排水管網(wǎng)分形應(yīng)用研究.pdf

1、分形理論為研究復(fù)雜的非線性現(xiàn)象提供了強(qiáng)有力的手段。利用它不但能描述復(fù)雜的不規(guī)則現(xiàn)象，而且還可以構(gòu)造非線性的幾何體。城市排水管網(wǎng)的內(nèi)在規(guī)律大多都是非線性的，表現(xiàn)出一定的隨機(jī)性和不規(guī)則性，可以用分形理論來研究。 本文討論了管網(wǎng)存在分形特性，并解釋了其形成機(jī)制和度量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，建立了管網(wǎng)分形模型，編制了相應(yīng)的計(jì)算程序，可以計(jì)算出管網(wǎng)的分維數(shù)，并且引入了管網(wǎng)覆蓋形態(tài)相關(guān)概念，用來作為管網(wǎng)評(píng)價(jià)的指標(biāo)，為管網(wǎng)規(guī)劃布置提供依據(jù)。同時(shí)，利用重力

2、流枝狀排水管網(wǎng)與河流水系的相似性，提出了管網(wǎng)等級(jí)分形的概念，建立了管道等級(jí)分形模型，編制了合適的管網(wǎng)等級(jí)分形的計(jì)算程序，能夠方便的計(jì)算出重力流枝狀排水管道等級(jí)分形的參數(shù)。 對(duì)廣州市番禹區(qū)中心城區(qū)中心區(qū)、東區(qū)、南區(qū)、西區(qū)和北區(qū)的污水及雨水管道系統(tǒng)的覆蓋度D(即分維值)和覆蓋深度，進(jìn)行了計(jì)算，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行了分析。分維值越高，表示管網(wǎng)覆蓋度就越好，管線分布也越均勻。同時(shí)，管網(wǎng)覆蓋深度越小，則說明每隔更短的距離就有一條管線通過。

3、 另外，對(duì)西安市南郊、漢中市：商洛市和榆林市開發(fā)區(qū)的污水管網(wǎng)的分枝比rb、長度比r1和等級(jí)分維值D進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明：重力流枝狀排水管道系統(tǒng)分枝比rb為3～5之間；重力流枝狀排水管道系統(tǒng)長度比r1在1.5～3之間；空間等級(jí)維數(shù)D都在2左右，從一定程度上，符合等級(jí)維數(shù)為一個(gè)趨于2的理論值的結(jié)論。 本文對(duì)城市排水管網(wǎng)分形的研究，旨在為新建或改擴(kuò)建管網(wǎng)布局規(guī)劃提供新的思路和方法，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)以及城市發(fā)展等的研究也有一定的參考價(jià)值。本