摘要：在城市生活用水的供给过程中，具有管网供水面积大、水的运输管道长等方面的缺点，特别是在为居住区域地势比较高的居民进行供水的时候，对水压的要求就比较高，如果仅仅使用供水泵站来满足用户水压的要求，会很大程度的提高水泵的扬程，提高供水能耗，管网水压增大，还会出现部分用户供水不足的情况，基于此本文对市政供水加压泵站水泵和调节池的配置措施进行探讨。
关键词：市政供水 加压泵站 水泵 调节池配置
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。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.案例简介
某市区地形高差非常大，导致地区管网地面标高的差距也非常大，给供水管网的设计和运行带来了非常多的困难。差距过大的地面标高，很容易导致较低区域管网压力过大，出现管件损毁和爆管的现象。位置偏高的区域就会出现管网压力不足的情况，严重的地区会出现供水量不足的情况。针对这些问题，就需要使用分区供水的方法进行解决，并建立加压站和调节池。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。对于白天和晚上用水量差别比较大的情况，可以根据实际情况建设泵房和调节水池，晚上对居民用水进行储存，在白天进行供水。提高用水高峰期水的供应量，减少供水厂在用水高峰期水的供应范围。
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制作出水泵分级供水的工作曲线。对于自我调节能力不高的大中型供水系统管网，可以使用二级或者三级供水工作曲线，对于可以进行自我调节的小型供水系统，可以使用一级供水工作曲线进行供水工作。要尽可能的保证水量变化曲线和分级工作曲线的一致性。因为本市区的使用的是分压分区的供水网络，所以二级泵站是几个水泵机组经过分组后并联运行的。然后根据用水量的不同选择不同的组合方式，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。在轨供水管路参数、流量扬程、供水管路、恒泵速都清楚了解的情况下，绘制出管网特性曲线。
该市区在进行水泵的选取时，考虑到水泵扬程非常的高，地形高差比较大等因素，要注意下面几个方面：①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；②一般情况下，大泵意味着更高的效率，所以不可以为了适应水量的变化而选择过多的小泵；③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；④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；⑤如果地形高差大于20m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，转速可以根据官网压力的变化情况，使用压力继电器对调速泵的转速进行控制和调整，以此来境地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
在管网的设计过程中，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，很大程度的提高漏耗和能量的浪费。
对于这一情况，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Kh<1时，没有必要建设调节池。当变化系数Kh>1.5时就需要建设调节池。
3.1 调节池的作用
在给水系统中，用户用水的情况一般是不确定的，一级泵站主要是用来均匀物水，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，就需要建筑水塔和清水池来进行调节。在管网中，水塔一般在建立在位置比较高的地方，她不仅可以对水利进行调节，同时具有保证无负压供水、无塔供水、恒压供水等方面的作用。同样，在地理位置比较高的地方建设水池也可以起到类似作用，这种水池又叫做高位水池。调节池一般是长方形和圆形，主要使用砖石、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土等材料进行建筑。其中比较常见的是刚进混凝土调节池。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清水池的两边。为了观察水位和便于检修，一般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：①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用户区；②一般情况下，要尽量在用水中心区建立调节池；③要在供水区域地理位置最高的位置建设调节池；④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，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：
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，要充分使用高低水池对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.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比较大的情况，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进行组合配比。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。调节池的容量大小可以根据上文中的公式进行确定。
参考文献：
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