某城市供水時變化系數(shù)分析

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摘要：本文根據(jù)生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)計算了2011年鞍山城市供水最高日時變化系數(shù)，并與2010年進行對比，然后分析了2011年時變化系數(shù)略有上升的原因；根據(jù)最高日小時供水量的變化，計算清水池所需調(diào)節(jié)容積，并對清水池調(diào)節(jié)容積的設(shè)計提出了建議。

　　關(guān)鍵詞：鞍山 供水 時變化系數(shù) 調(diào)節(jié)容積 　　 　　時變化系數(shù)K時是城市給水系統(tǒng)工程設(shè)計的一個重要參數(shù)，是影響城市給水系統(tǒng)中的輸水管網(wǎng)、水廠送水泵房及各種給水構(gòu)筑物大小、配水管網(wǎng)的規(guī)模和造價。同時也是進行給水系統(tǒng)優(yōu)化的重要依據(jù)。因此，實測鞍山城市供水的時變化系數(shù)并進行分析，對于供水系統(tǒng)的工程設(shè)計和運行調(diào)度有重要的參考意義。 　　 　　1.時變化系數(shù)的含義 　　 　　無論是生活用水還是工業(yè)用水，用水量都是經(jīng)常變化的。生活用水隨著生活習(xí)慣和氣候而變化，夏季比冬季用水多；工業(yè)企業(yè)冷卻用水量隨氣溫和水溫而變化，夏季也多于冬季。在設(shè)計規(guī)定的年限內(nèi)，用水最多一日的用水量，叫做最高日用水量，一般用以確定給水系統(tǒng)中各類設(shè)施的規(guī)模。在最高日內(nèi)，每小時的用水量也是變化的，變化幅度和居民數(shù)、房屋設(shè)備類型、職工上班時間和班次等有關(guān)。最高一小時用水量與平均時用水量的比值，叫做時變化系數(shù)K時。大中城市的用水比較均勻，K時值較??；小城市的用水變化較大，K時值較大。 　　 　　2.鞍山城市供水的時變化系數(shù) 　　 　　鞍山市市政供水系統(tǒng)有六個水源，其中一個地表水水源為湯河水源、五個地下水水源分別為：首山水源、太平水源、海城水源、鐵西水源、西郊水源。鞍山市自來水總公司各水廠的出廠流量計和各分區(qū)流量計自2005年起都實現(xiàn)了遠程在線讀數(shù)，生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)每10分鐘自動記錄一次流量計讀數(shù)。利用生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的查詢功能，可以得到每小時四個行政區(qū)域的總供水量，在此基礎(chǔ)之上，可以計算出每年的最高日時變化系數(shù)K時。 　　2011年鞍山市的最高日供水量出現(xiàn)在2月2日除夕，2011年2月2日全市四區(qū)最高時供水量出現(xiàn)在9:00至10:00，小時供水量為17839m3。當(dāng)天平均時供水量為13020m3，K時為1.37。2010年鞍山市的最高日供水量出現(xiàn)在2月13日除夕，2010年2月13日（除夕）全市四區(qū)最高時供水量出現(xiàn)在9:00至10:00，小時供水量為16907 m3。當(dāng)天平均時供水量為12523 m3，K時為1.35。 　　 　　3.時變化系數(shù)分析 　　 　　3.1時變化系數(shù)的影響因素 　　1986版的《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GBJ13-86）給出的最高日城市綜合用水時變化系數(shù)宜采用的范圍是1.3~1.6。2006版的《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013-2006）給出的最高日城市綜合用水時變化系數(shù)宜采用的范圍是1.2~1.6。城市規(guī)模越大，所取K時越??；城市規(guī)模越小，所采用的K時越大。鞍山城市規(guī)模屬于大城市，所對應(yīng)合理的K時應(yīng)該靠近1.2。 　　2011年鞍山城市供水最高日時變化系數(shù)K時為1.37，與2010年的K時1.35相比略有提高，但仍處在較低水平， 　　2010年鞍山市市區(qū)內(nèi)最高日供水量統(tǒng)計值為300552 m3，2011年統(tǒng)計值為312480 m3（最高日供水量統(tǒng)計值為進入市內(nèi)行政區(qū)內(nèi)管網(wǎng)的水量，本文計算時變化系數(shù)所采用的小時水量為市區(qū)內(nèi)各行政區(qū)的總供水量之和。由于流量計誤差和管道漏損等原因，小時水量之和與最高日供水量統(tǒng)計值不完全吻合）。2011年最高日供水量比2010年增長了11928m3。一般來說，供水量增加后用水的不均勻性應(yīng)該減小，時變化系數(shù)應(yīng)該相應(yīng)減小，而2011年最高日時變化系數(shù)卻提高了。這就要看時變化系數(shù)的另一個重要影響因素——用水性質(zhì)的結(jié)構(gòu)。 　　居民用水的不均勻性較強，主要集中在早晨起床后和晚飯前后。非居民用水包括工業(yè)用水、商業(yè)用水、機關(guān)團體用水和特種用水等，其中又以工業(yè)用水為主。非居民用水在時段上比較分散，均勻性比較強。非居民用水的比重越高，時變化系數(shù)越小，而居民用水的比重越高，時變化系數(shù)則越大。 　　由于鞍山市的大工業(yè)水廠已經(jīng)投用，部分企業(yè)工業(yè)用水已經(jīng)停用自來水而改用工業(yè)水廠水，同時全球金融危機也對鞍山市工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生了不利影響，2011年非居民用水所占比重有所下降，而居民用水所占比重由有所上升。用水性質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化，是鞍山城市供水最高日時變化系數(shù)略有提高的主要原因。 　　近五年來事鞍山城市飛速發(fā)展的五年，五年間對老城區(qū)的改造力度是空前的。同時，隨著人民生活水平的不斷提高，對供水企業(yè)的要求，對水質(zhì)，水壓的要求都不斷提高，為了解決好市民對自來水公司的要求，自來水公司和鞍山市政府投入大筆資金對市區(qū)的老舊管網(wǎng)實施改造，對老城區(qū)的老舊泵站實施改造，目的就是為了切實解決好水質(zhì)水壓的問題。對老舊管網(wǎng)的改造很大程度上降低了管網(wǎng)的漏失一定程度上提高了時變化系數(shù)。 　　3.2時變化系數(shù)對清水池調(diào)節(jié)容積的影響 　　水廠原水的進廠流量在一天內(nèi)通常保持不變，而水廠出水流量由于受到時變化系數(shù)的影響則變化很大，所以水廠每小時的原水進廠流量與水廠出水流量是不相等的。為了調(diào)節(jié)這兩個流量的差額，必須在水廠內(nèi)建造清水池。 　　 　　4.結(jié)論與建議 　　 　　從總體上看，鞍山城市供水的時變化系數(shù)K時目前仍維持在較低水平，這對供水節(jié)能與生產(chǎn)調(diào)度都是有利的。在供水性質(zhì)結(jié)構(gòu)中，居民用水量比重的提高，會增加供水的不均勻性，使時變化系數(shù)K時有所上升。在設(shè)計城市水廠清水池調(diào)節(jié)容積時，如果有實際的最高日供水量變化資料，應(yīng)該按照產(chǎn)水曲線和送水曲線進行計算，而不能憑經(jīng)驗估算，從而避免清水池過大，造成建設(shè)資金的浪費。 　　 　　參考文獻： 　　[1]陳秀生.建筑給水排水設(shè)計手冊.北京；中國建筑工業(yè)出版社，2001.35-37 　　[2]楊欽等，給水工程（上），中國建筑工業(yè)出版社，1987.33-38 　　[3]王繼明. 給水排水管道工程. 北京:清華大學(xué)出版社,1989