消防及事故時(shí)供水管網(wǎng)預(yù)測(cè)分析

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通常配水系統(tǒng)可滿足供水要求,但消防時(shí)和管路損壞時(shí)(包括水泵故障),管網(wǎng)往往難以保證各用水點(diǎn)能充裕供水.這種情況下的配水系統(tǒng)可望通過模擬方法進(jìn)行預(yù)測(cè)分析,以下就這方面的預(yù)測(cè)方式方法予以探討,并作相應(yīng)的比較.

1 有關(guān)方法

　　在節(jié)點(diǎn)水頭解析中,假定各節(jié)點(diǎn)的流量和水頭滿足設(shè)計(jì)要求的數(shù)值.一般情況下所提供的自由水頭可滿足最低水頭,但管路事故時(shí)和由消防等引起的過量水通過時(shí),最低自由水壓則往往不能保證的情況還是存在的.所謂的節(jié)點(diǎn)流量解析方法則同時(shí)考慮節(jié)點(diǎn)的流量和水頭.探討個(gè)中的水頭流量關(guān)系,以求其內(nèi)在規(guī)律.為此1985年Germanopoulos提出以下關(guān)系式:

　　(1)

　　式中qavl為可能使用的流量;qreq為必需的流量;cj為節(jié)點(diǎn)數(shù);Hqvl為有效水頭;Hmin為最低自由水壓;Hdes為水頭期望值;j為節(jié)點(diǎn)序號(hào)(1-j).

　　Wagner和Chandapillai等相繼于1988、1991年通過研究提出有關(guān)參數(shù)間為拋物線關(guān)系的論點(diǎn):[2]

　　式中Rj為阻抗定值;n為指數(shù)

　　因此,通過以上各種節(jié)點(diǎn)流量解析可以對(duì)流量一時(shí)難以保證的管網(wǎng)工況進(jìn)行預(yù)測(cè)分析,舉例如下.

2 管網(wǎng)1

　　如圖1所示為一單線路管網(wǎng).由節(jié)點(diǎn)1至節(jié)點(diǎn)4組成.若水量應(yīng)分別保證為2m3/min、2m3/min、3m3/min、1m3/min,節(jié)點(diǎn)0的水頭為100m,從節(jié)點(diǎn)1到節(jié)點(diǎn)4的最低水頭應(yīng)分別取為90、88m、90m、85m，其結(jié)果是依據(jù)節(jié)點(diǎn)水頭解析所有節(jié)點(diǎn)有效水頭均高于應(yīng)予保證的最低水頭.