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供水管网是城市重要的基础设施之一,承担着输送居民用水的关键任务,然而,管网老化、城市高速扩张、管理水平落后均导致爆管事件频发。爆管事故不仅浪费水资源,还严重影响人民的生产生活,同时给管理部门带来了管道修复/更新问题。因此,分析爆管的影响因素,建立管道生存函数模型和综合爆管预测模型,并基于极限爆管率计算管道的最经济更换时间,这将有效降低管道爆管率,为管网的运行优化和维护管理提供理论依据。本文详细阐述了生存分析理论及其常用的模型,并采用半参数的Cox比例风险模型对管道进行寿命分析。首先,统计管网的基本信息和爆管记录,确定Cox回归模型的输入变量;其次,定义生存时间,对管道按照爆管次数分为两组,分别建立ModelⅠ和ModelⅡ,通过标准得分残差来检验比例风险假定,发现只有ModelⅠ的道路类型是时间-依赖变量;再次,求解管道基准生存函数,确定管道的生存时间符合Weibull分布,进而求出管道的生存函数;最后,采用剩余残差对模型进行检验,并对风险比进行分析,发现管径是保护因子,管材、管长和道路类型是危险因子,ModelⅠ对管长和道路类型的敏感程度比ModelⅡ更大。在Cox比例风险模型基础上,进一步研究管道更新时间。首先,计算单次爆管预测误差和累计爆管预测误差,得出最佳生存概率为0.7,此时Cox模型精度最优;其次,以爆管实际记录和中位寿命作为输入,将管道按照管材、管径分组,分别建立综合爆管预测模型,得出单根管道的爆管率;再次,结合极限爆管率,得出管道的经济更换时间方程,经检验,模型精度较高,能有效预测管道爆管趋势。最后,对管道经济寿命的分布规律和经济寿命平均值进行统计分析。