供水管網(wǎng)可靠性研究的首要問題是對供水管網(wǎng)可靠性進行定義并給出科學合理的量化指標以對可靠性進行度量。度量供水管網(wǎng)可靠性既可以從保障用戶所需水量(或水壓)或富余能量的途徑來度量，也可以從用戶節(jié)點的實際可用水量(或水壓)或富余能量來度量。能保障供水管網(wǎng)輸送滿足用戶所需水量(或水壓)的設(shè)計參數(shù)有管網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)冗余度、管段可用度、管段流速、廣一離心泵流量和水頭損失等，而供水管網(wǎng)運行結(jié)果參數(shù)主要有節(jié)點壓力、流量和富余能量等。前者對可靠性的度量一般用于供水管網(wǎng)的可靠性設(shè)計，后者對可靠性的計算通常用于供水管網(wǎng)的可靠性評價。衡量供水管網(wǎng)可靠性角度以及工況運行結(jié)果參數(shù)的多樣化使得可靠性度量指標也呈現(xiàn)出多樣化。

供水管網(wǎng)以實現(xiàn)向用戶輸送保質(zhì)保量的水為目的，是由大量管道并輔以各種管件連接而成的復雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。供水管網(wǎng)可靠性是指供水管網(wǎng)在規(guī)定的運行條件下和規(guī)定的時間內(nèi)能連續(xù)不間斷地向用戶輸送滿足其所需水量水壓要求的能力，其中：

1、規(guī)定的運行條件，是指影響供水管網(wǎng)運行的各種因素，這些因素包括：①管段的可用度，包括影響管段故障率和修復率的各種運行環(huán)境：廣一化工泵運行時的供水壓力、管道安裝環(huán)境(如載荷條件、溫度氣候、腐蝕介質(zhì)、土壤類型、地質(zhì)條件、管內(nèi)水質(zhì)及涂層措施等)和維護保養(yǎng)情況等；②水源的水量，包括正常供水時各水源可提供的水量、突發(fā)性水污染情況下各水源可提供的水量；③水泵可用度，各泵站各水泵的故障率和修復率；④停電的概率；⑤需水量的不確定性，需水量的波動；⑥管段粗糙度的不確定性；⑦閥門的布置及故障率；⑧同時發(fā)生故障的最大管段數(shù)；⑨隨著城市人口增長而日益增加的需水量；⑩高位水池的設(shè)置及其容積；O各種運行工況，如爆管工況、泄漏工況以及最大需水工況等。供水管網(wǎng)規(guī)定的運行條件不同，可靠性也不同。

2、規(guī)定的時間，是指供水管網(wǎng)的運行年限。通常供水管網(wǎng)的各項運行工況指標，在工程竣工后均可在現(xiàn)場進行檢驗和測定，此時的可靠度視為運行年限為零時的可靠度，即管網(wǎng)的固有可靠度。它與管件和管道的材質(zhì)、管徑、制造及施工質(zhì)量等有關(guān)。供水管網(wǎng)的可靠性與服役時間有關(guān)，不同的服役時間，管道的可用度和輸水能力均不相同，因而管網(wǎng)的可靠性水平也不相同。大體上來說，廣一離心泵經(jīng)過一段時間的穩(wěn)定運行之后，隨著服役時間的繼續(xù)增加，可靠性會逐漸下降，供水故障發(fā)生也愈來愈頻繁，直至系統(tǒng)報廢。

3、規(guī)定的供水目標，是指用戶所需的水量水壓要求。供水管網(wǎng)滿足用戶所需的水量水壓要求就認為是可靠的，反之就稱為發(fā)生故障(或失效)。值得注意的是，“故障”是指供水管網(wǎng)不能正常供水，但不一定代表完全不能供水。事實上，很多時候供水管網(wǎng)雖然還能供水，但由于其所供水量和水壓己不能滿足用戶所需的水量水壓要求，此時也稱為“部分故障”或“部分失效”，表示“管網(wǎng)僅僅能夠完成部分規(guī)定的供水目標”。

總之，廣一水泵廠對供水管網(wǎng)可靠性進行分析或研究時，須充分明確管網(wǎng)的運行條件、運行時間以及規(guī)定的供水目標等三個要素。規(guī)定的運行條件和時間是可靠性的影響因素和前提條件，供水目標是運行結(jié)果和判斷供水管網(wǎng)是否可靠的依據(jù)。節(jié)點的水量可靠度，可靠度是概率化的可靠性，也是數(shù)字化的可靠性。用概率的思想來描述可靠性后，對供水管網(wǎng)系統(tǒng)可靠性程度的度量就有了一個統(tǒng)一的標準，對管網(wǎng)的可靠性設(shè)計、評價以及最終的設(shè)計及改擴建方案的選擇就有了依據(jù)。通常情況下，量化供水管網(wǎng)可靠性的指標有很多種，但從用戶對供水管網(wǎng)供水能力的期望來看，評價一個供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠與否集中表現(xiàn)于對用戶所需水量或水壓的滿足情況。

早期的一些研究用戶節(jié)點的可靠性狀態(tài)處理為正常狀態(tài)和故障狀態(tài)兩種，當節(jié)點的實際可用水壓大于或等于該節(jié)點的設(shè)計值時，該節(jié)點的實際可用水量就能滿足其水量需求，供水正常；而當節(jié)點的實際可用水壓低于該節(jié)點的設(shè)計值時，該節(jié)點則不能獲得其所需的水量，供水出現(xiàn)故障。簡單的供水可靠性狀態(tài)或正常或故障的“0-1”式評價模式具有一定的局限性，將水量滿足率為99%節(jié)點和水量滿足率為0%的節(jié)點同歸為故障或失效一類顯然有失公允，因而得出的可靠性評價結(jié)果值也會偏低。通常，因供水管網(wǎng)事故導致用戶節(jié)點實際可用水量一定程度上降低的情況時有發(fā)生，但完全斷水的情況不多。

節(jié)點實際可用水量處在其最小允許水量和設(shè)計水量之間的情況，稱為水量的部分滿足情況。為定量分析此時的可靠性，需將廣一離心泵故障工況下的節(jié)點水量可靠度定義為節(jié)點用戶的實際可用水量與該節(jié)點用戶所需水量的比值，即節(jié)點需求水量的滿足程度。

如何利用供水管網(wǎng)中各節(jié)點的可靠度來確定整個供水管網(wǎng)的可靠度是評價供水管網(wǎng)可靠性的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。供水管網(wǎng)中各節(jié)點的可靠度度量了供水管網(wǎng)對各用戶節(jié)點所需水量的滿足程度，屬于‘元素級’的可靠度；但對自來水公司而言，僅僅了解節(jié)點的可靠度是遠遠不夠的，需掌握整個供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠度，即‘系統(tǒng)級’可靠度。當己知各用戶節(jié)點的可靠度后，需通過一些解析式將節(jié)點可靠度上升為管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠度。節(jié)點可靠度與系統(tǒng)可靠度之間的解析式主要有：

1、最小可靠磨桔件

2、算術(shù)平均法

3、幾何平均法

算術(shù)平均法和幾何平均法的表達式表明，只要系統(tǒng)中存在可靠度值小于1的節(jié)點，那么系統(tǒng)的可靠度值就不會等于1，因而能突出某一節(jié)點可靠度對整個管網(wǎng)系統(tǒng)可靠度的影響。

4、加權(quán)平均法

用各節(jié)點可靠度的加權(quán)方式來評價供水管網(wǎng)系統(tǒng)的可靠度，系統(tǒng)可靠度等于管網(wǎng)中各節(jié)點可靠度對某個參數(shù)的加權(quán)平均值。從廣一水泵廠的分析可知，采用最小可靠度值法得到結(jié)果值會偏小并過于保守，特別是當管網(wǎng)中存在極端的可靠度低點時，會極大掩蓋整個供水管網(wǎng)的實際可靠度。如果以極端的可靠度低點為控制點開展可靠性優(yōu)化設(shè)計或運行等工作，則會浪費大量的物力和財力，而且因缺乏針對性會導致投資大但改善效果不理想的結(jié)果出現(xiàn)。

將所有用戶節(jié)點的可靠度值采用純數(shù)學平均化法的算術(shù)或幾何平均法處理并作為整個供水管網(wǎng)的可靠度值時，該計算結(jié)果未能反映在整個供水管網(wǎng)的所供水量中滿足可靠性要求的水量占多大比例的重要問題。因此這兩種方法存在的一個共同缺陷就是忽視了不同用水節(jié)點在管網(wǎng)中的重要程度問題，未能體現(xiàn)大用戶以及重要用戶的水量滿足程度對于整個供水管網(wǎng)可靠性改善的重要作用和意義。

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