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滩涂区超大口径柔性管道数字孪生监测技术体系研究与应用
1
作者 赵程 李杨 +4 位作者 孔维耀 孔庆钊 熊冰 桑笑晗 李颖 《工程力学》 北大核心 2026年第3期110-122,共13页
大型管道工程一直都是城市的生命线工程,针对大型管道工程的健康监测问题一直都是研究的热点。该文结合“数字孪生”技术和超大口径柔性玻璃钢夹砂管道在不稳定滩涂地质区域施工应用的案例,研发了一套基于物联网系统和虚拟仿真模拟技术... 大型管道工程一直都是城市的生命线工程,针对大型管道工程的健康监测问题一直都是研究的热点。该文结合“数字孪生”技术和超大口径柔性玻璃钢夹砂管道在不稳定滩涂地质区域施工应用的案例,研发了一套基于物联网系统和虚拟仿真模拟技术的全天候自动化管道安全监测技术体系,该技术体系通过对有限的传感器数据与数字孪生技术相结合,可实现对管道工程全局安全状态的实时监测分析。该文详细介绍了该监测体系的基本工作原理、组成架构、搭建实施过程和监测效果评价等情况。实际工程应用效果表明:该监测体系通过将各类传感器数据与仿真计算模型相结合,可实时、自动分析计算管道在施工和正常运行期间的内力和变形情况,有效反应管道的内力、形变和沉降等基本安全状态;在地质不稳定的滩涂区建设超大口径柔性管道工程,管槽的基础形式对于管道后续的受力和变形情况至关重要。 展开更多
关键词 数字孪生 管道工程 健康监测 有限元 力学性能 设计方法
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超大直径双圆顶管施工对地下管线沉降变形的影响
2
作者 于英霞 苗冰阳 +1 位作者 李文杰 唐刚 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第2期130-139,147,共11页
为了探究超大直径双圆顶管施工对地下管线沉降变形的影响,以深圳市铁岗-石岩水库水质保障工程为依托,基于修正Peck公式,采用数值模拟和现场监测结合的方法,通过改变管线埋深、材质、管径、顶管净间距及管线空间位置,采用变量归一化方法... 为了探究超大直径双圆顶管施工对地下管线沉降变形的影响,以深圳市铁岗-石岩水库水质保障工程为依托,基于修正Peck公式,采用数值模拟和现场监测结合的方法,通过改变管线埋深、材质、管径、顶管净间距及管线空间位置,采用变量归一化方法分析各因素对管线影响程度,并评价其安全性能。结果表明:顶管选择垂直下穿较为合理,改变管线埋深、材质、管径参数时,位移场最终均呈现“V”形,当两顶管净间距增大至1.5倍顶管管径时,位移场开始呈现“W”形,管线变形范围增大。经过敏感度分析,对管线沉降变形影响最大的是两顶管净间距,最小的是管线管径,敏感度分别为0.54、0.06。通过转角允许值对污水管线安全性能进行评价,根据现场监测值计算得到污水管线接头转角0.54°,在控制标准范围内,保证双圆顶管施工过程中管线不会因不均匀沉降而被破坏。研究成果可为类似大直径顶管下穿管线工程提供参考。 展开更多
关键词 超大直径双圆顶管 下穿管线 沉降变形 敏感度分析 现场监测
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下穿城市道路综合管廊施工超前支护管棚与小导管参数分析
3
作者 方诗圣 吴国京 赵志坤 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期133-138,共6页
在城市道路下方进行过路管廊施工可能会引起地层不均匀沉降,甚至过度沉降,影响正常交通,甚至会引发交通事故。文章为研究浅埋暗挖管廊工程对路面沉降的影响,以合肥宿松路快速化改造工程三标段综合管廊工程为背景,结合现场实测与数值模... 在城市道路下方进行过路管廊施工可能会引起地层不均匀沉降,甚至过度沉降,影响正常交通,甚至会引发交通事故。文章为研究浅埋暗挖管廊工程对路面沉降的影响,以合肥宿松路快速化改造工程三标段综合管廊工程为背景,结合现场实测与数值模拟对超前支护中的管棚和小导管参数进行分析。结果表明:管棚的直径对控制地表沉降几乎无影响;管棚环向间距存在最佳值0.4m;管棚与衬砌距离增大,管棚的支护效果降低;管棚支护可单独使用,小导管只能作为辅助超前支护方式。管棚与小导管的综合支护作用极有可能为两者分别支护作用的叠加;考虑实际施工中的其他不稳定因素,可确定最佳支护方案为:管棚直径69~89mm、环向间距0.4m、与衬砌距离0.3m,小导管外插角45°~60°、环向间距0.3~0.4m、长度2.5~3.5m。 展开更多
关键词 综合管廊 管棚 小导管 台阶法 地表沉降
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一种城市地下综合管廊安全监测系统
4
作者 吴如樵 戚玉强 张浩南 《科学技术创新》 2026年第5期200-204,共5页
城市地下综合管廊,是指在城市地下建造的一个隧道空间,将供水、供电、供气及通信等各种工程管线设施集成在一起,在保障城市运行中发挥重要的作用。文章构建了一种城市地下综合管廊系统,以八路4G物联网控制器为核心,对管廊设施中的水压... 城市地下综合管廊,是指在城市地下建造的一个隧道空间,将供水、供电、供气及通信等各种工程管线设施集成在一起,在保障城市运行中发挥重要的作用。文章构建了一种城市地下综合管廊系统,以八路4G物联网控制器为核心,对管廊设施中的水压、危险气体浓度及电流数值等参数进行监控,如实际运行参数超出监控范围时,控制器将通过WIFI模块向维护人员手机终端发送报警信息,此外,还考虑了窨井盖防盗报警功能,当窨井盖被盗时,系统除向手机终端发出报警信息外,还会从管道内部升出闪烁警灯,提醒车辆及行人及时避让。 展开更多
关键词 综合管廊 物联网控制器 防盗报警 数据采集
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地下公共基础设施的全周期协同管护机制研究
5
作者 张丙宣 方艳君 《上海城市管理》 2026年第1期79-87,共9页
科学管护以燃气管线、供水与排水管线、热力管线等为代表的地下公共基础设施,是保障城市安全运行的关键举措。本研究以杭州市H街道“一网统管”平台为例,研究数字技术驱动的地下公共基础设施全周期协同管护机制,发现通过构建覆盖规划、... 科学管护以燃气管线、供水与排水管线、热力管线等为代表的地下公共基础设施,是保障城市安全运行的关键举措。本研究以杭州市H街道“一网统管”平台为例,研究数字技术驱动的地下公共基础设施全周期协同管护机制,发现通过构建覆盖规划、建设、运维、应急的标准化数据库,运用数字孪生等技术实现精准监测与智能预警,推动权责重构与流程再造,形成“区—街道—村社”三级联动和多元共治格局,有效提升了管护效能与城市韧性。数字技术不仅应作为提效工具,而且应成为贯通政府统筹、市场运作与工程技术逻辑的融合引擎,系统提升城市地下公共基础设施的安全性与可持续性,为建设韧性城市提供支撑。 展开更多
关键词 地下公共基础设施 数字赋能 全周期协同管护
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滨海地区全断面硬岩盾构联络通道绳锯法绿色施工关键技术研究
6
作者 吴辉 谢智清 《施工技术(中英文)》 2026年第1期62-66,共5页
以厦门地铁项目为工程背景,针对滨海吹填区-硬岩复合地层下盾构联络通道施工中存在的振动扰动大、地层稳定性差、渗透系数高及环境污染严重等问题,提出了基于绳锯法的绿色施工关键技术。通过理论分析结合工程实践,系统研究了全断面硬岩... 以厦门地铁项目为工程背景,针对滨海吹填区-硬岩复合地层下盾构联络通道施工中存在的振动扰动大、地层稳定性差、渗透系数高及环境污染严重等问题,提出了基于绳锯法的绿色施工关键技术。通过理论分析结合工程实践,系统研究了全断面硬岩静力切割、环境友好型工艺集成等技术。通过优化金刚石绳锯切割参数,结合静态破碎剂辅助分块移除工艺,形成低扰动绳锯切割技术,相较爆破法及水钻法等传统工艺工期缩短20%~30%,综合成本降低18%,地表沉降控制在3mm以内。为滨海吹填区复杂地层联络通道施工提供了高效、低碳、安全的新方案。 展开更多
关键词 地铁 盾构 滨海吹填地层 联络通道 绳锯法 绿色施工 振动控制
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基于PCA联合改进k-均值聚类的地下管廊孔位监测
7
作者 杨骏涛 赵华 刘晓蒙 《微型电脑应用》 2026年第1期134-136,140,共4页
在地下管廊孔位监测领域引入数据挖掘方法,提出一种基于主成分分析(PCA)联合改进k-均值聚类的地下管廊孔位自动监测算法。利用压力传感器和磁感应传感器获得地下管廊孔位监测数据。利用PCA对多源数据进行降维和特征提取,获得低维主分量... 在地下管廊孔位监测领域引入数据挖掘方法,提出一种基于主成分分析(PCA)联合改进k-均值聚类的地下管廊孔位自动监测算法。利用压力传感器和磁感应传感器获得地下管廊孔位监测数据。利用PCA对多源数据进行降维和特征提取,获得低维主分量,构成特征向量。利用k-均值聚类对PCA获得的特征向量进行聚类分析,将其自动划分为“未穿线”“已穿线”和“浸水”3种状态,同时针对传统k-均值聚类初始聚类中心选取的难题,提出基于样本密度和邻域半径概念选择密度最大的样本作为初始聚类中心,以提升聚类性能。基于上海某缆线型管廊实测数据进行试验,结果表明,所提出的方法能够获得较高的孔位监测准确率,有效降低电缆入地之前的现场勘察、图纸查阅等事务,简化线路规划工作流程,提升工作效率。 展开更多
关键词 地下管廊 孔位监测 数据挖掘 主成分分析 K-均值聚类
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复杂条件下地下管线顶管技术的分析与应用
8
作者 李茄宝 石晓腾 《中国厨卫》 2026年第1期240-243,共4页
顶管技术因其对地面交通及周边环境影响小、施工效能高等优势,在复杂地质条件下的地下管线建设中得到广泛应用。然而,复杂的地质条件、邻近建(构)筑物及地下管线等因素,显著增加了顶管施工的技术难度。为此,文章以永福路综合管廊下穿福... 顶管技术因其对地面交通及周边环境影响小、施工效能高等优势,在复杂地质条件下的地下管线建设中得到广泛应用。然而,复杂的地质条件、邻近建(构)筑物及地下管线等因素,显著增加了顶管施工的技术难度。为此,文章以永福路综合管廊下穿福洲大道顶管工程为例,系统分析复杂条件下顶管施工的技术难点,并提出针对性的解决方案,旨在为类似工程提供技术参考与借鉴,促进顶管技术在复杂环境中的应用与深化发展。 展开更多
关键词 复杂条件 地下管线 顶管技术
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纤维增强塑料软管修复供水管道承压特性分析 被引量：4
9
作者 张海丰 何春良 +1 位作者 马保松 李健 《给水排水》 北大核心 2025年第1期146-152,159,共8页
结合压力管道受力特点,采用相关理论分析了修复后纤维增强塑料内衬软管和原管道的承压特性,并根据具体实例研究了不同条件下内衬软管和原管道的内压分担情况。研究表明,压力内衬软管与原管道紧密贴合时,内衬管道分担内压荷载能力与内衬... 结合压力管道受力特点,采用相关理论分析了修复后纤维增强塑料内衬软管和原管道的承压特性,并根据具体实例研究了不同条件下内衬软管和原管道的内压分担情况。研究表明,压力内衬软管与原管道紧密贴合时,内衬管道分担内压荷载能力与内衬材料的弹性模量和壁厚正相关。计算实例中的内压大于0.5 MPa后,纤维增强塑料内衬软管与原管道接触,二者共同承担内部压力。随着压力上升,内衬软管承压比例近似以乘幂函数曲线形式下降。采用纤维增强塑料软管进行半结构性修复时,应根据原管道的剩余承载能力,将内衬软管设计为独立承压型和共同承压型,设计使用年限应小于原管道的剩余使用寿命。 展开更多
关键词 供水管道 非开挖修复 承压特性 纤维增强塑料软管
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大跨度横椭圆形波纹钢管廊损伤评价中的地震动强度指标选取
10
作者 叶锡豪 苏明周 +1 位作者 祝子 郎坤 《振动与冲击》 北大核心 2026年第3期250-260,281,共12页
地震动强度指标(intensity measure,IM)是结构的损伤评价中一个重要环节,为获取波纹钢管廊结构的最优IM参数,以大跨度横椭圆形波纹钢管廊结构为研究对象,建立了4组土-波纹钢管廊结构相互作用有限元模型,结合拉丁超立方抽样技术和增量动... 地震动强度指标(intensity measure,IM)是结构的损伤评价中一个重要环节,为获取波纹钢管廊结构的最优IM参数,以大跨度横椭圆形波纹钢管廊结构为研究对象,建立了4组土-波纹钢管廊结构相互作用有限元模型,结合拉丁超立方抽样技术和增量动力分析方法,通过大量运算建立横椭圆形波纹钢管廊结构的易损性模型。以结构不同方向的相对变形率作为损伤指标(damage measure,DM),对21个常见IM参数的有效性、实用性、效益性进行考虑。同时引入随机森林(random forest,RF)算法模型和沙普利可加解释(Shapley additive explanations,SHAP)方法,讨论不同IM与DM的相关性。结果表明:考虑结构特性的速度型指标效益性最好,比值型指标表现最差,速度型指标的效益性明显优于加速度型指标以及位移型指标;速度型指标与DM相关性普遍较好,是适合用于大跨度横椭圆形波纹钢管廊结构损伤评价的IM;采用不同的DM会对易损性分析结果造成影响,推荐采用竖向相对变形率作为结构的损伤指标。 展开更多
关键词 波纹钢管廊结构 地震动强度指标(IM) 易损性分析 损伤指标(DM) 损伤评价
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盾构管廊隔板设置方式对结构力学性能影响分析
11
作者 裴行凯 伊欣 +1 位作者 周思超 李洪波 《地下空间与工程学报》 北大核心 2026年第1期270-278,共9页
为了探明不同的分舱隔板设置方式与连接节点形式对管廊结构的影响,采用有限元方法建立管廊结构模型,分析在地层荷载、地面超载以及设备荷载作用下分舱隔板简支和刚接时的管片结构内力,并通过室内试验与数值计算讨论了3种连接方式下边梁... 为了探明不同的分舱隔板设置方式与连接节点形式对管廊结构的影响,采用有限元方法建立管廊结构模型,分析在地层荷载、地面超载以及设备荷载作用下分舱隔板简支和刚接时的管片结构内力,并通过室内试验与数值计算讨论了3种连接方式下边梁中钢牛腿的力学性能及其对管片损伤的影响。结果表明:分舱隔板的施加将减小管片结构上半环的弯矩和轴力,同时增大下半环的弯矩与轴力,但隔板与边梁连接方式对管片结构力学特征的影响较小;边梁与管片采用钢牛腿+扩底锚栓的连接方式时管片表面开裂主要集中在最上排锚孔下侧,增加锚栓数量能有效控制管片开裂以及减小钢牛腿的最大位移,采用9根锚栓相较于6根锚栓牛腿最大位移最多减小了54.2%;在锚栓数量相同的情况下,增加锚栓列数能更好地减小管片内部混凝土损伤,以及控制牛腿变形。 展开更多
关键词 盾构隧道 综合管廊 分舱隔板 连接方式 力学性能
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基于赫巴流体的大型水平定向钻返浆流动模型
12
作者 王志宇 胡长明 +2 位作者 王培岩 杨超 梁慧 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第2期365-374,共10页
明确大型水平定向钻穿越工程中返浆的流动方向,对于精确计算泥浆循环最小需要压力、返浆流量以及钻孔压力等参数至关重要。基于赫巴流体提出了一个计算返浆流动方向及上述物理参数的理论模型,并通过工程实例验证了模型的有效性和适用性... 明确大型水平定向钻穿越工程中返浆的流动方向,对于精确计算泥浆循环最小需要压力、返浆流量以及钻孔压力等参数至关重要。基于赫巴流体提出了一个计算返浆流动方向及上述物理参数的理论模型,并通过工程实例验证了模型的有效性和适用性。分析了管道安装过程中泥浆循环最小需要压力、返浆流量和钻孔压力的变化规律。此外,对泥浆流变特性、偏心率、出入土点高差、扩孔循环以及扩孔级差对返浆流动的影响进行了参数分析。所提出的模型充分考虑了返浆流动方向、出入土点高差等因素,可为大型水平定向钻穿越工程的返浆流动提供一个有效分析工具。 展开更多
关键词 水平定向钻 返浆流动 赫巴流体 偏心环空 最小需要压力
原文传递
基于带压内窥检测的市政供水管道图像处理与缺陷特征研究 被引量：1
13
作者 宁超列 吴楠 白金超 《给水排水》 北大核心 2025年第3期139-146,共8页
基于某单位开展的市政供水管道带压内窥检测工作,通过搜集和整理带压内窥检测的图像数据,提出了一系列供水管道内部缺陷图像处理算法,并对某地区供水管道的内部缺陷特征进行了分类和评判研究。研究结果表明:由于环境光线、水流流速和管... 基于某单位开展的市政供水管道带压内窥检测工作,通过搜集和整理带压内窥检测的图像数据,提出了一系列供水管道内部缺陷图像处理算法,并对某地区供水管道的内部缺陷特征进行了分类和评判研究。研究结果表明:由于环境光线、水流流速和管道材质等因素的影响,导致缺陷图像容易掺杂一定的高斯噪声和脉冲噪声。同时,由于摄像头自带的灯光设备往往无法均匀照射到整根管道的内表面,导致检测获得的内部缺陷图像容易出现亮度不均衡的问题。因此,建议采用双边滤波方法去除带压内窥检测缺陷图像的高斯噪声与脉冲噪声,同时采用CLAHE算法对去噪后的缺陷图像进行对比度增强。基于处理后的图像,可将供水管道的内部缺陷分为结构性缺陷和功能性缺陷两类。其中,结构性缺陷主要包括腐蚀和管瘤两种,功能性缺陷主要包括气囊、杂质和异物三种。这五种缺陷类型在供水管道中出现的频率由高到低依次为:异物、腐蚀、管瘤、杂质和气囊。 展开更多
关键词 供水管道 内窥检测 缺陷特征 图像识别
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综合管廊内供热管道固定支架受力分析及计算
14
作者 李毅 《居业》 2026年第1期234-236,共3页
城市综合管廊作为现代市政基础设施的重要组成,其内部供热管道的结构稳定性直接关系到系统运行安全。固定支架作为限制管道轴向位移的重要构件,其受力情况受温差、内部压力及安装间距等多因素影响。本文基于热应力理论与管道力学原理,... 城市综合管廊作为现代市政基础设施的重要组成,其内部供热管道的结构稳定性直接关系到系统运行安全。固定支架作为限制管道轴向位移的重要构件,其受力情况受温差、内部压力及安装间距等多因素影响。本文基于热应力理论与管道力学原理,建立固定支架受力分析模型,结合实际工况进行参数化计算,并提出支架合理布设建议,以提升管廊热力系统在高温差工况下的运行安全性与结构适应性。 展开更多
关键词 综合管廊 供热管道 固定支架 热应力 受力计算
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老旧市政管网改造与升级关键技术研究
15
作者 李毅 《门窗》 2026年第2期181-183,共3页
老旧市政管网错综复杂,不仅运行效能低,还存在诸多安全隐患,亟须对其改造与升级。本文对此展开分析讨论时,需聚焦给水管网、排水管网、供热管网、燃气管网在改造升级时采取的关键技术。期望研究总结的技术要点,可为类似管网改造工程的... 老旧市政管网错综复杂,不仅运行效能低,还存在诸多安全隐患,亟须对其改造与升级。本文对此展开分析讨论时,需聚焦给水管网、排水管网、供热管网、燃气管网在改造升级时采取的关键技术。期望研究总结的技术要点,可为类似管网改造工程的建设提供有益参考。 展开更多
关键词 老旧市政管网 改造升级 给排水管网 供热管网 燃气管网
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地下管线规划设计智慧审批关键技术研究
16
作者 林亚萍 陈亮 《工程建设与设计》 2026年第3期127-129,共3页
针对南京市主城区地下管线建设项目审批实践,论文从工程管理与空间信息应用角度出发,构建以数据一致性控制、空间冲突自动识别和并行协同审查为核心的智慧审批技术路径。在统一审批数据口径的基础上,选取南京市典型建设情景构造30个地... 针对南京市主城区地下管线建设项目审批实践,论文从工程管理与空间信息应用角度出发,构建以数据一致性控制、空间冲突自动识别和并行协同审查为核心的智慧审批技术路径。在统一审批数据口径的基础上,选取南京市典型建设情景构造30个地下管线规划设计审批样本,对比分析传统审批流程与智慧审批流程在审批周期上的差异。结果表明,智慧审批模式可显著缩短审批总用时,尤其在空间条件复杂项目中表现出较好的周期收敛效果。 展开更多
关键词 地下管线 规划设计 智慧审批 空间冲突
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浅埋顶管施工对既有铁路影响分析
17
作者 苗宇滔 吴志昊 +3 位作者 廖华强 杨欣 李沛州 方焘 《内江科技》 2026年第2期83-84,87,共3页
以莆田火车站东侧下穿既有铁路顶管工程为背景,利用abaqus有限元软件对浅埋下穿既有铁路顶管施工过程进行了研究,分析了顶管施工对既有铁路轨道的应力变形的影响。结果表明,浅埋下穿既有铁路顶管施工会使轨道产生较大的应力和变形,轨道... 以莆田火车站东侧下穿既有铁路顶管工程为背景,利用abaqus有限元软件对浅埋下穿既有铁路顶管施工过程进行了研究,分析了顶管施工对既有铁路轨道的应力变形的影响。结果表明,浅埋下穿既有铁路顶管施工会使轨道产生较大的应力和变形,轨道的最大位移和最大剪力发生在顶管对称中心正上方位置。 展开更多
关键词 应力变形 浅埋顶管 abaqus有限元软件 既有铁路
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耦合管龄影响的供水管网水质优化研究
18
作者 张明媛 王阔 +1 位作者 刘晓丽 刘海星 《给水排水》 北大核心 2025年第11期144-151,共8页
为提升供水管网水质安全保障能力,提出了一种耦合管龄影响的多目标水质调度优化模型。首先,考虑到管龄对管壁氯衰减系数的影响,基于实验数据拟合构建了不同管材的管壁氯衰减系数与管龄的关系曲线,并建立了耦合管龄影响的管网氯衰减模型... 为提升供水管网水质安全保障能力,提出了一种耦合管龄影响的多目标水质调度优化模型。首先,考虑到管龄对管壁氯衰减系数的影响,基于实验数据拟合构建了不同管材的管壁氯衰减系数与管龄的关系曲线,并建立了耦合管龄影响的管网氯衰减模型。其次,构建了考虑管网水质安全与经济成本的水质调度优化模型,通过协同优化水泵参数及水厂与二次加氯点加氯量,生成兼具水质保障效能与经济可行性的调度方案。将优化模型应用于南方某城市大型真实管网,结果表明,优化后的调度方案能显著提升管网余氯水平,并通过二次加氯策略有效均衡管网余氯分布。此外,研究结果进一步证实了耦合管龄影响的氯衰减模型在高龄管网水质风险评估中的必要性。 展开更多
关键词 余氯衰减模型 管龄 水质安全 二次加氯 优化调度
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