基于节点的长距离输水系统网络结构抗毁性测度.pdf

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1、水利水电技术第47卷2016年第12期基于节点的长距离输水系统网络结构抗毁性测度郑霞忠1”，汪飞2，陈述1，2(1．湖北省水电工程施工与管理重点实验室(三峡大学)，湖北宜昌443002；2．三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌443002)摘要：为量化长距离输水系统网络结构抗毁性，根据输水系统拓扑网络特征，分析输水节点结构重要性与网络结构抗毁性的耦联关系；从节点中心位置、节点被并行中心节点替代程度两个维度，刻画输水系统节点位置对网络结构抗毁性的影响，建立耦合中心性、容毁性的节点结构重要性表达；通过计算平均节点结构重要度，确定节点对系统破坏贡献程度，分析节

2、点结构重要度离散水平，综合表达输水系统网络结构抗毁性。工程案例表明：处在中心且不可替代的节点最重要，对网络结构抗毁性影响最大，应重点监控并优化；节点结构重要度分布越离散，网络结构抗毁性越低。该方法可为从长距离输水网络结构视角分析其系统可靠性提供定量测度手段。关键词：结构抗毁性；结构重要性；复杂网络；输水建筑物；长距离输水doi：10．13928／j．cnki．wrahe．2016．12．007中图分类号：TV67+x915．5文献标识码：A文章编号：1000．0860(2016)12．0031—06Node-basedestimationofnetw

3、orkstructuralinVIllnerabiHtyoflongdistancewaterconVeyancesystemZHENGXiazhon91一，WANGFeil，CHENShul’2(1．HubeiKeyLaboratoryofConstmctionaIldMaIlagementinHydropowerEn百neering，chinamee‰gesunjversity，Yichang443002，Hubei，Clli腿；2．CouegeofHydraulic＆EnvironfrlentalEn舀neering，China，I'Ilree

4、G0rgesUnjvers畸，Yichang443002，Hubei，Chim)Abstr敬t：Inordertoquantifythenetworkstmcturalinvulnerabilityoflongdistancewaterconveyancesystem，mecouplingre一1ationshipbetweentheimportanceoftllewaterconveyancenodestmctureandtllenetworkstnlcturalinvulnerabilityisanalyzedherein．Fmmthetwodi

5、mensions，i．e．thecenterofthenodeandtlledegree0fthenodetllatisreplacedbythepamllelcentralnode，theimpactofthelocationoftllewaterconveyancenodeonthenetworl【stIucturalinvulnembilityisdepicted，andthentheexpressionontIleimportanceofthecouplingcentralityandtIledamagetoleranceforthenode

6、stmctureisestablished．Throughcalculatingtheimportancedegreeofthemeannodestmcture，thecontributiondegreeofthenodetothesystemdamageisdeter—minedandtlledispeI弓edleveloftheimportancedegreeoftllenodestmctureisanalyzed，bywhichtIleinvulnembilityofthenetworkstmctureofwaterconveyancesyst

7、emiscomprehensivelyexpressed．Theactualengineeringcaseshowsthatthenodethatisin_eplaceableandislocatedinthecenterismostimponant，ofwhichtIleimpactontheinvulnerabilityofthenetworkstlllctureisthemaximum，thusmustbeemphaticallymonitoredandoptimized．Themorethedistributionoftheimportanc

8、ede—greeoft}lenodestmctureis，thelowertheinvulnembility