城市供水管网抗震能力分析及性能化设计方法研究任务书任务书1.任务背景和意义城市供水管网是城市基础设施的重要组成部分，是连接水源与水用户的生命线。然而，地震等自然灾害给城市供水系统带来的巨大威胁，极易导致管网破裂、漏水、断裂等问题，给城市带来不可估量的经济损失和社会影响。为此，本研究拟从城市供水管网的抗震能力和性能化设计两个方面入手，提高城市供水管网的稳定性和安全性。2.研究内容和任务分配2.1抗震能力分析本研究拟通过对城市供水管网抗震能力的分析来指导我们建立抗震能力的评价体系和提高其稳定性的技术措施。任务分配如下：（1）收集城市供水管网的资料和地震数据，确定管网的系统特性和地震作用下产生的力学反应。（2）建立城市供水管网的动力学模型，通过数值计算得出发生地震时管网的弯曲变形、应变、应力等参数。（3）定量评价城市供水管网抗震能力，制定分级标准，提高城市供水管网在地震中的抵御能力与应对能力。2.2性能化设计方法研究本研究拟通过制定性能化设计方法，以管网的设计进行改进和创新，提高其在抗震、耐久、节能、安全等方面的性能。任务分配如下：（1）分析城市供水管网的现状和问题，制定性能化设计的技术指标和目标。（2）利用系统工程与模拟评估等方法，结合城市特点，城市供水用水情况和市场需求等因素，开发新型的设计方案和技术路线。（3）对新方案和路线进行评估，得出优化方案并制定相关技术标准，促进城市供水管网的优化和长足发展。3.研究成果的预期（1）建立既考虑力学参数又有经济效益和环境效益的性能化设计方法，为城市供水管网的性能化设计提供了可行性技术路线。（2）推出适应分级标准的城市供水管网抗震设计方案。（3）建立了基于数值计算分析模型的城市供水管道抗震性能评价方法。（4）形成了成果论文，向相关领域的实践管理者、管理工程师、研究人员、学生等提供了相应的技术支持和优秀的研究实例。4.研究计划安排阶段一：调研与文献综述（4周）主要任务：前期调研、文献搜集、分析现状和问题。阶段二：城市供水管道抗震模型的建立和性能化设计方案开发（12周）主要任务：建立动力学模型，评估城市供水管道的抗震性能，开发新的性能化设计方案以确保供水管道系统的性能。阶段三：性能化设计的评估与优化（8周）主要任务：开展性能化设计的评估，梳理和分析评估结果，探究设计的解决方案。阶段四：最终报告的撰写（4周）主要任务：在研究成果的基础上，编写研究报告，分享相关成果、经验和方法的应用。5.研究组织与管理本研究由有关研究机构和技术支持部门及研究团队组成：（1）研究机构：城市供水部门、建筑水利工程学院、管理系统市政设计研究所。（2）研究团队人选：召集人、主任研究员和科学研究员共十名，研究工程师和开发工程师共八名。6.预算本研究将涉及多方面的费用，预算将包括文献资料费、实验材料、人员薪酬和差旅费等，预期总预算为500万元人民币。7.参考文献[1]杨忠平,宋雅玉(2008).城市供水管道地震灾害及其抗震设计,城市环境与城市生态,2:65-68[2]Hollywell,M.R.,&Murphy,W.L.(1998).Proposedseismicdesignrequirementsforlarge-diameterwaterpipelinesbasedonperformanceobjectives.Earthquakespectra,14(2),331-345.[3]韩文美,林明欣(2000).华北地区供水管道抗震性能研究.建筑科学,9:66-69[4]Krähling,J.,Frölich,S.,&Matthiesen,D.(2018).Seismicdesignandvulnerabilityassessmentofwatersupplysystems.InHandbookofSeismicRiskAnalysisandManagementofCivilInfrastructureSystems(pp.523-547).Springer,Cham.[5]丁莲芝,李德源,马海艳,赵阳(2014).利用受限编码方法进行城市供水管道网络优化设计,工程科学学报,36(11):1558-1566