輸配水工程各組成部分的流量關(guān)系

二級泵站、輸水管、配水管網(wǎng)的計算流量及水塔、清水池的調(diào)節(jié)容積，都應(yīng)按照用戶用水情況和一級、二級泵站的工作情況確定。用戶用水量多是變化的，一級泵站通常是連續(xù)、均勻地運(yùn)行，為解決上述設(shè)計流量問題，還需進(jìn)一步了解二級泵站的工作情況。

(一)二級泵站的工作情況

二級泵站的工作情況與管網(wǎng)中是否設(shè)置流量調(diào)節(jié)構(gòu)筑物(水塔或高地水池等)有關(guān)。當(dāng)管網(wǎng)中無流量調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時，為更安全、經(jīng)濟(jì)地滿足用戶對給水的要求，二級泵站必須按照用戶用水量變化曲線工作，即每時每刻供水量應(yīng)等于用水量.在這種情況下，二級泵站最大供水流量QⅡmax應(yīng)等于最高日最高時設(shè)計用水量Qh;設(shè)計二級泵站時，應(yīng)根據(jù)用水量變化曲線選用多臺大小搭配的水泵來適應(yīng)水量變化，以保證在高效率下經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)際運(yùn)行時，由管網(wǎng)的壓力進(jìn)行控制。當(dāng)管網(wǎng)壓力上升時，表明用水量減少可以減開水泵或?qū)⒋蟊脫Q成小泵;當(dāng)管網(wǎng)壓力減少時，可以增開水泵或?qū)⑿”脫Q成大泵：這樣.通過二級泵站的工況調(diào)節(jié)來適應(yīng)用水量的變化，使二級泵站供水曲線符合用戶用水曲線。對于用水量變化較大的小城鎮(zhèn)、農(nóng)村或自備給水系統(tǒng)的小區(qū)域供水問題.也可以修建水塔或高地水池等流量調(diào)節(jié)構(gòu)筑物來調(diào)節(jié)供水與出水之間的流量不平衡.以改善水泵的運(yùn)行條件。

當(dāng)管網(wǎng)中設(shè)水塔或高地水池時，有一定的調(diào)節(jié)流量的作用，二級泵站一日內(nèi)24小時總供水量等于總用水量，但每小時供水量可以不等于用水量。即：二級泵站每小時供水量不必隨水量用水量那樣多變，可以按擬定的設(shè)計供水曲線進(jìn)行工作：例如，圖3-1中所示的曲線2是根據(jù)用戶用水曲線擬定的設(shè)計供水量曲線。該曲線分為兩級：從20時至次日5時，一組水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，每小時供水量為最高日設(shè)計用水量的2. 78%, 5時至20時，切換成另一組水泵(增開水泵)運(yùn)轉(zhuǎn)，每小時供水量為最高日設(shè)計用水量的5%，這是該泵站的最大級供水流量QⅡmax=5%Qd,。全天二級泵站總供水量與最高日設(shè)計用水量相等：

9×2.78% Qd+15×5% Qd=100% Qd

二級泵站的設(shè)計供水線根據(jù)用水量變化曲線擬定。擬定時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1) 泵站分級供水線盡量接近用水線，以減小水塔的調(diào)節(jié)容積.但分級數(shù)一般不應(yīng)多于三級，以便于運(yùn)轉(zhuǎn)管理。

(2) 分級供水時，應(yīng)注意能否選到合適的水泵，以及水泵的合理搭配，并盡可能滿足目前和今后一段時間內(nèi)用水量變化的需要。

由圖3-1的用水量曲線和設(shè)計供水量曲線，可以看出水塔或高地水池的流量調(diào)節(jié)作用：供水量高于用水量時，多余的水可進(jìn)人水塔或高地水池內(nèi)儲存;相反，當(dāng)供水量低于用水量時，則從水塔流出以補(bǔ)水泵供水量的不足。由此可見，如供水線和用水線越接近，為了適應(yīng)流量的變化，泵站工作的分級數(shù)或水泵機(jī)組數(shù)可能增加，但是水塔或高地水池的調(diào)節(jié)容積可以減小。

(二)二級泵站、輸水管和配水管網(wǎng)的設(shè)計流量

二級泵站、輸水管和配水管網(wǎng)的設(shè)計流量均應(yīng)按輸配水系統(tǒng)在最高日用水時的工作情況確定，并隨有無水塔(或高地水池)及其在管網(wǎng)中的位置而定。無水塔時，二級泵站、泵站到水塔的輸水管和配水管網(wǎng)都應(yīng)以最高日最高時設(shè)計用水量Qh作為設(shè)計流量。設(shè)有網(wǎng)前水塔時，二級泵站、泵站到水塔的輸水管應(yīng)按泵站分級工作線的最大一級供水流量QⅡmax=計算;水塔到管網(wǎng)的輸水管和配水管網(wǎng)應(yīng)按Qh計算。

(三)水塔與清水池之間的聯(lián)系

在給水系統(tǒng)中，水廠均勻制水與用戶不均勻用水之間的流量不平衡是由水塔和清水池來調(diào)節(jié)的。

1. 水塔與流量的關(guān)系

水塔在給水系統(tǒng)中位于二級泵站與用戶之間，二級泵站供水流量和用戶用水流量不相等時，其差額可由水塔吞吐部分流量來調(diào)節(jié)。如圖3-1所示，二級泵站供水量和用戶用水量變化曲線可以說明水塔調(diào)節(jié)流量的作用。從21時至次日6時及19時至20時，二級泵站每小時供水量QI大于用水淹量Q用，多余的流量(QI-Q用)進(jìn)入水塔鍺存起來;從 6時至19時及20時至21時.每小時的供水量QⅡ，小于或等于用水流量Q用，不足的流量(Q用一QⅡ)由水塔流人管網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)充。

\"\"/ — 2. 清水池與流量的關(guān)系
清水池位于水處理構(gòu)筑與二級泵站之間，清水池內(nèi)流入的流量取決于水廠產(chǎn)水流量，其流出的流量則取決于二級泵站的供水流量，水廠產(chǎn)水流量與二級泵站供水流量不相等時，其流量差額由清水池加以調(diào)節(jié)。圖3-2為水廠產(chǎn)水量和二級泵站供水量的組合曲線，從20時至次日5時，水廠產(chǎn)水流量大于二級泵站的供水流量，這段時間內(nèi)每小時的多余水量在清水池中儲存起來，從5 時至20時，水廠產(chǎn)水流量小于二級泵站的供水流量，在此段時間內(nèi)每小時不足的水量須取用清水池的存水給予補(bǔ)充。圖中的面積A或面積B就等于清水池的調(diào)節(jié)容積，即連續(xù)累計取出或儲存的最大水量值。

上述分析可知，水塔和清水池都是給水系統(tǒng)中調(diào)節(jié)流量的構(gòu)筑物，彼此之間存在著密切聯(lián)系。水塔的調(diào)節(jié)容積取決于二級泵站供水量和用戶用水量的組合曲線，而清水池的調(diào)節(jié)容積則決定于水廠產(chǎn)水量和二級泵站供水量的組合曲線。如果水廠產(chǎn)水曲線和用戶用水曲線一定時，水塔和清水池的調(diào)節(jié)容積將隨二級泵站供水曲線的變化而變化。由圖3-1 可以知道，如果二級泵站供水曲線越接近用水曲線，必然遠(yuǎn)離水廠產(chǎn)水曲線，則水塔的調(diào)節(jié)容積可以減小，但清水池的調(diào)節(jié)容積將會增大;如二級泵站供水曲線與用戶用水曲線重合，則水塔調(diào)節(jié)容積等于零，即成為無水塔的管網(wǎng)系統(tǒng)，但清水池的調(diào)節(jié)容積達(dá)到最大值。一般在工程實(shí)踐中均增大清水池的容積而縮減水塔的容積，以節(jié)省投資。