给水管网事故工况建模方法研究

摘要

城市给水管网是城市的重要基础设施之一,投资大,运行费用高,管理维护困难。它是向现代化城市和企业给水的大型、复杂和多元化的工程系统。发生的供水事故给城市的公共安全带来极大的威胁,甚至危害生命健康。因此,全面系统准确地掌握给水管网事故工况下的运行状况,分析突发事故后对管网正常运行造成的影响,科学合理的进行给水调度,提高给水的安全性研究越发显得重要。
　　 本文鉴于管网事故工况研究的现状和意义,改进传统的水力计算方法,提出流量压力相关性水力分析方法,并基于郑州市水力模型对管网事故工况下不同模拟方法的影响结果进行深入的分析研究,主要结论如下:
　　 (1)传统管网水力计算方法中节点流量与压力是独立的变量,而实际供水系统中节点的流量受到节点压力的影响,本文考虑节点压力与流量的动态关系,改进传统的水力计算方法,提出流量压力相关性水力计算方法,其中涉及到的关键参数有流量压力相关性指数和用户所需的服务水头,流量压力相关性指数为0.5,用户所需的水头根据实际系统的服务水压标准设定。
　　 (2)通过研究案例和应用实例分析对比,表明传统的水力计算的方法不适合用于压力不足情况下管网的水力计算,传统的分析方法易导致混淆的结果:通过工程实例分析表明,流量压力相关性方法能有效的用于事故工况下管网的水力分析,其中压力模拟结果与实测值的吻合率达94.38％、流量模拟结果与实测值吻合率达96.59%。
　　 (3)流量压力相关性方法可以合理准确的分析由于发生火灾、管段断裂和管网施工等造成的水压不足时管网的水力情况。使管理人员能够切实准确的评价事故的影响,发布准确的事故影响公告,提高给水的质量和管网事故应急能力。