[发明专利]一种基于水质安全风险的管道爆管等级划分方法

摘要

本发明提供一种基于水质安全风险的管道爆管等级划分方法，包括：应用压力驱动模型模拟管网爆管工况；选取流向发生改变的管道长度作为管网水质安全风险的指标；划分管道风险级别。本发明提高了供水管网的管理、维修以及爆管防控效率，进而减轻爆管造成的潜在水质影响。

主权项

1.一种基于水质安全风险的管道爆管等级划分方法，该方法包括步骤：(1)应用压力驱动模型模拟管网爆管工况；具体方法是：将管道j断开为两根管道j1和j2，并将管道断开后新增的两个节点基本需水量的初始值设置为一个足够大的值ε以启动压力驱动模型的模拟，通过迭代计算，模型计算出的两个节点的实际需水量之和即为管道j爆管时流出的实际流量；(2)选取流向发生改变的管道长度作为管网水质安全风险的指标；(2.1)根据式(1)，计算并识别发生流向改变的管道，式中，Ω_j(t)为管道j＝1,…,N(N为供水管网管道总数)在t时刻发生爆管时引起k管道发生流向改变的集合；和为分别管道k在管道j发生爆管之前和之后的流量向量；sgn()定义为返回流量向量的符号，如果流量值为正，则sgn()＝1，否则，sgn()＝‑1；(2.2)根据式(2)计算流向改变的管道总长，式中Lj(t)为管道j在t时刻爆管时引起流向变化的管道的总长度；lk为管道k的长度；Lj(t)表示管道j断裂对潜在的水质安全造成的影响程度，其值越大代表水质风险越高，反之亦然；(3)划分管道风险级别；将N个Lj(t)值进行升序排列，排序越靠后的管道意味着其爆管时可造成更多的管道发生流向改变，进而造成更高的水质安全风险。