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城市给水管网系统的可靠性分析与研究

吴金亮  
【摘要】: 城市给水管网系统是城市最重要的基础设施之一,其运行可靠与否直接影响着人们的日常生活和工业生产,随着现代科学技术的快速发展和人们生活水平的不断提高,给水管网系统的可靠性成为近年来研究的热点之一。对给水管网系统进行可靠性评估,便于找出其薄弱环节,有利于管网系统的维护和改造或用于设计方案之间的比较。 本文从可靠性研究的基础理论出发,分别对泵站、输水管和给水管网进行了可靠性分析和研究,主要工作和结论如下: ①基于传统的管网水力计算方法,在水力分析时考虑节点流量随节点压力的动态变化,求解管网在运行中节点压力和实际节点配水量,从而更准确的掌握管网的运行工作动态,为管网的可靠性分析提供了重要依据。 ②泵站内各单元设备较多,影响设备可靠性因素比较复杂,运用可靠性单元法,根据可修复系统的可靠性原理,提出了用系统可用度、平均无故障时间和平均修复时间作为可靠性指标,对泵站系统进行了可靠性分析。利用可修复系统的可靠性原理分析了输水管系统可靠性,建立了可靠性模型并对各种可靠性模型进行了定量计算,通过对比分析得出设有联络管的双输水管系统的可靠性最高。 ③结合城市给水管网的网络结构,建立给水管网节点和管网系统的网络结构可靠性评估模型,分析了给水管网网络结构对给水管网节点和管网系统可靠性的影响。 ④以节点用水量需求的满足程度作为可靠性指标,采用概率论和水力分析相结合的方法,建立反映给水管网输水能力的管网节点和管网系统可靠性评估模型,进行实例分析,定量地评估管网的可靠度,并应用于实际工程中,取得了良好的工程效果。


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