发明内容
[0004] 针对以上问题,本发明提出一种供水管网低压改善方法,将低压待改善区域处理成相对封闭的区块,再针对管网不同工况选择合适模式的叠压增压方法进行压力补偿。
[0005] 本发明采取以下步骤:
[0006] 步骤1确定供水管网压力低洼区域边界
[0007] 针对实际压力低洼区域,采用EPANET模拟获得较准确的低压区域边界。首先,通过EPANET对于供水管网进行24小时模拟,包括低压区域的运行状况,尽量逼近实际管网运行。根据管网节点24小时内的压力变化,找出压力最低的三个节点,作为低压节点;然后,根据低压节点间连接的管段的最小连接长度,确定管网中的低压区域,获得低压区域边界。
[0008] 步骤2低压区域区块化
[0009] 针对供水管网压力低洼区域边界,根据EPANET获得供水管网的水流方向,确定低压区域的入水口和出水口管段。由于对供水管网进行区块化划分时考虑的主要因素是压力,因此,在对低压区域进行区块化时,排除需要安装叠压增压设备的入水口管段,在低压区域的出水口管段和其余入水口管段处安装止回阀等设备,实现供水管网低压区域的区块化,防止水的回流造成供水管网余压波动,形成相对封闭的低压区块。
[0010] 步骤3采用叠压增压方法对低压区域进行压力改善
[0011] 叠压增压方法将叠压设备通过管道与管网直接连接,具体的水力构造主要包括2台增压泵、4个阀门、1个储水罐,其中,2台增压泵中的一台作为主泵,另一台作为辅助泵,根据低压待改善区域的压力高低和供水管网余压的情况,选择不同的运行模式对2台泵站的运行进行优化选择。根据增压泵和阀门间的组合以及供水管网的运行工况,在管网运行过程中不需要进行增压的时段采用模式1;主增压泵扬程可以满足压力低洼区域所需扬程时采用模式2;仅通过主增压泵对上游管道的水进行增压处理,补偿压力低洼区域无法达到期望扬程或者主增压泵入口处水量不充足时采用模式3。
[0012] 叠压增压方法的3种具体运行模式如下:
[0013] (1)模式1:阀门1、2、3、4开启,增压泵1、2关闭状态。叠压增压设备属于关闭状态,供水管网的余压可以满足到达叠压增压设备的水一部分进入水罐中进行存储,另一部分通过管道输送到用户。
[0014] (2)模式2:阀门1、2、3、4开启,增压泵2关闭,主增压泵(增压泵1)开启,对压力低洼区域的入水口处的水压进行提升,对该区域的压力进行补偿。根据该压力低洼区域所需的压力,由于进入水泵的水本身具有一定的水压,因此还需要水泵提供一定的扬程,根据以下水泵扬程公式计算:
[0015] H2=H1‑h1
[0016] 其中,H2表示水泵扬程,单位:m;H1表示从水池中转供水所需扬程,单位:m;h1表示管网余压即水头值,单位:m;
[0017] 设置增压泵的运行参数和提供的扬程大小,通过以下公式确定:
[0018] hG=A‑Bqc
[0019] 其中,hG代表水泵的扬程,q为管道流量,A、B、c为水泵固有参数。
[0020] (3)模式3:阀门1、2、3、4、开启,主增压泵(增压泵1)、辅增压泵(增压泵2)开启,通过水泵扬程计算公式得到所需扬程主增压泵无法满足,需从储水罐中取水,经过增压泵运行参数和扬程计算公式设定辅增压泵进行增压。
[0021] 本发明的有益效果:该方法将压力低洼区域形成相对封闭的区块,提高低压改善方法的增压效果,减少管网压力波动的影响,满足了供水管网水压稳定性的要求,并且可以充分利用供水管网的余压,结合不同的工况选择不同的模式对低压区域进行压力补偿。