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2026年第1期
• 水源与饮用水保障 •

基于水龄熵的供水管网可靠性及水质保障机制

作者:赵欣,王名豪,张飞,许丽芸,姜蕾,杨坤
作者单位:上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司;同济大学环境科学与工程学院
引用本文:赵欣, 王名豪, 张飞, 等. 基于水龄熵的供水管网可靠性及水质保障机制[J]. 净水技术, 2026, 45(1): 45-52.
摘要:【目的】本文以水龄熵为评价指标,构建供水管网可靠度评价模型,旨在通过评估管网可靠性,探究其与水质的关联关系,进而分析管网水质变化规律,为提升管网供水安全提供科学依据。【方法】本文构建了以水龄熵为核心的供水管网可靠度评价模型,通过分析不同工况下的管网拓扑结构,量化评估系统可靠度与水质参数包括水龄、余氯衰减速率等的变化特征。【结果】在同一试验管网中,针对不同的管网拓扑结构导致系统可靠度及水质变化,在13个工况中,工况2可靠度最高,可靠度为0.58,但其在稳定前的波动幅度较大;工况1系统可靠度与工况2相近,因两者拓扑结构接相近;工况5可靠度最低,可靠度为0.35,管网末端节点水龄熵增大。多路径节点可靠度较高,同时受流量分配及拓扑位置影响较大。在不同工况条件下,工况5水龄最高,系统中余氯衰减速率最高,随着系统路径数的增加,水量分配的不确定性增大。工况1和工况2系统余氯接近,而工况2系统余氯和出水点余氯水平高于工况5,在系统可靠度较高的情况下,余氯水平高于系统可靠度较低的工况。【结论】通过管网可靠性评估与水质变化分析,可揭示供水管网拓扑结构、系统可靠度与管网水质的内在关联,为优化供水管网设计及保障供水安全提供理论支撑。
关键词:水龄熵;拓扑结构;供水管网;可靠度评价;水质保障
基金资助:上海市“科技创新行动计划”启明星项目(22QB1401500)

收稿日期:2025-06-09 修回日期:2025-07-10 接受日期:2025-07-21

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