【正文】 當(dāng)我們將這些模型應(yīng)用于Darakas2002年測得的CFU數(shù)據(jù)時,方法A中提出的模型結(jié)構(gòu)對于任意FIB 濃度的測定方式都不是唯一的(與接下來章節(jié)提出的B方法和C方法不同,B方法和C方法中的模型是CFU測定過程唯一可用的模型結(jié)構(gòu),而且測定不同的數(shù)據(jù)(比如MPN值)時,B方法與C方法就會同原來有很大的不同)。基于Darakas2002年研究的方法，以及旨在建立FIB動力學(xué)模型的類似的研究方法，我們假設(shè)（對所有的模型）（單位：有機物∕mL）是一個固定的已知量，它等價于一個準(zhǔn)備好的“種子”濃度。我們不需要估計p的值,只需令p=5(根據(jù)Darakas于2002年提出的模型),將重點放在估計和k的值上。方程（6）很常用。我們重復(fù)比較兩種可供選擇的平均值函數(shù)，著名的一階衰變率模型,和一種相對較新的模型——同一階衰變率模型有所不同，它包括一個細(xì)菌動力學(xué)參數(shù)——這個參數(shù)不是作為衰變率被直接闡述的。然而，我們發(fā)現(xiàn)方程形式的模型最能代表用于污染物濃度測定的FIB水質(zhì)模型研究中表現(xiàn)不確定性與可變性的的一般方法。對負(fù)二項概率分布模型（以及它對模型校正和預(yù)測能力的作用）的分析是額外的研究領(lǐng)域；這里我們只討論泊松概率模型（想了解更多關(guān)于泊松分布和負(fù)二項概率模型的內(nèi)容，參考McBride，2005年，第2章和第6章）。 Eisenhart和 Wilson,1943年。而這種假設(shè)的正確性是隨著污染物的種類而變化的(一部分原因是常見假定概率分布的范圍, 1995年的Ott 。 (2)水資源管理計劃的制定,部分根據(jù)對近期總最大日負(fù)荷(TMDL)的估計和類似的研究(了解更多關(guān)于TMDL計劃的內(nèi)容,見Houck，2002年。術(shù)語 對數(shù)分布 實驗樣本數(shù) 普通分布 泊松分布 樣本分裝體積（ml） 模型變量 時間為t時的FIB濃度（有機物/mL） 時間為0時的FIB濃度（有機物/mL） 時間為t時測得的FIB濃度(有機物/mL) 數(shù)學(xué)函數(shù) 概率函數(shù) 實驗組j中的樣本數(shù)量指數(shù) 實驗組數(shù)指數(shù) 一級細(xì)菌數(shù)衰減率（1/天） 自然對數(shù)/以10為底的對數(shù) 無量綱模型參數(shù) 時間（天） FIB穩(wěn)定期持續(xù)時間 生長平面上的菌落數(shù)希臘字母 模型參數(shù) 稀釋因數(shù) 最小二乘模型剩余誤差項 一個生長平面上菌落數(shù)的期望值 對數(shù)分布中的標(biāo)準(zhǔn)偏差引言建立有效的水質(zhì)模型包括兩個關(guān)鍵的步驟（見國家科學(xué)委員會（2001年第4節(jié)）；Novotny（2003年第13章）以及DiToro (1984)和Chapra (2003)）。然后我們使用相同的步驟（和相同的數(shù)據(jù)）校正一個較少使用的細(xì)菌死亡經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。這些決策，比如說是否限制公眾進入水資源區(qū)域，可能會隨著模型如何反映變化過程，觀察以及分析的不確定性與可變性而變化。我將在以后的學(xué)習(xí)與工作中不斷改正，不斷吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，不斷完善自我，以感謝老師們四年的關(guān)心與教導(dǎo)。 除此之外我還要感謝朱之敏師姐，如果沒有她的幫助，我的設(shè)計是完成不了的。本次畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)四年所學(xué)知識的回顧與總結(jié)。（2）用秒表和量筒測量流量的誤差較大,無法準(zhǔn)確反映出泵出水流量隨時間的變化情況，以后實驗裝置管道可采用較大的管徑，這樣可以用流量計測量，以提高測量精度；同時可實現(xiàn)連續(xù)測量，從而繪制出連續(xù)的曲線。（3）所推導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型具有一定的實際可行性,但數(shù)學(xué)模型中的是根據(jù)QH曲線的方程形式得出的,此方程在QH曲線上的高效段才成立。/178。因此，增加池子的面積使得泵提升式調(diào)量池的調(diào)節(jié)流量能力增強了。. 使用LabVIEW模擬調(diào)量池面積變化時泵出流量隨時間的關(guān)系在實體模型實驗中，由于只有一個池子，池子的面積是A0一定的，在數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)中是定值。. 使用LabVIEW模擬進水流量呈矩形波變化時泵出流量隨時間變化的關(guān)系先計算數(shù)學(xué)模型中的各參數(shù)，這里各條件與進水流量呈矩形波變化實體模型實驗相同：在制作好的LabVIEW程序中輸入以下參數(shù)，得到模擬的波形：進水波形如下：圖329 進水的矩形波變化圖330 泵出流量隨時間的變化從模擬的曲線可以看出，在進水流量呈矩形波變化的情況下，泵的出流量變化十分緩慢。LabVIEW使用的是科學(xué)家和工程師們所熟悉的術(shù)語，以及一些很易于識別的構(gòu)造G語言的圖形符號。虛擬儀器具有靈活的圖形化編程平臺、硬件的模塊化以及總線與驅(qū)動程序標(biāo)準(zhǔn)化等特點，這將大大的降低開發(fā)儀器的成本，提高使用效率，增強儀器的使用功能[17]。在下一部分中，我將運用LabVIEW模擬進水流量呈矩形波變化時泵出流量隨時間的變化曲線，以此來分析數(shù)學(xué)模型的可行性以及泵對進水階躍變化的消峰能力。/h。從0時刻開始，將關(guān)閉的水箱出水管閥門全開，進水流量就會突然增大，此時的進水流量為。要注意的一點是,本部分的實驗中,不僅管道S值變了,實驗過程中泵的靜揚程也是不斷減小的,。下面我們將實測曲線與根據(jù)數(shù)學(xué)模型得到的理論曲線相比較。表35 調(diào)量池水位、泵出流量與時間的關(guān)系曲線時間（s）調(diào)量池水位（cm）調(diào)量池有效水位（cm）時間（s）量筒體積（mL）泵出流量（mL/s）0803390269209855129001586020920258453086235886409055089660885708758090590870圖318 進水曲線圖圖319調(diào)量池水位與時間關(guān)系圖 此時調(diào)量池水位隨時間的變化情況與上一部分實驗是相同的，也是呈直線上升的趨勢。管道系統(tǒng)特性曲線方程變?yōu)椋汗r點略微向右移動，也就是說泵的出流量會有增長，但因為調(diào)量池水位增長的幅度很小，所以管道系統(tǒng)特性曲線的變化很微小，泵的出流量基本未發(fā)生變化。由代入數(shù)據(jù)并化簡得：根據(jù)此式得到數(shù)學(xué)模型理論曲線，如圖313所示：圖313 數(shù)學(xué)模型理論Qt曲線比較理論與實際的Qt曲線：因為使用量筒和秒表測量流量存在較大的誤差，所以實際測得的泵出流量曲線波動的十分厲害，不過只局限于一個很小的范圍內(nèi)，前后變化僅有不到12mL/s,因此可以認(rèn)為泵的出流量隨時間是非常緩慢的增長的，這與數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)的結(jié)果一致。 從實驗具體數(shù)據(jù)分析：初始流量下測得測壓管液位=,實驗結(jié)束時測得測壓管液位為=,而數(shù)學(xué)模型的計算中是以m為單位的，因此計算過程中與的差值可忽略不計，取==，則已知,剩下的值均可測得,其中由，將代入并化簡得：根據(jù)此式得到數(shù)學(xué)模型理論曲線，如圖310所示：圖310 數(shù)學(xué)模型理論Ht曲線比較理論與實際的Ht曲線：圖311 數(shù)學(xué)模型理論Ht曲線與實測Ht曲線相比較從圖311可以看出，理論和實測曲線調(diào)量池的水位都呈直線上升的趨勢，二者初始水位相差約56cm，造成這種情況的可能原因有兩個：一是數(shù)學(xué)模型的計算誤差，比如泵的求得的QH曲線與實際曲線有差異，使數(shù)學(xué)模型中的代入值有所偏差；二是水箱出水管使用的普通閥門在模擬流量階躍時會有一定的滯后，在滯后的時間里實際出流量小于理論出流量，使調(diào)量池實際水位小于理論水位。由QH曲線:由時的Q∑h曲線:本實驗中即測壓管的液位值,在泵提升式調(diào)量池數(shù)學(xué)模型的建立過程中,若管道一定,被認(rèn)為是不變的。（2） 水箱一條出水管的閥門仍然是關(guān)閉的，瞬間增大另一條出水管上閥門的開啟度，并以此時刻為0時刻開始計時；（3） 記錄改變后的流量=,從時刻0開始，每隔3分鐘，30分鐘后每隔5分鐘測一次調(diào)量池的水位及泵的出流量，將數(shù)據(jù)記錄在表34中；（4） 由表34中的數(shù)據(jù)得到調(diào)量池水位以及泵出流量與時間的關(guān)系曲線，分別見圖39與圖312。/h時的管道系統(tǒng)特性曲線初始進水流量下泵工況點即為泵的QH曲線與初始流量為時管道系統(tǒng)特性曲線的交點。表33 泵QH曲線實驗數(shù)據(jù)序號真空表讀數(shù)（MPa）壓力表讀數(shù)（MPa）HV（m）Hd（m）時間（s）量筒體積（mL）流量（mL/s）平均流量（m179。 另外，也可能存在水龍頭與水箱距離過遠(yuǎn)的問題，此時可將兩條軟管用PVC管連接，并用鐵絲或管箍固定。彎頭DN204個6直三通DN203個7壓力表 MPa1個8真空表1個9秒表1個10水泵1臺11軟管DN20若干m12防水膠帶2卷13PVC粘合膠水1瓶14量筒1000mL1個. 實驗裝置的連接（1）實驗裝置連接示意圖如圖24所示；（2）高位水箱由水龍頭通過軟管供水，水箱有兩個出水孔，接兩條進水管路，兩條管路上均裝有球閥，兩條水箱出水管與調(diào)量池進水管由三通連接；（3）壓力表的安裝 在泵出水管的出水口接一個三通，將壓力表的底座纏上防水膠布插入三通中，保證管道密閉不漏水。為了完成對調(diào)量池液位的測量,我使用一個側(cè)壁透明的池子作為實驗用水池,這樣可以用鋼尺直接測量而同時避免因不能平視而造成較大誤差的問題。此外，因為在實驗中泵的出水閥門一般不是全開的，所以實驗所需泵的流量相對于365mL/s的流量值還應(yīng)有較大的富余。 調(diào)量池有效容積為：1250800500=，水力停留時間取1h，則進水流量為，調(diào)量池的斷面流速為實驗選用DN20,內(nèi)徑為16mm的PVC管，則管內(nèi)流速為因此采用DN20的PVC管是符合要求的。而管道系統(tǒng)特性曲線的變化主要是由調(diào)量池水位變化或者管路中閘閥調(diào)節(jié)引起的。這種暫時的平衡點，就會被另一種新的平衡點所代替。它將泵的高效段視為曲線的一個組成部分，并延長與縱軸相交得值。 圖31 離心泵裝置的工況QHM∑h（3）數(shù)解法求離心泵裝置的工況點離心泵裝置工況點的數(shù)解，其數(shù)學(xué)依據(jù)是如何由泵及管道特性曲線方程中解出Q和H值，也即由下列兩個方程式中求解Q、H值。（2）圖解法求離心泵裝置的工況點 離心泵裝置工況如圖所示。（5） 分析進水為矩形波時調(diào)量池對水量的調(diào)節(jié)能力,即研究泵提升式調(diào)量池的消峰作用。設(shè)調(diào)量池池底面積為,某時刻進水流量由階躍至，經(jīng)過一段時間調(diào)量池的水位上升到H，在這段時間內(nèi)取時間微元dt，在dt時段內(nèi)調(diào)量池水位上升了dH。則有 （1）由泵的出流量公式，則有 （2）設(shè)下級處理構(gòu)筑物自由液面高度為，則 （3） 其中——調(diào)量池水位則（2）式可替換為 （4）由（1）、（2）、（4）得 （5）公式（5）反映的是在不同進出水量的平衡條件下，流量與調(diào)量池水位間的比例關(guān)系。進水出水池面積圖21 泵提升式調(diào)量池示意圖 開始時調(diào)量池的進水流量等于出水流量,調(diào)量池的液位保持不變，稱其為初始液位。水質(zhì)數(shù)學(xué)模型(簡稱水質(zhì)模型) 是水體中污染物隨空間和時間遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的描述,是一個用于描述物質(zhì)在水環(huán)境中的混合、遷移過程的數(shù)學(xué)方程,即描述水體中污染物與時間、空間的定量關(guān)系。在過去的理論研究和工程設(shè)計中，一般假定水量調(diào)節(jié)后的出水是穩(wěn)定不變的，或者根據(jù)水質(zhì)均化需要反推水量調(diào)節(jié)。數(shù)學(xué)模型在環(huán)境工程中有著廣泛應(yīng)用，比如說可以建立一個數(shù)學(xué)模型用來評估飲用水水源污染對當(dāng)?shù)鼐用竦挠绊慬12]。 簡明實用。建立數(shù)學(xué)模型的過程，是把錯綜復(fù)雜的問題簡化、抽象為合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過程。從狹義理解，數(shù)學(xué)模型只指那些反映了特定問題或特定的具體事物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)關(guān)系結(jié)構(gòu)，這個意義上也可理解為聯(lián)系一個系統(tǒng)中各變量間內(nèi)的關(guān)系的數(shù)學(xué)表達。通過本課題的研究，得出可靠的泵提升式調(diào)量池數(shù)學(xué)模型，能夠更好地了解這種調(diào)量池的水力學(xué)特征，為實現(xiàn)調(diào)量池的優(yōu)化設(shè)計打下基礎(chǔ)。 泵提升式調(diào)量池中，池子本身僅起到儲存原水的緩沖作用，它是依靠泵的工況點的改變來調(diào)節(jié)流量的。最低水位為死水位[10]。則上式應(yīng)為：水質(zhì)調(diào)節(jié)池的形式除上述矩形的調(diào)節(jié)池外還有方形和圓形的調(diào)節(jié)池。常用調(diào)質(zhì)池又分為普通水質(zhì)調(diào)節(jié)池和穿孔導(dǎo)流槽式水質(zhì)調(diào)節(jié)池。. 調(diào)節(jié)池的分類調(diào)節(jié)池主要分為水質(zhì)調(diào)節(jié)池、水量調(diào)節(jié)池和混合調(diào)節(jié)池三類。本設(shè)計將建立泵提升式調(diào)量池的數(shù)學(xué)模型并通過實驗驗證數(shù)學(xué)模型。取任意t時刻下。圖16為典型的大氣中短管自由出流調(diào)節(jié)池的示意圖。如圖15所示。這種方法可以計算恒水位調(diào)節(jié)池和變水位調(diào)節(jié)池的有效容積。有限差分法:在連續(xù)流完全混合條件下,各種不均勻特性的廢水進行定容積均化或變?nèi)莘e均化時,可對其混合過程數(shù)學(xué)模型用有限差分法求解。在確定水質(zhì)均化池的實際設(shè)計容積時,要