城市供水管网健康监测与诊断:IV.监测点压力在线预测

供水管网运行状态的准确把握,对供水管网的健康监测与诊断至关重要,而监测点压力是管网运行状态最重要的标志之一。提出用于供水管网监测点压力在线预测的EMD(经验模态分解)与自回归模型相结合的方法,并对EMD组合模态所蕴含的物理意义进行了阐述。通过一实际供水管网中某监测点压力的在线预测与实际监测值的比较,验证了方法的有效性,此方法可提高城市供水管网健康的在线监测与诊断的效率。     

城市给水网系统的故障风险评价决策技术

最小割集方法是评价网络系统可靠性和风险的一种有效方法，基于最小割集理论在城市复杂给水网系统中的推广应用，建立了城市给水网系统的故障风险计算评价决策模型，并通过自行编制的程序，进行了相关的实例分析。结果表明，基于最小割集方法的城市供水管网故障风险评价决策技术是科学、合理、有效的，具有很好的推广价值。     

城市供水管网抗震可靠性分析与设计优化

考虑管线震害发生的随机性,利用管线在地震作用下反应的二阶矩特征信息,采用带渗漏管网抗震可靠性分析的一次二阶矩方法,以华中地区某市主干供水管网为例,进行了基本烈度条件下的可靠度分析,结果表明,在低、中烈度条件下,供水管网中各节点均处于可靠状态;在高烈度条件下,节点主要处于可靠状态,局部处于严重不可靠、甚至出现断水状态。进一步地,基于微粒群优化算法,以管网年费用折算值为优化目标、管网拓扑结构与管径为优化参数、管网节点可靠度为约束条件,建立了新的供水管网抗震设计优化模型,并将供水管网所在区域的道路信息引入管网优化设计中,提出了管网拓扑的自动生成策略,从而形成了城市供水管网系统智能化抗震设计方法。数值算例表明,基于可靠度的抗震优化设计方法为风险-投资之间的合理均衡提供了理论基础,决策者可以据此选择所期望的最佳方案。     

市政埋地供水管网抗寒潮连通可靠度分析

为研究市政埋地供水管网抗寒潮可靠度,本文运用递推分解算法,以某城市供水管网为例,对供水管网抗寒潮连通可靠度进行分析,给出了管网连通可靠度的分布。研究表明,供水管网中水源点分布和管段可靠度是抗寒潮连通可靠度的重要影响因素;居于管网核心区域的成网状节点的可靠度较高,靠近管网边缘的呈树枝状节点的可靠度较低;距水源点较近节点,可靠度较高,距水源点较远节点,可靠度较低。建议优化管网中水源点的分布情况,使水源点尽量均匀分布在管网中;同时建议采取措施来提高每个管段的抗寒潮可靠度。研究对供水管网运行安全的抗寒潮预警具有一定参考价值。     

震后特殊供水状态下的供水管网水力分析

供水管网的抗震性能,是指供水管网在地震作用下能够满足震后城市特定用水需要(需水量和水压)的能力.在地震作用下,供水管网中的埋地管线破坏位置多隐蔽、分散,加上震后救灾力量的局限和救灾活动的迟滞,难以迅速发现并隔离受轻微和中等震害的管线.另一方面,为了控制震后次生火灾的蔓延,又必须保证主干供水管网持续供水.在震后维修期间,供水管网处于特殊的供水状态--带渗漏供水状态.为了评价城市供水管网的抗震能力,需要进行震后特殊供水状态下供水管网的水力分析.给出了震后带渗漏供水管网的水力分析模型和程序结构,同时以上海市浦东新区供水管网为例,演示了震后供水管网水力分析的应用方法.     

城市供水管网健康监测与诊断:Ⅲ.既有局部漏损识别方法之二

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。本文提出了既有供水管网局部漏损识别的第2个方法:假设在管网的不同位置存在不同程度的局部漏损,计算监测管段的流量,以监测管段流量的计算值和监测值之间的误差最小为目标来识别出局部漏损的位置和程度。通过算例分析对本文方法的有效性进行了验证,并与既有供水管网局部漏损识别的第1个方法进行了比较。结果表明,本文方法在准确率和分辨率两个方面均优于第1个方法。本文解决了供水管网健康监测和诊断中的一个基本问题。     

基于震后低压变化的供水管网功能可靠度分析

供水管网的抗震功能是指供水管网在地震作用下能够满足震后城市特定用水需要(需水量和水压)的能力。地震发生后,供水管网一般处于低压供水状态,使得管网中部分用户的水压和水量不能得到全部满足,导致管网部分节点的实际配水量小于需水量。为此,在传统的管网水力分析基础上考虑节点流量随节点水压的动态变化,通过求解非线性水力方程组,得到管网节点实际流量和水压;同时,借鉴结构可靠度分析方法,引入供水管网系统随机水力模型,给出了震后供水管网功能可靠度分析的一次二阶矩方法。以一实际管网为例,演示了震后低压供水时管网功能可靠度分析的应用方法。     

中国大陆城镇供水管网区域差异及抗震性能评估

为了研究中国大陆城镇供水管网抗震性能的区域差异特征,基于供水统计年鉴提取了各城镇供水管网基础数据,从管网规模、管道类别构成等方面分区域进行了差异性分析。采用与可获取数据相匹配的供水管网地震破坏评估模型,分析了18个城市供水管网的抗震性能,分区域统计分析了造成区域供水管网抗震性能差异的原因,同时,初步探讨了当地设防烈度对供水管网抗震性能的影响,最后,给出了提升供水管网抗震能力的建议。     

生命线工程网络抗震拓扑优化研究

介绍了基于连通可靠度分析的生命线工程网络和基于功能可靠度分析的供水管网抗震拓扑优化分析方法。以管网造价为优化目标,管网拓扑结构为优化参数,抗震连通可靠度为约束,建立了基于连通可靠度分析的生命线工程网络抗震拓扑优化模型。对于这样一个组合优化问题,采用现代优化算法-遗传算法来进行求解可以获得造价低且满足管网抗震可靠度要求的最优网络。改用抗震功能可靠度为约束,可以建立基于功能可靠度分析的供水管网的抗震拓扑优化模型,这一问题可以采用模拟退火算法来进行求解,实例分析表明模拟退火算法具有很好的效果。最后,利用模拟退火算法,对四川省都江堰市、绵竹市和德阳市供水管网进行了抗震拓扑优化改造分析,给出了三个城市供水管网的恢复重建方案。     

基于VB6.0的供水管网震害预测方法和软件

为了提高供水管网震害预测的效率,修订了现有供水管网震害预测模型,应用Visual Basic 6.0软件平台,开发了供水管网震害预测软件。震害预测软件提供了两方面的预测功能,分别为不同地震烈度下供水管段基于三态的破坏等级预测和供水管网基于五态的破坏等级预测。软件实现了批量供水管段及整个管网的震害预测,且可以进行管网在设定地震下的震害预测,提高了预测效率。经算例分析,验证了软件的可靠性。     

再生污水绿地灌溉生态效应研究进展

水资源短缺已成为制约我国经济及环境发展的重大问题,然而大量的绿地仍然在采用井水或自来水进行灌溉,造成了巨大的浪费,同时也加重了城市的用水危机。开辟城市第二水资源——再生水来灌溉绿地是解决这一矛盾的新途径。但由于再生污水水质的特殊性,使得其在作为一种宝贵肥源的同时,也产生了许多负面的效应。为此,提出了今后需要加强研究的几个问题:(1)加强干旱半干旱地区再生(污)水绿地灌溉可行性的理论和实践研究;(2)筛选出特定区域适合于一定水质标准之下的灌溉的植物种;(3)深入研究不同地区气候、土壤、植物之间的关系,进一步探讨适合于该区域的合理的灌溉技术体系和灌溉方式,并建立合理的评价体系。     

洪涝灾害后城镇景观长距离输水系统水文风险评估

对输水系统运作过程存在风险采取准确评估,可有效维护洪涝灾害后城镇景观设施完整性.该文提出一种基于MS-AR模型的长距离输水系统水文风险评估方法,首先分析输水节点结构重要性与网络结构抗毁性的耦联关系,推算平均节点结构重要度,明确节点对系统损坏贡献水平,利用节点结构重要度离散性质表示输水系统网络结构抗毁性,获取长距离输水系...     

Perspectives on policy framework for trans-boundary water quality management in China

In river basins that cross jurisdictional boundaries, water quality degradation has become a crucial problem and results in intensive competition among water users, especially in developing countries. Under this situation, implementing water quality management and control across jurisdictional boundaries can strengthen watershed pollution controls, and prevent pollution from being passed on and promote active pollution control within the related jurisdictional regions. This study examined the limitations of the current trans-boundary water quality management system in China and reviewed the planning and implementation of two pilot integrated trans-boundary water management systems established in the Jiangsu and Zhejiang provinces. Based on our findings, we proposed a new policy framework for trans-boundary water quality management. As a first step toward integrated watershed management in China, this policy framework can help assess the actual water pollution status of various regions and serve as a basis for an integrated watershed management system. The framework can be easily applied in other countries with trans-boundary water pollution issues, particularly in the context of developing countries.     

城市水源地突发性水污染事故思考

在介绍水源地突发性水污染事故的概念、类型和包括突发性、不确定性、多样性、扩散性、危害性和艰巨性等基本特点的基础上,从水源地应急监测系统、资料匮乏、后续处置、结构单一和协调机制等方面分析了水源地的安全性,构建了包括应急处理系统、法律法规体系、预警系统、动态监测、联动机制和应急预案等方面的水源地突发性水污染应急对策系统。     

水质灾害成因及控制对策

水质灾害作为灾害的一种具体表现形式,和其它灾害一样能给人类生活带来巨大的负面影响.为规避灾害风险,必须加强对水质灾害成因的研究.详细分析了水质灾害的成因,考察了形成水质灾害的致灾机制;提出了水质灾害的预防措施和灾后的控制策略,同时提出了预测水质灾害的工作方法;最后,总结了今后应该深人研究的重点.     

Exploring the risks of ineffective water supply and sewage disposal: A case study of Mexico City

This study proposes a method to evaluate the effectiveness of water management in providing a safe water supply and adequate sewage discharge and treatment for residents of Mexico City. This method also assesses the vulnerability of the city and its capacity to face or cope with potential threats generated by insufficient water supply and sewage extraction. Indices for analysing these parameters were estimated and the spatial distribution of the groups most affected was identified. According to the results of the models used, Mexico City inhabitants are mainly exposed to risk because of economic limitations rather than ineffective water management. However, some practices implemented by city authorities are increasing the population's exposure to risk. Consequently, in the future it may be necessary to modify the way water is supplied and how sewage is transferred from the city to the sea.     

The analytical framework of water and armed conflict: a focus on the 2006 Summer War between Israel and Lebanon

This paper develops an analytical framework to investigate the relationship between water and armed conflict, and applies it to the ‘Summer War’ of 2006 between Israel and Lebanon (Hezbollah). The framework broadens and deepens existing classifications by assessing the impact of acts of war as indiscriminate or targeted, and evaluating them in terms of international norms and law, in particular International Humanitarian Law (IHL). In the case at hand, the relationship is characterised by extensive damage in Lebanon to drinking water infrastructure and resources. This is seen as a clear violation of the letter and the spirit of IHL, while the partial destruction of more than 50 public water towers compromises water rights and national development goals. The absence of pre‐war environmental baselines makes it difficult to gauge the impact on water resources, suggesting a role for those with first‐hand knowledge of the hostilities to develop a more effective response before, during, and after armed conflict.     

基于二维Gumbel分布的长距离输水系统水文风险评估

在现行的水文风险组合计算中,往往需要对非正态分布的水文变量进行正态化处理,这必然引起畸变,从而影响分析计算结果的准确性。针对这一问题,在以往的研究基础上,根据Ditlevsen界限,进一步建立了基于二维Gumbel分布的长距离输水系统的综合水文风险评估模型,从而巧妙地解决了串联系统风险计算中如何建立n维联合概率分布函数的难题。并以南水北调中线工程河北省段的21条主要河流为例,分析了采用Gumbel联合分布来研究降雨量或洪水的联合分布特征的可行性,进行了实际水文概率的组合计算,结果表明南水北调中线工程河北省北段的综合防洪风险是3．1％,其防洪安全是有保证的。