供水系统可靠性分析-市政工程专业论文.docxVIP

Reliability Analysis of Water Network System A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering By Tang Ziyi Supervised by Prof. Wang Pu Major: Municipal Engineering College of Urban Construction and Environment Engineering of Chongqing University, Chongqing, China April 2011 中文摘要 中文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 I I PAGE PAGE IV 摘 要 供水系统是一个城市正常运转所必须的的重要基础设施。随着人民生活水平 的不断提高，供水可靠性的要求也随之提高，该行业急需在技术上提高科技含量。 对供水系统的可靠性评估，既有利于降低故障率，又能提高组件的维修和改造的 效率，同时还能方便优选工程设计方案。因此，供水可靠性的研究也将成为一个 新的热点课题。 本文将供水系统分为四个子系统：水源、泵站、水处理构筑物和管网，并运 用可靠性研究中的基础理论，分析各部分的可靠性，其主要工作和结论如下： ① 分析水源的供水能力，通过实例说明，对水源的供水能力做出了定性定量 的评价。介绍了如何根据已有的水文资料，利用 P-Ⅲ型理论频率曲线，对水源供 水可靠性进行测算为水源的选择和取水口的设计提供依据。并得出采用多水源并 联供水时，可靠性明显高于单水源供水。 ② 绘出了泵站的可靠性框图，对泵站中各个组件的可靠性进行了分析。提出 了将泵站作为一个可修复的系统，并绘出故障状态转移图。通过实例说明，利用 MATLAB 编辑模型，得出水泵的故障率 λ 和修复率 μ。 ③ 对主要的水处理构筑物进行了可靠性分析，指出增加生产线的重复组数， 即采用多组小负荷生产线并联处理的方式，可以有效的提高其可靠性。并简化各 个单元，绘出可靠性框图，从优化工程设计的角度出发，利用 MATLAB 编辑模型， 得出最优的组数。另外，对生产安全隐患较高的液氯进行了研究，分析了氯气泄 露对周边地区的危害，并利用 MATLAB 编辑高斯扩散模型，模拟了氯气扩散情况， 强调了用氯安全的重要性，该模型对水厂安全防护区域的界定，和事故后的应急 撤离有一定的指导作用。 ④ 对输水管做了定性和定量的分析，强调了输水管对整个供水系统的重要 性。并建立 MATLAB 编辑模型，对双管道输水管的联络管数量进行分析，通过分 析得出其数量不宜过少，否则可靠度达不到要求；也不宜过多，否则将增加投资 和管道的水头损失。 ⑤ 对管网系统可靠性进行了分析，建立管网可靠性评估模型，分析各管段故 障时，系统的运行情况，并进行了实例分析，计算出管网系统的供水可靠度。得 出：大管径管道的可靠性较高；主干管的可靠性对整个管网系统的可靠性影响较 大。因此，设计中应尽量多采用大管径管道，并着重提高主干管的可靠性。 关键词：供水系统，可靠性，水源，泵站，水处理构筑物 英文摘要 英文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 III III PAGE PAGE IV ABSTRACT The water supply system plays an indispensable part in the infrastructure of a city. As the increasing of people’s living standard, the reliability requirements of water supply increase , which needs to improve technology in the skills。 For the reliability evaluation of water supply system, which will decrease the accident rate and boost the efficiency, as well as be accessible to select the optimum project. So reliability research of water supply system will become a new hot topic. Water supply system was divided into four subsystems in this arti