取水泵房向两水厂输水分配问题的探讨

刘哲张敏李贤梅

摘 要 ：某取水泵房同时为两个水厂供水，无法达到目标水量的平衡分配，本文就输水管线的水力损失进行分析计算，并提出解决办法。

关 键 字 ：取水泵房，水量分配，水力损失

Abstract ：A water intake pumping station at the same time as the two water supply, unable to reach the goal of water balance, the water pipeline hydraulic loss is analyzed, and the solution is put forward.

Key Words：Water intake pump house; Water allocation; Hydraulic loss.

中图分类号:TH3 文献标识码：A文章编号：

1概况

某取水泵房2001年建成投产，取水水源为东江，取水规模为30万吨/日，同时为两个水厂供水，按地理位置分别称为南厂和东厂。

南厂于1991年12月投产，反应池设计水位标高为18.9M，设计供水量为18万吨/日，主要为市区南部供水。原取水泵房位于西枝江，后因水源问题改为现在泵房取水，原取水泵房作为应急备用泵房保留。南厂输水干管为DN1400～DN800，长约7.4Km。

东厂坐落于市区东部，2005年由老水厂改造竣工投产，反应池设计水位标高为23.5M，日供水规模12万吨/日，主要向市区中心供水，同时辅助南厂向市区南部供水。因市区用水量剧增，2004年对东厂实施改造，由于用水需求紧迫，工期紧张，取水泵房重新建设较为困难，最后采取与南厂共用一个取水泵房，共用前段长约3.2Km管径DN1600的输水管线的方案，两厂位置及管路走向（如图1）所示，从而大大缩短了工期，保证东厂于2005年投产供水，解决市区燃眉之急。取水泵房为30万吨/日的设计取水规模，并预留一条输水管接口，以备今后增加一条输水干管，发生事故或检修时保障70％的安全供水量。

3存在问题

南厂地处市区南部，主要解决南部片区的用水，近年来随着南部高新技术开发区和工业区的迅速发展，这些片区的用水量大幅增加，供需矛盾逐日突显。从取水量资料可以看出南厂日上水量很难达到设计水量20万吨/日(包括10%水厂自用水量)的要求,更谈不上超负荷运行，上水量成为增加供水量的瓶颈，高峰期南厂清水池常常逼近警戒水位；同时，南厂由于高峰期供水不足,靠东厂辅助向南部供水，能耗大,供水成本高。而东厂为老水厂改造，采用斜管沉淀处理工艺，对水量变化适应能力较弱，处理水量有限，难以满足超负荷运行的要求，上水量应控制在13万吨/日以内。目前，两个水厂共用一个取水泵站，出现同一泵站无法协调两个水厂上水量达到目标水量的现象，南厂上水量不足，只有通过人为调节阀门减小东厂上水量，最大程度满足南厂需要。（图3）为2008年高峰期8月南厂日上水量曲线。

4 现状分析

针对上述问题，对泵房输水管线水力损失进行技术分析。南厂和东厂高程和输水距离不同，东厂地势较高，南厂输水距离较长，按照目标水量分配，即东厂上水量控制在13万吨/日左右，南厂上水量达到20万吨/日以上。

现状管路计算如下：

各管径流速：

查水力损失表得：

考虑管线沿途阀门及弯头，局部阻力损失按沿程阻力损失的10％计算。

计算简图（见图4）。

图4 计算简图

从计算结果可以看出两个水厂水头损失不等，，系统达不到目标水量的平衡状态，东厂上水管水头损失小，上水量比目标水量（13万吨/日)多，南厂上水管水头损失大，上水量小于目标水量（20万吨/日)，计算分析结果与实际情况相符。因此实际上通过人工调小桥东水厂上水阀门增加水头损失达到平衡。这样能耗增大，供水成本提高，同时，阀门的开度必然受控于上水量的变化，人为的开关既不准确也难以做到实时响应，特别对采用斜管沉淀池工艺的桥东水厂生产造成一定的影响。

经过多次调整计算，当

各管径流速：

查水力损失表得：

考虑管线沿途阀门及弯头，局部阻力损失按沿程阻力损失的10％计算。

计算简图（见图5）。

图5计算简图

从计算可以看出当时,当时,,此时上水量基本保持平衡，但不符合目标水量分配要求。

5解决办法

平衡东厂和南厂上水管线的水力损失是解决问题的关键点。改造办法要尽做到投资小、见效快、停水时间短，考虑泵房预留有管道接口，新建一条DN1000上水管，并行原DN1600上水管，单独供东厂使用，与DN1600管道通过阀门联通，保障今后上水管道检修时仍然可以供水，（见图6）所示。通过水力计算，当, 时上水量基本达到平衡，根据泵房泵组性能参数，泵房可以达到的取水规模，此时,, ，两水厂水头损失基本相当，此方法有效的利用了原泵房、机组，两并行上水管保证了供水的可靠性，投资估算约1500万。

图6 平衡东厂和南厂上水管线

6 结语

保证原水安全、经济的输送到净水厂，是水厂生产的首要条件，同一泵房向两个水厂供水，如何解决好两个水厂的水量分配，以及节能降耗是保障水厂经济运行的关键。综上所述，增加一条DN1000上水管道保障两水厂达到目标水量，安全供水是确实可行的，可加快推进项目实施。

参考文献：

[1]严煦世，范瑾初.给水工程.中国建筑工业出版社，1999.

[2]GB50013-2006室外给水设计规范，中国计划出版社，2006.

[3]给水排水设计手册第1册第二版，中国建筑工业出版社，2000.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。