供水管网是城市重要的基础设施,承担着将自来水按质保量的从净水厂输配给用户的任务,进行供水管网可靠度研究一方面对于城市供水系统的安全输配具有重要的理论意义;另一方面对提高供水服务水平有一定的实用价值。目前已有的研究对可靠度的评价多从水力方面(如节点水量、水压)来考虑,而对水质方面则重视不够。本课题在总结分析国内外管网可靠度研究成果的基础上,创新性提出水质熵指标和节点余氯可用度指标,基于EPANET管网水力、水质的延时模拟,建立两个管网可靠度模型- - -熵值可靠度延时模拟模型和基于蒙特卡罗法的可靠度延时模拟模型。以流量熵作为水在管网流动不确定性的度量,表征节点和系统的水力熵,以流入节点管段流量与余氯值乘积的路径比来表征水质熵;基于蒙特卡罗理论,综合考虑组件故障、节点需水量及出厂余氯的不确定性变化,以节点实际可利用流量与需水量的比值表征节点和系统的水力可靠度,以节点余氯可用度表征水质可靠度。以天津滨海新区某区供水管网为例进行可靠度延时模拟,实现管网节点及系统水力、水质可靠度的动态评价。课题研究成果可应用于从管网系统规划设计到生产运行的全过程,为设计人员和管理决策者提供决策支持和理论依据。
英文主题词Water distribution systems; reliability; water quality; entropy; Monte-Carlo