分区给水系统

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1、第八章分区给水系统第一节概述分区给水一般是根据城市地形特点将整个给水系统分成几区，每区有独立的泵站和管网等，但各区之间有适当的联系，以保证供水可靠和调度灵活。分区给水的原因技术上是使管网的水压不超过水管可以承受的压力，以免损坏水管和附件，并可减少漏水量；经济上的原因是降低供水能量费用。给水区地形起伏、高差很大的分区给水系统并联分区：由同一泵站内的低压和高压水泵分别供给低区和高区用水。优点：各区用水分别供给，比较安全可靠；各区水泵集中在一个泵站内、管理方便。缺点：增加了输水管长度和造价；高区的水泵扬程高，需用耐高压的输水管。并联分区串联分区串联分区：高、低两区用水均由低区泵站供给，但高区用

2、水再由高区泵站加压。重力输水管分区重力输水管分区：从水库A输水至水池B。为防止水管承受压力过高，将输水管适当分段(即分区)，在分段处建造水池，以降低管网的水压，保证工作正常。重力输水管分区重力输水管不分区的情况分析第二节分区给水的能量分析管网中的最高水压给水区地形从泵站起均匀升高。水由泵站经输水管供水到管网，这时管网中的水压以靠近泵站处为最高。设给水区的地形高差为△Z，管网要求的最小服务水头为H，最高用水时管网的水头损失为∑h，则管网中最高水压等于：H’=△Z+H+∑h由于输水管的水头损失，泵站扬程HP’应大于H’。分区给水系统技术上的考虑城市管网能承受的最高水压H’，由水管材料和接口形

3、式而定。为使用安全和管理方便起见，水压最好不超过490——590kPa(50——60mH20)。最小服务水头H由房屋层数确定。管网的水头损失∑h根据管网水力计算决定。H’=△Z+H+∑h当管网延伸很远，这时即使地形平坦（即△Z很小），也因管网水头损失过大（即∑h过大），而使得管网中最高水压H’过大，为防止超压，须在管网中途设置水库泵站或加压泵站，形成分区给水系统。分区给水系统技术上的考虑H’=△Z+H+∑h管网最高承受水压H’、最小服务水头H以及水头损失∑h确定后，就可以确定出管网最高承压下所允许的最大地形高差△Z，即确定出给水分区界线，当地形高差超过此值时，就应进行分区。分区给水系统经

4、济上的考虑分区给水系统经济上的考虑，目的是降低供水的动力费用。这时，需对管网进行能量分析，找出哪些是浪费的能量，分区后如何减少这部分能量，以此作为选择分区给水的依据。能量浪费：泵站扬程根据控制点所需最小服务水头和管网中的水头损失确定，除了控制点附近地区外，大部分给水区的管网水压高于实际所需的水压，多余的水压消耗在用户给水龙头的局部水头损失上，因此产生能量浪费。输水管的供水能量分析未分区时泵站供水的能量输水管的供水能量分析未分区时泵站供水能量的组成输水管的供水能量分析未分区时泵站供水能量的组成单位时间内水泵的总能量等于上述三部分能量之和：E=E1+E2+E3总能量中只有保证最小服务水头的能

5、量E1得到有效利用。由于给水系统设计时，泵站流量和控制点水压Zi+Hi已定,所以E1不能减小。第二部分能量E2消耗于输水过程不可避免的水管摩阻。为了降低这部分能量，必须减小hij其措施是适当放大管径，所以并不是一种经济的解决办法。第三部分能量E3未能有效利用，属于浪费的能量，这是集中给水系统无法避免的缺点，因为泵站必须将全部流量按最远或位置最高处用户所需的水压输送。也就是说，上述三部分能量中，只能降低E3。输水管的供水能量分析能量利用率集中(未分区)给水系统中供水能量利用的程度，可用必须消耗的能量占总能量的比例来表示，称为能量利用率：从上式看出，为了提高输水能量利用率，只有设法降低E3值

6、，这就是从经济上考虑管网分区的原因。输水管的供水能量分析输水管分区时供水能量分析能量分配图绘制能量分配图的目的是确定分区界线和各区的泵站位置。横坐标将节点流量q1、q2、q3、q4等值顺序按比例绘在横坐标上。各管段流量可从节点流量求出，例如管段3—4的流量q3—4等于q1+q2+q3，泵站的供水量即管段4—5的流量q4—5等于q1+q2+q3+q4等。输水管的供水能量分析能量分配图纵坐标纵坐标上按比例绘出各节点的地面标高Zi和所需最小服务水头Hi，得到若干以qi为底、Zi+Hi为高的矩形面积，这些面积的总和等于保证最小服务水头所需的能量，即图中的E1部分。输水管的供水能量分析能量分配图纵

7、坐标在纵坐标上再绘出各管段的水头损失h1—2、h2—3、h3—4、h4—5等，纵坐标总高度为H。H为泵站5的扬程H=H1+Z1+∑hij每一管段流量qij和相应水头损失hij所形成的矩形面积总和，等于克服水管摩阻所需的能量，即图中的E2部份。输水管的供水能量分析能量分配图纵坐标由于泵站总能量为E=q4—5H，且E=E1+E2+E3，所以除了E1和E2外，其余部分面积就是无法利用而浪费的能量E3。它等于以qi为底，过剩水压△Hi（以△