城市供水管网系统抗震能力分析模型对比研究

摘要

城市供水管网的抗震能力分析模型,可服务于管网系统的规划、设计和震后修复工作。抗震连通可靠性和抗震水力功能分析模型是两类应用广泛的管网抗震能力分析模型,现有研究中多选取1种模型进行评价,缺乏2种分析模型评价结果的对比研究。本文采用管网节点的连通可靠度、水量和压力满足率指标,作为管网节点的抗震连通可靠性、水力功能可靠性评价指标;基于Monte Carlo模拟方法,计算了不同地震烈度条件下4个Benchmark管网算例的抗震连通可靠性、水力功能可靠性;对比分析了2种模型得到的管网抗震能力指标结果的相关性和一致性。结果表明:对于多源点供水管网,2种分析模型节点抗震能力评价指标结果的相关性很低,排序一致性差;管网的抗震连通可靠度指标计算结果高于水量、压力满足率指标结果,管网的抗震连通可靠性指标表征的管网抗震能力偏高;管网中抗震连通可靠度低的节点,其震后水力功能指标取值虽然较低,但这些节点的震后水力功能指标在整个管网节点中的排序并不一定低;管网中震后水力功能指标高的节点,其抗震连通可靠度取值虽然较高,但这些节点的抗震连通可靠度在整个管网节点中的排序不一定高。为准确表述管网震后服务状态,建议采用水力功能分析模型进行管网的抗震评价。