【摘 要】
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由于地下排水管道的隐蔽性,及时、有效的确定管道故障位置以便进行维修存在一定困难,导致城市排水管道质量问题逐渐严重,从而引发更加严重的城市问题。有鉴于此,本论文基于运行工况构建多源数据集,对流量进行计算和预测,通过用水量折算法和水量平衡关系对大范围内的排水管道进行漏损范围评价,构建逐级缩小严重漏损范围的方法,为排水管道缺陷造成的漏损问题定位提供依据。对于排水管道内污水的理论流量,基于水量平衡关系将管
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由于地下排水管道的隐蔽性,及时、有效的确定管道故障位置以便进行维修存在一定困难,导致城市排水管道质量问题逐渐严重,从而引发更加严重的城市问题。有鉴于此,本论文基于运行工况构建多源数据集,对流量进行计算和预测,通过用水量折算法和水量平衡关系对大范围内的排水管道进行漏损范围评价,构建逐级缩小严重漏损范围的方法,为排水管道缺陷造成的漏损问题定位提供依据。对于排水管道内污水的理论流量,基于水量平衡关系将管内污水组成分为原生的理论污水量和管道缺陷造成的流量变化;根据不同管道缺陷对管内污水量的影响对管道缺陷进行分类,并确定使流量发生变化的问题原因,将管道缺陷评价概化为管内流量的变化大小,即管道漏损情况评价;建立基于用水量折算法的理论流量计算方法,并在NS区已建成的排水管网上进行应用,得到的理论流量计算结果作为后续对管道漏损范围判断的依据。对于排水管道内污水的实际流量,基于运行工况与多源数据理论,丰富对排水管道漏损问题具有影响的指标种类,包括管道基础数据、服务范围基础数据和环境基础数据三大类共11个指标,用于对实际流量的预测;构建基于Light-GBM的实际流量预测模型,利用hyperopt算法进行参数优化,对预测模型的效果进行评价,Light-GBM模型预测结果R~2为0.901,RMSE为3.589e（-19）,MAE为0.0927,模型运行时间为2.913564 s,预测效果整体上优于其他对比模型,具有预测精度高、训练速度快的优势;通过训练好的预测模型对未进行流量实地监测的点位进行预测,节约了流量计使用成本。对于排水管道漏损评价,基于流量对比确定评价指标为绝对渗漏量和相对渗漏量,构建排水管道漏损评价流程,通过选点布点、理论流量的计算、实际流量的预测、评价指标的计算、漏损等级的判定,明确研究区域内管道缺陷造成漏损最严重的点位,在该点上游服务范围内重复评价方法的步骤,进一步确定管道漏损严重的点位范围,逐步缩小严重漏损的所在范围。对NS区的排水管网进行分析,通过两级布点后,最终确定漏损严重范围集中NS-32-02至NS-32-03、XL-01-02至XL-01-04点上游范围内。所建立的排水管道漏损评价方法可以高效且低成本的对研究区域排水管网情况进行评价,有效识别排水管网系统中管道漏损严重位置所在的范围,为大范围排水管道缺陷所造成漏损问题的精准定位提供理论依据。
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