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效性，评价结果可为工程设计决策提供参考。

2 基于层次分析法的管材适应性评价方法

2.1 常用长距离输水管材特点 目前国内长距离大口径输水工程管材主要有钢管、球墨铸铁管等金
属管材，玻璃钢夹砂管、钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管和预应力钢筒混凝土管等无机材料
管道，聚乙烯管、硬聚氯乙烯管等有机材料管道和钢塑复合材料管道，输水管道产品实现了多样
化 ［12-14］ 。管材类型和特点如表 1 所示。

表 1 常用管材类型和特点
管材类型 工作压力/MPa 管径/m 接口 主要特点
钢管（SP） ＞10 0.6~4 焊接刚性接口 机械强度高，可塑性好
柔性承插接
预应力钢筒混凝土管(PCCP) 0.58~2.0 0.4~4 抗外载能力强、造价低、使用寿命长
口、胶圈密封
玻璃纤维增强塑料夹砂管（FRPM） 0.6～2.4 0.4~4 柔性承插接口 质量轻、耐腐蚀、内壁光滑、水头损失少
柔性承插接
钢筋缠绕钢筒混凝土压力管(BCCP) 0.58~2.0 0.4~4 抗外载能力强、抗渗性好、抗拉强度高
口、胶圈密封
柔性承插接 耐腐蚀、抗震性好、抗拉强度高，韧性
球墨铸铁管(DIP) 0~3.0 0.4~2.6
口、胶圈密封 好，延伸率高
承插口和焊接 耐腐蚀、内壁光滑、流动阻力小、强度
高密度聚乙烯管（HDPE） 0.6~1.6 0.016~1
口 高、韧性好、重量轻
钢骨架密封圈
高性能能聚乙烯管（PVC-UH） 0.5~2.5 0.1~1.6 绿色环保、强度高，耐腐蚀、使用寿命长
承插口

2.2 基于层次分析法的管材适应性评价方法简介 层次分析法（AHP）将决策问题划分为多个相互关
联的因素，并分层次归类，使得分析过程更加严谨且条理清晰。该方法在优化和评价结构复杂的系
统方面具有天然的优势。它能综合考虑整个系统的影响因素，针对每一个影响指标进行分析评价，
逐层研究，最后得到目标值 ［15］ 。
层次分析法首先根据标度表对同层诊断指标的重要度进行对比，构成出整层指标的判断矩阵。
然后对矩阵的一致性进行检验。当随机一致性比率 CR=CI/RI<0.1 时，认为层次单排序的一致性满足
要求，采用根植法得到诊断指标的初始权重 ［16］ 。
管材适应性评价问题是一个需要考虑多层次影响因素的复杂问题，内在性质和外部条件均对管
材选择有很大的影响。对管材选择的合理性进行判断需要对其进行管材适应性评价。因此，建立基
于 AHP 的管材适应性评价模型，对长距离大口径供水工程主干管材进行评价。
主要步骤如下：
（1）建立管材适应性评价指标体系。大口径长距离输水管进行比选时，具体采用某种管材不仅由
其本身的性质所决定，施工方式、周边环境的影响也至关重要。依据管材选用原则和以往管材比选
经验，影响因素大致可分为管材本身的物理性质、对于施工环境的适应程度、管道运行安全和经济
性能 4 个方面。因此，我们建立的管材适应性评价指标体系如图 1 所示。
（2）指标评分。通过查阅各类管道规范，施工标准等相关资料，根据工程的的地质条件，自然环
境条件、施工条件等工程情况对比各种类型管道的特点，以行业评估规范为标准，由专家分别对其
各个指标的适宜性进行评分，得到适宜性评分矩阵 R。
（3）评价指标权重。根据专家评价结果构造判断矩阵，使用 AHP 计算得出各评价指标的初始权
重，并检验构造的判断矩阵是否满足一致性比率要求。然后对判断矩阵进行规范化处理，根据计算
最终得出各评价指标的权重 W。

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