节点网络供水理念在农村规模化供水中应用

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1、节点网络供水理念在农村规模化供水中应用【摘要】本文在对节点网络理念及原理加以阐述的基础上，以节点网络理念首次应用的西城水库城乡一体化供水工程中的1号线供水工程为例，具体介绍了节点网络设计理念的应用及其运行效果。【关键词】节点网络；规模化供水；干管恒流；支管恒在当前的农村供水工程中，常规的设计思路是采用树枝状供水网络。该管网具有管线长度短、构造简单的特点，但管网内的压力分布不均匀，管道间的水量不能互相调剂，特别是在大规模供水工程中水压、水量不均衡问题表现的尤为突出。我市西城水库城乡一体化供水工程在全省范围内首次将节点网络设计理念加以应用，不仅

2、有效地解决了我省其他县区农村规模化供水过程中存在的上述问题，并且建设和运行成本有效降低，运行效果良好。1、节点网络概述节点网络设计的核心理念是“化整为零”，即将供水服务范围划分为以乡镇为单元的供水子区域，一个供水子区域即为一处节点网络。通过缩小供水单元的服务范围，保证供水单元内的压力均衡，通过在每个供水单元设置入水流量控制系统，以保证水量在整个供水服务范围内的均衡分布。节点网络内采用常规的树枝状管网供水，覆盖整个节点网络。节点网络主要由均压均流站、供水管网、入户工程组成。其中均压均流站是核心部分，它保证了在整个供水区域内，每个节点网络都能按

3、其需水量获得相应的水量。均压均流站主要由入水控制系统、清水池、均压设备和逾越设备组成。2、节点网络的工作原理节点网络的工作原理可以概括为“干管恒流”和“支管恒压”两个方“干管恒流”是指供水干线向每个节点网络供水按恒流方式进行。通过节点网络均压均流站中的入水控制系统以实现恒流供水。“支管恒压”是指在节点网络内只需通过均压均流站中的均压设备进行加压，其余管网部分无需再配置加压设备即可满足用水终端的压力需求。通过“干管恒流”原理，实现在整个供水区域也就是各节点网络间的流量均衡分配；通过“支管恒压”原理，实现供水子区域的供水压力均衡分布。由于干管的

4、输配水对象各节点网络，而每个节点网络内的均压均流站又可进行二次调蓄和加压，因此在干管输水时无需考虑压力的均衡问题；由于节点网络服务范围较小，配水管线较短，在压力满足要求的情况下，流量自然能够满足最不利点的用水需求，故在节点网络范围内无需考虑流量的均衡分配问题。3、节点网络设计理念在大规模农村供水中的应用3.1、工程概况西城水库城乡一体化供水工程包括7条输水干线，每条干线服务1〜3个乡镇。该工程共覆盖12个乡镇（办事处），服务人口71.63万人，属于典型的规模化农村供水工程。1号线供水工程是西城水库城乡一体化供水工程的一条输水干线，向牡丹区西

5、北方的吴店、高庄和李村3个乡镇供水，服务人口15.83万人。3.2、设计分析在1号线供水管线的设计中，将节点网络的理念加以应用。对供水干管、均压均流站和干管加压站的布局及设计思路予以阐述。3.2.1供水干管布局及计算1号线供水管线的铺设方案是通过多种方案的优化比选来确定的，最终采用如下方案由于入水均流设备能够确保全天每时每刻流入每个节点网络均压均流站的最大瞬时流量为本节点网络均压均流站的理论日平均流量。故1号线供水干管的全天最大瞬时流量为各段网络干线的理论日平均流量。管径按照干管的理论曰均流量计算，具体计算过程详见表1。3.2、2均压均流站

6、均压设备以节点网络均压均流站供水管网的压力参数为设计主被控变量。参照每个节点网络均压均流站的最高时供水量，选择供水潜水栗。各均压均流站具体设备配置详见表2。3.2.3干管加压站根据水力计算分析结果，分别在取水口及三个均压均流站之间设置一处干管加压站。加压设备以干管加压站供水管网的压力参数为设计主被控变量。参照每段干管所承受的供水量及克服的管损数据，选择均压离心泵。4、结束语节点网络供水理念的应用，不仅可以有效解决大规模树枝状供水管网中的压力、水量分布不均的问题，而且可以在很大程度上节省投资。随着试点工程的逐一竣工运行，其优势将表现的更为突出

7、，节点网络理念在日后的农村规模化供水工程建设中势必得到进一步的应用和普及。参考文献[1]给水排水设计手册[M].第二版.北京：中国建筑工业出版社，2002[2]室外给水设计规范(GB50031-2006)[M].北京：中国计划出版社，2006[3]黄琳.供水系统的优化控制__PLC控制的变频恒压供水全网监控系统.科技创新与应用.2012.24