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供水管网系统是城市重要的基础设施,其性能与人民生活和城市发展息息相关。因此课题的研究具有十分重要的意义。基于国内外学者的相关研究,及全面考察多个管网运行状态的积累,建立了供水管网性能综合评价体系,并在科学评价结果的基础上建立了管网多目标更新优化决策模型,以实现用最小的费用和能耗,获得尽可能好的管网更新方案。 首先,选定水力可靠性、水质安全性以及结构稳定性三个项指标对供水管网性能进行了评价。其中,水力可靠性的分析是通过对故障状态下系统的水力可用度进行分析,求得系统及管段的水力可靠度;水质安全性主要是对管网系统的水质和水龄进行分析评价;结构稳定性的分析从管道的自身性能、运行状态以及周围环境三个方面开展。 其次,在供水管网科学评价的基础上,对管网中的管道对系统性能的影响进行分析,利用层次分析法,计算出各项指标权重,确定了管网中各管段的优先更新排序。 再次,在已提出了更新排序的基础上,建立了投资运行费用最低,碳排放量最少,可靠性最高的多目标更新优化模型,对供水管网的管道更新方案进行管径优化。在matlab平台上可调用EPANET作为水力引擎,利用NSGA-Ⅱ算法对多目标更新优化模型进行求解。 最后,以华北地区某保税区的供水管网作为分析研究的对象,对其管网性能综合评价的科学性进行了实例验证,结果令人满意。