城市供水水質異常檢測方法探討

張弘娟

摘? ? 要：供水系統是城市發展的重要部分，因此其發展水平成為衡量城市現代化水平高低的重要標志。本文主要以城市供水水質異常檢測方法探討為重點進行闡述，結合實際情況，探討檢測方法，旨在為城市供水水質提升提供參考。

關鍵詞：城市供水;水質異常;水質檢測;檢測方法

1? 引言

隨著我國經濟發展和人民生活水平的不斷提高，城市居民對于飲水質量尤其是使用最為廣泛的自來水質量有了更高的要求，大多數人們已不再滿足于水量和水壓的充足，而對于水的衛生安全性、口感以及清澈度等有了更高的要求，因此目前城市供水對于水質的要求也需要朝著這個方向發展。此外，根據城市的發展建設現狀、氣候特點、供水要求以及供水水源條件等因素，科學選擇供水模式，從而給市民供給優質、安全的飲用水成為城市供水可持續發展的趨勢。

2? 我國城市供水現狀

2.1? 目前我國水源污染嚴重

據權威機構調查發現，目前我國城市供水水質安全狀況仍然讓人擔憂。2010年，我國7大水系污染程度為輕度污染，在全國的408個地表水監測斷面中，有近1/3低于Ⅴ類水質標準。全國重點監控的26個湖庫中，有9個湖庫的水質劣于Ⅴ類水質標準。檢測發現，我國有將近20%的城鎮水源污染物超標。因此，水源污染導致的安全事件時有發生，城鎮水源環境監管需進一步加強。

2.2? 目前我國飲用水資源嚴重短缺

雖然地球表面絕大多數被水覆蓋，但可供人類飲用的淡水僅為0.26%。我國作為亞洲國家，水資源嚴重短缺且分布極不均勻，據探測估算，我國淡水資源總量為28000億立方米，占全球淡水資源的6%，居世界第四位，但人均水資源占有量只有2200m3，全球排名121位，僅為世界平均水平的25%，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。目前，我國有15個省、區、市的人均水資源低于嚴重缺水邊緣，有7個省、區的人均水資源量低于生存的起碼要求（1000m3）。全國有一半以上的城市（333個）不同程度缺水，有108個城市屬于特別缺水。隨著我國城鎮化建設步伐的加快，城市人口將越來越多，城市供水資源短缺越來越成為制約城市經濟發展、影響城鎮居民生活水平的重要因素。

2.3? 城市供水系統研究現狀

目前，隨著供水技術的不斷發展，城市供水模式已經被分為很多種分質供水形式。我國目前城市分質供水的形式主要有以下幾種：對于水源水質優良的水，直接經過常規處理后會供居民生活飲用或用于工業生產;或者將優良水源水經過局部深度處理，凈化為純凈水，然后經優質PVC管道將其供送至每個家庭，作為直接飲用水。有些地區由于水源水質較差，不能提供為飲用水，因此會將其經過簡單凈化處理，然后提供給工業使用，或者冷卻水、雜用水等。對于城市污水，經過處理后，主要用于農業灌溉、工業生產以及生活雜用水等。對于工業或者企業在生產后產生的污水，要求工業或企業自行處理回用。

3? 我國城市供水系統分類

3.1? 集中處理，統一供應

這種方法需要更換陳舊和劣質的輸水管材，安裝質量優良的管材，從而建成一種管網搭配合理且規格高的系統，由于該系統擁有科學的管材及管網搭配，若沒有人為的破壞和影響，不會引起水質的污染。此外，在水質控制上，還會在常規處理工藝后增加一項處理工藝，且增加的處理工藝屬于深度處理工藝，這樣處理后會使出廠水達到直接飲用水標準，然后可通過優質管網輸送到用戶。

3.2? 集中處理，分質供水

此方法采用兩套供水管網系統，一套為城市主體供水系統，另一套為非飲用供水系統。城市主體供水系統供應優質水，可直接飲用。非飲用供水系統是將低質水、回用水或海水應用于沖洗衛生潔具、道路灑水或者部分工業用水等。

3.3? 小區分質供水

此方法是在住宅小區內安裝凈水處理設備，對優質水源水或已安裝的自來水再次進行深度凈化處理，主要為了進一步除去水中的礦物質或者其他有機污染物;同時，運用優質PVC管材，單獨搭建一套送水管路，將深度凈化處理好的水輸送至用戶，以直接飲用。由于該方法搭建設備省去了輸水管網，價格低廉且實用，因此很多小區尤其是較為老舊的小區使用更多。

4? 城市供水水質異常檢測方法

4.1? 在線水質參數檢測類型，提升城市供水水質質量

針對城市化供水水質的檢測，可以選取在線水質參數檢測的方式，按照城市供水體系的以往水質檢測信息，設置供水水質變動模型，將其視作水質起始的標準數值，同時把創建的水質變動模型以及供水實際水質情況加以對比，細致研究供水水質的異常性。在具體的實踐中，在線水質異常檢測可以機器算法、聚類算法或者統計算法，而激起算法重點是結合大量的檢測信息，計算并且判斷異常信息和正常信息，通過分類器給予多種未知檢測的信息進行分類，涉及單類型的異常檢測以及多類型的異常檢測;聚類算法重點是結合不同種類把相似信息進行劃分，按照信息對象的分類，權衡城市供水水質的異常程度;統計算法重點結合統計理論，創建城市供水水質歸納模型，將其充當供水水質正常化的依據，之后對比模型信息和實際水質信息，分析水質的異常性，并且計算兩組或者兩組的檢測樣本數據產生的方差以及平均數值，與事先做好的參數進行比較，在均值超過方差數值的情況下，可以了解到城市供水水質存在異常性。

4.2? RBF自由化神經網絡檢測類型，提升城市供水水質質量

RBF徑向基函數核心包含輸出層、輸入層和隱含層三種，輸入信息結合作用函數映射傳遞至隱含層，結合信息變動輸出層作出反響，RBF自由化神經網絡預測模型圍繞城市供水水質檢測體系中非線性動態化關系檢測，存在一定的準確性。之后，專家分析查分進化算法以及運用實數編碼手段，依據最初的水質信息構建起始種群，以選擇操作和變量操作和交叉操作為基礎，檢驗數據適應度。RBF自由化神經網絡檢測可以依據差分進化算法，以編碼和起始化種群和選擇函數，研究水質參數的實際適應程度，進而思考進化代數的科學性，按照變異操作思想轉變成變異向量思想，最終確保操作種群的有效確定。需要注意的是，在使用此種方式檢測水質異常情況的過程中，要明確溫度、電導率以及溶解氧的含量，選擇比較重要的參數，完成城市供水水質異常的檢測目標。

4.3? 目標函數模糊聚類算法檢測類型，提升城市供水水質質量

依據城市化供水水質的異常現象，十分常見的水質檢測方法為聚類算法，對應的目標函數模糊聚類算法檢測類型涉及層次法、網絡法和密度方法等，計算流程相對簡單，可以在計算機軟件體系的應用中完成。對于城市供水水質的實際檢測流程，目標函數模糊聚類方式也是模糊C均值計算方法，核心是把水質信息聚類簇視作完整的一個模糊集合，結合城市供水的正常性，思考水質異常模式出現的幾率，在檢測城市供水水質異常信息與信息庫中的異常信息相互一致的情況，可以判斷城市水質出現異常。對于此種算法的實際使用，通過記錄數值和記錄時間形成的元素組合序列，要按照水質異常模式信息庫類型處理相關流程，也就是總結聚類量、獲取聚類模式、檢測水質異常現象。最后對于供水水質異常模式信息的獲取方面，要經過水質信息檢測、更新聚類中心矩陣以及劃分矩陣加以實現。

5? 結束語

綜上所述，分析城市供水水質異常檢測方法具有十分重要的現實意義和價值，在新時代的城市發展背景下，大多數的城市存在相對嚴重的水資源，不僅影響到城市居民的身心健康，還會引起各種形式的社會層面問題。城市供水水質異常現象比較嚴峻，應該選取高效的檢測方式，切合實際的對水質加以檢測，確保城市地區用水的安全性。

參考文獻：

[1] 賈瑞寶，孫韶華，逯南南等.城鎮排水內分泌干擾物綜合毒性效應的CALUX檢測方法[J].中國給水排水，2018.