城镇供水管网灾后韧性优化技术

作者：王立彪; 张卫平^*; 张清周; 秦亚培; 吴伟峰; 周华珍; 郑家骏; 张淼佳; 厉海东; 柳景青

来源：净水技术, 2022, 41(S1): 71-77+171.

DOI：10.15890/j.cnki.jsjs.2022.s1.013

• 供水管网系统
• 韧性评估
• 灾后修复
• 动态优化
• 进化算法

提高供水管网系统应对自然灾害(如地震)的韧性是实现可持续城镇水管理的关键问题。这要求水务相关部门能够快速响应灾害事件,特别是高效使用有限资源以快速恢复正常供水,同时最大程度地减少灾害的负面影响。现有研究主要侧重评估供水系统的韧性,但针对通过优化灾后维修方案以提高供水系统韧性的研究非常匮乏。为此,文中提出了一种供水管网灾后韧性优化的理论框架与技术体系。该框架采用6个指标联合定量分析灾后修复过程中系统的韧性变化,同时,建立高效的优化算法(TGA)以快速求解该动态优化问题。采用真实复杂供水管网对所建立的理论和技术方法进行验证,结果表明,方法能有效地确定地震后该复杂供水管网系统的最佳修复方案。同时,获得以下结论:最佳修复方案在很大程度上取决于灾后供水管网的损坏特征;由于管道更换所需时间较长,受损区段的更换倾向于修复的中后期阶段;由于供水管网系统内复杂的水力相互作用关系,任何受损管道的维修对整个系统的水力影响较大,需要统筹考虑。

• 单位
  建筑工程学院; 浙江大学; 浙江大学滨海产业技术研究院