基于需求载荷均衡的城市供水管网管径诊断方法
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摘要
供水管网管径是影响城市供水效率的重要因素,管径梗阻评判是城市供水管网规划和改造需解决的关键技术问题。对此设计了一种以"供需平衡"为合理性评判标准的供水管网管径诊断方法:在建立供水管网有向图与用地拓扑关系基础上,通过对4类需求特征的宗地用水估算、载荷"垂向加和"与"径向汇总"的网络汇聚实现管段的理论用水需求的计算;通过对比实际管径与由流量、额定流速等参数关系推算的理论管径实现梗阻判断,考虑供水网络汇聚空间关系确定梗阻影响的供水空间范围。以2015年武汉市中心城区的供水管网为对象进行了方法的应用研究,对诊断出的梗阻管段进行关联用地的用水供需分析、影响范围与管段扩容改造的叠加分析,研究结果合理实用,克服了传统方法在主动性、预见性诊断方面的不足,为供水管网改造和多规合一的城市规划提供科学的决策支持。
Diameter of water supply pipe is one of key factors for urban water supply efficiency. To detect issues of pipe obstruction is vital for planning or updating water supply pipe network of a city. Based on a criterion of water supply-demand equilibrium, we designed a pipe diameter diagnosing approach with three processes. Based on the topological network relationship between blocks and directed graph of pipes, theoretical water load of pipes can be calculated by summing the consumption of its served blocks and the consumption converged form related downstream pipes. And the theoretical diameter of each pipe could be determined from the relations of rated flow velocity and the theoretical water load. By comparing it with actual diameter, overload pipes would be diagnosed and their influence areas could also be plotted. Then we applied the approach to analysis the water supply network of Wuhan city in 2015 smoothly, and testified it by actual situation analysis and overlay analysis of influenced areas and reconstruction sections. The results verified the practicability and rationality of the approach. We can be confident that approach is more initiative and predictive than traditional method and it can provide scientific decisions for water supply network reconstruction against integration of multiple planning.
Diameter of water supply pipe is one of key factors for urban water supply efficiency. To detect issues of pipe obstruction is vital for planning or updating water supply pipe network of a city. Based on a criterion of water supply-demand equilibrium, we designed a pipe diameter diagnosing approach with three processes. Based on the topological network relationship between blocks and directed graph of pipes, theoretical water load of pipes can be calculated by summing the consumption of its served blocks and the consumption converged form related downstream pipes. And the theoretical diameter of each pipe could be determined from the relations of rated flow velocity and the theoretical water load. By comparing it with actual diameter, overload pipes would be diagnosed and their influence areas could also be plotted. Then we applied the approach to analysis the water supply network of Wuhan city in 2015 smoothly, and testified it by actual situation analysis and overlay analysis of influenced areas and reconstruction sections. The results verified the practicability and rationality of the approach. We can be confident that approach is more initiative and predictive than traditional method and it can provide scientific decisions for water supply network reconstruction against integration of multiple planning.
引文
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