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城市供水管网在地震时的连通可靠性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
考虑地震作用效应和管道抗力的随机特性,建立了埋地管道单元的概率预测模型,评估其在地震时的震害状态。把供水管网系统简化为边权有向网络图,通过Monte Carlo随机模拟过程,近似再现管网中各管段的破坏状态,进而分别结合图论理论方法和模糊关系矩阵法,对管网进行连通可靠性分析。由于Monte Carlo模拟算法是以管网各节点与水源点处于连通状态的近似频率计算来代替精确概率分析,为获得稳定的计算结果,对所用算例进行了5000次模拟。算例分析表明,基于图论方法和模糊关系矩阵法得到的管网连通可靠性结果基本相等。 相似文献
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本文以管网造价为优化目标,管网拓扑结构为优化参数,管网节点最低可靠度为约束条件,建立了供水管网抗震拓扑优化模型。在供水管网功能可靠性分析方法的基础上,结合单元概率重要度分析方法,利用模拟退火算法提出了供水管网的抗震拓扑优化方法,并对一典型供水管网进行了拓扑优化分析。分析表明,对于管网抗震拓扑优化这样一个组合优化问题,模拟退火算法提供了一类很好的途径,以此为基础进行供水管网抗震可靠性优化设计具有很好的效果。 相似文献
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目前,《中国地震烈度表》(2008)对地震烈度的评定,依靠人的感觉、房屋震害、其他震害现象及水平地震动参数等指标。随着社会的发展、生命线地震工程研究的深入,在震后依据现行地震烈度表判定某地区的烈度时,存在一些不足之处。在这种背景条件下,考虑在地震烈度表中引入一些典型的生命线工程指标,用于辅助地震区地震烈度的评定,有一定的社会需求。本文以生命线工程地震烈度评定为研究的切入点,选择系统中典型结构物或设备进行地震烈度的评定,主要工作内容及成果如下:(1)对我国破坏性地震中典型桥梁震害进行了详细的分析,按照桥梁的结构形式、地震烈度、破坏部位、破坏部位的数量、桥梁的破坏等级、是否发生间接震害等分类整理汇总。根据现有桥梁的占有量,选择两类主要的桥梁类型——梁式桥和拱桥作为研究对象,以地震烈度为基本分类依据,寻找梁式桥和拱桥宏观震害与地震烈度间的关系。经统计分析,得到各烈度下梁式桥和拱桥出现各种震害的概率;得到各烈度下梁式桥和拱桥在完好、轻微、中等、严重和毁坏等5种破坏等级下出现的概率;得到各破坏等级下桥梁不同部位出现震害的概率;得到在各烈度下桥梁出现破坏部位种类的概率。将统计得到的概率简化,采用"个别、少数、多数、绝大多数"等不定量数词对各种震害或破坏等级进行限定,依据桥梁的破坏等级和破坏部位两种震害方式评价地震烈度,给出基于桥梁震害评定地震烈度的建议指标。该建议指标与现行地震烈度表模式相近,不定量数词范围定义一致,为地震烈度表中引入生命线工程的评价指标提供参考。(2)对我国破坏性地震中的变电站内的电力设备进行了广泛而细致的震害分析,总结电力设备的自身结构形状及材料构成特点,通过比较和综合归纳、统计分析,对变电站中变压器本体位移、变压器套管、断路器、隔离开关、CT、PT和避雷器等设备宏观震害进行研究,按照不同烈度进行分类统计。得到各烈度下各类设备震害出现的概率;判断各变电站的破坏等级,并得到各烈度下变电站出现完好、轻微、中等、严重和毁坏等5种破坏等级的概率;得到变电站各破坏等级下各设备出现震害的概率;得到各烈度下变电站内出现破坏设备种类的概率。将统计得到的概率简化,采用"个别、少数、多数、绝大多数"等不定量数词对电力设备各种震害或变电站的破坏等级进行限定,依据变电站的破坏等级和电力设备震害两种方式评价地震烈度,给出依据电力设备震害评定地震烈度的建议指标。该指标与现行地震烈度表模式相近,不定量数词范围定义一致,为地震烈度表中引入生命线工程的评价指标提供参考。(3)对我国破坏性地震中的供水管道进行了广泛而细致的震害分析,对国内外供水管道震害进行分析,总结其震害特点和震害规律。由于供水管道在地震中的易损程度较高,在VI度区庭院管道就可能发生破坏,且随地震烈度的增大,管道破坏也相应加重。此外,供水管道的震害受地震动参数、场地条件、管材特征、管材的设计、使用年限和施工质量等多种因素的影响,统计时很难给出精准的关系。本文从供水管道的区域平均破坏率和系统功能状态为切入点,对国内供水管道震害进行分析和统计,总结震害规律。选择单位长度内管道的破坏处数进行统计,得到各烈度下的供水管道破坏等级;总结各烈度下供水管线的震后水压、漏损率和功能失效时间一级系统功能恢复的难易程度,大范围内衡量了管道震害破坏程度。参考日本和前苏联地震烈度表中对管道的描述,结合震后供水管道的破坏等级和功能失效模式给出基于供水管道震害评定地震烈度的建议指标。(4)应用定性比较分析方法,找出各级地震烈度下,桥梁各电力设备中选定的震害之间的因果联系,确定各破坏同时出现的概率,相较于传统统计方法得到的"和/或"结论更为合理。这是定性比较分析方法在地震工程学领域的初次使用,为今后该方法在地震工程领域的应用奠定了一些基础。本文研究给出的建议指标与现行地震烈度表模式相近,不定量数词范围定义一致,可为地震烈度表中引入生命线工程的评定指标提供参考。 相似文献
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供水管道的震害主要原因是强烈的地面运动或场地失效以及管材、管径尺度等因素的影响。因此,将管道细分为单元,并分别考虑主要因素是强烈的地面运动或场地失效对单元的震害影响,建立相应的震害预测模型;单元综合震害以及由单元组成的管道体系的震害,则采用综合概率法进行预测。用GIS空间分析技术,依据用户指定的单元划分原则进行多因素单元自动划分,将有助于提高震害预测的自动化水平和预测效率。另外主要介绍了供水管道的单元震害预测模型和综合概率预测模型;叙述了在GIS环境下管道数据管理与查询、地图显示、预测单元自动划分、预测结果的显示输出等功能设计。 相似文献
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供水管网在地震时的可靠性评估方法 总被引：2，自引：0，他引：2
本文提出了一种供水管网系统在地震作用时间的可靠性分析方法,开发出相应计算机应用软件并通过实例计算验证了该方法的可靠性和实用性。 相似文献
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强烈地震波的传播及砂土液化是造成地下管线发生破坏的两类原因。对台安－盘锦输水管道采用模拟弹性地基梁轴向运动形式来进行抗震验算,并采用模糊数学理论及泊松分布函数来进行破坏概率的计算。综合分析出输水管道的破坏等级和破坏概率。 相似文献
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强烈地震波的传播及砂土液化是造成地下管线发生破坏的两类原因,对台安－盘锦输水管道采用模拟弹性基染轴向运动形式来抗震验算,并采用模糊数学理论及泊松分布函数来进行破坏概率的计算,综合分析出输水管道的破坏等级和破坏概率。 相似文献
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城市供水管网健康监测与诊断(Ⅱ)——既有局部漏损识别方法 总被引：1，自引：0，他引：1
梁建文 《地震工程与工程振动》2010,30(5)
城市供水管网是城市最重要的生命线工程,相对于地上结构,地下供水管网具有更高的易损性。由于供水管网多埋于地下,管道的早期破坏难以及时发现。文中在供水管网用户流量预测的基础上,提出了供水管网既有局部漏损识别的一个方法,方法通过假设在管网的不同位置存在不同程度的局部漏损,计算监测点的压力,根据监测点压力的计算值和监测值之间误差最小为目标来识别出局部漏损的位置和程度。文中通过算例分析对方法的有效性进行了验证,并对具体实施中需要注意的几个问题进行了讨论。 相似文献
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We present a framework for the seismic risk assessment of water supply networks, operating in either normal or abnormal conditions. We propose a methodology for assessing the reliability of water pipe networks combining data of past non‐seismic damage and the vulnerability of the network components against seismic loading. Historical data are obtained using records of damages that occur on a daily basis throughout the network and are processed to produce‘survival curves’, depicting their estimated survival rate over time. The fragility of the network components is assessed using the approach suggested in the American Lifelines Alliance guidelines. The network reliability is assessed using graph theory, whereas the system network reliability is calculated using Monte Carlo simulation. The methodology proposed is demonstrated both on a simple, small‐scale, network and also on a real‐scale district metered area from the water network of the city of Limassol, Cyprus. The proposed approach allows the estimation of the probability that the network fails to provide the desired level of service and allows the prioritization of retrofit interventions and of capacity‐upgrade actions pertaining to existing water pipe networks. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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本文详细介绍了笔者所建议的运用模糊图理论和方法进行城市输水管网的地震可靠性分析途径和计算程序。对于输水管网中每段管道的震害预测,建立了相应的专家系统。在此基础上,定义了管网系统的模糊可靠性,更好地反映了人们对于管道损坏状态估计的模糊性和对可靠性要求上的模糊性。以模糊矩阵来描述输水管网的状态是十分方便的。通过计算模糊矩阵的传递闭包,极易找出最短路、关键段等。由于地震作用和管道抗震能力都是随机的,因此整个管网系统的可靠性分析是藉助Monle Carlo法进行的。以Monle Carlo法对模糊图进行分析,从而得到管网的地震可靠性,这还是首次。用PASCAL和PROLOG编制了在微机上实用的计算机程序,特别是以智能语言PROLOG编制的程序,更有许多特色。由于采用了一些技巧,使在微机上可以分析相当大的系统,为城市抗震防灾工作提供了一个有力的工具。 相似文献
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如果管线抗震可靠性已知,关于整个管网的抗震可靠性,即各点在指定烈度水平下相对于某个震害挡次仍可得到供水的概率,前人的工作只做到对节点进行估计。由于管线内点上存在着无以数计的用户或称次级管网,因此,我们必须研究抗震可靠性场分布。这样做不仅可以对父子型管网进行解耦分析,以利于实际课题在时空双向上的分割与联系,而且也可以成为分析兄弟型管网的一种技巧。前者意义自明,对于后者本文以冕宁县城给水管网为例进行分析研究。 相似文献
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Monitoring ground water withdrawals for agriculture is a difficult task, while agricultural development leads frequently to overexploitation of the aquifers. To fix the problem, sustainable management is required based on the knowledge of water uses. This paper introduces a simple and inexpensive direct method to determine the duration of pumping of a well by measuring the temperature of its water outlet pipe. A pumping phase is characterized by a steady temperature value close to ground water temperature. The method involves recording the temperature of the outlet pipe and identifying the different stages of pumping. It is based on the use of the low-cost and small-size Thermochron iButton temperature logger and can be applied to any well, provided that a water outlet pipe is accessible. The temperature time series are analyzed to determine the duration of pumping through manual and automatic posttreatments. The method was tested and applied in South India for irrigation wells using electricity-powered pumps. The duration of pumping obtained by the iButton method is fully consistent with the duration of power supply (1.5% difference). 相似文献
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供水管网是城市重要的基础设施,为了高效合理地评估现有供水管网的抗震能力,本文从结构安全性角度出发,构建了供水管网综合抗震能力评价指标体系和供水管网综合抗震能力评价模型。综合分析管道各项指标,运用主成分分析法得到指标权重并建立供水管道抗震能力模型,基于图论理论构建了供水管网基础抗震能力评价模型。从物理、社会和时间效应三个维度出发,将管网基础抗震能力通过环境评价修正系数进行修正,构建了精细化的供水管网综合抗震能力评价模型,以此表征管网的易损性,为地震灾害风险评估工作提供支持。通过对深圳市供水管网进行抗震能力评价,将结果与传统震害预测结果对比,说明了评价模型的合理性。 相似文献
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