基于模糊数学供水管网水质评价方法研究.pdfVIP

基于模糊数学的供水管网水质评价方法研究 基于模糊数学的供水管网水质评价方法研究 王强刘遂庆．李树平 (1、北京市城市规划设计研究院市政所，北京，100045： 2、同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海200092) 摘要：供水管网水质安全评价对于提高供水调度与管理水平十分重要。提出利用模糊数学方法解决复杂的水质评价 问题。由于余氯是管网水质安全重要指标，对其评价标准作了详细研究，并结合实例介绍了管网中多个监测点余氯 值的综合评价方法。另外，对模糊评判方法的适用性和局限性作了分析。 关键词：供水管网水质安全余氯模糊评判 己I吉 =，l目 维护管网的水质安全是供水管网调度和管理的重要工作之一。水是一种商品，人们希望从管网 系统中得到的水是质量合格的产品。近年来，用户关于管网水质问题的投诉越来越多，2005年，国 企业不断提高管网水质的管理水平，研究控制管网水质的新技术，这已经成为管网研究的重要和紧 迫课题‘1·副。 与管网水质控制和管理紧密相关的问题就是管网运行水质安全性评价，只有在正确评价的基础 上，才能实施有效控制手段，提高供水调度管理水平∞1。但是，由于供水管网的复杂性，不同位置 处的管段和节点对水质要求的标准是不同的，常规数理统计方法难以进行这种多个对象多个标准的 评价。本文采用模糊数学方法来解决这个复杂的评价问题，利用模糊集原理，构建各对象元素对评 价标准的隶属度矩阵和权重矩阵，可以方便地处理不同管段或节点存在不同标准的情况，最终按最 大隶属度原则得到综合评价结果。 1．模糊评判原理 1．1模糊集 ∈[0，1]与之对应。其中u 论域U上的模糊集垒是指，对任何￡，eU，都指定了一个数u△(曲 6(国 称做“对Am隶属度¨1。这意味着存在一个映射： 心：U_【0，l】 UI专心(“) 上述的映射称为模糊集A的隶属函数。 12 ————————————_——————————_——————————_—————————————————————_————————————————一一。一．苎兰堡塑墼堂箜垡查篁塑查堕堡竺銮鲨型：壅 一一—— 1．2模糊评判矩阵 (1)因素集x={五，X2，…％)，即被评判对象各因素组成的集合，力为因素的个数； (2)评判集V={I1，您，…，％}，即评判指标组成的集合，用为评判分级数； (3)评判矩阵 令u，为第j个因素册EV的隶属度，即： “f=p(薯)，“，∈[0，1] 这样就得到了一个因素隶属度模糊子集U={￡，，，如…／／．)。 继而可以组成评判矩阵R为： R：U×X一[0，1] _l r12 (3) r21 r22 R= ‰‰～ ‰1 ％2 ‰ 式中：_ru∈[0，1]，表示第／个评判对象关于第j个评判指标的隶属度。 1．3权重模糊集 权重模糊集是指各评判指标所占权重组成的模糊集。它确定的方法有多种，最为常见的方法例 如专家打分方法。确定后的权重集w为： 形={w，W2，…，％)