基于客观组合赋权的供水管网健康度多级综合评价模型研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于客观组合赋权的供水管网健康度多级综合评价模型研究邓天奇二○一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111509009广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于客观组合赋权的供水管网健康度多级综合评价模型研究邓天奇指导教师姓名、职称：王志红教授学科(专业)或领域名称：土木工程学生所属学院：土木与交通工程学院论文答辩日期：2018年5月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(M

2、asterofEngineeringScience)ResearchonMulti-levelComprehensiveEvaluationModelofHealthDegreeofWaterDistributionNetworkBasedonObjectiveCombinationandWeightingMasterCandidate:DengTianqiSupervisor:ProfessorWangZhihongMay2018SchoolofCivilandTransportationEngineeringGuangdongUnive

3、rsityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要我国城镇供水管网至今已有一百余年的历史，随着经济发展，城镇基础建设也有了长足的进步。然而，城镇安全供水依旧面临着极为重大的挑战，供水管道老化、管网爆漏事件频发等问题正严重威胁着用户安全用水。但现阶段供水管网的管理水平较为落后，只限于事故发生后的被动检修，缺乏预防事故的能力。故而，本文依据广东省某镇七年的供水管网的实际数据，开展了该镇供水管网多级综合评价模型研究。全面了解现状供水管网，依据其自身规律预测管道所属健康度等级，并依据健

4、康度评价等级的差异制定有针对性的供水管道更新、检修、维护等处理措施，化被动为主动，既提升了效率又使得资源最大化利用，对于提升居民安全用水，以及供水企业的经济效益都有着不凡的意义。首先，基于该镇供水管网的属性数据、检修维护数据、应用INFOWORKS软件建立水力模型导出管网运行数据建立数据库，引入故障系数概念，分析各评价指标对于管道爆漏风险的影响规律。经分析得到：①存在最不利管径，即当管径为DN600时，供水管网发生爆漏事件的概率最高，当管径大于或者小于DN600时，管径越大其发生爆漏事件的可能性越低；②管龄大小与管道发生爆漏风险的概率大体呈

5、现正相关趋势，即随着管龄的增大，供水管网发生爆漏事件的概率增大；③平均埋深大小与管道发生爆漏风险的概率大体呈现负相关趋势，即随着埋深的增大，供水管网发生爆漏事件的概率降低；④平均水压大小与管道发生爆漏风险的概率大体呈现正相关趋势，即随着水压的增大，供水管网发生爆漏事件的概率增大；⑤平均流速存在最优区间，当流速处于最优区间时，爆漏风险最低，大于或者小于该区间爆漏风险增大，呈现随着流速的增加，爆漏事件的概率先降低后升高的趋势；⑥不同管道材质发生爆漏风险可能性由高到低的次序为钢管、球墨铸铁管、聚乙烯塑料管、灰口铸铁管和砼管。其次，对于健康度评价模

6、型的六个指标（管径、管龄、管材、平均流速、平均水压、平均埋深）进行权重分配。采用客观组合赋权，基于方差最大化思想，应用主成分分析法与熵权法两种方法组合赋权。得到最终的权重分配为：管径0.3229；管龄0.2133；管材0.0749；平均流速0.1845；平均压力0.0914；平均埋深0.1131。再次，建立城镇供水管网健康度灰色模糊多级评价模型。采用等级分级制，确定风险评价健康、病态两大等级及具体五个细分等级的评价标准及相应的处理措施。分析优选评价指标隶属度函数分布，结合指标权重建立一级模糊综合评价，在一级评价基I广东工业大学硕士学位论文础

7、上基于灰色关联分析法建立二级灰色综合评价模型。最后，基于该镇最新年份实际数据采用灰色模糊多级评价模型进行综合评价，提出具针对性的管道应对措施。并进行最大隶属度原则检验、一级健康病态检验、二级评价区间吻合度检验，并得出一级模糊健康、病态大等级评价准确度达到79.41%，二级灰色五等级评价区间吻合度准确度达到70.59%，准确程度理想。关键词：供水管网、健康度、组合权重、多级评价IIABSTRACTABSTRACTTheurbanwatersupplypipenetworkinChinahasahistoryofmorethan100years

8、.Withthedevelopmentofeconomy,theurbaninfrastructurehasalsomadeconsiderableprogress.Howeve