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基于火灾风险的旅游城镇供水管网改造优化探讨

日期:2021年11月13日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:589
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202110251940182820 论文字数:62555 所属栏目:工程管理论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis
相关标签:工程管理论文
况下供水管网优化设计方法。与传统方法相比,该方法在可靠性方面,考虑了实际火灾风险和区域火灾风险差异,综合管网最大消防供水能力与建筑实际消防需水量两方面确定消防设计流量,并通过火灾风险评估,在不同片区构建消防工况进行消防校核,使设计方案满足不同消防工况下的消防供水要求;在经济性方面,将不同消防工况下最小水压和消防设计流量作为约束条件,以管网中所有管道管径作为决策变量,构建以管网造价为目标函数的优化问题,采用择优排序差分进化算法求解满足不同 消防工况且经济上最优的设计方案。其步骤如图 5.1 所示,主要分为五步:

步骤 1:对旅游城镇进行消防片区划分,此时应兼顾各片区服务功能和建筑物构造特点,其目的是区分不同区域火灾风险及与之对应的消防需水量。

  步骤 2:在不同片区中选取典型着火建筑物,考虑到旅游城镇火灾会导致巨大经济损失及社会负面影响,本研究选取片区内火灾损失最大的建筑作为典型建筑。

步骤 3:对典型着火建筑进行资料收集,并采用 ISO 法计算其消防需水量,需要收集的建筑资料可具体参见 2.3 节内容。

步骤 4:典型着火建筑消防工况及供水场景构建,选取几个着火建筑物就构造几个消防工况下的供水场景,但管网设计时还需满足最大时用水需求,故需多设置一个最大用水时的供水场景。

步骤 5:择优排序差分进化算法求解供水管网改造优化问题,将不同消防工况下最小水压和消防设计流量作为约束条件,以管网中所有管道管径作为决策变量,构建以管网造价为目标函数的优化问题,得到改造优化的设计方案。 

图 5.1  所提出改进方法的流程图

图 5.1  所提出改进方法的流程图

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第六章  总结与展望


6.1  主要工作和结论

在对火 灾 风 险和区 域火灾 风险差异 都大的 旅 游城镇供水 管网进行 改造优化时,传统方法得到的设计方案可能无法达到预期消防目的且不经济。针对上述问题,本研究借鉴了国内外研究者在相关领域的成果,结合具体管网实例,进行基于火灾风险的旅游城镇供水管网改造优化研究,主要工作及结论如下:

(1)基于火灾风险的旅游城镇消防需水量计算研究。为得到更加符合火灾实际情况的消防需水量,本文基于现有研究成果,选用古斯塔夫法对某旅游城镇建筑进行火灾风险评估,得到 A 博物馆的 GR 为 0.95、IR 为 9.0,B 客栈的 GR 为1.04、IR 为 4.0,C 楼的 GR 为 2.00、IR 为 9.0,D 院的 GR 为 1.23、IR 为 8.0;进一步,根据火灾风险评估结果,在不同片区中选取典型着火建筑物,选取 ISO法对其进行消防需水量计算,得到 A 博物馆、B 客栈、C 楼和 D 院 4 个典型建筑物的实际消防需水量分别为 78.75L/s、78.75L/s、141.75L/s 和 94.5L/s。

(2)基于水力模型的市政管网消防供水能力评估。基于现有研究成果,首先,对市政管网水力模型基本原理和消防供水能力评估基本原理进行介绍;其次,通过分析对比建模软件和消防供水能力评估方法,选取 Water  GEMS 进行水力模型构建和消防供水能力评估;最后,结合实际案例,对云南省 LJ 市供水管网的管径分布、节点标高、消火栓消防供水能力以及管网控制点水压变化情况等进行分析,得出 B 区(DY 古镇)供水管网消防供水能力普遍⩽30L/s,远小于典型建筑实际消防需水量,无法满足消防安全要求,故选取该部分供水管网作为改造优化对象。

参考文献(略)