【摘要】：城市供水管網為人們的日常生活、生產及消防提供用水,是生命線工程的重要組成部分。歷次震害表明,地震會造成埋地管線不同程度破損,導致供水管網供水能力下降,這不僅影響人們日常生活及生產,還會削弱消防救援能力,加劇地震后火災等次生災害發(fā)生。供水管網抗震水力功能可靠性是指在可能地震烈度下管網的服務性能,一般采用震損狀態(tài)下管網節(jié)點流量或水壓進行量化。面對不斷頻發(fā)的地震災害,開展城市供水管網抗震水力功能可靠性研究,不僅能使震后恢復重建工作具有針對性,還有助于優(yōu)化供水管網抗震設計,具有重要的研究意義及實用價值�；诖�,本文開展了如下研究,取得相關研究成果及結論如下:(1)基于現(xiàn)有研究成果,對城市供水管網震害特征以及可靠性研究方法進行了總結。首先,對供水管網震害、管道破損類型及影響因素進行了歸納和分析。然后,分別對理論法和經驗法這兩種用于城市供水管網抗震性能研究的方法進行了闡述和對比,得出經驗法更簡便易行的結論。最后,介紹了一階二次矩法和蒙特卡洛法這兩種可靠性評估方法,并分析了這兩種方法的適用性。(2)鑒于國內學者對GIRAFFE軟件的研究及應用尚未見報道,研究了基于GIRAFFE軟件的城市供水管網抗震水力功能可靠性評估方法。首先,以該軟件隨機模擬流程為主線,對其震損管網分析原理進行闡述,并指出該軟件進行震損管網水力分析時存在的不足。然后,應用該軟件對處于我國地震多發(fā)地區(qū)的某城市供水管網分別在VIII度、IX度地震烈度下供水可靠性進行了評估。(3)提出了城市供水管網抗震水力功能可靠性評估的隨機模擬方法。首先,應用蒙特卡洛模擬產生管網震損場景,其中通過產生泊松隨機數(shù)與均勻隨機數(shù)判定管道工作狀態(tài),對數(shù)正態(tài)隨機數(shù)確定管道滲漏面積。然后,利用EPANET軟件中噴嘴及管道關閉功能實現(xiàn)管道滲漏及爆管等效模擬,提出將長管道分段并應用“分步迭代”法求解低壓管網水力方程,提高震損管網水力模擬精度。最后,以震損場景下節(jié)點流量統(tǒng)計平均值與正常時節(jié)點流量的比值作為可靠性指標,評估了某城市供水管網分別在VIII度、IX度地震烈度下的抗震水力功能可靠性,并將其與應用GIRAFFE軟件所得評估結果進行對比,驗證了本文所提方法的可行性。
【圖文】：

青川 9 21.5 15 0.71江油 8 400 3000 7.5綿陽 7.5 461 1205 2.6成都 7 2700 60 0.02德陽 7 275 197 0.72廣元 7 138 246 1.5寧強 7 42.1 75 1.79.2 供水管道破損類型美國生命線工程聯(lián)合會(ALA)[14]將城市供水管道地震后的破壞類型歸納為爆管和破損類型。爆管被定義為管道的完全斷裂，發(fā)生爆管的管道輸水能力完全喪失，通過爆管斷面流入周圍土體中。管道爆管示意圖如 2.1 所示。滲漏指的是管道的，，滲漏導致供水壓力以及供水量的部分損失，但是發(fā)生滲漏的管道依然具有部分。管道滲漏示意圖如 2.2 所示。

青川 9 21.5 15 0.71江油 8 400 3000 7.5綿陽 7.5 461 1205 2.6成都 7 2700 60 0.02德陽 7 275 197 0.72廣元 7 138 246 1.5寧強 7 42.1 75 1.79.2 供水管道破損類型美國生命線工程聯(lián)合會(ALA)[14]將城市供水管道地震后的破壞類型歸納為爆管和破損類型。爆管被定義為管道的完全斷裂，發(fā)生爆管的管道輸水能力完全喪失，通過爆管斷面流入周圍土體中。管道爆管示意圖如 2.1 所示。滲漏指的是管道的，滲漏導致供水壓力以及供水量的部分損失，但是發(fā)生滲漏的管道依然具有部分。管道滲漏示意圖如 2.2 所示。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU991.33;TU352.11

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 杜坤;龍?zhí)煊?郭勁松;安強;李靈芝;;地震導致滲漏的供水管網水力模擬[J];土木建筑與環(huán)境工程;2013年03期

2 王威;候本偉;田杰;蘇經宇;;城市供水管網抗震安全性模糊-隨機模擬評價[J];土木工程學報;2013年S2期

3 柳春光;何雙華;;震后供水系統(tǒng)破壞狀態(tài)模擬及功能分析[J];大連理工大學學報;2010年05期

4 邢麗云;周玉文;陳韜;田文軍;;基于CAD數(shù)據構建WaterGEMS給水管網模型[J];給水排水動態(tài);2009年04期

5 衛(wèi)書麟;李杰;劉威;周靜海;;沈陽市主干供水管網系統(tǒng)抗震可靠性優(yōu)化[J];世界地震工程;2008年01期

6 符圣聰;江靜貝;黃世敏;;地震時供水管網的可靠性和功能分析(下)[J];工程抗震與加固改造;2007年02期

7 李杰;衛(wèi)書麟;;城市供水管網抗震功能可靠度分析[J];防災減災工程學報;2005年04期

8 符圣聰;地震時埋設管道可靠度的實用算法[J];特種結構;2004年01期

9 周建華,趙洪賓;低水壓供水時的管網平差計算方法[J];中國給水排水;2003年03期

10 高小旺,王菁,李荷,孟鋼,肖偉;供水管線震害預測方法[J];建筑科學;1998年03期

相關博士學位論文 前2條

1 杜坤;供水管網水力模型校核與漏損定位研究[D];重慶大學;2014年

2 侯本偉;城市供水管網抗震能力分析及性能化設計方法研究[D];北京工業(yè)大學;2014年

相關碩士學位論文 前2條

1 范江;基于水力模型的市政管網消防供水能力評價[D];昆明理工大學;2016年

2 楊超;城市供水管網震害評估研究[D];浙江大學;2011年

本文編號：2629998