供水管网压力监测点布置

供水管网压力监测点布置一、布置压力监测点的目的实时掌握管网水压分布情况对于实施优化调度、控制管网漏损、降低爆管事故发生率从及供水能耗控制具有重要意义。因此，为实时掌握供水管网水压的分布情况，需在管网中布置一定数目的压力监测点。二、常用的分析方法目前国内对给水管网水压监测点布局的研究方法主要有敏感度分析法、聚类分析法、经验法等。1、经验法顾名思义这种方法是根据供水公司多年积累的经验进行测压点的布置。优点：能准确找到管网低压区的位置、最不利点及压力变化敏感区，通过在线测压设备的安装可以及时了解这些地区水压的变化情况，从而及时的指导供水生产调度。缺点：主要是对于旧管网需要具有多年工作经验的技术人员参与测压点的布设，并且单纯地依靠经验也不能保证布置方案的科学合理性。对于管网中的诸如水力分界线及最不利点位置的判断往往会出现偏差，影响监测系统的运行效果。适应性：这种方法主要适合于运行时间较长，管网供水规律比较稳定，没有微观水力模型的供水管网。对于新建及改扩建的管网，由于其运行时间较短，并没有实际累计经验，对管网的运行工况还没有全面掌握，所以不适合运用这种方法。2、聚类分析法该方法是以模糊聚类理论为基础发展出的测压点优化布置方法。将管网中的节点按照一定的聚类原则及模糊评判标准进行分组，根据模糊聚类所得出的结果进行测压点所示区域的确定，然后进行聚类中心位置的确定，即测压点具体位置的选择，通过该两步工作已完成测压点布设的理论工作部分，在理论分析的基础上再通过现场条件的勘查与比较最终确定测压点的建设位置及方法。优点：有一定的理论基础为依托，布置结果可靠、准确，并且该方法选择的测压点具有较好的代表性。缺点：该方法理论性强，对测压点布设工作人员的水平较高，而且该方法需要有详细的管网资料（如详细的管网拓扑结果、节点水量信息等），另外由于涉及到大量的分析、计算，工作量巨大。3、敏感度分析法利用水力学、拓扑学的基本原理，建立管网压力监测点的灵敏度矩阵和方程，通过灵敏度分析，不仅可以找出管网中的压力变化最灵敏点，而且还可根据灵敏度排序进行管网节点分区，从而根据工程实际要求进行压力监测点布置。优缺点与聚类分析法相似，都需要工作人员具有较高的理论水平，并且需要大量的水力及灵敏度分析计算。下面以敏感度分析法为例，详解计算原理：（1）计算原理

।灵敏度分析模型及原理由管网构造瑁讲中的演*字恒原理建立了管网节点选理性方程：式中郭港接节点和，的管段流置;规定:流出为正确人为员j4点，的।灵敏度分析模型及原理由管网构造瑁讲中的演*字恒原理建立了管网节点选理性方程：式中郭港接节点和，的管段流置;规定:流出为正确人为员j4点，的节点水量式中也一号段水去损失>0一管良庠阻T根据所求水去糊失计算公式的不同年值为L852或2一在此央2靖、此一节点7相对某一基准点的水底将一，3）代入代⑴毋M—管网节点总数由水力学理论可知.任一笛段的流量与管&网节点间节点压力及水头损失的关奈省•出•Hl"H,二肛4tt=（*（/，心11=1冉；,为计算H便将式⑵改为：u_h、-此1 乂〃」出j12~~ ~I +0,=0将式国以节点方程粗用式掩H的雅的蚊救监甘，并考虑在饮水系断的正常运行状态下节点压力在瞬间交化混小-故忽略泰勒城故二次以上围得：』月|#th■4♦持A种，回*fh…E…+3HH\再生!-1ff.'w一第r个节点胡始平衡时节点压力向量bH,一节点i由于受干扰时产生的水压变住值式（为记为:

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式中4——英跳

2影响度分析

出式⑸可知：力局=。3与『不邻南当J=J，是主对斑元素时将式［外、（［。）式11）代入式｛7｝将：（2）相关案例研究得出的结论①靠近水源点的灵敏度最大，根据巴甫洛夫斯基公式，D越大，磨阻S越小，则灵敏度a..越大。②管网末梢节点的灵敏度相对较大这也与传统的经验布置法，在管网起端和末端布置压力监测点相吻合。三、测压点选址原则在结合城市整个供水管网现状及规划建设情况，具体分析目前管网中已经存在的在线或离线测压点的位置、类型、可用性的基础之上，尽可能充分利用现有资源、避免重复建设，在测压点布置时一般遵循以下原则：1、管网水力分界线城市供水系统如果属于多水源环形管网结构，并且情况复杂，涉及面广。那么在数分钟内需水量的变化便可引起管网压力的大幅度变化，其水力分界线往往是配水最不利的地区，最能反映管网的配水偏差情况。管网远程监控点首先应选在水力分界线处的干管上。2、管网最不利点、控制点管网末梢也属于配水的不利处，能较好的反映管网的配水偏差情况。另外，地面高程与配水压力有密切的关系，在地面高程偏高或偏低处（相对水厂高程而言）的配水服务压力对调度工作影响较大。为了保证管网末梢及高差特异点有合理的服务压力，在这些地区设置管网测压点是很有必要的。3、大用户水压监测点为了确保重点部门和特殊用户的正常用水，在为其供水的干管上设置测压点。有许多用水大户，由于用水量大其用水量的变化影响着区域压力的变化，并且为了保证其用水的安全性，也需要在其附近布设在线测压点。4、主要用水区域在用户集中地区或用水大户附近，管网压力容易波动起伏，故这些地区可以作为辅助监测区，设置测压点。5、大口径管段交叉处在大管段相交处设置测压点，可结合测压点记录数据分析发生爆管等管网事故的影响因素及其与管道压力的关系，总结经验教训，为减少事故、合理调度提供有力辅助。6、反应管网运行调度工况点包括增压泵站前，水厂出厂管段等对管网调度工况变化反应较敏感的区域，在这些区域设置在线测压点，有助于了解调度计划的实施情况及管网状态对调度命令的反应。7、管网中低压区压力监测点通过低压区压力监测点的设置，可以及时监测这些区域的供水压力，通过压力信息的反馈及时调度，保证供水服务质量。8、供水管网发展区域预留监测点为了适应城市供水中长期的发展需要，考虑在供