城市供水管网是城市重要的基础设施之一，近年来，随着城市供水管网的快速发展，供水管网爆管事故日趋增多。供水管网发生爆管，不仅浪费水资源，而且增加供水成本，更重要的是爆管会对城市生活、生产和环境造成极大的破坏，总之，供水管网爆管事故已成为威胁城市安全的重要因素之一。寻求一套经济有效的供水管网爆管预测和爆管关阀处理方法，缩短爆管维修时间，尽可能地减少城市供水管网因爆管事故带来的损失，有效地提高供水管网的安全性，成为加强城市供水管网全面管理的一个重要课题。　　 随着地理信息系统这门新兴学科的异军突起，城市供水管网地理信息系统也随之发展起来，它为供水部门进行供水规划、设计、施工等各项工作提供大量信息，为实际的生产运行和领导决策提供可靠的技术支持。城市供水地理信息系统为城市供水管网安全评价分析的发展指明了方向，为供水管网中爆管事故问题的智能化决策提供了有力保障。虽然城市供水系统的爆管预测研究刻不容缓，但是爆管后的关阀抢修工作也是城市供水管网系统安全问题的重中之重。实现完善的爆管关阀分析功能用以减少抢修时间，缩小停水范围，将爆管对人们生产、生活的影响降低到最小，也是本文的研究任务之一。　　 本文首先介绍了课题研究背景，讨论了课题研究的必要性以及紧迫性，分析了爆管预测研究的国内外现状，提出了利用城市供水管网地理信息系统原理建立北京城市供水管网安全评价子系统进行爆管分析的方案；接着围绕城市供水管网安全评价分析进行数学建模，深入研究了城市供水管网的网络数据结构以及核心算法，提出了一套爆管分析的可行性方案；然后选取北京石景山地区某一区域的供水管网作为基础研究数据，基于武汉地大坤迪科技有限公司的GeoView软件研发北京城市供水管网安全评价子系统；最后简单展示了城市供水管网爆管预测分析以及关阀分析的基本流程，成功地验证了课题研究的合理性及实用性，为今后北京城市供水管网安全评价子系统的实际应用提供了科学方法。　　 本次研究的主要工作和取得的研究成果可归纳为以下几点：　　 1)基于水力学模型确定供水管网管段水流流向　　 以往大多数研究工作对管网中的水流方向或是忽略，或是在建网过程中直接确定，致使爆管预测结果以及关阀分析实际意义不强。本文针对研究区域的城市供水管网进行水力建模，通过水力学模型确定管段水流方向，用来指导北京城市供水管网网络拓扑结构的建立，更真实地反应供水管网的实际情况，为爆管预测分析、关阀分析以及关阀影响分析奠定了数据基础。　　 2)对供水管网进行爆管预测　　 探讨了基于负压波法以及流量平衡法的爆管预测方法，并针对其不足进行改进，在系统中将二者结合进行爆管预测，扩大了城市供水管网监控的范围。　　 3)对爆管管段进行关阀分析与关阀影响分析　　 针对爆管管段，系统提供了一套经济、方便的关阀方法，为维修人员提供决策支持。同时还提供了关阀停水用户分析以及关阀一般影响分析，方便管理部门了解爆管影响情况，确保对影响用户进行宏观把握，合理安排城市居民生产生活用水。　　 本文的创新点在于：　　 1)城市供水管网中管段水流方向在建立管网图形过程中机械地确定，这种做法存在着严重弊端，如果发现某些管段水流方向发生相反时，需要花费大量的时间及劳动力进行管网底图的修改。本文通过水力学模型客观地反映城市供水管网的水流方向，用户可根据实际情况随时进行管网水流方向的确定，保证供水管网状态的实时更新，避免了人为确定水流方向的主观性与机械性。　　 2)虽然城市供水管网水流方向会随着管内压力的差异发生变化，但在一定时期内基本保持不变。针对这一特点，本文提出建立监测子网作为爆管预测的前序工作，一次建网多次循环反复利用，提高了系统运行的高效性；针对系统无法精确定位管段的缺点，引入最大隐患管段提取与爆管隐患综合评价模型，用以缩小人工排查范围，提高了作业效率。