[摘要]市政給排水處理控制中,輸水方式、管網(wǎng)分區(qū)屬于重點環(huán)節(jié)。為了提高城市供水的臺理性、科學(xué)性、可行性,需要充分加強給水設(shè)計的有效處理。本文對市政給水的輸水方式、管網(wǎng)分區(qū)進行了詳細分析,旨在實現(xiàn)科學(xué)布局、合理設(shè)計、成本降低、資源有效利用的新局面。
[關(guān)鍵詞]輸水方式;管網(wǎng)分區(qū)市政給排水;資源利用;成本費用
城市化進展加速,對應(yīng)城市用水需求量不斷增加,為了保證城市供水的科學(xué)性、合理性,避免供水不足引起的負面效應(yīng),需要充分加強供水管網(wǎng)、輸水方式的科學(xué)選取,借助現(xiàn)代科技水平提高給排水設(shè)計的合理性。進而實現(xiàn)降低能源不必要損耗、提高供水效率的目的,促進社會經(jīng)濟效益、工程項目建設(shè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。
1、給水技術(shù)分析
1.1增壓設(shè)備設(shè)施
城市供水處理中,部分地區(qū)存在供水不足的狀況,后期實踐調(diào)研結(jié)果表明,供水不足的主要原因在于水廠發(fā)展滯后于居民建筑、公共設(shè)備設(shè)施的發(fā)展?,F(xiàn)階段,常用的增壓手段為三大類:水泵、氣壓給水、變頻調(diào)速。三種給水設(shè)備仍處于不斷發(fā)展完善狀態(tài)。
1.2儲水裝置
儲水一般借助水箱實現(xiàn),材料、加工方面需要不斷優(yōu)化改革。材質(zhì)包括:鍍鋅、搪瓷、涂塑水箱等,水箱的材質(zhì)主要從長期儲水的防腐控制角度出發(fā),避免水箱、水接觸,內(nèi)表面被腐蝕、進而污染供水狀況的發(fā)生。
2、輸水方式的選取
2.1輸水方式的分類
輸水方式一般不是單一模式類型,一般在設(shè)計處理中需要采取集中模式進行處理,分類包括.重力流輸水、壓力流輸水、二者結(jié)合輸水幾大類。
重力流輸水處理中是借助重力、水位差實現(xiàn)的供水操作。該方法在水廠水池比水源低的狀況下較為常用,需要二者水位差大于管線阻力降和壓頭損失之和,當然水廠建立初期也和結(jié)合當?shù)氐乩項l件進行設(shè)計,實現(xiàn)重力流輸水控制的應(yīng)用。工程實踐中,若當?shù)貨]有重力作用,也可采取壓力輸水方法僅操作,如水源水位較水池偏低的狀況下,便可借助壓力輸水實現(xiàn)操作,為了保證壓力足夠一般在中途進行加壓泵、一級加泵站的設(shè)立。壓力輸水操作中需要對管材承壓力、地形條件、位差和阻力將等進行綜合分析,可借助伯努利方程進行理論計算分析。對于地形條件復(fù)雜的狀況,需要根據(jù)項目特點具體分析,可采取重力、壓力流輸水相結(jié)合法方法進行輸水操作。
2.2輸水方式的選擇
為了保證輸水方式的科學(xué)選取,需要結(jié)合三要素充分探討:供水水源、距離、流量。其中供水距離我們用I來表示,流量我們用O來表示,同時茌確定輸水方式時,還要充分考慮水源水位和水廠水池,其中水源水位可以用Z1表示,水廠水池水位用Z2表示,進而選擇科學(xué)、合理的輸水方式。
當Z1 HP=Z1-Z2+h(1) 茌上述式子中,HP表示加壓泵站水泵揚程:h表示輸水過程中水頭損失。 當Z1 為了達到重力輸水要求,需要設(shè)置一定的水力坡度,但是這樣就會加大管徑以及管線長度,進而提高建造費用,如果有:F1>F2+F3+F4(3) 在上式子中,F(xiàn)1為重力輸水管的建造費用;F2為壓力輸水管的建造費用;F3為泵站建造費用;F4為管理運行費用。這時仍采用加壓輸水。如果:F1 采取重力輸水法,需要對管徑進行合理選取,管徑需要滿足最大流量運輸,同時水利坡度需要低于地形坡度。一般情況下,地形不平緩、山區(qū)條件下的環(huán)境可借助重力輸水實現(xiàn)操作,原因在于山區(qū)地勢地形變化影響,借助地理優(yōu)勢可縮短管線的實際長度,從而借助減壓閥等輔助設(shè)備實現(xiàn)科學(xué)安裝的目的,一般需要對減壓閥的位置進行合理安裝,避免阻力過大增加能量耗損。 3、管網(wǎng)分區(qū)的分析 3.1區(qū)域系統(tǒng)階層的選擇 分區(qū)系統(tǒng)中第一階層需要實現(xiàn)配水科學(xué)化;第二、第三階層是完成空壓、改壓操作,提高水質(zhì)的功效。為此,市政給水管網(wǎng)的設(shè)計處理需要綜合規(guī)模、成本費用等進行分階段處理控制。 3.2區(qū)域規(guī)模分析 管網(wǎng)設(shè)計需要滿足用戶水壓均衡性要求,避免供水事故的發(fā)生,實現(xiàn)節(jié)能控制目標,為此需要盡量采取低壓供水的方法進行操作。供水區(qū)域內(nèi),水壓值需要在一定范圍內(nèi)。工程經(jīng)驗表明,針對地形標高進行壓頭損失的計算,再從人口密度、用水量、進水位置等進行考慮,保證管道流量滿足實際要求。 3.3位置和區(qū)域邊界 管網(wǎng)設(shè)計操作中,需要對進水點數(shù)、水壓、流量合理規(guī)劃,原則是保證安全性、可靠性操作。一般進水點樹木需要在滿足用水需求的前提下,盡量維持最小值。管網(wǎng)進水管的壓力采取單點設(shè)置未成本低、費用少的模式,若設(shè)計區(qū)域?qū)儆谑鹿识喟l(fā)地區(qū),則需要對進水點進行數(shù)量規(guī)劃,避免用水事故的發(fā)生為首要原則。一般針對區(qū)域范圍不大的地區(qū),進水點數(shù)目為兩個最好,可兼顧事故、用水量之間的匹配性。對于區(qū)域邊界的分析,需要綜合各個要素的集成作用結(jié)果,如地形、高度差、水源點、參數(shù)設(shè)置等,合理分析各個要素后方可確立管網(wǎng)區(qū)域邊界。 3.4區(qū)域方案的優(yōu)化 借助科學(xué)論證、模擬仿真實現(xiàn)處理,便于管網(wǎng)規(guī)劃的合理設(shè)計從中?,F(xiàn)階段,管網(wǎng)系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)為非線性趨勢,建模難度高,傳統(tǒng)閉環(huán)自動控制體系無法實現(xiàn)精確仿真操作,本文借助遺傳算法實現(xiàn)優(yōu)化處理,對復(fù)雜度高、綜合性強的管網(wǎng)尤為適用。遺傳算法在城市管線的優(yōu)化設(shè)計中已經(jīng)發(fā)展為獨立學(xué)科,相應(yīng)模糊控制理論輔助效果得到多數(shù)研究學(xué)者的認可,其實際應(yīng)用前景較為廣闊。 結(jié)語: 提高市政管網(wǎng)發(fā)展的合理性,是提高當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)途徑,加強技術(shù)研究、經(jīng)濟分析多方面要素的融合,保證設(shè)計方案的最優(yōu)化,進而實現(xiàn)管網(wǎng)費用最低、性能最高的目標。