給水管網(wǎng)系統(tǒng)建模及其可靠性分析(參考版)
2025-06-29 10:20本頁面
【正文】 。對復雜管網(wǎng)的多種工況條件，考慮管網(wǎng)的可靠性建立管網(wǎng)系統(tǒng)模型或者開發(fā)人工神經(jīng)網(wǎng)絡等新領域，使之更符合城市供水管網(wǎng)的工程實際，以更好的指導現(xiàn)實工作。包括模型的類型、建模所需信息、建模過程與校驗、在實際中的應用以及管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性指標、系統(tǒng)備用、各組分障礙的影響、設計時對可靠性的考慮等幾個方面的內(nèi)容。給水管網(wǎng)計算機實時模擬和科學調度是供水企業(yè)生產(chǎn)管理科學技術進步的發(fā)展方向，是提高供水系統(tǒng)運行效率、運行安全可靠性和供水企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的有效途徑。四、結語給水管網(wǎng)系統(tǒng)是一個由各種管道、泵站、水塔、調節(jié)閥等多種設施構成的水輸送系統(tǒng)?？梢哉f管網(wǎng)優(yōu)化設計的四個方面：水壓、水量的保證性；水質的安全性；可靠性和經(jīng)濟性既相互聯(lián)系，又相互制約。工程設計中考慮到可靠性，就有可能減少因故障而引起的損失和維修費用。保證給水系統(tǒng)可靠性是給水設計的主要任務之一。對管網(wǎng)最不利管段損壞時的計算，是在由最高用水時確定的管徑基礎上，按最不利位置的管段損壞時的事故用水量和設計水壓核算管網(wǎng)。樹狀網(wǎng)屬于無備用的系統(tǒng)，只適用于管線損壞時允許暫時停水以及有備用水池的給水對象。從城市管網(wǎng)供水到用戶，水流情況很復雜，因為用水戶數(shù)量和用水規(guī)律隨各類用戶而異，因此不可能按個別時間的實際用水情況進行管網(wǎng)計算。管網(wǎng)中直徑、長度和位置不同的管段損壞時，對管網(wǎng)輸水能力產(chǎn)生不同的影響，所以事故時的水量和水壓降低情況也不一樣。3）管網(wǎng)各組分故障時對流量的影響。即使輸水管完全損壞，只要水池有水，仍可向外供水。設置調節(jié)水池可以減小輸水管和管網(wǎng)干管的計算流量，因而降低了建造費用和管理費用。給水系統(tǒng)中廣泛使用各種類型、不同用途的調節(jié)水池。在平行的輸水管之間安裝連接管，可以提高系統(tǒng)的可靠性。輸水管的備用實際上是找出以最小費用達到規(guī)定供水要求并保證可靠性的管線條數(shù)。輸水管系統(tǒng)的備用方式是增加平行敷設的管線。2）管網(wǎng)系統(tǒng)備用。給水管網(wǎng)的管段相互連接，同一管段可以和其他管段并聯(lián)或串聯(lián)，于是形成了感官和連接管組成的環(huán)狀網(wǎng)系統(tǒng)。還可以將串聯(lián)與并聯(lián)結合起來形成串聯(lián)和并聯(lián)的組合系統(tǒng)。并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度隨著組分數(shù)n的增加而增加，可是建造費用也隨之增加。當所有并聯(lián)的組分同時發(fā)生故障時，該系統(tǒng)才停止工作。由n個相同組分串聯(lián)的系統(tǒng)，平均正常工作的時間為一個組分的1/n。由各組分組成的系統(tǒng)，從起點到終點只有唯一的一條工藝路線，是串聯(lián)系統(tǒng)的特點。串聯(lián)系統(tǒng)每一組分可處于工作狀態(tài)或故障狀態(tài)。管網(wǎng)系統(tǒng)設計時，應有基本組分和備用組分，前者在正常工作時使用，后者在基本組分發(fā)生故障時使用。其中修復強度的含義類似于故障強度，修復時間可由類似工程的工時定額確定，并不純粹是隨機的。系統(tǒng)或設備的可靠性應包括損壞后能盡快修復的能力，以縮短不能工作的時間。故障間隔時間是故障強度的倒數(shù)。因為同一時間內(nèi)，組分的故障概率和正常概率之和為1，就可由故障概率得出該段時間內(nèi)的正常工作概率。①工作不間斷性指標包括故障概率和正常工作概率、故障強度、故障間隔時間。為了對可靠性進行評價，應該定出主要的指標。觀測的時間越長，相同組分觀測的次數(shù)越多，得到的可靠性指標越為確切，因此對系統(tǒng)中各組分發(fā)生故障的長期記錄是很重要的。給水管網(wǎng)的可靠性既和水管材料與管徑有關，也和水管接頭的構造，安裝質量、埋管基礎、土壤性質、交通運輸情況、水壓的變化、土壤和水的腐蝕性質等有關。給水管網(wǎng)系統(tǒng)可靠性分析主要包括可靠性指標、管網(wǎng)系統(tǒng)備用和各組分故障時的影響三個方面。這時，修復速度即修復時間是很重要的，對于發(fā)生故障后不可修復附件的可靠性，以期少出故障。對可靠性的分析方法和不可修復或難修復的系統(tǒng)不同。例如管線突然破裂會產(chǎn)生各種各樣的經(jīng)濟損失，因此必須加以權衡，找出最優(yōu)可靠性。工程設計中考慮到可靠性，就有可能減少因故障引起的損失和維修費用。對管網(wǎng)來說，預定功能是指在正常工作條件下，保證用戶平時所需的水量和水壓。接下來就給水管網(wǎng)的可靠性談談自己的學習所得。隨著
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