【摘 要】
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近些年来,因寒潮引起的供水管网爆管事故层出不穷,严重影响了人们的正常生活和城市有序运行。但是目前关于供水管网抗寒潮可靠度分析的研究很少,尤其是供水系统功能可靠度方面,几乎是一个空白。本文主要研究供水管网抗寒潮功能可靠度,内容如下:（1）开展寒潮期间城市埋地供水管道可靠性分析,从管道周围土壤温度出发,对寒潮期间管道进行应力分析,并考虑温度、土壤介质、管道三者的关系,给出寒潮期间受温度影响的温差应力。
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近些年来,因寒潮引起的供水管网爆管事故层出不穷,严重影响了人们的正常生活和城市有序运行。但是目前关于供水管网抗寒潮可靠度分析的研究很少,尤其是供水系统功能可靠度方面,几乎是一个空白。本文主要研究供水管网抗寒潮功能可靠度,内容如下:（1）开展寒潮期间城市埋地供水管道可靠性分析,从管道周围土壤温度出发,对寒潮期间管道进行应力分析,并考虑温度、土壤介质、管道三者的关系,给出寒潮期间受温度影响的温差应力。假定寒潮期间管道破坏方式为接头破坏,给出管道变形公式以及管道接头破坏的三种工作状态,并计算供水管道接头变形可靠度;在供水管道接头抗寒潮可靠度研究的基础上,对供水管网进行抗寒潮功能可靠度分析。从管道接头带渗漏工作的角度,分析了管道接头渗漏的四个阶段,及与各个阶段相对应的渗漏面积公式,将接头渗漏量布置在供水管网中,并结合水力分析软件EPANET计算渗漏状态下的管网节点水压。基于改进一次二阶矩方法,建立以节点水压为变量的功能函数,提出一种关于供水管网抗寒潮功能可靠度计算方法。结果表明改进一次二阶矩方法适用于供水管网抗寒潮可靠度计算中。（2）将供水管网抗寒潮可靠度计算方法应用到工程实例上,实现了具有实际工程意义的可靠度分析。分别对苏州工业园区供水管道和管网进行抗寒潮可靠度计算,评价管网中管道、节点可靠状态。结果表明:管道可靠状态分析中,球磨铸铁管道接头在不同程度的寒潮下均处在基本完好状态,而灰口铸铁管道接头则是绝大部分处于轻微渗漏状态;供水管网节点功能性分析中,以球磨铸铁为管材的供水管网节点在不同程度的寒潮下均处于安全状态,而以灰口铸铁为管材的供水管网节点均处于危险状态;不同管材接头的可靠度计算结果表明,球磨铸铁管管身以及灰口铸铁管接头更易受到寒潮影响而存在安全隐患;该研究为供水管网寒潮预警提供了依据。
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