于水源紧张,三个水库每天最多只能分别供应50,60,50千吨自来水. 由于地理位置的差别,自来水公司从各水库向各区送水所需付出的引水管理费不同(见表1,其中C水库与丁区之间没有输水管道),其他管理费用都是450元/千吨. 根据公司规定,各区用户按照统一标准900元/千吨收费.此外,四个区都向公司申请了额外用水量,分别为每天50,70,20,40千吨.该公司应如何分配供水量,才能获利最多? 为了增加供水量,自来水公司正在考虑进行水库改造,使三个水库每天的最大供水量都提高一倍,问那时供水方案应如何改变? 公司利润可增加到多少? 表1 从水库向各区送水的引水管理费 问题分析分配供水量就是安排从三个水库向四个区送水的方案,目标是获利最多.而从题目给出的数据看,A, B, C三个水库的供水量160千吨,不超过四个区的基本生活用水量与额外用水量之和300千吨,因而总能全部卖出并获利,于是自来水公司每天的总收入是900 ? (50 + 60 + 50) = 144000元,与送水方案无关. 同样,公司每天的其它管理费用450 ? (50 + 60 + 50) = 72000元也与送水方案无关. 所以,要使利润最大,只需使引水管理费最小即可. 另外,送水方案自然要受三个水库的供应量和四个区的需求量的限制. 模型建立 很明显,决策变量为A, B, C三个水库(i = 1, 2, 3)分别向甲、乙、丙、丁四个区(j = 1, 2, 3, 4)的供水量. 设水库i向j区的日供水量为x ij,由于C水库与丁区之间没有输水管道,即x34 = 0,因此只有11个决策变量. 由上分析,问题的目标可以从获利最多转化为引水管理费最少,于是有 Min Z = 160x11 + 130x12 + 220x13 + 170x14 + 140x21 + 130x22 + 190X23 + 150x24 + 190x31 + 200x32 + 230x33 (1) 约束条件有两类: 一类是水库的供应量限制,另一类是各区的需求量限制. 由于供水量总能卖出并获利,水库的供应量限制可以表示为 x11 + x12 + x13 + x14 = 50 (2) x21 + x22 + x23 + x24 = 60 (3) x31 + x32 + x33= 50 (4) 考虑到各区的基本生活用水量与额外用水量,需求量限制可以表示为 30 ≤ x11 + x21 + x31≤ 80 (5)

水功能区水质监测工作方案

XX省水功能区水质监测工作方案 XX年X月

2015年XX省水功能区水质监测工作方案 一、监测范围 XX年,选取全国重要江河湖泊水功能区划中涉及XX省的249个水功能区列入水功能区水质监测评价范围,其中有164个是国家近期考核水功能区(详见附表4)。 二、水质监测 1、组织形式 省水利厅负责组织对跨省辖市、省直管县(市)断面进行水质监测,负责组织对全省水质监测资料的审核评价工作。 各省辖市、省直管县(市)水行政主管部门负责组织对辖区内的监测断面进行水质监测并按时上报监测数据和评价结果。 2、监测项目 必测项目:水温、pH、溶解氧、高锰酸盐指数、COD、五日生化需氧量、氨氮、总磷、铜、锌、氟化物、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、硒、硫化物、阴离子洗涤剂、石油类。 水库增测项目:总氮。 饮用水源区增测项目:硫酸盐、氯化物、硝酸盐、铁、锰。 选测项目:粪大肠菌群。 3、水质参数分析方法 符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中地表水环境质量标准基本项目分析方法。

特别要求:氨氮采用纳氏试剂比色法 COD采用重铬酸盐滴定法 4、监测频次和时间 监测频次为12次/年,监测时间为每月上旬。 5、资料上报 报表以电子版和纸质两种形式上报。 XX年XX月XX日前,上报XX年度监测项目一览表,填报格式见附表4。 每月月底以前,上报当月监测数据和评价表,填报格式见附表5。 三、达标评价 1、组织形式 XX省水环境监测中心负责全省水功能区水质监测资料的收集整理和达标评价,各省辖市、省直管县(市)水行政主管部门负责本辖区内水功能区的达标评价。 2、评价依据 《地表水环境质量标准》(GB3838-2002) 《地表水资源质量评价技术规程》(SL395-2007) 3、评价参数 选取全因子和纳污红线主要控制项目两种形式。 全因子:所有监测项目。 纳污红线主要控制项目:高锰酸盐指数(或COD)、氨氮。 4、评价方法

水功能区划类别及执行标准

水功能区划类别及执行标准 水功能区划是通过对水资源和水生态环境现状的分析,根据国民经济发展规划与江河流域综合规划的要求,将江河湖库划分为不同使用目的的水功能区,并提出保护水功能区的水质目标。在整体功能布局确定的前提下,对重点开发利用水域详细划分多种用途的水域界限,以便为科学合理开发利用和保护水资源提供依据。 水功能区划采用两级体系,即一级区划和二级区划。一级功能区分4类,即保护区、保留区、开发利用区和缓冲区;二级功能区划是在一级功能区中的开发利用区进行,分7类,包括饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区。 1、保护区(一级功能区):指对水资源保护、自然生态及珍稀濒危物种的保护有重要意义的水域。该区内严格禁止进行其他开发活动。根据需要分别执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)I、Ⅱ类标准或维持水质现状。 2、保留区(一级功能区):指目前开发利用程度不高,为今后开发利用和保护水资源而预留的水域。该区内水质应维持现状,未经有相应管理权限的水行政主管部门批准,不得在区内进行大规模的开发利用活动。 按现状水质类别控制。 3、开发利用区(一级功能区):指具有满足工农业生产、城镇生活、景观娱乐等需水要求的水域,如主要城镇河段、受工业废水污染明显的河段等。该水域应根据开发利用要求进行二级功能区划。按二级区划分类分别执行相应的水质标准。 4、缓冲区(一级功能区):指为协调省际间、矛盾突出的地区间用水关系,以及在保护区与开发利用区相接时,为满足保护区水质要求而划定的水域。未经有相应管理权限的水行政主管部门批准,不得在该区域进行对水质有影响的开发利用活动。按实际需要执行相关水质标准或按现状控制。 5、饮用水源区(二级功能区):指满足城镇生活用水需要的水域,如已有城镇生活用水取水口分布的水域,或在规划水平年内城镇发展需设置取水口,

水动力计算

本计算按《热水锅炉水动力计算方法》进行 本锅炉只对省煤器及其给水管道(水泵后)进行水动力计算 1.省煤器的阻力计算△H 1 1.1由径d n =50mm=0.05m,每道管强度l 1=1m,共21根,全长l=21m 。180°弯 头20个 1.2省煤器管子水流速W fw =0.304m/s(热力计算提供) 1.3 管内水平温度t av =79.5℃(热力计算担供) 1.4雷诺数 R e =ρW fw μ n d =41.6×103 式中ρ水密度,查表972.3kg/m 3 μ水动力粘度系数355×10-6Pa ?s d n 为0.05m 1.5沿程摩擦阻力系数λ(按4000<R e <350 d n /k=2187.5×103) λ= 2 71.341? ?? ? ? R d L n g =0.022 式中R 管子粗糙度若d n 取mm,K 值为0.08mm. 1.6 180°弯头向阻力系数每个ζ 10 =2.2 ζ1=ζ 10 ZO=44 集箱进出口局部阻力系数ζ2=2×(1.1+0.7)=3.6 1.7水在省煤器管内流动阻力 △H 1=(ρζζλ?++Z w d l fw n 2 21)2=2553.7 Pa 2.进水管及其附属管件阀门的阻力△H 2

进水管中的阀门止回阀(ζ v1 =2)2个,截止阀或闸阀(ζ v2 =0.25)3个。 管长按L=10m, λ取0.022 (d n =50mm=0.05m) △H 2=(ρζζλ?++Z w Z d l fw V V n 2 21)3=411.1 Pa 3.水泵至锅筒入水口的总阻力△H △H=K (△H 1+△H 2)=3557.8 P a =0.036 MPa K 流量系数取1.2 4.选用给水泵 型号 DG6-25×6 (配Y13ZS2-2 电机N=7.5KW ) Q=3.75 m 3/h H=145~153m(1.42~15Mpa) 介质(水)动力计算书(汇总表)

产项目入河排污口对水功能区水质和水生态影响分折的对策和

四川蜀玻(集团)有限责任公司羊马分厂220t/d日用玻璃生 产项目入河排污口 对水功能区水质和水生态影响分折的对策和措施 崇州市位于岷江中上游川西平原西部,坐落于东经103°07'~103°49'、北纬30°30'~30°53'之间。东邻成都市温江区和双流区、南同新津县毗连、西与大邑县相接、北与都江堰市相依、西北部与汶川县接壤。东距成都市区(成温邛高速公路)25公里,离成都双流国际机场约30公里。全市面积1090平方公里,平坝区占总面积的52%,山区占总面积的43%,丘陵区占总面积的5%。政府驻崇阳街道办事处,核心理念为“山水田园生命崇州”。 四川蜀玻(集团)有限责任公司集团羊马分厂(简称“羊马分厂”)始建于1999年,主营玻璃及制品生产、销售,厂址位于崇州市羊马镇鹤兴路604号,占地面积120亩,拥有职工230余人,年产日用玻璃制品6.6万吨。厂区生产污水不外排,生活污水经污水处理设施处理后能够满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4一级标准,同时也能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)表1一级A标准。其入河排污口位于崇州市羊马镇石鱼河右岸,地理坐标北纬30.666056°、东经103.762297°,排污口类型为生活排污口,排放方式为明渠连续排放。设计排放量为18.4m3/d,年排污量为5520m3。

一、入河排污口影响分析 1、对水域水质影响 根据崇州市水务局水质监测数据来看,石鱼河的现状水质类别为IV至V类。由于石鱼河主要水体功能为灌溉,根据《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005),pH、COD、BOD、NH3-N等均应满足灌溉要求。 本项目为生活污水排放,经污水处理设施处理后能够满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4一级标准,同时也能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)表1一级A标准,可以达到石鱼河水质目标类别维持现状不变且有改善的管理要求。 2、对水域生态影响 本项目排水量为18.4m3/d,排污口处多年平均流量为1.27万m3/d,排污量仅占多年平均来水量的0.14%,占比较小,对水域生态影响轻微。 3、对第三者影响 现状年论证范围内除灌溉取水以外无其他取用水户,本项目的排污不会导致水域水质产生明显恶化,不会影响灌溉用水水质,对其他用户不会产生明显影响。

水动力弥散系数

>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学 §6.3水动力弥散系数 一、基本概念 在研究地下水溶质运移问题中,水动力弥散系数是一个很重要的参数。水动力弥散系数是表征在一定流速下,多孔介质对某种污染物质弥散能力的参数,它在宏观上反映了多孔介质中地下水流动过程和空隙结构特征对溶质运移过程的影响。水动力弥散系数是一个与流速及多孔介质有关的张量,即使几何上均质,且有均匀的水力传导系数的多孔介质,就弥散而论,仍然是有方向性的,即使在各向同性介质中,沿水流方向的纵向弥散和与水流方向垂直的横向弥散不同。一般地说,水动力弥散系数包括机械弥散系数与分子扩散系数。当地下水流速较大以致于可以忽略分子扩散系数,同时假设弥散系数与孔隙平均流速呈线性关系,这样可先求出弥散系数再除以孔隙平均流速便可获取弥散度。 分子扩散系数D '与介质的性质有关。经验证明: T D D d ?=' (6-25) 式中 d D ——溶质在静水中的分子扩散系数,它主要取决于溶质分子的特性和温度; T ——多孔介质的弯曲度。 机械弥散系数D ''是一个与地下水流速有关的量。在各向同性介质中,经试验证明为: U U U U D j i T L ij T ij )(ααδα-+='' (6-26) 式中 ij δ——Kronecker 记号,当j i =时,1=δ,当j i ≠时,0=δ; L α——纵向弥散度; T α——横向弥散度; U ——地下水实际速度,i U 、j U 为实际速度的分量; 二、水动力弥散系数确定的试验方法 水动力弥散系数可通过室内或现场弥散试验确定。弥散系数的计算方法一般分两类:一是利用解析公式直接或间接求解;二是采用标准曲线对比法。 1.一维室内弥散试验测定水动力弥散系数 (1)试验原理 以人工配制的均质各向异性岩样,进行示踪剂注入实验。具体假设及要求如下: ①. 试验流场为均质不可压缩的稳定的一维流场,渗流为定水头补给的一维弥散; ②. 多孔介质是均质的,渗透系数,孔隙度和弥散系数都是常数; ③. 流体是不可压缩的均质液体,密度、粘滞度为常数,温度不变; ④. 试验土柱(或砂柱)及其中之流体,示踪剂的初始浓度为一定值。 ⑤. t=0时刻,在土柱一端(x=0)瞬时注入定浓度示踪剂溶液(浓度为0.01mol/L 的 NaCl

锅炉水动力计算样板

一、锅炉规范 1.额定热功率Q 58 MW 2.额定工作压力P 1.25MPa 3.出水温度t''130℃ 4.回水温度t'70℃ 二、锅炉结构特性

四、各受热面热量分配: 1.炉膛辐射受热面热负荷:2/9.121m kw q l = 2.前墙Ⅰ区段辐射受热面积:214.5m H fq = 前墙Ⅱ区段辐射受热面积:225.52m H fq = 前墙Ⅲ区段辐射受热面积:232.35m H H fqd fq == 3.后墙Ⅰ区段辐射受热面积:211.22m H fh = 后墙Ⅱ区段辐射受热面积:225.40m H fh = 4.侧墙辐射受热面积:22.68m H fc = 5.顶棚吸热不均匀系数: 6.0=d r η 6.前、后、侧墙吸热不均匀系数:075.16.0=++-===fc fh fq fqd f c r h r q r H H H H H ηηη 7.燃烬室辐射受热面热负荷:2/5.60m kw q rj = 8.燃烬室前墙受热面热负荷:26.14m H rjq = 燃烬室后墙受热面热负荷:25.48m H rjh = 五、各回路水循环计算: 1.下降管入口水温假设: 701='j t ℃ 1152='j t ℃ 5.923='j t ℃ 2.流量假设

前墙回路:h = 125000 kg G/ 1 = 131000 h G/ kg 2 = G/ 137000 h kg 3 后墙回路:h 125000 = G/ kg 1 131000 = G/ kg h 2 137000 G/ = kg h 3 侧墙回路:h = 70000 G/ kg 1 = 76000 h G/ kg 2 = 82000 h kg G/ 3 对流管束回路:h = 800000 G/ kg 1 850000 = G/ kg h 2 = 900000 kg G/ h 3

城市水环境功能区水质达标专题报告

目录 一、指标完成情况 (1) (一)指标基本情况及达标结果 (1) 1.指标要求 (1) 2.指标完成情况 (1) (二)指标计算过程 (1) 1.计算过程及结果 (1) 2.监测点位 (2) 3.监测项目和监测频次 (2) 二、措施与做法 (2) (一)制定“一河一策”整治方案,明确整治思路 (2) 1.编制指南,指导方案编制 (2) 2.确定实施方案,明确整治思路 (3) (二)创新工作机制,为次级河流整治提供坚强保障 (3) 1.政府主导,全面部署安排 (3) 2.部门牵头,乡镇负责 (4) 3.落实工作责任,分解年度任务 (5) 4.加强统筹协调,强化督办考核 (6) 5.拓展筹资渠道,加大资金投入 (6) 6.人大政协监督,助推次级河流整治 (7) 7.强化舆论监督,动员全民参与 (7)

(三)截污控源,分类整治各类污染 (7) 1.加快污水处理厂及配套管网建设 (7) 2.不断完善城镇垃圾收运和处置系统 (8) 3.加大结构和布局调整,加强工业污染防治 (8) 4.优化畜禽养殖区划,综合整治畜禽养殖污染 (9) (五)健全长效巩固机制,保障河流水质稳定达标 (9) 1.建立健全污染整治巩固长效机制 (9) 2.完善环境保护地方法规和标准体系 (12) 3.健全环境保护投入机制 (12) 4.建立健全考核问责机制 (13)

地表水环境功能区水质达标 专题报告 城市水环境功能区达标是创卫考核的一项关键指标,也是我县创卫的重点和难点工程。为确保主城区水环境功能区达到创卫的要求,市政府坚持把次级河流污染整治作为创卫头号工程来抓,按照《市创建国家环境保护卫生城市规划》要求,我县龙潭河、花垣河、酉水河、溶溪河、梅江河共5条河流纳入创卫规划,2012年初以来,5条河流均一直达到Ⅲ级水环境功能区要求。 一、指标完成情况 (一)指标基本情况及达标结果 1.指标要求 按照《国家环境保护卫生城市考核指标及其实施细则》要求:主城区水质达到相应水体环境功能要求,跨界断面出境水质达到要求。根据《秀山县创建国家环境保护卫生城市规划》和河流水域功能要求,5条河流水质应达到相应水域功能的要求。 2.指标完成情况 龙潭河、花垣河、酉水河、溶溪河、梅江河5条河流持续稳定达到相应水域功能要求(详见表1)。 (二)指标计算过程 1.计算过程及结果 至2013年12月底,龙潭河、花垣河、酉水河、溶溪河、梅江河5条河流水质总体均保持Ⅲ类,国家控制断面茶峒、妙泉入口、溪口、大溪、高桥、钟灵水库(湖口、库心)、水质稳定达到水域功能

洛阳市地表水功能区水质状况浅析

《河南水利与南水北调》2012年第14期 H E N A N 洛阳市地表水功能区水质状况浅析 □朱富军(河南省洛阳水文水资源勘测局) 摘要:文章介绍了洛阳市地表水功能区的水质现状和近3年的趋势评价,分析了水质变化的原因,总结了洛阳市地表水功能区保护的成效和存在的问题,提出了改善洛阳市地表水功能区水质的对策措施。 关键词:洛阳市;水功能区;水质;对策与措施 1.洛阳市地表水功能区水质现状 1.1洛阳市地表水功能区划 洛阳市地表水功能区依据河南省政府批准实施的《河南省水功能区划》,共区划地表水功能区44个,区划河流总长度1154.7km,占全省水功能区总长度的9.4%。在44个地表水功能区中,河流类水功能区42个,水库类水功能区2个。 1.2洛阳市地表水功能区水质现状 依据2011年洛阳市地表水功能区的4次监测结果,按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),用年均值进行评价,其水质为Ⅰ类的占0.0%,Ⅱ类的占45.5%,Ⅲ类的占18.2%,Ⅳ类的占6.8%,Ⅴ类的占9.1%,劣Ⅴ类的占20.5%。 2011年洛阳市地表水功能区达标率为63.6%。其中渔业用水区达标率为100%,农业用水区为90.0%,保护区为88.9%,保留区为66.7%,饮用水源区为50.0%,过渡区为50.0%,排污控制区为42.9%,景观娱乐区为33.3%,工业用水区为0.0%。 1.3近3年洛阳市地表水功能区水质趋势分析 依据近3年来洛阳市地表水功能区水质监测成果不难看出,洛阳市2009年满足Ⅲ类的水功能区个数比例为34.1%,2010年为63.6%,2011年为63.6%;2009年Ⅴ类和劣Ⅴ的比例为40.9%,2010年为22.7%,2011年为25.9%;2010-2011年满足Ⅲ类的水功能区比例比2009年上升了29.5%,Ⅴ类和劣Ⅴ的水功能区比例比2009年明显下降。可见自2010年以来,洛阳市地表水功能区水质状况比2009年明显好转。 洛阳市GDP从2009年的2075亿元发展到2011年3000亿元,经济发展势头呈上升趋势,而地表水总体水质不但没有没有随之继续恶化,而且有明显改善,这无异得益于洛阳市近年来各项水资源保护措施的不断加强,严格企业达标排放和中水利用等取得了明显的成效。 2.洛阳市地表水功能区水质现状问题浅析 2.1洛阳市区下游洛河段污染物排放过多 洛阳市的地表水功能区在洛阳市区以上达标率远远高于市区下游,这主要是因为洛阳市区和偃师市经济发达,人口密度大,所产生的工业和生活废水量也大,2011年洛阳市区下游河段水功能区接纳COD量占全市地表水功能区接纳COD总量的46.2%,接纳氨氮量占全市地表水功能区接纳氨氮总量的40.7%,而众多较小规模的工业排污口和生活污水口并未进入污水处理系统,而直接排入河流,年污染物排放量远远超过了该河段的水体纳污能力,造成了该河段的水功能区水质常年处于不达标状态。 2.2涧河整体污染问题 涧河源头天然来水较少,其流量的主要成分为沿河各市县的生活和工业废水,该河流在洛阳市境内的6个水功能区全年水质均不达标,是洛阳市整体污染最严重的河流。 2.3污染物排放总量问题 尽管近年来洛阳市治理水污染的措施不断加强,也取得了明显的成效,但全市地表水功能区接纳的COD、氨氮总量仍然远远大于水功能区的纳污能力,局部河段水质污染仍然严重,水质污染破坏了水资源的使用功能,加剧了洛阳市水资源的短缺,成为制约洛阳市经济社会持续发展的一个重要因素。 2.4监测频次存在缺陷,影响水功能区的达标 目前我们采用的水功能区监测评价频次一般为每年4、6、12次以此成果来代表全年的水质状况进行评价,这种方法以每年的4、6或12d的某一采样时段来代表全年356d的水质状况,难免以偏概全,甚至可能会出现与实际情况相反的结果。 3.对策与措施 3.1实施入河排污口总量控制制度 依据国家有关法律法规,严格按照水功能区确定的水质目标和纳污能力,实施入河排污口总量控制,严格纳污红线管理, 水文水资源 35

潜艇操纵性水动力系数预报方法研究

第18卷 第1期 中 国 水 运 Vol.18 No.1 2018年 1月 China Water Transport January 2018 收稿日期:2017-10-20 作者简介:张风丽(1988-),女,山东省海洋仪器仪表科技中心研究实习员,船舶与海洋工程专业。 潜艇操纵性水动力系数预报方法研究 张风丽 1,2 摘 要:本文基于CFD 技术求解RANS 方程,数值模拟了SUBOFF 模型的拘束模试验,首先数值模拟了SUBOFF 模型的斜航实验,获得的粘性类水动力系数与试验值吻合良好,然后数值模拟了SUBOFF 模型的PMM 试验,计算获得的惯性类水动力系数精度较好,满足工程应用要求,而得到的粘性类水动力系数误差稍大于斜航实验结果,粘性类水动力系数通过数值模拟斜航实验获取可信度更高,该方法可以作为预报分析潜艇操纵性能主要水动力系数的方法。 关键词:SUBOFF ;水动力计算;操纵性;CFD ,数值仿真 中图分类号:U661.3 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2018)01-0013-03 引言 潜艇操纵性是潜艇性能的重要组成部分,良好的操纵性有利于提高潜艇的安全性、战术性能以及经济性[1]。从流体动力学模型来研究和分析潜艇的操纵性能,需要知道相应的水动力系数。目前,人们基于CFD 方法数值模拟实艇试验已经进行了一些相关方面的研究,并取得了一定成果。张楠、沈泓萃等基于CFD 技术数值模拟SUBOFF 和SM-x 两种潜艇的水池试验,预报了两种潜艇的阻力,并结合不同的湍流模型,详细分析了在不同状态下的粘性绕流时,雷诺数对尾流场轴向速度、边界层厚度的影响[2-3]。司朝善采用CFD 技术数值模拟全附体SUBOFF 模型的拖曳试验,分析了模型尺度对阻力性能的影响[4]。增广会选取不同的网格数量、y+值和湍流模型,分析上述因素对CFD 计算结果的影响,选取一套适合潜艇操纵性能预报的网格划分方式和湍流模型[5-6]。肖昌润自主开发CFD 求解软件,数值计算了DARPA-2潜艇模型在不同攻角下的绕流场,其计算结果与试验值吻合良好[7]。Watt 、Baker 等人采用CFX 数值模拟了裸艇体的斜航试验,分析了湍流模型的选取对斜航试验的影响[8]。刘帅采用CFD 方法数值模拟了SUBOFF 裸艇体和带附体模型的旋臂试验,计算结果与试验值误差均在9%以内[9] 。张赫使用CFD 方法计算了扁平水下航行器水动力 系数,并结合仿真系统评估了水下航行器的操纵性能[10]。Ryan Coe 在CFD 环境中数值模拟了长椭球体的PMM 试验,得到了其水动力操纵性特点[11]。 本文在前人工作的基础上,基于CFD 技术数值模拟DARPA-2潜艇模型的部分拘束模试验,探讨快速预报分析潜艇操纵性主要水动力系数的方法。 一、控制方程与计算模型 1.控制方程及湍流模型 不可压缩流体的连续方程与RANS 方程的张量形式为: 0i i u x ?=? (1) ''i i i j i i j j i j j u u u p u F u u t x x x x ρ ρρμρ?? ????? +=-+- ? ? ??????? (2) 其中,i u 为时均速度,'i u 为脉动速度,'' i j u u ρ称为雷诺应力.采用RNG k-ε湍流模型封闭雷诺时均方程,文献[12]给出了此模型的详细验证说明。 2.计算模型与网格划分 本文DARPA-2全附体SUBOFF 模型为研究对象,其三维模型与网格划分如图1所示。 图1 SUBOFF 三维模型与网格划分 坐标原点位于SUBOFF 几何中心处,x 轴正向指向艇首,y 轴正向指向右侧,z 轴指向艇体下部,相应的阻力系数、升力系数、力矩系数定义如公式(3)所示。 22 12 d X C U L ρ= , 2212 l Z C U L ρ= , 2312m M C U L ρ= (3) 式中:X 、Z 为模型所受的阻力和升力;M 为作用在模型重心处的力矩;ρ为流体密度;U 为来流速度;L 为模型长度。 二、拘束模试验数值模拟 本文数值模拟的SUBOFF 模型的ORT 和PMM 试验,以获取分析SUBOFF 模型操纵性能所需的粘性类水动力系数和惯性类水动力系数。 1.粘性类水动力系数 通过设置三个入口方向的速度实现不同攻角(飘角)的斜航试验,来流速度取U=4.5、6.5kn ,以攻角为例,计算得到SUBOFF 模型在水平面和垂直面所受的力和力矩与速

第二次--运输问题

第二次 运输问题 1.运输问题的一般提法 设有m 个产地m A A A ,,,21 ,将生产的物资联合运往n 个销地n B B B ,,,21 ;各产地i A 的产量为i a ,各销地j B 的销量为j b ;从i A 产地到j B 销地的单位运价为j i c ,问如何组织运输,可使总的运费最少? 如果总的产量=∑=m i i a 1总的销量∑=n j j b 1 ,则称它为产销平衡运输问题 2.产销平衡运输问题的数学模型 引入决策变量:用j i x 表示从i A 产地运到j B 销地的物资数量 确定目标函数:使总运输费用最少 ∑∑===m i n j j i j i x c Z 11m i n 写出约束条件:从i A 产地运出的物资数量应等于i A 产地的物资供应量 即 i n j j i a x =∑=1 m i ,,2,1 = 运到j B 销地的物资数量应等于j B 销地的需求量 即 j m i j i b x =∑=1 n j ,,2,1 = j i x 取值非负。 说明:① 运输问题是一线性规划问题; ② d b a x j i j i ?= (其中∑∑====n j j m i i b a d 1 1 )是运输问题的一个可行解,从而它有基本可行解; 又{}j i j i b a x ,min ≤,故运输问题的任一可行解都是有限的,即可行域有界;因此运输 问题必有有限最优解且最优解同样可在基本可行解处得到。 ③ 针对m 个产地n 个销地的产销平衡运输问题,其约束条件中共有n m +个方程,但这 n m +个方程中,任一方程都可以通过其余1-+n m 方程得到。因此真正有效的方程个 数是1-+n m 个,我们可以将多余的一个方程划掉。这样以来,运输问题的基本可行解 中只含1-+n m 个基变量。 ④ 当m 和n 取值较大时,引入的决策变量较多,采用表格单纯形法计算量较大,通常采用 表上作业法求解运输问题。 3.求初始调运方案(初始基本可行解)

深圳市地面水环境功能区划

深圳市地面水环境功能区划 [作者:Michelle 转贴自:本站原创点击数:72 更新时间:2006-12-6 信息录入:trico] 深圳市地面水环境功能区划 为控制水污染,保护和改善地面水水质,合理开发利用水资源,促进我市社会经济发展,根据《中华人民共和国水污染防治法》的有关规定和国家《地面水环境质量标准》(GB3838-88)的有关标准,特制定本区划。 一、适用范围 本区划适用于深圳市陆地表面的河流、水库和湖泊。 二、地面水环境功能区分类 根据我市地面水环境功能使用现状和城市发展的要求,深圳市地面水环境功能区划划分为饮用水源功能区、农灌用水功能区和一般景观用水功能区三种类型。 饮用水源功能区是指市人民政府划定的饮用水源保护区的一级保护区、二级保护区和准保护区的水体。农灌用水功能区是指主要用于农业用水的水体。 一般景观用水功能区是指主要用于排洪防涝和景观、度假、娱乐为目的的水体。 三、地面水环境功能区划分 (一)主要河流的水环境功能区划分。 深圳市共有河流160多条,流域面积大于100平方公里的河流仅有4条,分别是茅洲河、观澜河、龙岗河和坪山河,绝大多数为小河溪,流域面积仅几平方公里。本着全面规划、综合治理、分步达标的原则,深圳市主要河流的水环境功能分近期(2000年)和远期(2010年 )进行划分。 1.主要河流近期(2000年)水环境功能区划。 (1)茅洲河饮用水源保护区。 茅洲河燕川桥控制断面以上水系的水体。 (2)茅洲河农灌用水区。 茅洲河燕川桥控制断面以下至入海口,共长10.3公里。 (3)观澜河饮用水源保护区。 从鸡公头发源地到与东莞市交接处企坪断面,共长22公里。 (4)龙岗河农灌用水区。

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