李化雨,吴 珊,侯本伟,程玉林

(北京工业大学 建筑工程学院，北京 100124)

随着城市规模的扩张，供水管网规模渐增，结构无序性加剧，易带来运行调度不便、漏损率过高等问题.供水管网分区管理是应对这些问题的有效手段[1].管网的分区方法可分为人工经验方法和计算分区方法[2].人工经验方法主要依据自然地理边界或人为屏障作为区域边界，结合人的主观经验进行分区.计算分区方法多基于图论和复杂网络理论创建.人工经验方法适应于在建设前即有分区考虑的新建管网或边界明确的现状管网，但是对于复杂现状管网，分区方案难于制定.而计算分区方法可以有效保障分区的科学性和便捷性，对于复杂现状管网实现区块化的新型管理模式具有重要意义.

计算分区方法中，以深度优先搜索或广度优先搜索为基础，寻找管网系统中的强连接结构，并据此分区的算法[3-4]出现较早且有持续性应用；以模块度增加为评判标准，衡量区域内部连接紧密性的社区发现算法[5-6]是较为经典的方法；利用特征值和特征向量挖掘管网系统特征的谱聚类算法[7-8]是近年来的研究热点.此外，还有以能量损失最小化为核心的最短路径算法[9]、以平衡各分区信息为核心的图划分算法[10]等.然而这些方法缺乏系统性的比较，分区实践时难以选择合适的方法.现有少数比较研究[11-12]忽略了不同管网之间固有特征的差异，仅就1～2个特定案例对特定指标简……