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供水管网重大漏损事故模拟、定位与控制技术

戴雄奇  
【摘要】:城市供水系统具有规模大、分布范围广、隐蔽性强的特点,在供水管网发生重大漏损事故时往往不易及时发现,给人民的生命安全和社会财富带来严重的隐患。供水管网重大事故的识别及定位技术一直是困扰供水行业的难题,目前国内外很多科研机构和企业都在开展相关技术研究,但都存在投资大、精度低,还处于理论研究阶段,难以直接投入到实际应用中。 本论文首先介绍了供水管网动态管理GIS技术、管网建模技术和SCADA技术,分别介绍了各种技术的概念、方法、建立过程以及在管网事故中的应用,并结合实例进行分析,这些技术为管网事故定位奠定基础。 本论文第三章详细论述了供水管网事故时的压力突变特征,并在供水管网突发重大漏损事故情况下对管网运行状态进行仿真模拟:通过建立管网微观水力模型,进行突发重大事故时的计算机仿真模拟,评估爆管造成的管网监测点压力的变化,并通过实例分析,建立供水管网漏损事故特征信息库。 本论文第四章重点论述了事故区的判别、事故点的定位技术,提出了“二步法”准确定位事故点的方法:第一步基于BP神经网络法智能识别事故区域,首先用漏损事故特征信息库对BP神经网络进行学习与训练,建立事故区与监测点压力变化之间的非线性关系,然后将各监测点压力的变化作为已知条件利用该神经网络来预测事故区的位置。第二步是在第一步的基础上,基于微观水力模型技术用统计学方法实现可疑事故点的定位,并用黄金分割法实现了漏损水量的估算。 本论文最后探讨了供水管网漏损事故控制的几种关键技术,即分区管理、压力管理和管网安全评估模型,系统的介绍了这几种技术的工作原理、建设原则和思路流程,提出了基于统计学分析和基于事故树分析的方法对管网进行安全评估,并结合某特区进行了管网漏损的控制策略与实践研究。


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