水力模型在城市供水管网模拟运行与改造中的应用.docx

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水力模型在城市供水管网模拟运行与改造中的应用

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摘要：供水管网是供水输配环节的命脉，其铺设隶属于城镇道路工程配套，建设进度往往滞后于城镇建设步伐。近年来国家城镇化进程不断加快，过快的城镇化快速发展加剧了供水管道布局的不均。与此同时，随着城镇供水用户数量的不断攀升，以往由供水厂至供水区的输水管道、由输水管至供水干管、由干管至配水管的口径及要求已难以满足急速增长的输配需求，管网更新滞后于城镇化推进步伐。本文主要针对水力模型在城镇供水管网模拟运行中的应用进行简要分析。

关键词：水力模型；城市供水；模拟；评估；应用

1模拟案例

AS供水企业共有水源地5处，管网长度2763公里，供水能力55m3/d，供水面积130平方公里，平均供水量40m3/d。

1.1工况设置

2020年春节期间鞍山市预计总供水量大约47.7万吨/天，各水厂预计供水量分别为：汤河水厂（汪家峪水厂）30万吨/天、老虎山水厂13万吨/天、西郊水厂3万吨/天、首山水厂（大赵台水厂）1.2万吨/天、南台水厂0.5万吨/天。

模拟时，在老虎山水厂供水区域，除了老虎山水厂与西郊水厂供水区域边界的阀门没有开启外，人民路、民生西路、交通路其余阀门均按完全打开计算。

调整的阀门：

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东山水池出厂管阀门开度调大，但未全开；

人民路沿线DN500阀门打开；

民生西路、交通路DN500管阀门打开；

爱国街DN500管阀门打开；

健身街与深沟寺DN400管阀门未开启。

各水厂的供水范围示意图：

根据各水厂的预期供水量，修正各水厂供水区域的用水量信息：

名称

平日各水厂供水量（万吨/天）

春节期间供水量（万吨/天）

修正系数

汪家峪水厂

25.5

30

1.18

老虎山水厂

7.8

13

1.71

西郊水厂

2.7

3

1.11

大赵台水厂

1.1

1.2

1.09

南台水厂

0.5

1.2模拟结果展示

1.2.1各个管网测压点模拟值与参考值图表对比：

各个管网测压点模拟值与参考值数据列表对比：

测点名称

模拟自由水压Mpa

参考压力区间Mpa

差值Mpa

光学仪表厂

0.259

0.23-0.26

0.029

26中主校

0.319

0.26-0.28

0.059

永安粮店

0.211

0.22-0.24

-0.009

灵山管修所

0.209

0.19-0.22

0.019

铁西公司

0.208

0.2-0.22

0.008

东鞍山学校

0.169

0.13-0.15

0.039

工农街东口

0.220

0.20-0.22

0.020

旧堡矿山

0.218

0.22-0.24

-0.003

共同小学

0.235

0.23-0.25

0.005

新陶管修所

0.247

0.21-0.23

0.037

千峰热力

0.142

0.14-0.16

0.002

深沟寺四区

0.260

0.27-0.29

-0.010

旧堡西泵站

0.284

0.26-0.28

0.024

开发区公司

0.257

0.26-0.28

-0.003

腾鳌公司

0.230

0.24-0.26

-0.011

烟草专卖局

0.115

0.12-0.14

-0.005

太平管修所

0.209

0.23-0.25

-0.021

国电永乐所

0.205

0.21-0.23

-0.005

鞍钢钢绳厂

0.201

0.11-0.13

0.091

明达泵站低压管

0.228

0.23-0.25

-0.002

1.2.2各水厂出厂流量：

各水厂供水量清单：

名称

各水厂模拟供水量（万吨/天）

春节期间预计供水量（万吨/天）

差值（万吨）

汪家峪水厂

29.83

30

-0.17

老虎山水厂

12.92

13

-0.08

西郊水厂

3.04

3

0.04

大赵台水厂

1.21

1.2

0.01

南台水厂

0.47

0.5

-0.03

合计

47.47

47.7

-0.23

1.2.3高位水池供水量：

东山水池日供水量13.91万吨/天：双头山水池2.55万吨/天110高位水池1.04万吨/天；卧龙山增压泵站5.47万吨/天：

1.3小结

AS供水企业春节期间总用水量增长幅度比较大，其中老虎山水厂供水量增长率最大。通过模拟分析发现，用水高峰期老虎山水厂出厂压力需要提升到35m左右，其他水厂供水量增幅较小，出厂压力基本可保持不变。但是东山水池出水管阀门开度需要调大，水池出水压力提升2m；卧龙山增压泵站高峰出厂压力提升到2m左右。管网上各测压点供水压力基本上在参考值附近内1m浮动，能满足供水压力需求。各水厂的供水区域基本与示意图一致，无明显偏差。

备注：老虎山水厂虽然有13万吨的供水能力，但需要考虑该水厂的供水范围内是否有这么大的供水需求。

2供水管网改造