給水管網(wǎng)系統(tǒng)建模及其可靠性分析-全文預(yù)覽
【正文】 、水壓的變化、土壤和水的腐蝕性質(zhì)等有關(guān)。這時(shí)，修復(fù)速度即修復(fù)時(shí)間是很重要的，對(duì)于發(fā)生故障后不可修復(fù)附件的可靠性，以期少出故障。例如管線突然破裂會(huì)產(chǎn)生各種各樣的經(jīng)濟(jì)損失，因此必須加以權(quán)衡，找出最優(yōu)可靠性。對(duì)管網(wǎng)來(lái)說(shuō)，預(yù)定功能是指在正常工作條件下，保證用戶平時(shí)所需的水量和水壓。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，作為系統(tǒng)工程之一的可靠性工程理論日益受到廣泛重視。受當(dāng)時(shí)條件的制約，導(dǎo)致現(xiàn)在的爆管和漏水事故頻頻發(fā)生。⑤給水管網(wǎng)系統(tǒng)水質(zhì)分析與控制。安全供水，優(yōu)質(zhì)服務(wù)是供水企業(yè)服務(wù)于社會(huì)的宗旨。對(duì)各種可能的運(yùn)行調(diào)度方案進(jìn)行模擬仿真計(jì)算，可以比較、評(píng)價(jià)各種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能，從而尋求最優(yōu)運(yùn)行調(diào)度方案，以達(dá)到最高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。①掌握和分析管網(wǎng)運(yùn)行工況。事實(shí)上，隨著改造和鋪設(shè)新管線等因素，管網(wǎng)模型須加強(qiáng)維護(hù)和定期更新，以適應(yīng)不斷變化的情況，保持模型的精確度。所以進(jìn)行模型的校核是很有必要的。修改過(guò)程可從差異比較大、比較明顯的地方開(kāi)始，可能需要反復(fù)修改多次才能達(dá)到滿意的程度。按上述步驟建立的管網(wǎng)模型不可能完全符合實(shí)際情況，必須進(jìn)行修正使其逐漸接近實(shí)際，這個(gè)過(guò)程就叫管網(wǎng)模型校驗(yàn)。給水管網(wǎng)基本方程組以及管網(wǎng)各種各樣的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)信息，用某種方式科學(xué)地有機(jī)地組成的總體就是給水管網(wǎng)模型。為建立模型以便進(jìn)行管網(wǎng)分析所需的管網(wǎng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息，包括管段信息，如管徑、管長(zhǎng)、阻力系數(shù)等；節(jié)點(diǎn)信息，如節(jié)點(diǎn)流量、節(jié)點(diǎn)標(biāo)高等；以及水池水位、水泵揚(yáng)程和功率、壓力調(diào)節(jié)閥、止回閥以及其他裝置等均需模擬。對(duì)于簡(jiǎn)化后會(huì)產(chǎn)生多大誤差，節(jié)點(diǎn)的處理是值得進(jìn)一步研究討論的，這也是簡(jiǎn)化模型的局限所在。為了避免多次反復(fù)求解高階方程組，可以采用管網(wǎng)宏觀模型、管網(wǎng)簡(jiǎn)化模型、管網(wǎng)微觀模型等建模方法。給水管網(wǎng)系統(tǒng)建模主要包括模型的類(lèi)型、建模與校驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用三個(gè)方面。給水輸配系統(tǒng)承擔(dān)供水的輸送、分配、壓力調(diào)節(jié)和水量調(diào)節(jié)任務(wù)，起到保障用戶用水的作用。在閱讀自編講義后，結(jié)合自己的工作實(shí)際，選擇了給水管網(wǎng)系統(tǒng)建模和管網(wǎng)系統(tǒng)可靠性兩個(gè)方面的內(nèi)容深入閱讀，以期從建模到優(yōu)化有所感悟。5.一是硬件上，越是精細(xì)的模型越是對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理能力要求的高。本文是在查閱相關(guān)文獻(xiàn)后，主要對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)建模和優(yōu)化的可靠性方面進(jìn)行的綜合分析整理。隨著計(jì)算機(jī)及相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展、遙測(cè)遠(yuǎn)傳設(shè)備的應(yīng)用，進(jìn)入了實(shí)用化階段。近年來(lái)，同濟(jì)大學(xué)與南京、佛山、上海等城市供水企業(yè)合作，緊密結(jié)合企業(yè)科技進(jìn)步和技術(shù)應(yīng)用需求，合作開(kāi)展供水管網(wǎng)建模、管網(wǎng)科學(xué)調(diào)度和管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，成功開(kāi)發(fā)了“同濟(jì)宏揚(yáng)給水管網(wǎng)建模、科學(xué)調(diào)度和管網(wǎng)GIS”系列軟件，取得了良好的科學(xué)技術(shù)成果和應(yīng)用效益，對(duì)于我國(guó)城市供水管網(wǎng)信息化技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)應(yīng)用起到了有力的推動(dòng)作用。而故障的發(fā)生多數(shù)為隨機(jī)事件，一般無(wú)法預(yù)料和預(yù)防，因此給水系統(tǒng)可靠性具有概率的性質(zhì)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，作為系統(tǒng)工程之一的可靠性工程理論日益受到廣泛重視。關(guān)鍵詞：給水管網(wǎng)系統(tǒng)建模；管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)：管網(wǎng)系統(tǒng)可靠性一、引言我國(guó)各城市的市政公用輸配系統(tǒng)（供水、供氣）是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是城市建設(shè)和可持續(xù)性發(fā)展的制約因素，這些工程網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)規(guī)劃上有許多方面存在著共性。模擬內(nèi)容主要是圖形模擬、狀態(tài)模擬和參數(shù)模擬。管網(wǎng)建模是仿真給水管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)工況的最有效的方法，是為模擬管網(wǎng)系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，可靠性工程理論日益受到廣泛重視。對(duì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)建模完成后應(yīng)注意管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括四個(gè)方面：水壓、水量的保證性；水質(zhì)的安全性；可靠性和經(jīng)濟(jì)性?？煽啃詥?wèn)題之所以得到重視，是因?yàn)橄到y(tǒng)、構(gòu)筑物、設(shè)備相互有關(guān)，任一部分損壞可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障，而整個(gè)系統(tǒng)的故障，例如給水系統(tǒng)發(fā)生故障，將對(duì)社會(huì)和人民生活帶來(lái)?yè)p害。國(guó)內(nèi)研究歷史與現(xiàn)狀我國(guó)原哈爾濱建筑大學(xué)給排水系統(tǒng)研究室，在80年代末著力開(kāi)展了建模理論與實(shí)踐的研究。20世紀(jì)80年代在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的促動(dòng)下，英國(guó)在
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