蒙特卡羅法在給水管網(wǎng)可靠性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用.pdf

1、給水管網(wǎng)是城市給水系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性直接關(guān)系著人們的生產(chǎn)和生活。近年來，隨著用水規(guī)模的不斷擴(kuò)大及管道使用年限的增長(zhǎng)，城市給水管網(wǎng)逐漸暴露出一些問題(如爆管、二次污染等)，對(duì)城市供水安全構(gòu)成很大威脅。如何保證供水可靠性成為供水企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。 給水管網(wǎng)可靠性的研究，通常選用某一時(shí)刻(用水量最高時(shí))管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)建立管網(wǎng)模型，經(jīng)過水力模擬，分析管網(wǎng)的水力可靠性。然而由于管網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的用水量隨時(shí)間變化較大，某時(shí)刻的評(píng)價(jià)結(jié)果難以

2、準(zhǔn)確反映管網(wǎng)的實(shí)際情況。同時(shí)，評(píng)價(jià)過程不涉及管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)水質(zhì)情況，評(píng)價(jià)結(jié)果難以令人信服。本研究在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，選用具有代表性的某一時(shí)段管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模型，綜合分析供水管網(wǎng)中各用水節(jié)點(diǎn)的水力、水質(zhì)情況，采用蒙特卡羅法從概率的角度對(duì)管網(wǎng)的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 研究中管網(wǎng)水力可靠性的評(píng)價(jià)建立在節(jié)點(diǎn)可利用水量法的基礎(chǔ)上，通過水力模擬可得管網(wǎng)中各管段發(fā)生故障時(shí)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際可利用水量。然后以節(jié)點(diǎn)水齡作為水質(zhì)參數(shù)，通過建立相應(yīng)的

3、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)管網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的水質(zhì)可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后綜合考慮節(jié)點(diǎn)的水力可靠性和水質(zhì)可靠性，建立節(jié)點(diǎn)綜合可靠度指標(biāo)。由于蒙特卡羅法能夠?qū)崿F(xiàn)物理過程的逼真模擬，運(yùn)算不受問題維數(shù)的限制，因而采用該法模擬管網(wǎng)中各管段一年內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)。具體實(shí)現(xiàn)以節(jié)點(diǎn)綜合可靠度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以模擬時(shí)段內(nèi)節(jié)點(diǎn)用水量占管網(wǎng)總用水量的比值為權(quán)重，從概率的角度對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 最后，將蒙特卡羅法分析可靠性原理，用于我國(guó)西北某市的給水管網(wǎng)系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)分析