用数学建模的方法设计一个污水均流池
城市社区的生活污水在进行净化处理之前,先要进入一个集中、储存的大池子,再通过输水管和水泵流向净化处理设备。这是因为生活污水的流量是时刻变化的,而保持恒定的流量进入净化设备才能提高净化处理的效率。这种池子称均流池,均流池的容积及输水管和水泵的规格需要根据社区污水的流量来设计,并且其具体尺寸可以按照施工成本最小来确定。
1.通过典型调查已经得到以小时为单位间隔、一天的污水流量,如下表。试根据这些数据确定均流池的容积(考虑留有25%的裕量),以及设计输水管和水泵规格所需要的恒定流出量。
时间(h)01234567
流量(m3/s)0.04170.03210.02360.01850.01890.01990.02280.0369
时间(h)89101112131415
流量(m3/s)0.05140.06300.06850.06970.07250.07540.07610.0775
时间(h)1617181920212223
流量(m3/s)0.08100.08390.08630.08070.07810.06900.05840.0519
2.均流池的形状为矩形,按照工程需要(底部安装设备、进行清理等)其深度确定为3m,池的底面施工面积的成本为340元/m2,由于地理、地形条件的限制,均流池两条长边及一条短边的施工长度的成本为250元/m,另一条短边的施工长度的成本为450元/m。试按照成本最小来确定均流池的具体尺寸。
求详解
数据表对应有误差请谅解
时间(h)01234567
流量(m3/s)0.04170.03210.02360.01850.01890.01990.02280.0369
时间(h)89101112131415
流量(m3/s)0.05140.06300.06850.06970.07250.07540.07610.0775
时间(h)1617181920212223
流量(m3/s)0.08100.08390.08630.08070.07810.06900.05840.0519