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1、浅谈库尔勒开发区综合绿化用水管道使用玻璃钢夹砂管及增设加压泵站和调节水池的配置措施进行探讨编制人：常敬森2014年6月27日新疆中度工程建设有限公司浅谈库尔勒开发区综合绿化用水管道使用玻璃钢夹砂管及增设加压泵站和调节水池的配置措施进行探讨在市政供水中，加压给水的方法是非常多的，水池泵站加压供水是一种比较不错的供水方法，具有机动灵活、控制方便等方面的优点，可以在一定范围内对水压和水量进行全自动调整。更有助于对机组泵站进行调度管理，保持水泵站工作制度的均匀。降低了输水管网水头损害的出现概率，减少了送水泵站的能耗同时又节省了费用。所以，在市政供水中，加压供水的供水方法使用越来越普遍。1 、简介本开发
2、区地形高差不大，原设计PE管可以用玻璃钢夹砂管代替，因为玻璃钢夹砂管具有重量轻、输送液体阻力小、能保证供水水质、抗化学和电腐蚀等特点，具有安装方便、使用寿命长、综合造价低、操作简单、维护成本低等优点，已被广泛应用于城市给水、工业水处理系统等。此工程北环路输水管线长度为1260m，原地面高差14m，自然压力不超过0.15Mpa，可采用DN400玻璃钢夹砂管(0.6Mpa)，环刚度5.5KN/;金河路输水管线设计长度为6643m,其中北环路口原地面高程为971.0m,金河路与南苑路交接路口处原地面标高为938.0m 和北环路与白鹭河交界处的标高为985.0m此段高程的高差为47m，自然压力不超过0
3、.5MPa,综合水处理厂的标高为930.4m,与东环路预留管道灌管网水口处的标高为985.5m，此段原地面高差为55.1m，自然压力不超过0.6Mpa，可采用DN600玻璃钢夹砂管(0.8Mpa)，环刚度7.5KN/；综合水处理厂原地面标高939.8m至金河路与南苑路路口原地面标高为938.0m，此段DN800管线长为2393m，原地面标高高差为1.8m，最大自然压力不超过0.18Mpa，可是综合水处理厂与北环路、白鹭河交界处的标高985.0m，此段原地面高差为54.6m，可采用DN800玻璃钢夹砂管(0.8Mpa)，环刚度7.5KN/安装。对局部位置偏高的区域和金河路段有四处分水口，就会出现
4、管网压力不足的情况，针对这些问题，就需要使用分区供水的方法在不同的地理位置增设泵站和调节水池进行解决即：（1）、DN800的管线终点增设泵站和调节水池；（2）、南苑路以建设的4#泵站经改造成加压泵站和调节水池后重新利用；（3）、金河路与安庆大道交汇处的分水口上游增设泵站和调节水池，（4）、金河路与同心路交汇处分水口上游增设泵站和调节水池以此来保证管网供水压力的均匀性，有效的节省了抽水所需要的能量，减少了管网的问题发生率。 2 、水泵的最佳配置2.1水泵的选取方法在选取加压泵站水泵前，首先要根据泵站数、用水规律、计算流量、调节构筑物数量和种类、各泵站流量分配、水泵的数量、输水管的管道长度等内容设
5、计出水泵分级供水的工作曲线。对于此管线调节能力不高的供水系统管网，可以使用二级或者三级供水工作曲线。要尽可能的保证水量变化曲线和分级工作曲线的一致性，根据用水量的不同选择不同的方式，在对相同流量扬程进行供水输送时，要选择关启次数耗电比较少的一组。在供水管路参数、流量扬程、供水管路、和恒泵速都清楚了解的情况下，才能绘制出管网特性曲线。该区在进行水泵的选取时，考虑到水泵扬程，地形高差要注意下面几个方面：要根据水泵的能耗情况进行选择，尽量选择能耗低的水泵，在水压和水量出现比较大的变化时，可以使用调换叶轮、机组调速、叶片调整等方法进行调整；一般情况下，大泵意味着更高的效率，所以不可以为了适应水量的变化
6、而选择过多的小泵；为了减少能耗，水泵选择时要确保其可以满足最高用水量，扬程也应该控制在选用水泵特性曲线中的高效区中；为了减少能耗，在使用分区分压的方法进行供水时，要选择几组水泵对各个压力区进行分区供水；如果地形高差过大时，会出现水泵扬程过大，管内流速度过大的情况，很容易出现停泵水锤的故障，进而导致泵房淹没、设备毁坏、停水、跑水等情况的出现。为了避免因为水锤毁坏而导致管道漏损情况的发生，要在金河路增设水泵站、水泵的出水管处设置止回阀和缓闭阀门。2.2水泵的控制和运用为了可以随时满足加压供水区域水压和水量的变化，要使用自动化控制的方法对水泵进行控制。也就是说，要根据用水量的实时变化和管网中压力发生
7、变化的情况来对水泵的开启关闭以及转速的调整来进行控制。对于定速泵来说，在受到的压力超过规定标准的最大压力时，压力继电器就会自动使其停止工作，当受到的压力低于工作压力时，定速泵会自动开机。对于调速泵来说，转速可以根据业主要求压力的变化情况，使用压力继电器对调速泵的转速进行控制和调整，以此来控制定速泵的开机或停机次数，同时继电器也可以对调速泵的开启和停止进行控制。3 调节池的配置在金河路增设泵站的设计过程中，管段直径是根据最高时流量确定的，但是在一般情况下，最高时流量的时间都是非常的短暂的，这样就导致水泵的功率和管网的配水能力没有充分发挥作用。但是，如果减少流量又会使扬程提高，导致管网的压力变大，
8、很大程度的提高漏耗和能量的浪费。对于以上情况，在使用变频调速泵进行分区供水的同时，还需要建设调节池，不仅可以保证泵站供水的均匀，而且还可以降低干管和输水管的直径，提升管网供水的稳定性。一般情况下，管网用水的变化系数Kh1.5时就需要建设调节池。3.1调节池的作用在给水系统中，绿化用水的情况一般是不确定的，一级泵站主要是用来均匀供水，二级泵站主要是用来分级供水，这三者之间水量是不均衡的。为了解决供水不均衡的问题，就需要建调节池来进行调节。 在调节池上一般设计有出水管、进水管、放空管、滋水管、通风孔和阀门。为了便于调节池中水的循环，出水管和进水管一般设计在调节池的两边。为了观察水位和便于检修，一般
9、调节池上还设计了水位标尺和人孔。放空管一般设计在集水坑中，溢流管管径和进水管管径一般情况下是相同的，管上段呈喇叭口形，并在其上方安装有闷门。3.2调节池的位置的选取在确定管网中调节池的数量、容量和位置时，要经过经济技术的对比后才可以确定。要选取管网、泵站、调节构筑物投入资金最低、耗能最小、效果最好的方案。在确定调节池的位置时，要综合考虑下面几个方面：调节池的位置要设置在对水压要求比较高、水的使用量比较大的灌区；一般情况下，要尽量在用水中间区域建立调节池；要在供水区域地理位置最高的位置建设调节池；要根据供水区域最高用水时调节池到控制点之间的水力坡度和供水区地形坡度的情况来确定出调节池的位置，通常
10、，供水区地形坡度和控制点的水力坡度进行相比，比例小于1时，调节池要在最高处进行建设；反之，在供水区中心位置建设调节池。3.3、确定调节池的容量大小一般情况下根据调节池中一天进入的水量的多少确定出调节池的大小。如果管网中只有一个调节池时，可以根据供水量和用水量的变化情况算出调节池一天的进入水量。不过在计算时，要注意水池水位发生变化后对水泵的影响和管网水压的变化情况。调节池的容量可以使用如下公式进行计算：W1=（1-a）Q（d1+d2）/100在上述公式中，a为离心泵自身的调节系统，主要是用来体现出扬程减小或者扬程增大时流量增大的特性，d1、d2指的是累计使用的泵站和水线供水线差值的最高纵坐标，通
11、过使用此公式可以计算出每个小时调节池水的流入和流出量，对每个小时的流量进行累计，就可以得到一天的调节池的流入和流出数量，然后再算上消防水量就可以得到调节池应该建设的容量大小了。调节池的高度要根据供水区域的控制点自由水压的规定来确定。该区域存在比较多的树状网，各个管网之间流量调节水平不高，是供水的可靠性降低了很多，并且浪费了非常多的能量，所以，要充分使用水池对管网压力和管网流量进行调整。提升管网的调节水平。为了减少能量的损耗，可以使用地势差对管网进行配水。4、玻璃钢夹砂管道经济对比供水工程中的管材选择不仅要求考虑技术、质量的可靠性、先进性，还要考虑其经济性。下面就以供水工程中常用的DN400、D
12、N600、DN800的管道为例，对玻璃钢夹砂管、PE管在同等工程环境条件的管材综合造价、输水能力、耗能进行比较，具体详见下表：管道综合造价比较表管径DN(mm)管材管材价格（m/元）按装价格（m/元）管道综合造价（m/元）DN400PE管580.00107.20687.20玻璃钢夹砂管275.0025.00300.00DN600PE管1685.00159.541844.54玻璃钢夹砂管530.0040.00570.00DN800PE管3100.00238.963338.96玻璃钢夹砂管885.0050.00935.00注：管材价格采用当地市场价格；安装价格采用当地清单报价及取费标准。管道输水能
13、力、耗能比较表（以管路长L=10km计算）管径(mm)流量Q(S)日输出量Q（10）管材沿程水头损失hf(m）年耗电量E(10KWh)DN4000.12561.085PE管33.7057.04玻璃钢夹砂管18.431.15DN6000.28272.443PE管19.875.44玻璃钢夹砂管11.1842.59DN8000.50244.431PE管14.6098.85玻璃钢夹砂管7.8453.08注：计算有关的参数：PE管：f=0.00173,m=1.9,b=5.1;玻璃钢夹砂管：f=0.000915,m=1,b=4.77。沿程损失hf=fLQm/db。泵容：N=10Qhf/0.65,年耗电量：
14、E=N8760度（kWh）。以上表格数据可以看出，同等管材环境条件下管材的综合造价，玻璃钢夹砂管价格低，管道的输水能力、耗能比较，玻璃钢夹砂管的沿程水头损失小，年耗电量少。由于在以上计算中对使用寿命差异、维护费用的考虑，实际工程中玻璃钢夹砂管的经济性要比PE管优越的多。综合管材的总造价比较如下：管径（mm）管材单位数量单价（元）差价（元）差价款（元）DN400PE管m1260580.00305.00384300.00玻璃钢夹砂管m1260275.00DN600PE管m66431685.001155.007672665.00玻璃钢夹砂管m6643530.00DN800PE管m23933100.0
15、02215.005300495.00玻璃钢夹砂管m2393885.00合计13357460.005、增设三座泵站估计价格为200万元，所用管材的差价为1335.746万元左右，不可预见费为50万元，此工程管材原设计PE管如改成玻璃钢夹砂管安装，可以为业主节省费用约1085.746万元。6、结语在市政供水过程中，经常会遇到二级泵站出口和不利区域的地面高差大的情况，针对这种情况最好的方法是使用分区供水的方法进行供水，并建立调节池和加压站。在对加压泵站和调节池进行配置的过程中，要以管网的详细情况以及分级图解的详细情况为依据，对经济性不同的水泵和供水管材（PE管和玻璃钢夹砂管）安装进行组合对比，同时也要根据管网的内泵站、地形情况、水源位置等情况来确定建筑物的位置。调节池的容量大小及不同的管材可以根据上文中的公式进行确定。 新疆中度工程建设有限公司技术部：常敬森 2014年6月21日