给水管网是城市基础设施建设的重点领域,其稳定性和可靠性是保证人民生活质量和城市机能正常运转的不可或缺因素。近年来,城市水资源需求不断增加,带动着给水管网工程的建设,而供水管网对自然灾害或人为灾害造成的扰动特别敏感,网络某处的微小扰动会改变网络流,并触发大范围的连锁反应和级联失效。本文从复杂网络角度出发,结合给水管网运行特征,探究给水管网的复杂网络属性和级联失效情况。主要研究如下:(1)根据已有的给水网络拓扑图,结合给水管网特性,对给水网络中的节点度进行新的定义,并建立了给水管网加权拓扑图,在Matlab R2014b平台上对给水管网的网络度分布进行回归分析,再结合网络聚类系数和平均最短路径值,定量分析出给水管网具有明显的无标度特性;(2)根据给水管网的运营特征,通过研究复杂网络级联失效理论,对级联失效理论中的线性负荷-容量模型和非线性负荷-容量模型进行改进;(3)在Matlab R2014b软件平台上,对给水管网的最大节点度点进行攻击,并对各种不同参数取值下的网络级联失效情况进行仿真。经过仿真结果对比,模型中参数的变化导致了给水管网连通可靠性的变化,得出在非线性负荷-容量模型下的给水管网连通可靠性更强的理论,最终得到使给水管网达到连通可靠性较强的规划方案。本文对给水网络进行复杂网络和级联失效的仿真验证对提升给水系统运行的可靠性,保障给水安全,满足人们基本的水资源需求,对给水管网规划有着重要的理论意义和实践价值。