基于时频卷积神经网络的供水管道漏损识别

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作者 赖凌轩 柳景青 +1 位作者 周一粟 李秀娟 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第1期196-204,共9页

现有供水管道漏损检测研究不能判断漏损压力,为此依托全尺寸管网漏损中试实验平台采集管道声信号,提出基于窗参数优化的短时傅里叶变换和卷积神经网络的供水管道漏损压力识别模型.对于相同面积、不同形状的漏口,采用短时傅里叶变换处理... 现有供水管道漏损检测研究不能判断漏损压力,为此依托全尺寸管网漏损中试实验平台采集管道声信号,提出基于窗参数优化的短时傅里叶变换和卷积神经网络的供水管道漏损压力识别模型.对于相同面积、不同形状的漏口,采用短时傅里叶变换处理声信号,得到包含三压力水平下漏损特征的二维时频谱图,作为卷积神经网络的输入.在窗参数和网络超参数优化的基础上,构建漏损压力识别模型.实验结果表明:所提模型总体识别准确率为95.2%,高、中、低压漏损工况识别准确率为93.5%、92.9%、92.4%;相比传统机器学习模型,所提模型识别漏损和压力准确率更高,可用于实际供水管网的漏损压力识别. 展开更多

关键词 供水管道 漏损压力识别 声信号监测 短时傅里叶变换 卷积神经网络 窗参数优化

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大型注水管网最优运行模式判别规则及参数优选方法研究

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作者 范路 陈烁宇 +3 位作者 刘董宇 单杰 王劭翡 宋长山 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期58-64,共7页

注水管网的能耗是整个注水系统的能耗中有一个重要因素,体现在管网选用的运行模式以及参数优化2个方面。通过对大量注水数据的计算与评价,发现运行模式的选择与整个注水系统中各单井的压力分布特征有密切关系,据此形成了注水系统最优运... 注水管网的能耗是整个注水系统的能耗中有一个重要因素,体现在管网选用的运行模式以及参数优化2个方面。通过对大量注水数据的计算与评价,发现运行模式的选择与整个注水系统中各单井的压力分布特征有密切关系,据此形成了注水系统最优运行模式的五条判别规则。根据这些规则可以确定注水系统最优运行模式的选择方法和寻优计算步骤,并给出了不同模式的数学模型及运行参数的优选方法。在此基础上开发了注水系统最优运行模式智能判别软件,软件可以根据需要修改其运行参数,变换运行模式,便捷地模拟运行各种模式状态下的能耗情况,以寻找注水管网最优运行方案。最后通过一个计算实例演示如何通过改变运行模式和参数得到了一个能耗较低的方案。此结果表明本方法可以作为大型注水管网选择最优运行模式与参数优化的有效手段。 展开更多

关键词 注水管网 最优模式判别规则 增压模式 分压模式

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供水管网漏损控制方法与应用成效分析 被引量：1

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作者 王娴 陶涛 严国 《净水技术》 CAS 2024年第9期54-62,共9页

随着经济社会发展,城镇化进程加快,水资源供需矛盾短缺日趋严重,而城市供水管网漏损,是目前困扰节水的难题之一,供水管网漏损控制已成为“十四五”城市供水行业的重点工作之一。文章简要介绍了供水管网漏损的原因和主要控制方法。重点... 随着经济社会发展,城镇化进程加快,水资源供需矛盾短缺日趋严重,而城市供水管网漏损,是目前困扰节水的难题之一,供水管网漏损控制已成为“十四五”城市供水行业的重点工作之一。文章简要介绍了供水管网漏损的原因和主要控制方法。重点结合水司自身特点,分析了实际工程应用成效,主要包括:推进独立计量区(DMA)进行的夜间最小流量监控;开展日常巡检及周期性检漏;定期开展水表轮换;改造老旧管网;布设管网压力监测点;加装水池水箱远程监控。而通过各种不同控制手段的结合使用,有效地控制了管网漏损,2023年综合漏损率降低为10%,研究成果以期为各水司供水管网的漏损控制提供指导和借鉴。 展开更多

关键词 供水管网 独立计量区(DMA) 管网检漏 水表轮换 管网改造 管网压力监测

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供水管道压力调控对漏水量影响的试验研究 被引量：8

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作者 吴珊 刘彦辉 +2 位作者 张申海 王维燕 马则中 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2007年第3期27-29,共3页

在某城市供水管网中,以消火栓模拟管道漏水点,利用减压阀在供水高压区进行管道压力调控,分析不同管径的管道压力变化对漏水量的影响,以及不同减压区间的漏水率降低效果。试验结果表明,压力管理是一种行之有效的漏损主动控制方法,利用减... 在某城市供水管网中,以消火栓模拟管道漏水点,利用减压阀在供水高压区进行管道压力调控,分析不同管径的管道压力变化对漏水量的影响,以及不同减压区间的漏水率降低效果。试验结果表明,压力管理是一种行之有效的漏损主动控制方法,利用减压方式供水在优化管网运行条件的同时,可以有效地减少管网漏水量;漏水量与管道压力呈指数规律变化,该指数随减压阀所安装管道的直径不同而异;降压减漏效果对相同管径的管道在高压区更有效,而对基本相同的压力降压范围,管径越大效果越明显。实际操作中采用何种减压方式及降压范围和管段须结合管网具体情况优化选择。 展开更多

关键词 供水管网 漏水量 管道压力 压力调控

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煤层气地面集输管网的瞬态水力热力计算模型 被引量：5

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作者 高杰 梁永图 +3 位作者 何国玺 李岩松 方利民 王博弘 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期108-114,共7页

煤层气特有的排水采气特性与煤层气区块复杂的地形条件,都极易导致凝析水在煤层气管网低洼处聚集,致使管网压力波动更加明显而频繁,给管网安全运行与维护带来了较大的隐患。为此,基于两相流水力热力相关计算公式,利用管网节点法与大型... 煤层气特有的排水采气特性与煤层气区块复杂的地形条件,都极易导致凝析水在煤层气管网低洼处聚集,致使管网压力波动更加明显而频繁,给管网安全运行与维护带来了较大的隐患。为此,基于两相流水力热力相关计算公式,利用管网节点法与大型稀疏矩阵的求解方法,建立了煤层气集输管网的瞬态水力热力计算模型。综合考虑管网所在地区的地形起伏情况,对不同时间条件下的管网各节点参数进行了计算,从而明确了煤层气地面集输系统水力热力参数随时间与集输距离的变化规律。结果表明:(1)各管沿线的质量含气率逐渐下降,持液率不断上升,并受到地形起伏的影响而发生较大波动;(2)积液多存在于管路前端地势低洼处的初始上坡段,并且在管网清管后运行20 h时低点持液率超过高点持液率的1.5倍;(3)随着管路的延长,气相流速不断增大,沿线饱和含水率不断减小;(4)管路全线压力随时间的增加而逐渐下降,在地形起伏明显的地区,受持液率变化的影响,压力也发生了小范围的波动;(5)积液的产生是导致管网压力波动的主要原因。 展开更多

关键词 煤层气 集输管网 排水采气 瞬态计算 压力特性 管流分析 持液率 管路积液 压力波动

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泄漏检测信号滤波技术比较 被引量：2

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作者 郭新蕾 杨开林 郭永鑫 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2007年第6期94-98,共5页

通过泄漏检测模型试验分析测量信号中的噪声来源,在对比研究传统小波去噪、改进神经网络去噪、最小二乘拟合去噪等方法在实测数据中去噪效果的基础上,借鉴神经网络反向传播学习算法的思路,提出了信号预滤波结合阈值自学习小波去噪的综... 通过泄漏检测模型试验分析测量信号中的噪声来源,在对比研究传统小波去噪、改进神经网络去噪、最小二乘拟合去噪等方法在实测数据中去噪效果的基础上,借鉴神经网络反向传播学习算法的思路,提出了信号预滤波结合阈值自学习小波去噪的综合滤波方法。该方法通过对恒定状态下带噪压力信号阈值自学习使得重构信号与期望输出均方误差最小来获得单一工况下的最佳去噪阈值,再将此阈值用于同一工况下整个时间段的去噪,这样根据不同工况下得到的最佳阈值可以获得最优输出。数值计算结果比较表明该方法对噪声的抑制作用明显,比传统小波去噪、改进神经网络去噪等方法效果更好。 展开更多

关键词 管道泄漏检测 输水管道 压力信号 滤波 小波去噪 神经网络

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定远县吴圩水厂管网监控系统构建与应用

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作者 李晓琴 唐全胜 +2 位作者 余和俊 胡孟 李江华 《中国水利》 2015年第15期50-52,共3页

吴圩水厂管网监控系统采用压力敏感度经验分析方法在配水管网大管段交叉处、管网末梢最不利点、主要用水区域等管段建设了19个压力监测点。系统基于无线通信方式实时采集配水管网监测点的压力值,对配水管网路由、管道信息与采集数据进... 吴圩水厂管网监控系统采用压力敏感度经验分析方法在配水管网大管段交叉处、管网末梢最不利点、主要用水区域等管段建设了19个压力监测点。系统基于无线通信方式实时采集配水管网监测点的压力值,对配水管网路由、管道信息与采集数据进行分图层可视化展示;通过数据分析进行压力突变、低值、高值、通信中断等报警;对水厂基本信息、采集数据进行分析、查询、图表生成、报表等信息管理。系统采用地图引擎技术、Ajax技术与双层实时数据表,提高系统访问速度与数据实时性;优选性价比与防护等级高的压力传感器,降低建设成本;组态软件支持远程异地维护,降低运行维护费用;支持多种接口,满足与区域级监管系统快速对接的需求。 展开更多

关键词 管网 压力 监控 吴圩水厂

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新型深水管道切管机设计与样机试验

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作者 郭士清 王立权 +1 位作者 弓海霞 尚宪朝 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期136-142,共7页

针对深水X70级管道维修时管道切断与倒角机具二次定位困难、作业效率低的问题,提出了"一次"装夹,即可完成管道切断、倒角作业的新型深水管道切管机设计方案。该机具采用立铣方法完成切断管道、外倒角作业,采用波纹刃钻铣鍯复... 针对深水X70级管道维修时管道切断与倒角机具二次定位困难、作业效率低的问题,提出了"一次"装夹,即可完成管道切断、倒角作业的新型深水管道切管机设计方案。该机具采用立铣方法完成切断管道、外倒角作业,采用波纹刃钻铣鍯复合刀具,解决了切断深水X70级管道时夹刀的技术难题;采用拱孔式双摇杆自定心管道夹紧装置设计方案,解决了作业时机具旋转刀盘与管道轴线偏心的技术难题。在此基础上,设计了自动补偿海水压力的液压系统,完成了样机的研制与陆上作业性能试验。结果表明该机具能够实现"一次"装夹,可以满足切割深水X70级高强度管道时不夹刀、切管时间短、倒角均匀的作业要求,从而为工程样机的研制奠定了技术基础,对实现深水管道维修作业机具的国产化具有重要意义。 展开更多

关键词 深水管道维修 切管机 切断 倒角 自定心夹紧装置 压力补偿 样机试验

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基于混合蛙跳算法的自压微灌管网系统优化设计 被引量：5

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作者 尚洪彬 桂子钦 +2 位作者 段晓宁 胡明宇 何武全 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期131-137,共7页

【目的】解决自压微灌管网系统布置与管径优化设计的问题,节省工程投资造价。【方法】以新疆某灌区一微灌工程为研究对象,以微灌系统中各级管道的管段长度、管径为决策变量,支毛管允许水头差、工作压力、管径、流速等为约束条件,以管网... 【目的】解决自压微灌管网系统布置与管径优化设计的问题,节省工程投资造价。【方法】以新疆某灌区一微灌工程为研究对象,以微灌系统中各级管道的管段长度、管径为决策变量,支毛管允许水头差、工作压力、管径、流速等为约束条件,以管网总投资最小为目标,分别建立了双向毛管布置和单向毛管布置的自压微灌管网数学模型,并采用混合蛙跳算法进行求解,优化管网的布置及各级管道的管径。【结果】该优化设计方法对自压微灌管网系统能够实现管网系统布置与管径的同步优化,优化设计后的方案干管段数减少,干管每一段的长度和每条支管长度增加,部分管段管径减小,所需总投资为469 129.3元,与依据相关规范和经验进行设计的原方案相比,管网投资降低了21.5%。【结论】该优化设计方法所得的优化结果节省投资明显,混合蛙跳算法收敛性能稳定,计算速度较快,具有较高的计算精度,对水源有保证、地面坡度不大且较为均匀的自压微灌管网系统的优化设计具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 自压微灌管网 管网系统布置 管径优化 混合蛙跳算法

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油田注水管网系统分压临界值与增压方案技术研究 被引量：1

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作者 洪兵城 高胜 +1 位作者 冯志鹏 靳筱宣 《油气田地面工程》 2023年第4期57-61,68,共6页

随着油田开发进入后期,早期建设的注水管网面临很多问题,已经无法满足现场实际生产需要,亟需对其进行优化改造。对注水管网分压临界值与增压方案进行研究:建立了分压改造能耗模型和成本模型,通过对两种分压模型进行对比讨论,并采用智能... 随着油田开发进入后期,早期建设的注水管网面临很多问题,已经无法满足现场实际生产需要,亟需对其进行优化改造。对注水管网分压临界值与增压方案进行研究:建立了分压改造能耗模型和成本模型,通过对两种分压模型进行对比讨论,并采用智能优化中的遗传算法分别进行计算分析,确定了最优分压临界值;而对于增压方案技术的研究,提出了单增压站和双增压站两种增压注水方案,并利用K均值聚类算法来自主确定增压站最优分布。结果表明:建立能耗和成本两种分压模型作为期标函数,通过遗传算法算得出分压临界值的计算方法,可为油田注水管网分压方案提供重要科学依据。通过实例分析可知,针对高压井的注水方案与利用聚类算法确定增压站分布的计算方法,对油田注水管网改造具有一定的借鉴意义,不仅提高了注水管网的注水效率,降低了总体能耗,而且具有一定的经济效益。 展开更多

关键词 注水管网系统 分压临界值 增压方案 遗传算法 K均值聚类算法

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伊犁河南岸灌区自压输水管网试运行存在的问题及对策 被引量：1

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作者 刘小飞 王健 母利 《人民珠江》 2017年第11期103-106,共4页

农业用水是新疆水资源的最大用户,自压管道输水因其输水利用系数高、使用年限长等优点作为高效节水灌溉技术在新疆应用广泛。针对现状管网后期运行管理经验缺乏、运行管理不到位的突出问题,已严重影响灌区管网系统的安全有效运行,以自... 农业用水是新疆水资源的最大用户,自压管道输水因其输水利用系数高、使用年限长等优点作为高效节水灌溉技术在新疆应用广泛。针对现状管网后期运行管理经验缺乏、运行管理不到位的突出问题,已严重影响灌区管网系统的安全有效运行,以自压输水管网在新疆伊犁河南岸干渠20干管试运行中存在的水质、过滤系统、运行管理等方面的问题进行分析,通过改变疏导洪水方式、增设拦污网、修建沉沙池、合理配置过滤器和强化运行管理等措施解决管网运行管理阶段出现的严峻问题,通过探索和总结设计、运行管理方面的经验,为自压输水管网的建设打下基础,为新疆类似灌溉工程提供借鉴。 展开更多

关键词 自压输水管网 水质 过滤系统 伊犁河南岸灌区

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地埋输水管材在自压管道系统中的比选和应用 被引量：2

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作者 雷小虎 刘焕芳 +1 位作者 王健 刘贞姬 《低温建筑技术》 2018年第2期28-31,共4页

在供水管线工程中,供水工程管道投资一般占工程投资的1/2以上,管材费用约占管道工程投资2/3甚至更多,合理选择管材的种类对工程的安全及投资具有重大意义。本文以察布察尔县自流灌区管材的比选为例,就管材在水力特性、水头损失、综合造... 在供水管线工程中,供水工程管道投资一般占工程投资的1/2以上,管材费用约占管道工程投资2/3甚至更多,合理选择管材的种类对工程的安全及投资具有重大意义。本文以察布察尔县自流灌区管材的比选为例,就管材在水力特性、水头损失、综合造价、运行管理等方面进行定性分析,总结管材优缺点及在工程中的使用情况进行探讨,为大中型灌区自压管道管材的选择提供依据。 展开更多

关键词 自压输水管网 管材 比选 玻璃钢管

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姬塬油田降低注水管网管损技术

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作者 程忠钊 董巍 王绍平 《石油工程建设》 2015年第6期34-36,共3页

当注水系统管网末端的管损超出一定范围时,不仅会造成管网效率偏低,更严重的是会造成注水井欠注,制约采油井的正常生产。介绍了姬塬油田JS注水站注水管网末端管损偏大的问题,分析了地形条件、注水管径、注水半径、干线水量的分布、管道... 当注水系统管网末端的管损超出一定范围时,不仅会造成管网效率偏低,更严重的是会造成注水井欠注,制约采油井的正常生产。介绍了姬塬油田JS注水站注水管网末端管损偏大的问题,分析了地形条件、注水管径、注水半径、干线水量的分布、管道局部压力损失等对管损的影响,提出了敷设注水复线、更换部分注水管道、注水量二次调配等技术改造措施,并论述了措施实施的效果。实践表明,针对管损影响因素经过了一系列的管网改造后,注水管网管损平均降低了2.8 MPa,姬塬油田平均注水单耗下降为0.6kWh/m^3,注水井配注合格率达到了99%。 展开更多

关键词 姬塬油田 注水管网 管损 管网改造

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水力模型在城市供水管网施工改造中的应用研究 被引量：2

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作者 郑重 宋亚路 张瑞涛 《水电站机电技术》 2023年第6期1-3,138,159,共5页

针对城市平均管网漏损率居高不下,达不到区域居民对水量与水压的要求等问题,结合规划方案,建立区域供水管网水力模型,对新建管网进行优化。通过EPANET,对研究区内68.696 km的新建管网进行概化,管网粗糙系数取值145,水源取定水头,计算总... 针对城市平均管网漏损率居高不下,达不到区域居民对水量与水压的要求等问题,结合规划方案,建立区域供水管网水力模型,对新建管网进行优化。通过EPANET,对研究区内68.696 km的新建管网进行概化,管网粗糙系数取值145,水源取定水头,计算总历时24 h,时间步长15 min;分别采用研究区域北部新增加压泵站、不增设加压泵站两种不同的工况,来模拟分析研究区域供水管网压力的变化;实践应用表明,通过模型模拟和优化设计,研究区域增设加压泵站后,满足了区域居民对水量与水压的要求,但在后续施工改造中,需在南部管网中增加减压阀,减压供水。通过本次模拟计算,为后续工程设计、施工改造和运行管理提供科学依据。 展开更多

关键词 水压不足 管网水力模型 优化设计 施工改造

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文峪河百金堡园区供水工程管线设计中的几点体会 被引量：2

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作者 庞月珍 《山西水利科技》 2011年第2期45-46,48,共3页

通过文峪河百金堡供水工程的管道设计,列出了对自压地下输水管道设计中重要问题的心得和体会。

关键词 自压输水管道 选线 纵断设计 管材 管径

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基于阀门隔离区域的供水管网管道故障韧性评价模型

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作者 康引引 杨坤 +1 位作者 刘俊 宋朝阳 《净水技术》 CAS 2023年第10期131-138,共8页

应用图论算法识别实际阀门布置下的隔离区域,可以确定故障时需要关闭的隔离阀。根据隔离区域结构提出了供水管网韧性评价模型,以供水满足率作为系统韧性的评价指标,采用更符合实际工况的压力驱动需水量模型,分别计算管道故障时隔离停水... 应用图论算法识别实际阀门布置下的隔离区域,可以确定故障时需要关闭的隔离阀。根据隔离区域结构提出了供水管网韧性评价模型,以供水满足率作为系统韧性的评价指标,采用更符合实际工况的压力驱动需水量模型,分别计算管道故障时隔离停水区域韧性损失和低压供水区域韧性损失,对管网进行从破坏到恢复的全过程动态韧性评价。分析阀门密度对管网韧性的影响,发现通过优化阀门位置,系统可在较少阀门下仍保持较高韧性。评估供水管网中各隔离区域对系统韧性的影响,为日常运维和恢复方案制定等工作提供参考。 展开更多

关键词 供水管网 管道故障 压力驱动模拟 韧性评价 阀门隔离区域识别

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采用200H减压阀由一级管网回水向二级管网补水定压方案简介及经济分析

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作者 宋焕君 李海燕 《林业科技情报》 2006年第2期40-41,共2页

本文简要介绍200H先导式减压阀的工作原理,重点介绍用其作为由一级管网回水向二级管网补水定压主要阀件时与热网的连接方式、选型计算及与用补给水泵向二级管网补水定压方式的经济比较等问题。

关键词 减压阀 主阀 副阀 一级管网 二级管网 补水定压

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晋中市管网规划布置技术的推广

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作者 曹振平 白艳萍 《山西水利科技》 2001年第S1期82-84,共3页

管网规划与布置是管道系统规划中关键的一部分。布置的合理与否 ,对工程投资、运行状况和管理维护有很大影响。本文就晋中市在平川井灌区推广管灌的过程中 ,在管网设计方面的经验做法进行了介绍。

关键词 管网布置 管道长度

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