基于防灾的城市供水管网功能可靠性提升策略

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aykp0512
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,自然和人为灾害频繁发生,城市建构筑物和基础设施系统均遭受着灾害的威胁。供水管网是城市基础设施系统的重要组成部分,其在灾害下的良好韧性是城市功能正常运行和人民生活质量的重要保障。目前,供水管网已逐渐发展为多个水力元件交互连接形成的复杂网络,对灾害造成的破坏极为敏感,即使对供水管网某处的微小干扰都会改变整个管网的网络流,进而触发级联失效过程,进一步导致大规模的破坏和二次灾害。因此,基于级联失效来对供水管网进行韧性研究,为供水管网灾前设计加固策略提供科学支撑。首先,构建灾害环境下供水管网破坏状态的水力运行模型。在破坏状态的水力模型中,对于失效的供水节点,将其关闭,同时删除与其相连的所有管段;对于爆管的管段,将其删除。重新对供水管网系统进行网络连通性分析,并应用正常状态下的水力计算模型对新稳态下的管网进行水力计算。利用基于MATLAB平台编写的水力计算程序对节点失效和管段爆管两个破坏状态进行水力运行模拟,计算供水管网破坏状态下的节点供水级别和节点实际流量的变化值。其次,针对功能区内的小型供水管网(为某一个功能区供水),建立了灾害环境下管网重要组件,即节点与管段的综合重要性评价指标体系,综合考虑供水管网系统的网络拓扑结构和功能运行两方面因素,确定各个节点与管段在整个供水管网中的综合重要程度;针对跨功能区的大型供水管网(同时为多个功能区供水),提出了灾害环境下供水管网区域关键性的评价体系,由于大型供水管网同时为多个功能区供水,因此除了考虑供水管网自身的网络拓扑结构和资源供给两方面因素以外,还将供水管网提供供水服务的城市区域重要性指标考虑在内,分析供水管网各区域的关键性。最后,基于供水管网节点和管段重要性以及区域关键性的评价结果,在有限的管网灾前维护加固资源内,确定最佳组件和区域加固顺序,为基于重要组件的功能区内小型供水管网和基于区域的跨功能区大型供水管网韧性提升策略提供科学支持与指导。
其他文献
建筑业是中国经济的支柱产业,建筑施工现场的安全问题一直是学术界和工业界面临的挑战和难题。在发生的众多施工现场安全事故中,人的不安全行为是安全事故发生的首要原因。目前关于建筑工人不安全行为的影响因素方面的研究很多,但是从复杂适应系统层面出发,研究现场不安全行为涌现现象以及主体之间相互作用的机制方面还不够完善。因此将建筑工人不安全行为看作系统的涌现现象,探究各主体之间相互作用关系,对建筑施工现场不安全
21世纪以来,受全球气候变化和城市发展的共同影响,自然灾害发生的频率不断上升,造成的损失亦呈上升趋势,而洪涝灾害在各类自然灾中造成的经济损失最大,已成为严重威胁我国人民生命财产和社会可持续发展的重要因素之一。洪水对洪泛区建筑会造成较大的危害,目前基于洪水水深、流速作用村镇房屋的损伤评价研究较少,本文拟通过模型试验与数值模拟相结合的方法,研究不同水深、流速的洪水与房屋破坏程度的关系,为抗洪实践做指导
中国悠久的历史和独特的气候条件使得中国人具有较强的环境适应能力并且可以代代相传,具体表现为与生存环境相适应的遗传基因和生活智慧。然而,由于气候和文化差异,起源于西方认知体系的舒适理论尚不能非常贴切地描述中国人环境适应能力。中国文化中包含着许多描述和提高中国人环境适应能力的经验,但是由于“文化壁垒”的存在和经验式方法的大量使用,这些经验很难被直接应用于舒适相关问题的研究。因此,有必要基于这些经验,提
随着社会对基础工程建设要求的不断提高,在岩土工程中对目标土体的力学特性研究分析日益重要,而土体本身的形成就是一个复杂的地质作用过程,其受沉积历史,复杂应力变化等的影响。从以往的大量工程经验和岩土工程实际来看,土体自身的物理力学性质就有不确定性,工程土体参数大多具有空间变异性,也就是土性指标随空间变化具有随机性。而土体力学参数的空间变异性将直接影响工程运行状况与工程安全。因此在大型岩土工程开展之前,
中国特色社会主义市场经济是有为政府与有效市场相结合的经济,“政府+市场”耦合机制下的财政金融政策协同是推进碳中和目标的必然抉择。文章基于财政金融协同的内涵属性,进一步分析了财政金融政策与碳中和目标实现的内在关联,并借助政策协同理论,分别从协同制度体系的完善和“主体—目标—内容”三维协同模型构建两个方面,探讨了财政金融协同实现碳中和目标的逻辑前提与多维结构,架构起财政金融协同实现碳中和目标的理论框架
二十世纪八九十年代,为缓解城市居住需求,我国投入大量人力物力建造了大量城市多层住宅。此类住宅建成距今已有30-40年时间,受先天条件、物理老化、人为破坏、自然灾害等多因素影响,已成为陈旧、功能落后、高耗能的老旧住宅,难以满足居民不断增长的居住需求。“十四五”要求,各城市需结合当地实际情况力争在期末基本完成城镇老旧小区的改造任务。对于存量巨大、未达到设计使用年限的城镇老旧住宅,采用综合改造或拆除重建
沉垫基础是常用的海洋基础。海床表面存在一层软黏土,沉垫基础为抵抗水平荷载,常采用加裙板这种方式,使裙板插入下层硬土。但由于软黏土被包含在裙板内部无法排出,一定程度上阻碍了裙板安装深度,不利于发挥裙板的作用。本文针对裙式沉垫基础开孔排泥方案的预压过程和滑移过程进行模型试验和数值模拟。研究不同的基础开孔形式的排泥效果及其对上述不利影响的削弱程度。优化基础开孔形式,为沉垫自升式平台整个安装过程和作业过程
传统村落承载着我国几千年的农耕文明,具有深厚的文化底蕴。随着社会经济的发展和城市化的推进,传统村落面临着快速消亡的困境。近十年来,传统村落的保护得到了政府以及社会各界的重视,保护工作有了一定的进展,但仍然面临两个主要问题:第一,只注重村落风貌而忽略文化内涵的浅层次的保护,造成传统村落逐渐丧失文化底蕴;第二,追求利益,过度开发,对村落造成破坏性的保护,导致村落逐渐丧失发展活力和独特性,出现村落风貌趋
工业生产过程会产生大量余热、水蒸气、气体污染物和粉尘等有害物质,余热常常伴随着气体污染物或粉尘同时发生,造成高温污染物。这不仅对生产的产品质量产生影响,还会对作业工人的身心健康产生巨大危害。随着工业进程的加快,工业污染问题日益严峻。工业污染的源头是生产过程中的生产设备,在设备产生污染物的同时马上进行捕捉并处理污染物是管控污染物排放的一种经济有效的方式。通常利用局部排风系统捕集有害物质经过净化后再排
蓄热技术能够有效提高太阳能等资源的利用效率,还可以对能源需求侧起到削峰填谷的作用,缓解电力资源恒定输出端与需求侧间的供需矛盾,是实现建筑领域清洁能源供应的关键技术。相比于显热蓄热与潜热蓄热,热化学吸附蓄热蓄能密度更高,能够实现长期零损失储热,具有极高的开发潜力。比如,以沸石13X/水为吸附工质对的开式吸附蓄热系统具有系统结构简单、蓄热材料吸附性能优的优点,适用于建筑领域清洁供暖。然而,目前针对开式