水污染的二维数学模型的数值计算
水污染控制计算题
《水污染控制工程》计算题 1.某原水总硬度L，碱度HCO3－= mmol /L，Mg2+ L，Na+ L，SO42－L，Cl－L，L， 试计算，水中碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。若采用石灰－苏打法进行软化，试求石灰、苏打用量（mmol/L）。（过剩量均取mmol /L） 解：Ht=Ca2++Mg2+ = mmol /L Mg2+ = mmol /L 故Ca2+ = mmol /L 碳酸盐硬度Hc=HCO3－/2=2=L 其中Ca（HCO3）mmol /L，Mg（HCO3）2= mmol /L 非碳酸盐硬度Hn=Ht－Hc=－=L 其中MgSO4＋MgCl2= mmol /L 故[ CaO]=[CO2 ]+ [Ca（HCO3）2 ]+2 [ Mg（HCO3）2 ] +Hn+α44++2×++= mmol/L [ Na2 CO3] = Hn +β=+= /L 2. 硬水水量1000m3/d，水质如下：Ca2++Mg2+ mmol /L ，HCO3－L，Na+ ＋K+ L，SO42－L，Cl－L，游离CO2 22mg/L。采用强酸H－Na并联脱碱软化，求RH，RNa罐的进水水量，进CO2 脱除器的CO2 含量（mg/L）（剩余碱度取mmol /L）。 解：（1）QH（SO42－＋Cl－）＝QNa×[HCO3－]-QAr <当量浓度> QH（+）＝QNa××＝QNa×－500 QH＝又Q＝QH＋QNa QH＝1000－QNa QNa ＝312m3/d QH＝Q－QNa＝1000－312=688m3/d （2）进CO2 脱除器的量＝原水中的CO2 量＋HCO3－ 减少量＝22＋（－）×44=22＋=（mg/L） 3. 一平流沉淀池，澄清区面积为20×4m2，流量为Q＝120m3/h。若将其改造成斜板沉淀池，流量提高至原流量倍，其它条件不变。求需要装多少块斜扳？（斜扳长L＝，宽B＝，板间距d＝，板与水平夹角＝60o，板厚忽略不计）
电弧短路的故障分析计算及对策
第一章 绪论 短路故障有金属性短路和电弧短路。由于电弧具有电阻的特性，因此电弧短路电流比金属性短路电流小。在低压系统中，电弧电压占电源电压的百分值较大，电弧短路电流可能比金属性短路电流小很多。因此按金属性短路电流整定的继电保护装置在发生电弧短路时可能不动作，而无法切除电弧短路故障。电弧电压的大小与很多因素有关。要确保继电保护装置在电弧短路时可靠动作，需要计算最大电弧电压时的最小短路电流，并按这个短路电流整定继电保护。 引起电弧短路的原因有很多，例如绝缘损坏或老化、污染及空气潮湿引起的空气击穿、小动物引起的电弧短路和误操作等。 德国科学家调查了二百多起发电厂和变电所短路故障，发现有57%的故障由开关柜内设备引起，另外20%发生在母线上，10% 发生在导体接头处。根据大量调查，85%以上的短路故障是电弧短路。 电弧短路危害大。如果在开关柜中发生电弧短路，由于电弧能量大，温度高，可能引起开关柜燃烧和爆炸。十几年前南京某大型企业由于某6kV 开关室短路故障烧毁了多台开关柜，引起全厂停电十几天，造成重大经济损失。 如果在电动机中发生电弧短路将烧毁电动机。电弧短路还可能引起电气火灾.北京市1999年发生的电气火灾为1350余起.电气火灾不仅会引起重大财产损失，也可能引起人身伤亡。短路电弧可能烧伤工作人员。 在低压系统中有单相、两相和三相电弧短路。相电弧短路通常是由单相或两相电弧短路发展而来。而在出现三相电弧短路后，如果三相电弧短路转变为两相电弧短路，则电弧将自行熄灭，而不会再发展成三相电弧短路。在电弧短路计算中，最重要的是电弧电压。知道了电弧电压的大小，就可算出电弧短路电流。电弧电压出现在母线之间。电弧电压瞬时值是随机变化的。这是因为影响电弧的一些因素是随机变化的。因此不能用经典数学精确地描述电弧电压的变化。电弧出现在母线之间。在短路点只有2条相间电弧同时存在，而不是3条。所以这种三相电弧短路是不对称性短路。每条电弧存在的时间大约为1/3周波。由于电弧电压瞬时值比较接近其1/3周波平均值，因此用这个平均值近似模拟电弧电压。试验结果表明，此平均值也是随机变化的。平均值的概率密度接近正态分布。设电弧电压1/3周波平均值大于80arc U 的概率为0.8，因为电弧电压的1/3周波平均值大于80arc U 时，电弧将熄灭，所以用80arc U 作为计算最小电弧短路电流用的电弧电压。 80arc U 主要由系统额定电压和短路处相间距离d 决定。
水污染处理的几种基本方法
水污染处理的几种基本方法 1、废水处理基本方法废水处理的目的就是对废水中的污染物以某种方法分离出来，或者将其分解转化为无害稳定物质，从而使污水得到净化。一般要达到防止毒物和病菌的传染；避免有异嗅和恶感的可见物，以满足不同用途的要求。 废水处理相当复杂，处理方法的选择，必须根据废水的水质和数量，排放到的接纳水体或水的用途来考虑。同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣的处理利用和可能产生的二次污染问题，以及絮凝剂的回收利用等。 物理法：废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类。利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物；浮选法（或气浮法）可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物；过滤法可除去水中的悬浮颗粒；蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。 化学法：利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质，例如，中和法用于中和酸性或碱性废水；萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”，回收酚类、重金属等；氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性
污染物，杀灭天然水体中的病原菌等。 生物法：利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。例如，生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水，使有机物转化降解成无机盐而得到净化。 以上方法各有其适应范围，必须取长补短，相互补充，往往很难用一种方法就能达到良好的治理效果。一种废水究竟采用哪种方法处理，首先是根据废水的水质和水量、水排放时对水的要求、废物回收的经济价值、处理方法的特点等，然后通过调查研究，进行科学试验，并按照废水排放的指标、地区的情况和技术可行性而确定。 2、城市污水的处理 城市污水成分的％是水，固体物质仅占～％左右。城市污水的生化需氧量（BOD5）一般在75～300mg/L。根据对污水的不同净化要求，废水处理的步骤可划分为一级、二级和三级处理。 一级处理：一级处理可由筛滤、重力沉淀和浮选等方法串联组成，除去废水中大部分粒径在100μm以上的大颗粒物质。筛滤可除去较大物质；重力沉淀可除去无机粗粒和比重略大于1的有凝集性的有机颗粒；浮选可除去比重小于1的颗粒物（油类等）。废水经过处理后，一般达不到排放标准。
数学建模实验报告第十一章最短路问答
实验名称：第十一章最短路问题 一、实验内容与要求 掌握Dijkstra算法和Floyd算法，并运用这两种算法求一些最短路径的问题。 二、实验软件 MATLAB7.0 三、实验内容 1、在一个城市交通系统中取出一段如图所示，其入口为顶点v1，出口为顶点v8，每条弧段旁的数字表示通过该路段所需时间，每次转弯需要附加时间为3，求v1到v8的最短时间路径。 V1 1 V2 3 V3 1 V5 6 V6 V4 2 V7 4 V8
程序： function y=bijiaodaxiao(f1,f2,f3,f4) v12=1;v23=3;v24=2;v35=1;v47=2;v57=2;v56=6;v68=3;v78=4; turn=3; f1=v12+v23+v35+v56+turn+v68; f2=v12+v23+v35+turn+v57+turn+v78; f3=v12+turn+v24+turn+v47+v78; f4=v12+turn+v24+v47+turn+v57+turn+v56+turn+v68; min=f1; if f2 f4 实验结果： v1到v8的最短时间路径为15，路径为1-2-4-7-8. 2、求如图所示中每一结点到其他结点的最短路。V110 V3V59 V6 floy.m中的程序： function[D,R]=floyd(a) n=size(a,1); D=a for i=1:n for j=1:n R(i,j)=j; end end R for k=1:n for i=1:n for j=1:n if D(i,k)+D(k,j) 水污染控制工程习题与思考题 第一章 水环境的污染与防治 1．收集有关技术资料，了解我国水资源现状。 2．学习中华人民XX 国《水污染防治法》，了解基本内容。 第二章水污染防治基础知识 1．列表归纳污染物的类别、危害及相应的污染指标。 2．一般情况下，高锰酸钾的氧化能力大于重铬酸钾（前者的标准氧还原电位为1.51V ，后者为1.33V ），为什么由前者测得的高锰酸盐指数值远小于由后者测得的COD 值？ 3．通常COD>BOD 20>BOD 5>高锰酸盐指数，试分析的原因。 4．含氮有机物的好氧分解分两个过程：氨化和硝化。生活污水的BOD 5与哪个阶段相配？氨化与硝化能否同时进行？ 5．试验表明，T （℃）时的第一阶段生化需氧量L T 与20℃时的第一阶段生化需氧量L 20有如下关系：L T =（0.027+0.6）L 20。试问L 为什么依温度的不同而异？ 6．某城镇废水量为500m 3/h ，服务的当量人口为19.2万，若每当量人口每天排出的BOD 5为25g ，试根据上题公式计算10℃（冬季）及24℃（夏季）时废水中BOD 5的总量（kg/d ），并略述其对处理负荷的影响。 7．某厂生产废水为50m 3/h ，浓度每8h 为一变化周期，各小时的浓度为20、80、90、140、60、40、70、100mg/L 。今欲将其浓度均和到80mg/L 以下，求需要的均和时间及均和池容积。 8．某酸性废水的pH 值逐时变化为5、6.5、4.5、5、7，若水量依次为4、4、6、8、10m 3/h ，问完全均和后能否达到排放标准（pH=6~9）？ 第三章重力沉降法 1．今有一座沉砂池能除去水中直径为0.15mm 、比重为1.2的球形颗粒。试计算在相同理想条件下，该沉砂池对直径为0.08mm ，比重为1.5的球形颗粒的去除率是多少？ 2．在有效高度为1.5m 的沉降柱中点取样，得到高炉煤气洗涤水的沉降试验结果如下表。试绘制该种废水的E-t 、E-u 和E T -t 、E T -u 沉降曲线，并比较用()i n i n i h H t t H ?-?=∑=01和i h H H ?-=0计算工作水深的结果。 3．由原始水深为1.5m 的沉降柱中点，得到沉降试验的结果如表3-8。试确定表面负荷为200m 3/m 2·d 的平流沉淀池对悬浮液中固体颗粒的沉降效率。 废水处理简介和基本概念 废水处理(sewage treatment,wastewater treatment)：为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。 按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。 按污水的性质来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：（1）未经处理而排放的工业废水；（2）未经处理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；（4）堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；（5）水土流失；（6）矿山污水。 由于在污水中，工业废水占了很大比重，而且对环境的影响更加严重，所以工业废水的处理也收到了更大的关注。本文主要通过几个具体的例子，介绍目前工业产业中常见的污水类型，并且提供相应的解决方案。 橡胶产业的废水处理 近年来，我国天然橡胶产业快速发展，橡胶加工企业废水处理难题日益凸显。作为生产四大工业基础原料之一的天然橡胶行业，在我国经济社会发展中一直发挥着不可替代的作用。但制胶废水处理问题始终是行业难点，也是行业研究热点，因为制胶废水是造成水环境污染的重要原因之一。 据了解，天然橡胶制胶过程会产生大量高浓度有机废水，若不经处理直接排入水体，会耗尽水中的溶解氧，导致鱼虾灭迹、水体恶臭。特别是废水中高含量的氮成分，不但对人体有害，还可能造成水体富营养化。云南省各级政府高度重视制胶废水处理问题，曾经采取过多种措施治污，效果却不尽人意，这与行业治污基础薄弱有着直接关系。 最常用的工艺有3种，即自然氧化塘工艺、厌氧塘＋兼性塘＋一体化氧化沟工艺、厌氧＋好氧生物接触氧化工艺。 自然氧化塘工艺较为传统，运用得最早，也最普遍，目前仍有80％左右的企业使用。这项工艺投资较少，采用机械设备少，运行管理简便，不需要对污泥进行处理；但其占地面积大，废水处理停留时间长，抗冲击负荷能力弱，处理效果和系统稳定性较差。厌氧塘＋兼性塘＋一体化氧化沟工艺在稳定塘后增加了一体化氧化沟处理，以提高废水处理的稳定性。虽然稳定性好、运行管理方便，但这项工艺对污泥控制有较严格的要求，控制不当易出现污泥膨胀、泡沫、上浮、沉积等现象。厌氧＋好氧生物接触氧化工艺在稳定塘后增加生物膜法，进一步处理废水。这项工艺系统同样具有良好的稳定性和简便的运行管理，且设备故障率低，即使生物膜自行脱落也不会造成堵塞。 以上三种工艺没有完全的优胜策略，需要根据不同企业的情况，结合自身特点进行分布。 纺织业的污水处理 纺织印染废水工业是一个用水量大、废水有机含量高，污染高的行业。纺织印染废水主要来源于浆（织布）废水、精炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理废水等工序。对纺织印染废水的治理，首先也应该以防为主，积极改造生产工艺和设备，减少废物和废料的产生；通过逆流用水和重复用水来减少污染物的排放量，提高水的回用率；回用染化原料，降低生产成本，又减轻环境污染，一举多得，最终的废水再经处理排放。 纺织印染废水由于具有废水量大、水质复杂、水质水量变化大的特点，其治理比较复杂，它的处理一般也划分一级，二级，三级三个处理阶段。一级处理多采用格栅、预沉池或初沉池，用简单的物理机械法或化学法使废水中悬浮物或块状体分离出来，或中和废水的酸碱度。二级处理多是生物化学处理，可有效地去除胶状的溶解性有机污染物，有效地改善水质，废水可生化性较好时，可选择生化法；当废水可生化性较差时，可选择化学法，如混凝沉淀或加压气浮等方法。三级处理多采用物理法或化学法，对其进行深度处理，达标排放或回用。 课程设计报告 题目电力系统课程设计 《三相短路故障分析计算》 课程名称电力系统课程设计 院部名称龙蟠学院 专业电气工程及其自动化 班级M08电气工程及其自动化学生姓名 学号0821113 课程设计地点C304 课程设计学时一周 指导教师朱一纶 金陵科技学院教务处制 目录 摘要 (ii) 一、基础资料 (3) 1.电力系统简单结构图................................................ ....... . ..... .. ... . .... . .. . (3) 2.电力系统参数 (3) 3参数数据 (4) 二、元件参数标幺值的计算及电力系统短路时的等值电路 (4) 1.发电机电抗标幺值..................................................... ....... . ..... .. ... (4) 2.负载电抗标幺值 (4) 3变压器电抗标幺值 (4) 4.线路电抗标幺值............................................. ........ ....... . ..... .. ... ... .. (4) 5.电动机电抗标幺值........................................ ........ ....... . ..... .. ... ... .. (4) 三、化简等值电路 (4) 四、求出短路点的次暂态电流 (4) 五、求出短路点冲击电流和短路功率 (4) 六、设计心得............................................................. . . . . .. (20) 七、参考文献............................................................. (21) 电力系统课程设计《三相短路故障分析计算》 《水污染控制工程》（第三版，下册）重点计算题示例 Problem 1 沉砂池与沉淀池的设计计算 1. 平流式沉淀池计算 Rectangular Sedimentation Tank 平流沉淀池设计流量为1800m 3/h 。要求沉速等于和大于0.5mm/s 的颗粒全部去除。试按理想沉淀条件，求： （1）所需沉淀池平面积为多少m 2？ （2）沉速为0.1mm/s 的颗粒，可去除百分之几？ 解：已知 Q=1800m 3/h=0.5m 3/s ，u 0=0.5mm/s ，u i =0.1mm/s （1） 所需沉淀池平面积为 230100010 5.05.0m u Q A =?==- （2） 沉速为0.1mm/s 的颗粒的去除率为 2. 辐流式沉淀池设计 Circular Sediementation Tank 计划为居住人口45000人的城镇设计一圆形径向流沉淀池。假定废水的流量为400L/人.d ，平均流量下停留时间为2h 。确定平均流量下的溢流速率为36m 3/m 2.d ，求深度和直径。 解： 3 32 233150024h/d 2h /L 0.001m 400L/per.d 45000per 450.d /m 40m /L 0.001m 400L/per.d 45000per m V m A s =???==??= Diameter=m 249.234 /450≈=π Depth=m 5.33.324 )4/(15002≈=π 3. 曝气沉砂池设计计算 Grit Chamber 设计一只曝气沉砂池，污水的最大流量为2.0 m 3/s ，有效深度为3m ，宽深比为 1.5:1，最大流量下停留时间为 3.5min ，曝气速率为0.4m 3/min.m 池长，确定沉砂池的尺寸和空气用量。 %2020.05.01.00====u u E i 运输问题 摘要 本文主要研究的是货物运输的最短路径问题，利用图论中的Floyd算法、Kruskal算法，以及整数规划的方法建立相关问题的模型，通过matlab，lingo编程求解出最终结果。 关于问题一，是一个两客户间最短路程的问题，因此本文利用Floyd算法对其进行分析。考虑到计算的方便性，首先，我们将两客户之间的距离输入到网络权矩阵中；然后，逐步分析出两客户间的最短距离；最后，利用Matlab软件对其进行编程求解，运行得到结果：2-3-8-9-10总路程为85公里。 关于问题二，运输公司分别要对10个客户供货，必须访问每个客户，实际上是一个旅行商问题。首先，不考虑送货员返回提货点的情形，本文利用最小生成树问题中的Kruskal算法，结合题中所给的邻接矩阵，很快可以得到回路的最短路线： 1-5-7-6-3-4-8-9-10-2；然后利用问题一的Floyd算法编程，能求得从客户2到客户1（提货点）的最短路线是：2-1，路程为50公里。即最短路线为：1-5-7-6-3-4-8-9-10-2-1。但考虑到最小生成树法局限于顶点数较少的情形，不宜进一步推广，因此本文建立以路程最短为目标函数的整数规划模型；最后，利用LINGO软件对其进行编程求解，求解出的回路与Kruskal算法求出的回路一致。 关于问题三，是在每个客户所需固定货物量的情况下，使得行程之和最短。这样只要找出两条尽可能短的回路，并保证每条线路客户总需求量在50个单位以内即可。因此我们在问题二模型的基础上进行改进，以货车容量为限定条件，建立相应的规划模型并设计一个简单的寻路算法，对于模型求解出来的结果，本文利用Kruskal算法结合题中所给的邻接矩阵进行优化。得到优化结果为：第一辆车：1-5-2-3-4-8-9-1，第二辆车：1-7-6-9-10-1，总路程为280公里。 关于问题四，在问题一的基础上我们首先用Matlab软件编程确定提货点到每个客户点间的最短路线，然后结合一些限定条件建立一个目标模型，设计一个较好的解决方案进行求解可得到一种很理想的运输方案。根据matlab运行结果分析得出4条最优路线分别为：1-5-2，1-4-3-8，1-7-6，1-9-10。最短总路线为245公里，最小总费用为645。 关键词： Floyd算法 Kruskal算法整数规划旅行商问题 一、问题重述 某运输公司为10个客户配送货物，假定提货点就在客户1所在的位置，从第i个客户到第j个客户的路线距离（单位公里）用下面矩阵中的(,) i j(,1,,10) i j=位置上的数表示（其中∞表示两个客户之间无直接的路线到达）。 1、运送员在给第二个客户卸货完成的时候，临时接到新的调度通知，让他先给客户10送 货，已知送给客户10的货已在运送员的车上，请帮运送员设计一个到客户10的尽可能短的行使路线（假定上述矩阵中给出了所有可能的路线选择）。 2、现运输公司派了一辆大的货车为这10个客户配送货物，假定这辆货车一次能装满10个 客户所需要的全部货物，请问货车从提货点出发给10个客户配送完货物后再回到提货点所行使的尽可能短的行使路线？对所设计的算法进行分析。 3、现因资源紧张，运输公司没有大货车可以使用，改用两辆小的货车配送货物。每辆小 电力系统短路故障的分析计算 电力系统短路故障的分析计算2010-09-1508:241-1作出无阻尼绕组同步电机在直轴方向的等值电路图并写出求取暂态电抗Xd'及 1、时间常数Td'的表达式再作出有阻尼绕组同步电机在直轴及交轴方向的等值电路图并写出求取Xd"及Xq"的表达式。 2、比较同步机下列的时间常数Ta、Td'、Td"、Tq"的大小以及汽轮发电机的下列电抗的大小以及及汽轮发电机及水轮发电机的下列电抗的大小并为它们按由大到小的次序重新排列Xd、Xd'、Xd"、Xq、Xq"、Xσ(定子漏抗)。 3、列出无阻尼绕组同步发电机在端点发生三相短路，定子及转子绕组中出现的各种电流分量并指出这些电流分量随时间而变化的规律及其衰减时间常数。(16) 1-5在电力系统暂态分析中，1.为什么要引入同步电机暂态电势Eq'?2.暂态电势Eq'的大小如何确定?3.在哪些情况下需要使用暂态电势Eq'?(10分)(科大92) 1-6简要论述下列问题:(24分) 1、试根据无阻尼绕组同步机的磁链及电压方程(略去电阻)，推导出用同步机暂态电势和暂态电抗的电压方程式: uq=Eq'-idXd'ud=iqXq2、上述方程式应用于同步机的什么运行情况?为什么?解决什么问题?式中id、iq是什么电流? 3、试利用(1)的结果论证:三相短路电流实用计算中，无阻尼绕组同步机机端短路时一相的起始暂态电流(用标么值表示)的计算公式为: I'=Eq'/Xd' 4、根据基本原理，并利用(1)推导出的方程，证明同步机机端三相短路整个暂态过程中Eq'及Eq之间的关系为:Eq/Eq'=Xd/Xd' (重大83) 1-7无阻尼绕组同步发电机发生突然三相短路，在短路瞬刻及暂态过程中，其气隙电势Eqδ是如何变化的?(6分) (重大84) 浅谈水污染及治理方法摘要：生命最初诞生在水中，水是生命的基础物质之一，是维持生命所不可缺少的，也是我们生活中所不可缺少的物质。但是，随着人类经济活动加剧，工业生产的发展和社会经济的繁荣，在大量消耗能源的同时，将大量的工业废水和城市生活污水排入水体，水污染日益严重。水污染对周围环境和各种微生物等都存在很大的危害。久而久之，也会威胁到人的安全与健康。因此，我们必须重视水环境污染，并对其做出解决方案。保护水资源、防治水污染是全人类神圣和义不容辞的责任。 关键词：水污染水污染来源水污染危害水污染防治 一.了解水污染? 所谓水污染就是由由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失。水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。而后者是主要的。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。化学性污染物又可分为：无机污染物、无机有毒物、有机有毒物、需氧污染物、植物营养物、油类物质等；物理性污染又可分为：悬浮物污染、放射性污染、热污染；生物污染主要指造成疾病的病原体对水体的污染。? 二．水污染的成因? 水污染物源于很多的人类活动。工业污染物可从工厂中的排泄管流出，或者可从管道和地下储存罐中外泄。受污染的水也可能是从矿 山流出，而流经矿山的水通过含矿物的岩石的沥滤，或已受到加工矿石的化学制品的污染。城市和其他居民区的水污染大多源自下水道中混有的微量家庭化学制品。有时工厂将污染物排泄到城市的污水系统中，使城区各种污染物质增多。来自于像农田。牧草场、饲育场和大农场等农业源头的污染物有动物粪便、农业化学制品以及腐蚀过程中产生的沉淀物。? 海洋虽然辽阔，但也不是不会受到污染的侵害。污染物从附近的海岸线、轮船以及近海石油平台流入大海。在公海航行的船只所排放的污水和废弃食物造成的危害不大，但是由甲板上丢弃的塑料制品却会缠住鸟类或者海洋动物使之丧生。如果被吞食，还会使这些动物窒息、消化道阻塞，以至死亡。? 水污染还可能是源于其他类型的污染。例如，来自发电站的二氧化硫先污染了空气，受污染的空气与大气中的湿气混合产生硫磺酸悬浮物，降到地表成为酸雨。接下来，酸雨可被汇入溪流或湖泊中，成为一种威胁甚至毁灭野生生物的水污染。同样，如果滤过垃圾的雨水在渗入土壤前吸收了毒素并污染地下水源的话，那么垃圾埋填地也可能造成水污染。 三、我国水污染问题及其影响因素? 我国水污染面临着水体污染、水资源短缺和洪涝灾害等多方面压力。水体污染加剧了水资源短缺，水生态环境破坏促使洪涝灾害频发。河流以有机污染为主，主要污染物是氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和挥发酚等；湖泊以富营养化为特征，主要污染指标为总磷、总氮、 基于最短路问题的研究及应用令狐采学 姓名：Fanmeng 学号： 指导老师： 摘要 最短路问题是图论中的一大问题，对最短路的研究在数学建模和实际生活中具有很重要的实际意义，介绍最短路问题的定义及这类问题的解决办法Dijkstra算法，并且能够在水渠修建实例运用到此数学建模的方法，为我们解决这类图论问题提供了基本思路与方法。 关键字数学建模最短路问题Dijkstra算法水渠修建。 目录 第一章．研究背景1 第二章．理论基础2 2.1 定义2 2.2 单源最短路问题Dijkstra求解:2 2.2.1 局限性2 2.2.2 Dijkstra算法求解步骤2 2.2.3 时间复杂度2 2.3 简单样例3 第三章．应用实例4 3.1 题目描述4 3.2 问题分析4 3.3符号说明4 3.4 模型假设5 3.5模型建立与求解5 3.5.1模型选用5 3.5.2模型应用及求解5 3.6模型评价5 第四章. 参考文献5 第五章．附录6 第一章．研究背景 在现实生活中中，我们经常会遇到图类问题，图是一种有顶点和边组成，顶点代表对象，在示意图中我们经常使用点或者原来表示，边表示的是两个对象之间的连接关系，在示意图中，我们使用连接两点G点直接按的下端来表示。顶点的集合是V，边的集合是E的图记为G[V,E] ,连接两点u和v的边用e(u,v)表示[1]。最短问题是图论中的基础问题，也是解决图类问题的有效办法之一，在数学建模中会经常遇到，通常会把一个实际问题抽象成一个图，然后来进行求的接任意两点之间的最短距离。因此掌握最短路问题具有很重要的意义。 第二章．理论基础 2.1 定义 最短路问题（short-path problem ）：若网络中的每条边都有一个数值（长度、成本、时间等），则找出两节点，（通常是源节点和目标节点）之间总权和最小的路径就是最短路问题。最短路问题是网络理论解决的典型问题之一，可用来解决管道铺设，线路安装，厂区布局和设备更新等实际问题[2]。 2.2 单源最短路问题Dijkstra 求解: 2.2.1局限性 Dijkstra 算法不能够处理带有负边的图，即图中任意两点之间的权值必须非负。 2.2.2Dijkstra 算法求解步骤 (1).先给图中的点进行编号，确定起点的编号。 (2).得到图的构成，写出写出图的矩阵 0000(,)(,) (,) (,) n n n n u u u u G u u u u = (3).根据要求求出发点S 到终点E 的最短距离，那么需要从当前没被访问过的结点集合 unvist={u | u {1,2,3...}}n ∈中找到一个距离已经标记的点的集合中vist={u | u {1,2,3...}}n ∈的最短距离，得到这个顶点； (4).利用这个顶点来松弛其它和它相连的顶点距离S 的值 (5).重复步骤(2)和(3)，直到再也没有点可以用来松弛其它点，这样我们就得到了由起点S 到其它任意点的最短距离。 2.2.3时间复杂度 时间复杂度达到 2 ()O N 湖北民族学院 “三相短路故障分析与计算的算法设计”电气工程专业课程设计论文 题目: 三相短路故障分析与计算（手算或计算机算) 组序：第三组 指导老师：耿东山 专业：电气工程及其自动化 日期： 2015年6月 摘要 本设计主要研究目的是通过手算和计算机程序设计实现三相短路电流的计算。 电力系统发生三相短路故障造成的危害性是最大的。作为电力系统三大计算之一，分析与计算三相短路故障的参数更为重要。 通过分析与计算三相短路故障的各参数，可以进一步提高短路故障分析与计算的精度和速度，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择、继电保护等提供重要依据。 关键词：三相短路计算电力系统故障分析 Abstract The purpose of this design research is to calculate by hand and computer programming to realize three-phase short-circuit current calculation. In three-phase power system fault caused by the harmfulness is the biggest of all. As one of three power system calculation, analysis and calculates the parameters of three phase short circuit fault is more important. By analyzing and calculating the parameters of the three-phase short-circuit fault, short-circuit fault can be further improved the accuracy and speed of the analysis and calculation, for the safe operation of power system planning and design, and provide important basis equipment selection, relay protection, etc. Keywords: three phase short-circuit calculation power system Failure Analysis 运筹学模型（一） 本章重点： 线性规划基础模型、目标规划模型、运输模型及其应用、图论模型、最小树问题、最短路问题 复习要求： 1.进一步理解基本建模过程，掌握类比法、图示法以及问题分析、合理假设的内涵. 2.进一步理解数学模型的作用与特点. 本章复习重点是线性规划基础模型、运输问题模型和目标规划模型.具体说来，要求大家会建立简单的线性规划模型，把实际问题转化为线性规划模型的方法要掌握，当然比较简单.运输问题模型主要要求善于将非线性规划模型转化为运输规化模型，这种转化后求解相当简单.你至少把一个很实际的问题转化为用表格形式写出的模型，至于求解是另外一回事，一般不要求.目标模型一般是比较简单的线性规模模型在提出新的要求之后转化为目标规划模型.另外，关于图论模型的问题涉及到最短路问题，具体说来用双标号法来求解一个最短路模型.这之前恐怕要善于将一个实际问题转化为图论模型.还有一个最小数的问题，该如何把一个网络中的最小数找到.另外在个别场合可能会涉及一笔划问题. 1.营养配餐问题的数学模型 或更简洁地表为 其中的常数C j 表示第j 种食品的市场价格，a ij 表示第j 种食品含第i 种营养的数量，b i 表示人或动物对第i 种营养的最低需求量. 2.合理配料问题的数学模型 有m 种资源B 1，B 2，…，B m ，可用于生产n 种代号为A 1，A 2，…，A n 的产品.单位产品A j 需用资源B i 的数量为a ij ，获利为C j 单位，第i 种资源可供给总量为b i 个单位.问如何安排生产，使总利润达到最大？ 设生产第j 种产品x j 个单位（j =1，2，…，n ），则有 或更简单地写为 3.运输问题模型 运输问题也是一种线性规划问题，只是决策变量设置为双下标变量.假如问题具有m 个产地和n 个销地，第i 个产地用A i 表示，其产量为a i （i =1，2，…，m ），第j 个销地用B j 表示，其销量为b j （j =1，2，…，n ），从A i 运往B j 的运价为c ij ， 而 ∑∑===m i n j j i b a 11表示产销平衡.那么产销平衡运输问题的一般模型可以写成为 4.目标规划模型 某工厂生产代号为Ⅰ、Ⅱ的两种产品，这两种产品都要经甲、乙两个车间加工，并经检验与销售两部门处理.已知甲、乙两车间每月可用生产工时分别为120小时和150小时，每小时费用分别为80元和20元，其它数据如下表 表4-1 问题分析与模型假设 经与工厂总经理交谈，确定下列几条： 我国水污染处理的几类常见方法 我国水污染处理的几类常见方法 【摘要】进入二十一世纪以来，中国经济持续高速发展，随之而来的环境问题也尤为严重，尤其是中国水环境污染问题日趋恶劣。如何有效地防治、处理水污染就成了摆在我们面前迫在眉睫的问题了。本文将通过列举介绍在预防、处理水污染问题中的几种常见措施，详细系统的介绍我国在处理水污染问题时的常见方法。以便能够更好、更有效地处理水污染问题。 随着人口的迅速增长，人们对水资源的需求量不断增大，与此同时对其造成 的污染也日趋严重。2000年我国7大水系57.7%的断面满足III类以上水质要求； 21.6%的断面为IV类水质；6.9%的断面为V类水质；13.8%的断面属劣V类水质。另外据统计，我国有80%以上的污水未经处理直接排入水域，90%以上的城市水域污染严重。 一、水污染的预防 俗话说，治病不如防病。很多国家已经意识到在水污染的防治工作中，预防水污染所需的成本远远小于治理水污染所消耗的能量与资金。1990年通过的《美国污染预防法》强调了污染预防的重要性，并对贯彻“全过程控制”的源头消减战略作了详尽的规定。我国《水污染防治法》中也同样提出了“预防为主”的策略。水污染的预防可以从以下几个方面着手： 1.1 减少城市生活污水 居民生活污水其实在总污水排放中占据了一定的比例，其中含有大量有毒物质（清洁剂，润滑剂，涂料，漂白剂等），号召大众使用无磷洗涤剂，购买清洁产品，同时鼓励大众循环利用水资源以减少生活污水的排放。 1.2 减少农业污水 (1)改善水管理，争取做到农业灌溉以滴灌等为主，尽量不使用漫灌方法。 (2)防止农药径流，污染水源。 1.3 减少工业污水 (1)整合企业生产结构，做到企业生产过程中每一环节都零排放，实现清洁生产。 (2)加快环境科学的发展，研发环保新技术，以降低企业的环保成本。 从某种程度上看，企业的目的就是盈利，环保这个环节对于很多企业特别中小型企业来说，其成本过高，运行费昂贵，又不易维护，企业只能往其中投入资金却无法从中得到收益，如果真要运行起来，很可能给企业带来生存危机。所以，降低企业环保成本是解决工业污水的一大方法。 (3)政府可对企业在污水处理上进行资金补贴，银行可对在生产流程中有环保环节的企业实行“绿色通道”，允许企业贷特殊款，进行污水防治。 (4)全面推广可交易排放许可制度。政府通过制定总排放量目标，向排污企业颁发可交易排放许可证，各个排污企业根据自己的需要可以自由买卖许可证， V 24 (4)曝气池停留时间的校核： 曝气池停留 时间 T 10000 30000 24 ＝8小时 计算题 1.1 已知某小型污水处理站设计流量 Q=400m 3/h ，悬浮固体浓度 SS=250mg/L 。设沉淀效率为 55％。根 据实验性能曲线查得 u 0= 2.8m/h ，污泥的含水率为 98％，试为处理站设计竖流式初沉池。 设计参数： 污水在中心管内的流速 v 0=30mm/s=0.03m/s 表面水力负荷 q=u 0=2.8m 3/(m 2·h) (1)估算竖流沉淀池直径，确定池数。 设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为 7m ，符合要 求 单池流量 Q ′=Q/4=100m 3/h (2) 中心管的截面积和直径 (3) 喇叭口直径 d 1== ×=1.5m (4) 反射板直径 = d 1=2.0m (5) 中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度 h3 (6) 沉淀区面积 (7) 沉淀池直径 (8) 沉淀区的深度： h 2=vt=× =≈ 3.7m(设沉淀时间为 D/h 2=7/=<3 符合要求 (9) 污泥斗的高度和体积 取下部截圆锥底直径为 0.4m ，贮泥斗倾角为 55°，则 h 5＝ (7/2)tg55 =°4.7m V 1=(R 2+Rr+r 2) πh 5/3=+×+π×3=64m2 (10) 沉淀池的总高度 H H=h 1+h 2+h 3+h 4+h 5=++++=9.3m (11) 污泥区的容积 排泥周期按 2d 设计，则污泥区容积 在工程设计中还包括进水槽、出水槽、出水 堰、排泥管等设计内容。 1.2 某城市污水处理厂，设计处理流量为 30000m 3/d ，时变化系数为，经沉淀后的 BOD 5为 200mg/L ，总 氮为 30mg/L ，总磷为 3mg/L ，拟采用活性污泥法进行处理， 希望处理后的出水 BOD 5为 20mg/L 。试 计算与设计该活性污泥法处理系统 1. 工艺流程的选择 200 20 计算处理效率 E ： E 200 20 100％＝90％ 200 根据提供的条件，采用传统推流式活性污泥法，曝气池采用推流廊道式，运行时考虑阶段曝气法和生 物吸附再生法运行的可能性，其流程如下： 2. 曝气池的计算与设计 (1) 污泥负荷的确定 根据实验或经验以及所要求的处理效果，本曝气池采用的污泥负荷率 (N s ) 为： kgMLSS ·d 。(一般为 ~kgMLSS · d ) (2)污泥浓度的确定 算曝气池污泥的污泥浓根据 N s 值，SVI 值在 80~150 之间，设计取 SVI ＝130，污泥回流比为 35％，经 计 X 为： .h 3 Q v 1 d 1 100/ 3600 0.02 3.14 1.5 0.3m (取v 1 =0.02m/s). 课程设计报告 题 目 三相短路故障分析计算机算法 课 程 名 称 电力系统分析 院 部 名 称 龙蟠学院 专 业 08电气工程及其自动化 班 级 M08电气工程及其自动化 学 生 姓 名 顾辰蛟 学 号 02 课程设计地点 C314 课程设计学时 一周 指 导 教 师 朱一纶 金陵科技学院教务处制 成绩 电力系统课程设计《三相短路故障分析计算机算法设计》 一． 基础资料 1. 电力系统简单结构图如图 25MW cos 0.8N ?=cos 0.85 N ?=''0.13 d X =火电厂 110MW 负载 图1 电力系统简单结构图 '' 0.264 d X = 2．电力系统参数 如图1所示的系统中K （3） 点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流 和功率。 （1）发电机参数如下： 发电机G1：额定的有功功率110MW ，额定电压N U =；次暂态电抗标幺值'' d X =，功率因数N ?cos = 。 发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW ；额定电压U N =；次暂态电抗标幺值'' d X =；额定功率因数N ?cos =。 （2）变压器铭牌参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 变压器T1：型号SF7-10/，变压器额定容量10MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗59kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 变压器T2：型号，变压器额定容量·A ，一次电压110kV ，短路损耗148kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 变压器T3：型号SFL7-16/，变压器额定容量16MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗86kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 （3）线路参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 线路1：钢芯铝绞线LGJ-120，截面积120㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 对下标的说明 X 0(1)=X 单位长度（正序）；X 0（2）=X 单位长度（负序）。 线路2：钢芯铝绞线LGJ-150，截面积150㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 线路3：钢芯铝绞线LGJ-185，截面积185㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 （4）负载L ：容量为8＋j6（MV ·A ），负载的电抗标幺值为 * L X ** 22 *L L Q S U ；电动机为2MW ，起动系数为，额定功率因数为。 3．参数数据 设基准容量S B =100MV ·A ；基准电压U B =U av kV 。 （1）S B 的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取S B -100MV ·A ，可任意设值但必须唯一值进行分析与计算。 （2）U B 的选取是根据所设计的题目可知系统电压有110kV 、6kV 、10kV ，而平均额定电压分别为115、、。平均电压U av 与线路额定电压相差5%的原则，故取U B =U av 。 （3）'' I 为次暂态短路电流有效值，短路电流周期分量的时间t 等于初值（零）时的有效值。满足产生最大短路电流的三个条件下的最大次暂态短路电流作为计算依据。 （4）M i 为冲击电流，即为短路电流的最大瞬时值（满足产生最大短路电流的三个条件水污染控制工程习题与思考题
常见的工业废水及处理
电力系统分析课程设计 三相短路故障分析计算
水污染控制工程重点计算题示例
数学建模运输问题
电力系统短路故障的分析计算.doc
浅谈水污染及治理方法
数学建模模最短路
三相短路故障分析与计算的算法设计(1)
数学建模运筹学模型一
我国水污染处理的几类常见方法
水污染控制工程计算题
电力系统分析课程设计-三相短路故障分析计算机算法