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The Management of underground pipeline

作用下，其裂缝末端会出现较大的应力集中。 离管道，形成向外弹射作用最终导致爆管。
裂缝末端位置超过一定裂缝长度，末端集中 （4）本次爆管事件发生在道路交叉口附

应力随着管内水压的增大而增大。当裂缝末 近交叠管道区域，采用有限元分析重点对供

端位于管道断面第二象限（30°＜θ≤120°） 水管道的爆管形成机理和物理过程进行了模
时，裂缝区域集中应力出现在裂缝末端内壁 拟研究，实际管道运行中由于第三方活动破

处；当裂缝末端位于管道断面第三象限（0 坏、外部车辆荷载作用以及天气温度剧烈变
＜θ≤30°）时，集中应力出现在裂缝末端外 化等多种因素综合影响，供水管道爆管事件

壁处；上述裂缝会在应力集中作用下沿着薄 发生的物理机制和形成过程十分复杂，后续

弱部位发展，且前者集中应力随管内水压提 还有待深入研究。同时，考虑本次爆管事件
高而提高的增速大于后者情况。 发生的区域及交叠管道运行安全，如供水爆

（2）供水水管管道发生开裂后其临界 管造成燃气管道破坏进而泄漏爆炸或燃气泄
破坏水压的大小随裂缝断面圆周角θ的增大 漏爆炸造成供水管道爆管等相互影响问题，

而降低。θ从20°增加至30°，临界破坏水压 将会引起严重的事故或灾害，因此，应引起高

迅速从321.4kPa减少至170.8kPa，达到了实际 度重视并定期组织开展检测监测和重点防护
运行中的内水压力。其中，当θ=26°，28°时， 保护。

其对应临界破坏水压下降至事故管道的实
参考文献
测工作水压范围内（200~250kPa）；θ=45°、
[1] 黄璐，李树平，侯玉栋等.2011年国内网络新闻报道
60°和90°时，临界破坏水压随θ的增加缓慢
给水爆管分析[J].公共安全，2012，02（27）：5-10.
下降，最小可降至供水管网运行的最低压力
HUANG Lu，LI Shuping，HOU Yudong，et al.
140.9kPa。因此，根据现场情况和管道破坏裂 Analysis of domestic web news reported burst events on

口腐蚀程度推断，本次爆管事件管道的初期 water distribution system in 2011[J].Public Security，
裂缝位置至少达到θ=26°。 2012，02（27）：5-10.

（3）通过对爆管管道破口形成的动力 [2] 赵子威，李树平，周艳春等.2013年国内网络媒体报

模拟显示，管道一旦有初期裂缝，其末端在荷 道给水管网爆管事件分析[J].净水技术，2014，33（s1）：
载作用下会形成应力集中，且会超过管材受 11-16，24.
ZHAO Ziwei. LI Shuping. ZHOU Yanchun，et al.
拉极限强度，从而引起裂缝向管道受拉薄弱
Analysis of burst events in water distribution system
区（管顶方向）继续发展，同时开裂等管道在
reported by domestic web media in 2013[ J].Water
内水压力作用下，裂缝沿着管道管顶方向发
Purification Technology，2014，33（s1）：11-16，24.
生撕裂，已开裂的管片发生向外转动，最终裂
[3] 戴天娇，董怡红.四平路溧阳路水管爆裂积水蔓
缝在管顶沿管道轴向发展至贯通裂缝形成破 延 周边道路实施临时改道措施[N/OL].（2017-11-

口，此时，管道将发生开裂的管体残片完全脱 16）[2018-01-04]http：//sh.eastday.com/m/20171116/

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