基于FAHP-RS权重分析的供水管道健康度模糊评价模型研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 13次 | 上传用户:zhang760327
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城市供水是城市的生命线,是保障人民生活、发展生产建设不可缺少的物质基础,直接关系到社会的稳定和经济的发展。目前我国城市供水管网面临很多严峻的问题,主要包括:供水管道老化,管网漏损严重;管网规划布局不合理;运行管理水平较低等。随着水资源不足的日益严重、制水成本的不断提高,城市供水管网漏损及其控制问题己成为供水行业的一项重要课题。准确了解供水管道的健康状态,对管道进行维护改造是保证供水安全可靠的一种行之有效的手段。研究供水管道的健康评价方法,可提高管道检测的针对性,及时发现故障风险较高的管道,这对于保证供水安全性和降低经济损失有着重要意义。本文通过对广东省TX镇供水管网健康影响因素的分析,开展了该镇供水管道健康度模糊评价模型的构建研究。首先,基于该镇供水管网的静态属性数据、动态运行数据和内源性爆漏事件统计数据,进行了供水管道爆漏影响因素分析,探讨出各因素的影响规律。结果表明,随着管径的增大,管径故障系数逐渐减小;管材在发生爆漏故障的概率上由大到小顺序依次为:钢管、砼管、灰口铸铁管、球墨铸铁管、PE管;随着覆土厚度的增加,管道的故障系数逐渐减小,即管道的覆土厚度越大,其发生故障的概率越小;随着管龄的增大,管道发生故障的概率逐步上升;随着流速的增加,管道的流速故障系数呈现先降后升的规律;管道的水压越大,其发生故障的概率就越大。在本文所搜集和研究的数据范围内,气温与管道爆漏的相关关系不显著。以管径、管材、覆土厚度、管龄、流速和水压为自变量,管道故障次数为因变量,运用通径分析的方法确定管道爆漏影响因素的主次排序,结果显示:六个影响因素对于供水管道爆漏的综合影响大小排序为:管龄>覆土厚度>管径>管材>流速>水压。其次,根据对广东省TX镇供水管网爆漏影响因素的分析结果,确定管径、管材、覆土厚度、管龄、流速和水压作为供水管道的健康评价指标,以构建该镇供水管网健康评价指标体系。基于优化理论,采用FAHP-RS组合赋权法计算得到了各评价指标的权重值:管径0.1659,管材0.1595,覆土厚度0.2109,管龄0.2140,流速0.1412,水压0.1085。最后,以FAHP-RS组合赋权法和模糊综合评价法相结合的方式构建了广东省TX镇供水管道健康度模糊评价模型,并完成了模型的检验,检验结果显示该模型的评价精度达到82.35%,可应用于供水管道的健康度评价。运用该模型对TX镇整个供水管网的管道进行健康评价,得到该镇供水管道健康等级分布情况为:33.20%很健康,29.23%健康,20.72%亚健康,3.96%脆弱,12.89%很脆弱,可知该镇供水管网中处于健康工作状态的管道占多数,评价结果与该镇供水管道现状相符。
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