优化城市雨水排水和多个流域系统污染控制的拘留池,使用分析概率模型和粒子群
Ali Aldrees1, Salisu Dan'azumi2, Sani I Abba3
1Department of Civil Engineering, College of Engineering in Alkharj, Prince Sattam bin Abdulaziz University, Al-kharj 11942, Saudi Arabia.
使用分析概率模型 (APM) 和粒子群优化 (PSO) 设计拘留池为城市雨水管理提供了具有成本效益的解决方案. 这种方法优化了池深度,以满足下游污染控制目标,同时最大限度地降低了建筑和土地成本.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 水资源管理 水资源管理
- 城市水文学 城市水文学
背景情况:
- 城市雨水排放对流域出水处的河流污染做出了重大贡献.
- 有效的管理策略对于减轻多个分捕获区排放到一个共同点的污染至关重要.
- 拘留池是控制雨水流失和改善水质的关键组成部分.
研究的目的:
- 为多个子捕获物设计一个最佳的留置池系统,以最低成本达到下游污染控制目标.
- 评估分析概率模型 (APM) 与粒子群优化 (PSO) 结合用于雨水管理设计的有效性.
- 为了确定最具成本效益的池深度和配置以减少污染.
主要方法:
- 利用分析概率模型 (APM) 模拟排水和污染.
- 采用粒子群集优化 (PSO) 来找到拘留池系统的最佳设计参数.
- 综合土地和建筑/维护成本,以确定最低总成本解决方案.
- 通过变化的土地成本进行敏感性分析,以评估模型的稳定性.
主要成果:
- 在所有三个子捕捞区中均的池深度为2.0米,产生了最低的总成本.
- 在个别池中实现了显著的排水控制 (88-94%) 和污染控制 (45-66%).
- 成功实现了整个流域的污染控制目标.
- 证明了APM/PSO模型能够优化上游性能和下游目标的参数.
结论:
- APM/PSO方法提供了一种有效和可适应的方法,用于设计城市流域的成本效益高的拘留池系统.
- 优化池深度对于平衡污染控制目标与经济限制至关重要.
- 该模型的灵活性使其可以应用于各种流域配置和池安排.
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