[00120274]城市内湖水华监测-预警-应急控制系统智能化调度研究

针对中新生态城静湖景观水体富营养化严重、易爆发水华的问题,集成内-外集（IOS）模型、粗糙集（RS）模型和RBF神经网络模型,构建天津生态城水环境系统水华风险预警模型。引入水华风险概率,利用内-外集模型提出水华风险预警等级划分标准;提出基于粗糙集模型的水华主要影响因子识别方法;建立基于RBF神经网络的水华风险等级预警模型。通过模型应用,确定天津生态城水华预警藻生物量阈值;引入水华风险概率,以水华发生叶绿素a浓度阈值为基准,提出水华风险概率计算方法,依据水华风险概率提出水华风险预警等级划分方法,将水华风险预警划分为5个等级,分别为无警、轻微警、轻度警、中度警和重度警;借助遗传算法和粗糙集约简方法,剔除各相关因子间的重复信息,对水华主要影响因子进行识别,从12个水质监测指标识别出4个水华主要影响因子作为水华预警因子;采用单隐层RBF神经网络构建水华风险等级预警模型,模型预测正确率可达85.7%,尤其对高风险水华的预测精度良好。运用多目标非线性规划（MONLP）技术,构建天津生态城水环境系统多水源补水优化调度模型。以水质达标和水资源利用效率最大为目标函数,考虑水量控制、污染物总量控制、防洪等约束条件,通过对蓄水量、雨水补水量、普通水源补水量、高等级水源补水量和循环净化水量5个模型决策变量的优化,提出多水源补水的分季节、分水期调度策略。依据模型结果,提出了天津生态城水体水华风险等级预警及应急预案。