流量保证条件下长距离输水系统管径优化研究

针对流量保证条件下长距离输水系统管径优选问题,综合考虑流量保证率和管道年费用,建立长距离输水系统管径优化模型。首先,考虑需水量的随机性,综合输水系统供水量和需求端用水量,表征长距离输水系统的流量保证率;其次,综合分析管网造价、年动力费用、管网投资及大修费等,建立输水管道年费用表达;最后,结合流量保证率和管道年费用,建立多目标优化模型,运用遗传算法求解,寻求最优管径组合方案。工程案例表明:该地输水系统的最优管径组合方案为线路A管径为DN550,线路B管径为DN550,线路C管径为DN500。对应的流量保证率为85.21%,大于70%的流量基本保证率,可满足用户需水量。对应的输水管道年费用为13 524.05万元/年。

序贯攻击下长距离输水网络结构抗毁性演化研究

为探究蓄意攻击下长距离输水网络结构抗毁性能演化趋势,综合运用图论,复杂网络理论,确定序贯攻击路径,构建抗毁性演化仿真模型。根据长距离输水系统特点,比较节点攻击和边攻击特点,选定攻击方式;引入节点聚类系数,厘定节点介数,表达节点破坏量,作为序贯攻击目标节点选择标准;依据节点攻击下系统输水效率,定义输水网络结构抗毁度及节点关键程度;最后,进行实例仿真,结果表明:序贯攻击路径由网络中间位置向边缘转移,网络抗毁性在序贯攻击下逐渐降低,直至网络瘫痪;整个输水网络关键节点为65、39、50、38,对结构抗毁性影响最大,应重点监控并优化;该方法可为分析长距离输水系统设计和应急资源布控提供理论指导。