長距離輸配水工程檢修調度方案研究

宋 放

(遼寧潤中供水有限責任公司， 遼寧 沈陽 110166)

長距離輸配水工程檢修調度方案研究

宋 放

(遼寧潤中供水有限責任公司， 遼寧 沈陽 110166)

大伙房水庫輸水(二期)工程，是國內全線無調蓄設施的長距離輸配水工程，在運行調度中檢修調度預案非常重要。本文以二期工程管線中一段管線滲漏檢修為例，闡述了調度預案的編制以及執行效果，該預案的順利實施證明通過預案中的理論計算，處理復雜供水系統的特殊工況是完全可行的。

長距離輸水工程； 檢修調度預案； 研究

遼寧省大伙房水庫輸水(二期)工程屬多目標、大流量、全線無調節水池的長距離輸配水工程，設計日供水量327萬t/d，目前已正式運行5年，供水目標多達14個凈水廠用戶，實際日供水量220萬t。通過5年來的運行數據及經驗，檢修調度預案也隨著供水量的增多逐步完善，使之更理論化、系統化，更具備可操作性。

檢修調度預案，將全線輸水系統分為21個水力區間，針對每一區間編制了相應的檢修調度方案、步驟。2015年8月24日，有段管線發生微量滲漏情況，需立即組織人員進行該管段的停水檢修，總調度員根據檢修調度預案在20min內及時截斷水流，檢修人員迅速投入搶修，未對管段下游的供水造成任何影響。本文以此為例簡要介紹預案的計算、編制以及執行情況。

1 供水系統

供水系統如下頁圖所示。

圖中水力區間為沈陽2配水站至鞍山配水站，全長81.40km，供水管線為兩根直徑2.40mPCCP管道，

供水系統布置圖

即預應力鋼套筒混凝土管，上方為A線，下方為B線。上述兩配水站間輸水建筑物有4號、5號、6號雙向穩壓塔及遼陽、鞍鋼兩座配水站，紅色圓點為滲漏點，位于A線管道，在沈陽2配水站下游大約5km處。圖1中的三座穩壓塔均為雙向穩壓塔，在工程中起到平抑管線壓力、管線負壓時快速補水的作用(運行參數見表1)。水流經鞍山配水站后，通過3臺變頻泵組向大連方向供水，同時壓力流繼續向營口、盤錦方向供水。

2 局部管段截斷工況的分析與計算

關閉A線漏點所在的管段后，沈陽2配水站至4號穩壓塔區間變為單線供水，水頭損失大幅增加，根據實際液體能量方程中的水頭損失公式，有

(1)

(2)

式中hf——沿程水頭損失，m；

hj——局部水頭損失，m；

l——管線長度，m；

R——水力半徑，m；

v——流速，m/s;

C——流速系數， m0.5/s。

根據巴甫洛夫斯基公式有

(3)

式中n——粗糙系數。

(4)

故障管段切除后，局部管段雙線變為單線，因受到過流能力的限制以及水頭損失大幅增加，上游壓力上升，穩壓塔出現溢流，下游管線壓力下降，影響到部分支線的供水，特別是鞍鋼支線的供水。為保證系統運行和管線設備的安全，下游壓降以6號穩壓塔水位作為控制節點，保證不低于30m。故障管段上游穩壓塔的溢流水位決定了下游最大的供水能力。沿線主要受影響穩壓塔參數見表1。

表1 穩壓塔運行水位控制參數

按照單管設計流量和檢修調度原則，單線應保證檢修管段下游水廠70%以上的原設計水量。沈陽2配水站以下設計水量為126萬t/d，目前達到108萬t/d。70%的原設計水量為126×70%=88.20萬t/d，沈陽2配水站至4號塔A線切除后，B線不能承擔108萬t/d的供水量，所以必須考慮核減下游部分水廠水量。因大連支線供水首先進入碧流河水庫，經調節后再進入凈水廠，鑒于大連支線具備便利的調度優勢，預案以集中核減大連支線水量，確保全線壓力及其他受水目標水量不變的基礎上進行。沿線各水力節點(穩壓塔)水位計算結果見表2。

表2 故障管段切除后不同工況下各穩壓塔水位計算

3 檢修調度預案的形成

根據以上理論計算，可編制沈陽2配水站—沈大鐵路上游A線管段停運檢修的預案，該管段下游供水將由B線單獨承擔，針對沈陽2配水站A線出口漏點的處理即適用此方案。具體的操作步驟為：

a.通知大連支線做好由加壓供水方式改為重力流供水的準備。

b.執行大連一級泵站及鞍山加壓泵站泵組停機，大連支線、鞍山支線、鞍山一步下游均改為重力流供水調度。

c.關閉沈陽2配水站A線出口故障管段下游的檢修蝶閥，將故障管段切除。

d.調整鞍山加壓站下游營口、盤錦支線的流量。

e.調整干線調流閥核減多余水量，滿足干線水量目標。

f.調整除大連支線外其他各支線水量，保證滿足計劃水量。

4 故障管段切除前、后系統參數

故障管段切除前后，管線系統參數見表3。沈陽2配水站至4號塔A線停運后，大連支線核減水量20萬t/d。

表3 沈陽二至4號塔A線停運前、后系統參數

從計算結果看出，當沈陽2配水站至4號穩壓塔區間改為單線后，若大連支線不減量且保證6號穩壓塔不低于30m，3號穩壓塔水位將達到100.40m，超出了溢流水位，故不可行；若大連支線不減量，3號穩壓塔達到溢流水位，則6號塔水位為28.38m，低于30.00m的限制水位，影響鞍鋼支線的供水，故也不可行。4號、5號、6號穩壓塔均位于故障管線下游，因此，不會出現溢流，3號穩壓塔溢流水位為控制節點。實際事故處理中，采用大連支線減量20萬m3/d方案進行，從表3中可知，切除后下游穩壓塔水位比理論計算值大1.60m左右。這是因為計算中主要考慮了沿程水頭損失，而局部水頭只做了粗略估算。

5 結 論

作為遼寧省內“十五”“十一五”期間重點工程，大伙房水庫輸水(二期)工程下步供水目標多達19個，管線全程沒有任何調蓄水庫，一個供水目標流量的改變將影響上下游10多個水廠的進廠流量，調度方案的科學合理性至關重要，尤其面對管線檢修以及突發事件的處理，必須事先做好充分完備的調度預案，才能使調度員操作閥門時做到心中有數、目的明確。該次檢修調度預案的使用，基本實現了預想的調度目標，為工程今后的檢修調度操作積累了經驗。

Research on overhaul scheduling plan of long-distance water conveyance and water distribution

SONG Fang

(LiaoningRunzhongWaterSupplyCo.,Ltd.,Shenyang110166,China)

Dahuofang Reservoir Water Conveyance (Stage II) Project is the domestic long-distance water conveyance and water distribution project without storage facilities in the whole line. Overhaul scheduling plan is very important in operation scheduling. In the paper, pipeline seepage overhaul of one section in the stage II project pipeline is adopted as an example for discussing preparation and implementation effect of the scheduling plans. Smooth implementation of the plan proves that it is completely feasible to handle special working condition of the complex water supply system through theoretical calculation in the plan.

long distance water conveyance project; overhaul scheduling plan; study

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.07.016

TV67

B

1005-4774(2017)07- 0060- 03