山地小城镇供水系统节能研究

摘要

供水系统是小城镇的重要基础设施，随着我国小城镇建设步伐加快，小城镇供水事业发展迅速。山地小城镇是我国供水事业的薄弱环节，由于地形复杂，管理落后，设施老化失修，供水能耗较高，加重了当地的经济负担。 本文结合山地小城镇供水系统的特点，从分区供水、长距离输水、取水泵站、送水泵站、供水管材等方面研究山地供水系统节能降耗的措施。主要研究内容及结论如下： (1) 山区供水节能分析 山区地形复杂，城镇供水存在很多困难。带状和团式布局是山地常见布局方式，供水系统要根据城镇布局形式合理分区，并利用能量分配图确定能耗最低的分区位置。山地长距离输水管中途泵站采用管道泵直接加压可以充分利用管网余压，降低能耗，且不易出现抽真空等事故。 (2) 取水泵站节能设计与改造 目前取水泵站设计存在误区，文中分析了规范设计方法的不足，以水库和河流为水源的取水泵站应采取不同的设计方法。对偏离高效段运行取水泵站，制定了叶轮切削改造的具体方法，并确定了取水泵站变频调速高效运行应该满足的调速比及可调节的扬程变化范围，为水泵选型提供了依据。 (3) 调节方式与节能 设置调节构筑物和变频调速是供水系统常用调节方式，高地水池是山区常用调节构筑物，节能效果较调速泵好，但水质性能差。山区地形高差大，水泵静扬程高，采用恒压变频供水能量利用率高，且水质性能好，管理方便，适合山地小城镇采用。调速泵通常与定速泵并联运行，调速泵保持高效运行才能达到节能的目的，文中研究了调速泵站的合理搭配和优化调度，以提高水泵效率，降低能耗。 (4)小城镇供水管材与节能 小城镇配水管网的特点是管径小、压力低。目前中小管径中使用量最大、发展速度最快的是塑料管，其中PE管具有耐腐蚀性强、水力性能好、水质优等优点，且在中小管径较其它管材造价低、施工方便，并运用价值分析法对DN300的钢管、球墨铸铁管、钢筋混凝土管、PE管进行优选。同时根据山区小城镇的供水管网的特点，对不同管段管材的选用作出推荐。