面向韧性城市资产管理的供水管网更新优化研究

作者：李卓斌 林吾威 张震祺 胡煜琪 胡朦 宓科佳 谢延景 俞志龙

单位：1 宁波市水务环境工程建设有限公司运维分公司 , 宁波 315100 2 宁波广强机器人科技有限公司 , 宁波 , 315000

邮箱：

中文摘要：在城市更新与老旧小区改造的宏观背景下，南方沿海计划单列市的供水管网面临高湿度、高盐分腐蚀环境与高强度 开发活动的双重压力，管网系统性更新需求迫切而资金约束显著。为实现有限资源下管网整体可靠性与韧性的最大化提升， 本研究提出一种面向韧性城市资产管理的数据驱动决策框架。该框架首先融合管道内窥检测、声波 / 压力漏损监测等多源 动态状态数据与管网 GIS 静态属性数据，构建适应南方气候与地质特点的管道健康状态综合诊断模型。其次，引入涵盖直 接经济损失、社会服务中断、环境影响及恢复难度的多维失效后果评估体系，特别考量了沿海城市地面塌陷、交通拥堵等 连锁风险。在此基础上，建立以“管网系统风险最小化”和“更新投资效益最大化”为核心的双目标优化模型，并耦合遗 传算法进行求解，科学输出不同管段“立即更换”、“计划修复”、“加强监测”的更新优先序列与最佳干预时机。以南 方 S 计划单列市某典型老旧滨海片区管网改造为例的案例分析表明，该方法能精准识别仅占管网总长 15% 却贡献超过 50% 系统风险的关键管段。在 1.2 亿元年度更新预算约束下，优化方案相较于传统的“管龄优先”经验法，可使管网系统综合 风险降低幅度提升 31.5%，单位投资风险降低率提高 42%，为高密度、高价值城市更新区的科学、精准、高效管网资产管 理提供了可操作的决策工具。

中文关键词：城市更新；供水管网；多目标优化；资产管理；韧性城市

英文摘要：

英文关键词：