山区城市供水管网平差计算方法及应用.pdf 3页

'管线工程器PipelineEngineer#~g山区城市供水管网平差计算方法及应用路阳，王峥，梁磊(邯郸市规划设计院，河北邯郸056001)摘要：根据山区城市高海拔地区向低海拔地区供水的给水管网运行特点，阐述其管网平差的原理及方法。以冀中能源峰峰集团棚户区供水管网程为例，介绍山区城市高海拔地区向低海拔地区供水的给水管网平差计算的具体过程。设计及应用情况表明．该方法简单实用，设计结果满足实际T程需要。关键词：山区城市：供水管网；管网平差中图分类号：TU991．33文献标志码：B文章编号：1009—7767(2012)O1—0075—03AdjustmentCalculationandItsApplicationofWaterSupplyPipeNetworkinMountainousCityLuYang，WangZheng，LiangLei随着我国城市化进程的不断推进，越来越多的山扩建及其运行提供更优化的方案。管网平差作为供水区城市不断新建、改建或扩建供水管网系统。但由于管网规划设计和运行管理的依据。是给水系统技术管山区城市地势高差大，尤其是高海拔地区向低海拔地理的一项重要工作，其计算结果直接指导着该区域供区供水的给水管网，往往由于低海拔地区给水管网所水管网的运行与管理。承受的静水压力过大而导致爆管等事故频发，直接影2平差方法响了整个供水系统的安全性和可靠性。因此，在山区山区城市高海拔地区向低海拔地区供水的给水城市高海拔地区向低海拔地区供水的给水管网规划管网平差计算．应将整个区域依据供水压力分区后分设计中，一般根据用户的用水压力和给水管材所能承别平差，具体方法如下：受的工作压力，对整个供水管网系统进行压力分区，并1)对整个区域进行管网布置和用水量计算，并最在各压力分区管网连接处设置减压装置，从而保证整终确定各节点流量。个供水管网系统安全、可靠地运行。2)根据管网最不利点的T作压力推算出水厂二级对于山区城市高海拔地区向低海拔地区供水的泵房的出水压力给水管网压力分区的划分和减压装置位置及调压范3)根据用户的用水压力和设计管材所能承受的T围的确定，都需要经过管网平差计算得以实现，但大部作压力，确定给水管网的工作压力。分的管网平差计算程序都没有此方面的应用。因此本4)对整个区域进行管网平差计算，校核水厂二级文旨在探讨如何实现山区城市高海拔地区向低海拔泵房的出水压力。再根据已确定的给水管网工作压力，地区供水的给水管网平差计算方法及应用。划分出第一压力分区后。计算第一压力分区的用水量。1平差原理将第一压力分区给水管网与整个给水管网断开，根据管网平差是指在初步分配流量、确定管径后，管网实际情况选择2个减压节点与下游管网连接，把与下各环闭合差不能同时满足连续性(节点)方程组和能游管网连接的2个减压节点设定为大用户来考虑，用量(环)方程组，需重新分配各管段的流量，并经反复水量为总用水量与第一压力分区用水量的差值．然后计算，直到同时满足上述方程组的环状管网水力计算对第一压力分区重新进行管网平差计算，并最终完成过程lll。通过管网平差，可以更好地为供水管网的运行第一管网压力分区的平差管理提供科学的指导，为供水管网的规划设计和改造、5)对第一管网压力分区以外的整个管网进行重新2012卑第1期(1一)第30卷席荭鼓75 器管线工程PipelineEngineering平差。这次平差把与第一压力分区连接的2个减压节点设定为这次平差的水源点，水量为总用水量与第一压力分区用水量的差值。压力根据余下管网最不利点的丁作压力进行推算。平差完成后，校核减压节点的减压范围，并根据已确定的给水管网工作压力。划分出第二个压力分区，计算第二管网压力分区的用水量，然后将此管网压力分区与余下管网断开，根据实际情况选择2个减压节点与下游管网连接，把与下游管网连接的减压节点设定为大用户来考虑．用水量为总用水量与第一管网压力分区和第二管网压力分区用水量的差值，然后对第二管网压力分区重新进行管网平差计算，并最终完成第二管网压力分区的平差。6)以此类推，直至最后一个管网压力分区自由水头满足已确定的给水管网_T作压力时。平差结束。3工程实例以冀中能源峰峰集团棚户区供水管网改造T程为例，介绍山区城市高海拔地区向低海拔地区供水的给水管网平差计算的一般步骤．平差计算过程运用鸿业市政管线8．0平差程序辅助完成。冀中能源峰峰集团棚户区供水系统改造工程位于峰峰矿区北城区．现状地势西高东低、北高南低，地势最高点与最低点相差138m，地形坡度很大。此次供水系统改造将位于整个区域最高点的五矿水厂作为主力水厂向整个区域供水，其他3个水厂作为补充水图1区域地形及水厂位置图源使用。经计算确定规划范围内所有给水管道工作压3．3预赋管径力为0．6MPa，可保证90％以上的供水节点自由水头满按照“经济流速”并结合各管段的初分配流量预赋足28m的供水压力。并根据实际情况确定该次供水系各管段管径。经济流速是指一定年限内管网造价和经统改造后的供水方式为多水源多压力分区串联供水。营管理费用之和为最小的流速，一般情况下．DN1O0区域地形及水厂位置见图l。DN400的管径平均经济流速为0．6～0．9m／s．DN400以3．1管网建模上的管径为0．9～1．4m／sj。首先对规划供水管网进行简化。并对简化后的管3．4平差计算网节点、管段进行编号，绘出管网平差计算简图。将节利用平差程序，按照上述方法，对供水管网进行点编号、各管段长度值和节点地面标高作为已知设计平差计算。确定整个给水管网压力分区的划分和减压参数输入平差程序中，完成管网建模。装置的位置及减压装置的调压范围。部分管网平差计3．2节点流量分配算结果见图2。采用用地性质法对峰峰矿区北城区供水管网各4结论节点流量进行计算。依据《邯郸市峰峰矿区北城区控1)通过上述的管网平差计算方法，解决了一般给制性详细规划》(201l一2020)，根据各地块的用地性水管网平差程序不能进行多压力分区并带有减压装质．计算出各地块用水量，再将各地块用水量分配到置的给水管网平差计算。2)通过管网平差，模拟出了各压力分区给水管供水管网各节点，最终确定出管网各节点流量，并将网在串联运行时，各节点的流量和压力，从设计上保各节点流量值作为已知设计参数输入平差程序中。76啼投术2012No．1(Jan．)Vo1．30 管线工程器ill驻l婚i269．873j1『247．682808801247．9】0205．9004201O图例：0．28UL／S12．400L／Sl5．110LISC召减㈣蚓i270．800I区三咖量∞m蠹0j79570021．250『I，S664256．80011．100，／．470Ⅱ区l点流精sl4000‘‘。。●’。。。。’。’一113．{30，f，S4—．】lI1，点水压／271．}960UbVLIS269．63805．O05J)0O212．200134ql425地面标高／m⋯1。⋯44门山水又，m2472218．j27．67017102．419050f．5|fs4O4O，n：7nn57．795"dj586s．6sq|}s．‘_＼256079#2f79O0248．67I635l540192．，O04．750L249．169JS56．267UUUU68O，I，S⋯r_1148．8636．24||s24884)nnnnn^101"n249100Ⅱ区48863216．00033．1004．qql}s『605OS61蛐ts24日．11116248．90I图2管网平差计算结果简图(I区一Ⅱ区)证了各压力分区给水管网在串联运行时的安全性和参考文献：可靠性。[1]严煦世，范瑾初．给水工程[M]．北京：中国建筑工业出版社，3)依据管网平差结果，有效地指导了T程施工图1996：49．设计，各分区连接处的减压阀组设置更加趋于合理，减【2]张奎，张志刚．给水排水管道系统[M]．北京：机械工业版压阀组的选型也更加符合工程实际的需要。社，2006：1O1．4)目前峰峰集团棚户区供水管网已经竣工并投入收稿日期：2O1l一1】一l5使用，且运行安全稳定。0作者简介：路阳，女，工程师，工程硕士，主要从事市政工程的设计工作。(上接第49页)笔者提出的整体检测法，具有方便、快捷和对栏杆某高架快速路公交车站处的长栏杆高1．1m，长76m’无损伤的特点，结果与截断检测法一致，能直观有效地采用不锈钢管焊接而成。扶手截面尺寸为76．3mm×反映栏杆抗推能力是否满足规范要求，并适用于常见3．0mm：钢管主立柱截面尺寸为63．5mm×3．0mm，间距的栏杆。在满足一定条件下，整体检测法可作为栏杆抗l050mm：钢管小立柱截面尺寸为31．8mm×2．0mm，推能力检测的首选方法。当然，关于整体检测法的研究间距150mm。栏杆设计水平荷载2．5kN，m。若采用截还不够完善，尚需在使用中积累经验和补充数据，衷心断检测法，因为主立柱间距1O50mm．所以应截出1个希望有关专家和同行进行补充并提出宝贵意见。1．05m的标准段进行推力试验，在截出段上可近似取2．50kN，m的水平推力。若采用整体检测法，应选取栏参考文献：杆长度中心处1m范围在扶手上施加线荷载，线荷载【1]北京市市政T程研究院．C_J_J69—1995城市人行天桥与人行大小可通过式(2)计算，经计算Ⅳ=3．55倍，即在这1m地道技术规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，1996．范围内的栏杆扶手上施加的线荷载为8．88kN／m。同『21中交公路规划设计院．JTGD60—20()4公路桥涵设计通用规样，施加该荷载后，可依据验收标准，判断此长栏杆是范【S]．北京：人民交通出版社，2004．否能够满足规范要求。『3】中国建筑科学研究院．GB50010—2o02昆凝土结构设计规范3结语【S]．北京：中国建筑工业出版社，2002．随着设计规范的不断完善和栏杆水平抗推能力检【4．中国建筑科学研究院．GB／1150344—20o4建筑结构检测技术测要求的提出，栏杆抗推能力检测方法也不断推陈出标准[S】．北京：中国建筑工业出版社，2004．新和逐步完善。但到目前为止，各种检测方法和评定标收稿日期：2O11—11—11准并不规范，因此栏杆抗推能力检测的方法标准和评作者简介：张爱江，男，工程师．国家一级注册结构工程师．工学硕士定依据应尽快出台，以规范检测和统一标准。主要从事桥梁、建筑结构工程的科研、检测和管理工作2o12卑第1期(1一)第30卷席荭技术77'