供水系统是城市生命线工程的重要组成部分,如何正确分析和评价震后供水系统的服务性能对城市震后救灾恢复有重要的意义,也是进行管网抗震设计,提高管网抗震性能所需要解决的重要问题。本文的研究目标就是:建立基于GIS的供水管网的地震功能评价系统。文中建立了震前无渗漏工作状态下供水管网的流分析方法和震后带渗漏管网的流分析方法,对现有的破坏流分析模型进行了改进,提出了新的管线渗漏流分析模型;同时以MapInfo为平台,利用MapBasic语言和Fortran语言进行二次开发,建立一套实用的供水管网的功能评价系统。该系统用于评估震后供水管网的破坏程度和供水功能,将对供水管网的抗震设计、预测城市供水系统的抗震能力、提高震后救灾恢复的效率具有重要的指导作用。 本文首先进行了管道单体震害和地震反应分析。讨论了地下管道的震害及其影响因素。 第二部分基于管道单体分析的结果,进行了管网连通可靠性分析。在简化了的供水系统模型和模糊图论的基础上利用Monte-Carlo法计算了管网系统连通可靠性。 第三部分是对供水管网进行流分析。分别介绍了震前无渗漏工作状态下供水管网的流分析方法和震后带渗漏管网的流分析方法,同时对现有的破坏流分析模型进行改进,提出了新的分析模型,并通过一小型供水管网进行流分析,验证了方法的可行性,为供水管网功能评价系统的建立做好了准备。 第四部分是建立基于GIS的供水管网的地震功能评价系统。首先建立供水系统的基础数据库,再将管网连通可靠性分析、正常流分析及震后破坏状态下的流分析等Fortran程序模块形成动态链接库(DLL),通过MapBasic语言调用,嵌入到MapInfo软件平台中,并利用MapBasic语言进行界面开发,形成供水管网地震功能评价系统。 最后以某市供水管网为例,对其进行了地震功能评价,验证了系统的实用性和有效性。