基于級聯(lián)失效的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)可靠性研究開題報告

基于級聯(lián)失效的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)可靠性研究開題報告一.選題背景城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)作為城市基礎設施的重要組成部分，其供水質(zhì)量和供水可靠性關系著城市的正常運轉(zhuǎn)和市民的生活。但是，隨著城市規(guī)模的不斷擴大和供水管網(wǎng)系統(tǒng)的老化，供水管網(wǎng)系統(tǒng)面臨著日益加劇的可靠性問題。為了解決這一問題，必須對城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性進行研究。級聯(lián)失效是城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)中常見的失效形式，它是由于管道之間的相互依賴和影響而導致的系統(tǒng)級別的失效。目前，針對城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)中級聯(lián)失效的研究還比較少，需要進一步深入研究。因此，本文旨在深入研究基于級聯(lián)失效的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)可靠性問題，為城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設計和運行管理提供理論依據(jù)。二.研究內(nèi)容和方法1.研究內(nèi)容本文將以某市為例，構(gòu)建城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)，并對其進行可靠性分析。具體研究內(nèi)容包括：（1）城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的建模和仿真分析；（2）基于級聯(lián)失效理論，分析城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性；（3）針對城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性問題，提出相應的優(yōu)化措施。2.研究方法（1）建立城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)學模型，采用仿真模擬方法對其進行分析；（2）基于系統(tǒng)動力學理論和概率論，分析城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的級聯(lián)失效過程，并對其進行可靠性評估；（3）運用故障樹分析等方法，對城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)進行故障診斷和分析；（4）借鑒先進城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計思路和管理模式，提出城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化方案。三.研究意義和預期結(jié)果1.研究意義（1）加深對城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)中級聯(lián)失效的理解，掌握級聯(lián)失效對系統(tǒng)可靠性的影響；（2）提高城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性，增強供水系統(tǒng)的抗災能力，保障市民安全；（3）對城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設計和運行管理提出理論指導。2.預期結(jié)果（1）建立基于級聯(lián)失效的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學模型，并進行仿真分析；（2）分析城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性，尋找最易失效的節(jié)點，提出針對不同節(jié)點的可靠性優(yōu)化方案；（3）提出符合實際可行的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化方案，并在某市的供水管網(wǎng)系統(tǒng)中進行應用和驗證。四.研究進度安排本研究計劃完成時間為兩年，研究進度如下：第一年：（1）收集、整理城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的相關數(shù)據(jù)和資料；（2）掌握城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的基本理論知識，并建立數(shù)學模型；（3）對城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)進行仿真分析，初步評估其可靠性。第二年：（1）分析城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的級聯(lián)失效過程，評估其可靠性；（2）對城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)進行故障診斷和分析，找出系統(tǒng)中最易失效的節(jié)點；（3）結(jié)合先進城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計思路和管理模式，提出供水管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化方案，并在某市的供水管網(wǎng)系統(tǒng)中進行應用和驗證。五.參考文獻[1]楊鵬，包建平，陳杰.針對城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的級聯(lián)失效分析[J].中國給水排水，2015，31(7)，20-23.[2]張凱.基于級聯(lián)失效的供水系統(tǒng)可靠性研究[D].山東：山東大學，2018.[3]劉明，姚曉峰，馬國強.城市供水系統(tǒng)可靠性及其優(yōu)化調(diào)度研究[J].城市水供排水，2017，(1)，15-17.[4]王海濤.城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性評估和優(yōu)化[D].上海：上海交