供水調(diào)度與經(jīng)濟(jì)安全
作者:魏壽廷 來(lái)源:中國(guó)水星
一 前言
城市的供水系統(tǒng)簡(jiǎn)單的講，可看成三個(gè)相互作用的整體，即取水、供水、配水子系統(tǒng)，一般由水源→水處理廠(chǎng)→供水管網(wǎng)→配水管網(wǎng)→用戶(hù)組成，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。
供水調(diào)度---即給水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度，其目的是：通過(guò)調(diào)整運(yùn)行方案，在滿(mǎn)足水量、水質(zhì)、水壓要求的前提下，盡量使供水系統(tǒng)總運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最低，即最經(jīng)濟(jì)。
滿(mǎn)足水量要求主要做好用水量的預(yù)測(cè)，包括：年用水量預(yù)測(cè)、日用水量預(yù)測(cè)、時(shí)用水量預(yù)測(cè)。可以根據(jù)前幾年、前幾日、前幾時(shí)的供水量以及氣候變化等原因來(lái)預(yù)測(cè)下一年、下一日、下一時(shí)的用水量，做到心中有數(shù)，及早準(zhǔn)備。
滿(mǎn)足水壓要求主要是滿(mǎn)足市區(qū)配水管網(wǎng)最不利點(diǎn)的壓力，包括管網(wǎng)末梢、地形高點(diǎn)等。但不能為了滿(mǎn)足幾座樓的水壓而把整個(gè)配水管網(wǎng)的壓力抬高，造成壓力浪費(fèi)，電能浪費(fèi)，從而造成運(yùn)行費(fèi)用的不經(jīng)濟(jì)。這種情況下應(yīng)該加大該處支管的管徑或設(shè)增壓泵。
滿(mǎn)足水質(zhì)要求主要是根據(jù)水源水水質(zhì)的變化和出廠(chǎng)水水質(zhì)的要求及時(shí)調(diào)整水處理工藝以適應(yīng)或達(dá)到該要求，從而降低制水成本。
運(yùn)行費(fèi)用主要包括：1、制水成本（包括藥耗、氯耗）2、泵站電耗。
二 供水調(diào)度與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
城市的供水系統(tǒng)是一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，目前我國(guó)絕大多數(shù)水司的供水調(diào)度主要是調(diào)度相對(duì)簡(jiǎn)單的取水、供水子系統(tǒng)，而對(duì)復(fù)雜的配水系統(tǒng)考慮的較少，或者主要依靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)度。
就我公司而言，取、供水系統(tǒng)的調(diào)度首先應(yīng)滿(mǎn)足管網(wǎng)有充足的水量和水壓，然后考慮不同的水源地的運(yùn)行費(fèi)用，包括水資源費(fèi)、藥耗、氯耗、電耗，經(jīng)過(guò)不同運(yùn)行組合的經(jīng)濟(jì)比較和論證，確定不同供水量條件下的各個(gè)水源地的取水量。在管網(wǎng)供水量或水源水位變化不大的情況下，該取水量不應(yīng)作過(guò)多的調(diào)整，而在管網(wǎng)供水量或水源水位變化較大的情況下，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，以使運(yùn)行費(fèi)用接近理想值。從這種意義上說(shuō)，應(yīng)首先取用峽山水庫(kù)水源，其次取用朱里地下水源，再次取用黃旗堡地下水源。
確定取供水系統(tǒng)總的調(diào)度原則后，應(yīng)對(duì)各取水廠(chǎng)、凈水廠(chǎng)、輸水管道等各單體進(jìn)行各種工況下的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定各單體的最佳工況。譬如：1、峽山取水廠(chǎng)首先應(yīng)該明確單臺(tái)水泵的供水量和千噸水電耗，兩臺(tái)水泵不同組合運(yùn)行時(shí)的供水量和千噸水電耗。調(diào)度原則是：盡量運(yùn)行千噸水電耗低的水泵組合，而不應(yīng)為了多供一、二百方水把電耗提高的很大，造成驚人的浪費(fèi)，缺少的水量可由其他水源補(bǔ)充。2、朱里、黃旗堡水廠(chǎng)首先應(yīng)對(duì)各個(gè)深井測(cè)定產(chǎn)水量，對(duì)各深井依據(jù)產(chǎn)水量排定次序。調(diào)度原則是：優(yōu)先運(yùn)行產(chǎn)水量多的深井，并根據(jù)水位的變化及時(shí)作出調(diào)整；定期調(diào)換深井，使設(shè)備保持良好狀態(tài)。3、凈水廠(chǎng)應(yīng)據(jù)不同水質(zhì)、不同水量的情況及時(shí)調(diào)整處理工藝和加藥加氯量。4、輸水管道的輸水能力以及不同的輸水量對(duì)水泵揚(yáng)程的影響，由此引發(fā)電耗的增加或減少量。
由于電耗在運(yùn)行費(fèi)用中占據(jù)很大的比重，因此無(wú)論取用哪種水源，都應(yīng)盡量使水泵在效率較高的范圍內(nèi)運(yùn)行。
配水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)龐大，管徑不同，用戶(hù)或分散或集中，用水量或多或少，較為復(fù)雜，每一個(gè)局部的變化都會(huì)引起整個(gè)管網(wǎng)的變化，實(shí)時(shí)模擬相當(dāng)困難，供水壓力達(dá)到最優(yōu)基本不可能實(shí)現(xiàn)。因此，調(diào)度應(yīng)確立以下原則：一、根據(jù)居民生活生產(chǎn)習(xí)慣劃分供水時(shí)段，根據(jù)季節(jié)不同調(diào)整供水時(shí)段，分時(shí)供水。二、分時(shí)供水的壓力應(yīng)根據(jù)測(cè)壓點(diǎn)的數(shù)據(jù)以及管網(wǎng)最不利點(diǎn)滿(mǎn)足要求為宜。不能因?yàn)閹状睒菨M(mǎn)足不了壓力要求而提高整個(gè)管網(wǎng)的壓力而造成不經(jīng)濟(jì)。三、由于管網(wǎng)不斷更新改造和用戶(hù)的增加，分時(shí)供水的壓力不能墨守成規(guī)，應(yīng)不斷探索調(diào)整，整體說(shuō)有配水壓力有下降的趨勢(shì)。四、現(xiàn)在我公司和上海敢闖公司合作開(kāi)發(fā)的管網(wǎng)建模項(xiàng)目基本實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)模擬管網(wǎng)的運(yùn)行情況，該項(xiàng)目投入使用后應(yīng)該做為配水管網(wǎng)調(diào)度的重要依據(jù)。
三 供水調(diào)度與供水安全
供水安全應(yīng)該理解為給用戶(hù)提供符合要求的水，滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)水量、水壓、水質(zhì)的要求。合理的供水調(diào)度是保證供水安全的關(guān)鍵。不安全因素則容易發(fā)生在水廠(chǎng)檢修管道排空后的首次開(kāi)泵、停泵時(shí)緩閉止回閥失靈、誤操作等原因造成的開(kāi)泵水錘或停泵水錘，以及檢修和事故時(shí)供水量的保證上。
水錘發(fā)生的可能原因：1、管道中存在空氣段，來(lái)水壓縮空氣段造成局部壓力的突然升高 2、管道中由于水柱斷裂形成真空段，水柱在彌合時(shí)產(chǎn)生巨大的沖擊力 3、水流方向的突然改變。
加強(qiáng)緩閉止回閥和排氣閥等設(shè)備的檢修和維護(hù)保養(yǎng)，使其運(yùn)行正常，開(kāi)停泵嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，合理調(diào)度，可以有效防止水錘的發(fā)生。
供水安全不應(yīng)只是調(diào)度的責(zé)任，應(yīng)由各單位共同協(xié)作、各負(fù)其責(zé)來(lái)完成。
四 結(jié)論
總之，合理的調(diào)度是給水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，也是供水安全的核心。優(yōu)秀的調(diào)度員應(yīng)熟悉水廠(chǎng)和管網(wǎng)狀況，做好給水系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)比較，提前預(yù)測(cè)，確保系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行。
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