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Yanxi CHEN Zhiguang NIU Jiaqi BAI Yufei WANG 《Frontiers of Environmental Science & Engineering》2014,8(5):767-775
The water supply network (WSN) system is a critical element of civil infrastructure systems. Its complexity of operation and high number of components mean that all parts of the system cannot be simply assessed. Earthquakes are the most serious natural hazard to a WSN, and seismic risk assessment is essential to identify its vulnerability to different stages of damage and ensure the system safety. In this paper, using a WSN located in the airport area of Tianjin in northern China as a case study, a quantitative vulnerability assessment method was used to assess the damage that the water supply pipelines would suffer in an earthquake, and the finite element software ABAQUS and fuzzy mathematic theory were adopted to construct the assessment method. ABAQUS was applied to simulate the seismic damage to pipe segments and components of the WSN. Membership functions based on fuzzy theory were established to calculate the membership of the components in the system. However, to consider the vulnerability of the whole system, fuzzy cluster analysis was used to distinguish the importance of pipe segments and components. Finally, the vulnerability was quantified by these functions. The proposed methodology aims to assess the performance of WSNs based on pipe vulnerabilities that are simulated and calculated by the model and the mathematical method based on data of damage. In this study, a whole seismic vulnerability assessment method for a WSN was built, and these analyses are expected to provide necessary information for a mitigation plan in an earthquake disaster. 相似文献
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提出基于管网检查井水质特征因子监测,并结合管网和污染源地理信息系统,解析污水管段的地下水入渗量和破损程度,以解决逐段物探或流量检测成本高且难以实施的问题.采用安赛蜜作为生活污水的水质特征因子,对安徽省巢湖市某污水厂服务范围(14.4km2)的污水管网系统地下水入渗量进行了空间分布解析,并识别出管网严重破损位置.结果表明:①基于划分管网节点的分段地下水入渗量解析,其总的入渗量解析结果与基于总体水量平衡的解析结果相对误差为21.0%,与典型管段流量监测结果的相对误差为5.4%,表明建立的方法是可靠的;②占污水管网总长0.3%的局部管段,其地下水入渗量占到总入渗水量的23.0%.因此,对局部破损管段进行修复,可以显著降低整个管网系统的破损程度.据此还提出了应用该方法的基本原则. 相似文献
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基于GIS天津市燃气管网预警系统的构建研究 总被引:4,自引:1,他引:3
基于GIS的原理,结合燃气事故的致因及其后果,对燃气泄漏模型、扩散模型、火灾及爆炸后果模型进行完善和改进,建立了燃气事故预警模型;通过Visual C++编程,借助ARCGIS平台将燃气事故预警模型与天津市燃气管网GIS相结合,构建了基于GIS的天津市燃气管网预警系统。该系统应用结果显示:由燃气事故预警模型计算得出的事故后果,通过GIS地理空间数据库和模型库的链接,实现了燃气泄漏点的可视化预警分析;并根据分析结果启动相应应急预案,实现了事故预警实时分析与应急预案启动的联动功能,为相关决策者提供了可靠决策依据。 相似文献
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为研究城市污水管网中有机污染物在生物代谢反应过程中的利用机制,通过运行以实际管网沉积物为底物和以人工配置沉积物为底物的不同模拟条件下的污水管网中试系统,对比分析了管网中污水与沉积物之间COD、甲烷、硝态氮和硫酸根的迁移转化特性.结果表明,污水在模拟管网中流动一周期内,污水中COD的总变化量为170.58 mg·L~(-1),其中,由沉积作用导致COD的变化量为101.53 mg·L~(-1),由生化作用导致COD的变化量为69.05 mg·L~(-1).同时,在微生物的代谢作用下,管网甲烷产量为7.39 mg·L~(-1);污水中硝态氮减少量为0.33 mg·L~(-1);硫酸根减少量为21.35 mg·L~(-1),依据公式推算,在污水管网运行过程中,发酵产甲烷过程消耗的COD为32.51 mg·L~(-1);反硝化作用消耗的COD为8.04 mg·L~(-1);硫酸盐还原菌还原硫酸盐消耗的COD为6.41 mg·L~(-1).由此可知,沉积作用导致的COD变化量占COD总变化量的65.38%;生化作用导致的COD变化量占COD总变化量的34.62%,而发酵产甲烷、反硝化作用和硫酸盐还原菌还原硫酸盐这三项生化代谢作用消耗的COD共占生化作用降解COD的68.01%,该结果表明,沉积作用是污水管网中有机污染物去除的主要方式,而发酵产甲烷、反硝化作用和硫酸盐还原菌还原硫酸根是管网中生化作用去除有机污染物的重要过程. 相似文献
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天然气管网系统风险因素庞杂且相互关联,如何确定这些因素对整个系统的影响程度是天然气管网系统风险评价的关键。但目前对该问题的处理方法主要是由分析人员主观认定,缺乏科学性。基于此,文章提出了基于模糊层次分析法(Fuzzy Analytic Hierarchy Process,FAHP)的重要度排序方法,通过对影响因素间的相互对比,从而实现所有因素重要度的判定,再采用模糊综合评价法(Fuzzy Comprehensive Evaluation,FCE)进行系统风险定量计算,量化系统的风险水平,为系统的风险管控和防护提供科学指导。 相似文献