供水系統預警監測站的優化布置

　建立供水安全預警系統是提高供水安全性的重要途徑[ 1 ] 。對于預警監測站的優化布置,國外學者做了一定的研究[ 2～6 ] ,例如Lee和Kumar等分別采用整數規劃法和貪婪啟發式算法優化布置監測站[ 3 ] ,以使其能夠提供供水系統水質狀態的最大信息; Avner等以探測到污染物質之前所消費的污染水最大體積為服務水平,采用最小覆蓋集合算法來數最少為目標函數,利用混合整數規劃技術(M IP)來優化監測站的布置。不過,這些方法都只考慮了單點遭受污染的情況,不夠全面。筆者對給定數量的監測站,以檢測到各污染源節點所需總體時間短為目標,探討了監測站的優化布置。
1　預警監測站的優化布置
供水安全預警系統由一系列設立于管網中的監測站組成[ 7 ] ,其目標是檢測低概率、高危害的水污染事件,并且允許有足夠的時間來做出恰當的反應,以減輕或避免其負面影響。供水安全預警系統的設計由投資和保護水平所決定,增加監測站的數量可以提高保護水平,但同時也導致了投資的大幅增加,因而對監測站進行優化布置是實現二者平衡的關鍵。