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2026年第5期
• AI与智慧水务 •

基于失效风险指数的S市供水管网优化调度

作者:王光辉,李坤仪,高金良,李远哲,靖一丹,张天天
作者单位:北京首创生态环保集团股份有限公司;哈尔滨工业大学环境学院
引用本文:王光辉, 李坤仪, 高金良, 等. 基于失效风险指数的S市供水管网优化调度[J]. 净水技术, 2026, 45(5): 162-170,178.
摘要:【目的】 为实现城市供水管网降漏控漏,需要构建安全可靠的供水体系。管道失效风险评价可实现对失效高风险管道的提前预知,成为保障供水管网长期稳定运行的基础。【方法】 以S市供水管网为研究对象,基于Logistic回归,将管材、管径、管龄、运行压力、埋深和道路级别作为评价因素,进行失效概率评价;基于水力模型模拟结果,将供水不足率作为评价因素,进行失效后果评价;提出失效风险指数,将管道失效概率值与后果值相乘,得到管道失效风险评价结果。以失效风险指数最小为寻优目标,以包括泵站电耗成本在内的6个方程或方程组为约束条件,构建管网优化调度模型,采用遗传算法程序得到S市最优水泵调度方案。【结果】 S市高失效风险管道占比为1.12%,其中0.38%为高概率高后果,0.42%为高概率低后果,0.32%为低概率高后果。优化调度后,S市管网全部管道的失效风险之和从12.601减小到11.739,降幅约达6.84%。【结论】 采用失效风险评价模型可筛除部分高概率低后果与低概率高后果的异常管道,进一步缩小异常管道的范围,优化水司管道更新改造决策,节约管道更新改造成本。以失效风险指数最小为寻优目标的优化调度,不仅能够有效降低管网的失效风险,提高供水安全性,还能在保障用户用水舒适度的同时,实现供水企业经济效益的最大化。
关键词:城市供水管网;失效风险评价;优化调度;Logistic回归;遗传算法
基金资助:国家重点研发计划(2022YFC3203800);国家自然科学基金(51978203);揭榜制科研项目(CE602022000203);黑龙江省重点研发计划(2022ZX01A06)

收稿日期:2024-07-12 修回日期:2024-10-14 接受日期:2024-11-11

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