城市表層土壤重金屬污染分析

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1、儲(chǔ)油罐的變位識(shí)別與罐容表標(biāo)定摘要本文在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型來(lái)研究罐體變位后對(duì)罐容表的影響，并給出罐體變位后油位高度間隔為1cm的罐容表標(biāo)定值。對(duì)于問(wèn)題一，以小橢圓型儲(chǔ)油罐為研究對(duì)象，本文首先利用解析幾何與高等數(shù)學(xué)的知識(shí)，建立在無(wú)變位時(shí)的罐內(nèi)體積與油高度數(shù)間的積分模型，得到罐體無(wú)變位時(shí)的理論值。當(dāng)罐體當(dāng)罐體發(fā)生縱向變位時(shí)，小橢圓型儲(chǔ)油罐的截面不再是規(guī)則的幾何形體，但根據(jù)傾角α及所給小橢圓型罐體的尺寸，可得其截面面積的表達(dá)式，利用高等數(shù)學(xué)中積分的方法，根據(jù)不同油高，建立了模型一，得到了儲(chǔ)油量和油高的關(guān)系公式。最后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，用擬合的方法，修正了某些系統(tǒng)誤差

2、的影響，計(jì)算出罐體變位后油位高度間隔1cm的罐容表的標(biāo)定值。關(guān)鍵詞：變位識(shí)別；罐容表標(biāo)定；非線(xiàn)性規(guī)劃29一、問(wèn)題重述通常各個(gè)加油站都有若干個(gè)儲(chǔ)存燃油的地下儲(chǔ)油罐，同時(shí)都有與之配套的“油位計(jì)量管理系統(tǒng)”。在儲(chǔ)油罐不發(fā)生變位的理想狀況下，通過(guò)儲(chǔ)油罐出廠時(shí)預(yù)先標(biāo)定的罐容表（即罐內(nèi)油位高度與罐內(nèi)儲(chǔ)油量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系）進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，即可得到儲(chǔ)油罐罐內(nèi)油位高度和儲(chǔ)油量的變化情況。但在實(shí)際情況下，在使用一段時(shí)間后，由于溫度變化、地基變形等原因，使罐體的位置產(chǎn)生縱向傾斜和橫向偏轉(zhuǎn)等變化，導(dǎo)致罐容表讀取數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)不吻合，甚至偏差很大，造成計(jì)量誤差。因此為了能夠?qū)?chǔ)油罐的變位情況進(jìn)行識(shí)別，

3、及時(shí)對(duì)罐容表進(jìn)行重新標(biāo)定，本文主要解決以下問(wèn)題：?jiǎn)栴}一：為了掌握罐體變位后對(duì)罐容表的影響，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)附件1，,建立數(shù)學(xué)模型研究罐體變位后對(duì)罐容表的影響，并給出罐體變位后油位高度間隔為1cm的罐容表標(biāo)定值。問(wèn)題二：對(duì)于圖1所示的實(shí)際儲(chǔ)油罐，試建立罐體變位后標(biāo)定罐容表的數(shù)學(xué)模型，即罐內(nèi)儲(chǔ)油量與油位高度及變位參數(shù)（縱向傾斜角度a和橫向偏轉(zhuǎn)角度b）之間的一般關(guān)系。請(qǐng)利用罐體變位后在進(jìn)/出油過(guò)程中的實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)（附件2），根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型確定變位參數(shù)，并給出罐體變位后油位高度間隔為10cm的罐容表標(biāo)定值。進(jìn)一步利用附件2中的實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)分析檢驗(yàn)所建模型的正確性與方法的可靠性。

4、附件1：小橢圓儲(chǔ)油罐的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)附件2：實(shí)際儲(chǔ)油罐的檢測(cè)數(shù)據(jù)油油浮子出油管油位探測(cè)裝置注油口檢查口地平線(xiàn)2m6m1m1m3m油位高度圖1儲(chǔ)油罐正面示意圖油位探針29油位探針α地平線(xiàn)圖2儲(chǔ)油罐縱向傾斜變位后示意圖油油浮子出油管油位探測(cè)裝置注油口檢查口水平線(xiàn)圖3儲(chǔ)油罐截面示意圖（b）橫向偏轉(zhuǎn)傾斜后正截面圖β地平線(xiàn)垂直線(xiàn)油位探針（a）無(wú)偏轉(zhuǎn)傾斜的正截面圖油位探針油位探測(cè)裝置3m(b)小橢圓油罐截面示意圖α油油浮子出油管油位探針注油口水平線(xiàn)2.05mcm0.4m1.2m1.2m1.78m(a)小橢圓油罐正面示意圖圖4小橢圓型油罐形狀及尺寸示意圖29二、問(wèn)題分析通常加油站都有若干個(gè)儲(chǔ)存

5、燃油的地下儲(chǔ)油罐，并且一般都有與之配套的“油位計(jì)量管理系統(tǒng)”。通過(guò)預(yù)先標(biāo)定的罐容表進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，以得到罐內(nèi)油位高度和儲(chǔ)油量的變化情況。但是由于地基變形等原因，導(dǎo)致罐體位置的縱向傾斜和橫向偏轉(zhuǎn)等變化，從而預(yù)先標(biāo)定的罐容表將不再標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于加油站而言，將無(wú)法定期對(duì)儲(chǔ)油罐的變位情況進(jìn)行識(shí)別和重新標(biāo)定。而對(duì)顧客而言，將無(wú)法加到與實(shí)際金錢(qián)相對(duì)應(yīng)的油量。因此解決儲(chǔ)油罐的變位識(shí)別與罐容表的標(biāo)定顯得十分重要。對(duì)于問(wèn)題一，用小橢圓儲(chǔ)油罐分別對(duì)罐體無(wú)變位和縱向傾斜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究變位對(duì)罐容表的影響，因此我們分別建立變位前和變位后的罐容表讀數(shù)與罐內(nèi)油體積的函數(shù)關(guān)系式，通過(guò)函數(shù)關(guān)系式計(jì)算出理論值，再與

6、所給的實(shí)際值相比較，得出其相對(duì)誤差，然后通過(guò)分析系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正，出罐體變位后油位高度間隔為1cm的罐容表的標(biāo)定值。三、問(wèn)題假設(shè)1、假設(shè)石油在儲(chǔ)油罐里會(huì)發(fā)程度極小，可忽略不計(jì)。2、油位高度是指油面到底的距離并不考慮油浮子厚度，油浮子直徑貼緊油面。3、假設(shè)進(jìn)油管，出油管得體積對(duì)儲(chǔ)油罐內(nèi)油的體積的影響均不予以考慮。4、假設(shè)集數(shù)據(jù)當(dāng)天溫度及地埋儲(chǔ)油罐溫度穩(wěn)定，且保持不變。5、假設(shè)石油在收集數(shù)據(jù)當(dāng)天溫度下的熱膨脹系數(shù)為0.035.6、假設(shè)臥式儲(chǔ)油罐的鋼板壁較薄，壁厚對(duì)儲(chǔ)油罐體積影響極小，可忽略不計(jì)。四、符號(hào)說(shuō)明對(duì)應(yīng)于罐容表讀數(shù)的液面實(shí)際高度球冠中與油罐圓柱左側(cè)底面距離為x處的油高球

7、冠中與油罐左側(cè)底面相距為x處的小圓半徑球冠中與油罐圓柱右側(cè)底面距離為x處的油高球冠中與油罐右側(cè)底面相距為x處的小圓半徑儲(chǔ)油罐圓柱部分的底面半徑球冠所在球體的大圓半徑第i條數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的罐容表讀數(shù)用于分析的油量進(jìn)出數(shù)據(jù)a橢圓長(zhǎng)半軸長(zhǎng)b橢圓短半軸長(zhǎng)n用于分析的進(jìn)出油測(cè)量數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)29罐容表讀數(shù)五、模型建立5.1問(wèn)題一:變位后油量與罐容表關(guān)系5.1.1建立模型1、無(wú)變位時(shí)油量與罐容表關(guān)系當(dāng)罐體無(wú)變位時(shí)，罐內(nèi)儲(chǔ)油量的體積形狀是規(guī)則的，如圖1、2所示：圖1：兩端平頭的圓柱體未變位示意圖圖2：橢圓柱體截面示意圖29首先為了計(jì)算兩端