[发明专利]基于区块化和叠压增压的供水管网低压改善方法

权利要求书

1.基于区块化和叠压增压的供水管网低压改善方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1确定供水管网压力低洼区域边界

针对实际压力低洼区域，采用EPANET模拟获得低压区域边界，具体是：首先，通过EPANET对于供水管网进行24小时模拟，包括低压区域的运行状况，尽量逼近实际管网运行；根据管网节点24小时内的压力变化，找出压力最低的三个节点，作为低压节点；然后，根据低压节点间连接的管段的最小连接长度，确定管网中的低压区域，获得低压区域边界；

步骤2低压区域区块化

针对供水管网压力低洼区域边界，根据EPANET获得供水管网的水流方向，确定低压区域的入水口和出水口管段；由于对供水管网进行区块化划分时考虑的主要因素是压力，在低压区域的出水口管段和入水口管段处安装止回阀，实现供水管网低压区域的区块化，防止水的回流造成供水管网余压波动，形成相对封闭的低压区块；

步骤3采用叠压增压方法对低压区域进行压力改善

叠压增压方法是将叠压设备通过管道与管网直接连接，具体的水力构造主要包括两台增压泵、四个阀门、一个储水罐，其中，两台增压泵中的一台作为主增压泵，另一台作为辅增压泵，根据低压待改善区域的压力高低和供水管网余压的情况，选择不同的运行模式对两台泵站的运行进行优化选择；

根据增压泵和阀门间的组合以及供水管网的运行工况，在管网运行过程中不需要进行增压的时段采用模式1；主增压泵扬程可以满足压力低洼区域所需扬程时采用模式2；仅通过主增压泵对上游管道的水进行增压处理，补偿压力低洼区域无法达到期望扬程或者主增压泵入口处水量不充足时采用模式3，其中：

模式1：阀门均开启，增压泵均关闭；叠压增压设备属于关闭状态，供水管网的余压可以满足到达叠压增压设备的水一部分进入水罐中进行存储，另一部分通过管道输送到用户；

模式2：阀门均开启，辅增压泵关闭，主增压泵开启，对压力低洼区域的入水口处的水压进行提升，对该区域的压力进行补偿；

模式3：阀门均开启，主增压泵、辅增压泵开启，通过水泵扬程计算公式得到所需扬程主增压泵无法满足，需从储水罐中取水，经过增压泵运行参数和扬程计算公式设定辅增压泵进行增压。

2.根据权利要求1所述的基于区块化和叠压增压的供水管网低压改善方法，其特征在于：在对低压区域进行区块化时，排除需要安装叠压增压设备的入水口管段。

3.根据权利要求1所述的基于区块化和叠压增压的供水管网低压改善方法，其特征在于：模式2中根据该压力低洼区域所需的压力，由于进入水泵的水本身具有一定的水压，因此还需要水泵提供一定的扬程，根据以下水泵扬程公式计算：

H₂＝H₁-h₁

其中，H₂表示水泵扬程，单位：m；H₁表示从水池中转供水所需扬程，单位：m；h₁表示管网余压即水头值，单位：m；

设置增压泵的运行参数和提供的扬程大小，通过以下公式确定：

h_G＝A-Bq^c

其中，h_G代表水泵的扬程，q为管道流量，A、B、c为水泵固有参数。