沉淀池优化设计研究

第一章绪论沉淀池优化设计研究沉淀池优化设计研究学科名称：环境工程答辩日期：2004年1月研究生姓名：刘振中研究生签名：导师姓名：白丹（教授）导师签名：摘要本文运用系统工程的理论与方法，研究了沉淀池的优化设计问题，以寻求沉淀池的最小建设费用的方案。该研究，对降低沉淀池成本以及水厂的建设费用具有重要意义。文中主要研究了平流式沉淀池、异向流斜板沉淀池的优化设计问题。分别对两者在有沉淀资料和无沉淀资料的情况下，进行优化设计研究，运用BP网络进行非线性函数逼近，结合回归正交设计方法建立沉淀池的费用函数模型，为优化设计提供了目标函数。沉淀池的设计要求满足一定去除效果及水流条件，且各参数均有一定的范围限制，因此结合规范要求，建立相应的约束条件，据此建立了完整的优化设计模型。文中采用现代优化计算方法Hopfield网络并结合模拟退火算法对优化模型进行优化计算,分别建立了平流式沉淀池、斜板沉淀池优化模型的非线性动力学系统，并利用神经网络动力学系统的动态演化特性，实现动力学系统的求解。文中采用该方法对沉淀池进行优化设计，得出的设计方案是经济可行的。关键词关键词：平流式沉淀池斜板式沉淀池回归正交设计优化模型神经网络西安理工大学硕士学位论文2OptimalDesignofSedimentationtanksMajor：EnvironmentEngineeringData：2004.1Author：LiuZhenzhongSignature：Director：BaiDanSignature：AbstractInthispaper,theproblemsofoptimaldesignofsedimentationtanksarestudiedbyadoptingtheoriesandmethodsofsystemengineeringtoseektheschemeoftheleastsedimentationtanksbuildingcost．Itissignificanttoreducesedimentationtankcostandwaterandwastewaterplantcost．Theoptimaldesignsofhorizontalsedimentationtanksandplatedupflowsedimentationtanksaremadewhensedimentationdataisprovidedornot．ByBPneuralnetworkperfomingnonlinearmappingandcombiningregressionorthogonal,thesedimentationtankcostfunctionsaresetup,theobjectivesareprovided．Thesedimentationtankdesignsaredemandedtomeettheefficiencyandthehydroliccondition,andtheparametersarecomfinedintherangeaccordingtothecriterion,sotheintegrateoptimaldesignmodelsaresetup．TheHopfieldnetworkoptimalcomputationtheorycombiningsimulatingannealingisappliedinthispapertomakecaculation．Nonlineardynamicalsystemsofthenonlinearprogrammingmodelofthehorizontalsedimentationtanksandplatedupflowsedimentationtanksareseparatelyconstitutedandsolvedbysoftwaresimulationmethodwhichutilizedtheneuralnetworkdynamicalevolutionproperty．Itiseconomicalandfeasibleinsuchmethodtogainoptimaldesignofsedimentationtanks．Keywords:horizontalsedimentationtankplatedsedimentationtankregressionorthogonaloptimaldesignmodelneuralnetwork第一章绪论11绪论绪论1.1研究的意义及目的研究的意义及目的1.1.1意义意义随着我国经济建设速度的加快，人民生活水平的不断提高，生活用水量大幅度增加。近些年来，城市水厂大量扩建改建，我国出现了前所未有的给水工程建设高潮。与此同时，城市排水量亦相