第8章__分區(qū)給水系統(tǒng)

1、第八章第八章 分區(qū)給水系統(tǒng)分區(qū)給水系統(tǒng)n 概述概述n 分區(qū)給水的能量分析分區(qū)給水的能量分析n 分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本本 章章 重重 點(diǎn)點(diǎn)管網(wǎng)和輸水管為什么要進(jìn)行分區(qū)供水管網(wǎng)和輸水管為什么要進(jìn)行分區(qū)供水同一供水區(qū)為什么管網(wǎng)并聯(lián)分區(qū)和串聯(lián)分區(qū)數(shù)相同，同一供水區(qū)為什么管網(wǎng)并聯(lián)分區(qū)和串聯(lián)分區(qū)數(shù)相同，節(jié)約的能量相同？（會(huì)推導(dǎo)）節(jié)約的能量相同？（會(huì)推導(dǎo)）第八章第八章 分區(qū)給水系統(tǒng)分區(qū)給水系統(tǒng)n 概述概述n 分區(qū)給水的能量分析分區(qū)給水的能量分析n 分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)概述概述供水區(qū)范圍大供水區(qū)范圍大 地形高差顯著地形高差顯著 輸水區(qū)很遠(yuǎn)輸水區(qū)很遠(yuǎn)僅一個(gè)泵站和管網(wǎng)，可能出現(xiàn)：僅

2、一個(gè)泵站和管網(wǎng)，可能出現(xiàn)： 靜水壓力過高，超過管材和接頭承壓允許極限靜水壓力過高，超過管材和接頭承壓允許極限 一次送水動(dòng)能消耗費(fèi)用很大一次送水動(dòng)能消耗費(fèi)用很大江寧水廠取水口江寧水廠取水口(B)城南水廠取水口城南水廠取水口(B)北河口水廠取水口北河口水廠取水口(B)上元門水廠取水口上元門水廠取水口(B)城北水廠取水口城北水廠取水口(A)江浦水廠取水口江浦水廠取水口(A)浦口水廠取水口浦口水廠取水口(A)大廠水廠取水口大廠水廠取水口(C)揚(yáng)子石化取水口揚(yáng)子石化取水口(C)1、管網(wǎng)分區(qū)、管網(wǎng)分區(qū)并并聯(lián)聯(lián)分分區(qū)區(qū)n各區(qū)分別供水，供水較可靠各區(qū)分別供水，供水較可靠n各區(qū)水泵集中在一個(gè)泵站，各區(qū)水泵集中在

3、一個(gè)泵站，管理方便管理方便n增加了輸水管長度和造價(jià)增加了輸水管長度和造價(jià)n高區(qū)輸水管需要耐壓管材高區(qū)輸水管需要耐壓管材串串聯(lián)聯(lián)分分區(qū)區(qū)n總用水量均由低區(qū)泵站供給，總用水量均由低區(qū)泵站供給，只是高區(qū)用水再由高區(qū)泵站只是高區(qū)用水再由高區(qū)泵站加壓加壓n泵站分散，管理不便泵站分散，管理不便2、輸水管分級(jí)輸水、輸水管分級(jí)輸水加加 壓壓 泵泵 站站 分分 區(qū)區(qū) 輸輸 水水ABABZ ZCDh1h2h3=h=h大部分管段靜水壓力水頭大部分管段靜水壓力水頭改善了水力坡線，消除了負(fù)壓段改善了水力坡線，消除了負(fù)壓段重重 力力 輸水管線分區(qū)輸水管線分區(qū)減壓水池減壓水池第八章第八章 分區(qū)給水系統(tǒng)分區(qū)給水系統(tǒng)n 概述概

4、述n 分區(qū)給水的能量分析分區(qū)給水的能量分析n 分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分區(qū)給水的能量分析分區(qū)給水的能量分析1、技術(shù)上要求限制管網(wǎng)水壓、技術(shù)上要求限制管網(wǎng)水壓2、從經(jīng)濟(jì)上分析采取分區(qū)供水的必要、從經(jīng)濟(jì)上分析采取分區(qū)供水的必要（1）沿途供水的輸水管）沿途供水的輸水管（2）輸水管沿途不供水）輸水管沿途不供水只是技術(shù)上要求分區(qū)，而不能降低供水能量只是技術(shù)上要求分區(qū)，而不能降低供水能量（3）管網(wǎng)分區(qū)的能量分析）管網(wǎng)分區(qū)的能量分析設(shè)供水區(qū)的地形高差為設(shè)供水區(qū)的地形高差為Z Z管網(wǎng)要求的服務(wù)水頭為管網(wǎng)要求的服務(wù)水頭為HC最高用水時(shí)管網(wǎng)水損為最高用水時(shí)管網(wǎng)水損為h hijij管網(wǎng)最高水壓在管網(wǎng)最高

5、水壓在A點(diǎn)，為點(diǎn)，為H= Z+HC+ hijAA泵站揚(yáng)程泵站揚(yáng)程HpH若若H管材或接口允許應(yīng)力，管材或接口允許應(yīng)力，必須減小必須減小HZ/2Z/2Z/2Z/2hhijij/2/2中間加一個(gè)泵站，可以減小揚(yáng)程中間加一個(gè)泵站，可以減小揚(yáng)程1/212345q54Q4q43Q3q32Q2q21Q1Z1Z2Z4H1H2H3H4h21h32h43h54H未分區(qū)時(shí)，泵站未分區(qū)時(shí)，泵站供水能量為供水能量為E=gq54Hq54q43q32q21保證最小服務(wù)水頭所需保證最小服務(wù)水頭所需能量為能量為E1=gQi(Hi+Zi)Z2+H2Z3+H3Z4+H4克服管段摩阻所需能量為克服管段摩阻所需能量為E2=gqijhi

6、j各用水點(diǎn)水壓過剩浪費(fèi)的各用水點(diǎn)水壓過剩浪費(fèi)的能量為能量為E3=gQiH Hi iH H2H H2H H3H H3H H4H H4該系統(tǒng)的能量利用率為該系統(tǒng)的能量利用率為P=1-E3/EZ312345q54Q4q43Q3q32Q2q21Q1Z1Z2Z4H1H2H3H4h21h32h43h54HH H2H H3H H4Z3 對(duì)于沿線流量均勻分配的管網(wǎng)，最大可能節(jié)約能量為E3部分中的最大內(nèi)接矩形面積，相當(dāng)于將加壓泵站設(shè)在給水區(qū)中部的情況。q54q43q32q21Z2+H2Z3+H3Z4+H4H H2H H3H H4ABE2E313131配水不均勻時(shí)，從能量圖中找出最大可能節(jié)約的能量面積（如圖0AB

7、3區(qū)域），加壓泵站可以考慮設(shè)置在節(jié)點(diǎn)3處。32130管網(wǎng)的供水能量分析管網(wǎng)的供水能量分析 中間加一個(gè)泵站，最多可以節(jié)約中間加一個(gè)泵站，最多可以節(jié)約1/4的供水能量。的供水能量。AZ/2Z/2Z/2Z/2hhijij/2/2若分成若分成n區(qū)區(qū)串聯(lián)分區(qū)：各區(qū)流量從低區(qū)往高區(qū)遞減串聯(lián)分區(qū)：各區(qū)流量從低區(qū)往高區(qū)遞減各區(qū)泵站揚(yáng)程各區(qū)泵站揚(yáng)程 ,Q，Qnn1 ，Qnn2 ，Qnn3 nQnhZnH )21(nHnQnHQnnnHQnnnHQgE 串串聯(lián)聯(lián)分分區(qū)區(qū) )21(HQnng Enn21 并聯(lián)分區(qū)：各區(qū)流量并聯(lián)分區(qū)：各區(qū)流量nQ各區(qū)泵站揚(yáng)程從高區(qū)往低區(qū)遞減各區(qū)泵站揚(yáng)程從高區(qū)往低區(qū)遞減，H，Hnn1

8、，Hnn2 nH )21(nQnHnQHnnnQHnnnQHgE 并聯(lián)分區(qū)并聯(lián)分區(qū) Enn21 不分區(qū)，供水總能量不分區(qū)，供水總能量HgQE 總總?cè)舴殖扇舴殖蒼區(qū)區(qū)EnnE21 分區(qū)分區(qū)結(jié)結(jié) 論論若分兩區(qū)，若分兩區(qū)，E分區(qū)分區(qū)=3/4E總總，節(jié)約了，節(jié)約了1/4 E總總的能量，分的能量，分區(qū)越多，節(jié)約能量越多，但是最多可以節(jié)約區(qū)越多，節(jié)約能量越多，但是最多可以節(jié)約1/2 E總總無論串聯(lián)、并聯(lián)，分區(qū)后節(jié)約的能量相等，但是并無論串聯(lián)、并聯(lián)，分區(qū)后節(jié)約的能量相等，但是并聯(lián)增加了輸水管長度，串聯(lián)增加了泵站，兩種布置年聯(lián)增加了輸水管長度，串聯(lián)增加了泵站，兩種布置年折算費(fèi)用不同，要進(jìn)行技經(jīng)比較折算費(fèi)用不同

9、，要進(jìn)行技經(jīng)比較第八章第八章 分區(qū)給水系統(tǒng)分區(qū)給水系統(tǒng)n 概述概述n 分區(qū)給水的能量分析分區(qū)給水的能量分析n 分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 原則：原則：在保證用戶獲得足夠水壓的前提下，在保證用戶獲得足夠水壓的前提下，分區(qū)后管網(wǎng)應(yīng)均衡水壓，盡可能實(shí)現(xiàn)低壓供水，分區(qū)后管網(wǎng)應(yīng)均衡水壓，盡可能實(shí)現(xiàn)低壓供水，以利于減少漏失量、能耗和事故發(fā)生率。以利于減少漏失量、能耗和事故發(fā)生率。 分區(qū)時(shí)需考慮以下因素：區(qū)域內(nèi)地形標(biāo)高分區(qū)時(shí)需考慮以下因素：區(qū)域內(nèi)地形標(biāo)高差、管道的水頭損失、區(qū)域的形狀、進(jìn)水點(diǎn)的差、管道的水頭損失、區(qū)域的形狀、進(jìn)水點(diǎn)的位置、管道材料及接口方式、運(yùn)行電費(fèi)、供水位置、管道材料及接口方式、運(yùn)行電費(fèi)、供水對(duì)象的重要性、大用戶分布情況等。對(duì)象的重要性、大用戶分布情況等。 分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)城城區(qū)區(qū)沿沿河河發(fā)發(fā)展展城城區(qū)區(qū)垂垂