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2026年第1期
• 水源与饮用水保障 •

多维度的水厂日供水量规律性评价方法

作者:张新,翁晓姚
作者单位:上海城投水务<集团>有限公司
引用本文:张新, 翁晓姚. 多维度的水厂日供水量规律性评价方法[J]. 净水技术, 2026, 45(1): 63-72,83.
摘要:【目的】在城市现代化建设的进程中,供水系统的复杂特征和动态特征日益显现,水厂的日供水量作为供水系统的重要指标且受到多种因素的影响,可有效反映这些特征。【方法】本文从时域、频域及复杂性3个角度,提出了一种多维度量化评价水厂日供水量规律性和非规律性的方法,推动日供水量预测模型选择、建立的透明化。规律性量化评价方面,包含时域分析中的自相关系数绝对值的算术平均值(MAAC)、变异性补(1-CV)以及基于季节与趋势分解(STL)法的趋势强度(TS)与季节强度(SS)、趋势季节强度与噪声强度之比(R0)4项指标;非规律性量化评价方法,包含时域分析中基于STL法的噪声强度(NS)、频域分析中基于功率谱的归一化谱熵(Hnorm)以及复杂性分析中的归一化样本熵(NSE)和归一化赫斯特指数(HE, norm)4项指标。【结果】进而,以上海中心城区浦西区域的10家水厂日供水量为研究对象,基于供水运行规律性分析和相关研究,设置了自相关分析、STL分解和样本熵的相关参数后,分别计算规律性指标、非规律性指标,然后通过算术平均值得到规律性总得分、非规律性总得分。评价结果显示,本研究提出方法评价的10家水厂的供水规律性和不规律性得分可相互佐证。【结论】结合评价结果,选用广义自回归条件异方差(GARCH)模型和极端梯度提升(XGBoost)模型开展日水量预测与规律性分析;针对高规律性、中规律性、低规律性和复杂性4类水厂,推荐水量预测模型,辅助提高了水量预测的可解释性。
关键词:供水系统;日供水量;规律性评价;时域分析;频域分析;复杂性分析;水量预测
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收稿日期:2024-12-06 修回日期:2025-03-14 接受日期:2025-03-18

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