農(nóng)村地區(qū)增壓供水研究

秦雪

摘 要：農(nóng)村地區(qū)相對城市多具有地勢起伏較多、供水設施相對落后、水質衛(wèi)生狀況參差不齊的特點，根據(jù)其地理特點與供水條件積極采取增壓供水措施十分必要。而管網(wǎng)疊壓供水技術作為一種對復雜地形適應性較好、安裝相對方便，且具備良好增壓性能的供水方式，適合應用于農(nóng)村地區(qū)增壓供水工程。本文將對此技術在農(nóng)村地區(qū)增壓供水中的應用策略進行論述，并提出相應的建議。

關鍵詞：農(nóng)村地區(qū)；增壓供水；管網(wǎng)疊壓供水

隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟的高速發(fā)展，農(nóng)村原有供水基礎設施已經(jīng)難以滿足農(nóng)村居民生活和生產(chǎn)用水需要，供水網(wǎng)管輸水能力的發(fā)展已經(jīng)明顯滯后于農(nóng)村地區(qū)用水量的發(fā)展，在此背景下，選用合理的增壓供水方式，是解決管網(wǎng)建設滯后性問題，以及提升農(nóng)村地區(qū)供水質量的必然選擇。

一、農(nóng)村地區(qū)供水條件現(xiàn)狀

目前，農(nóng)村地區(qū)的主要供水方式為：水廠將水加壓，再通過輸水管道輸送到農(nóng)村中的各個取水點以及農(nóng)戶家中，當遇到地形起伏較大時，水廠很難將水直接輸送到取水點和農(nóng)戶家中，因此許多農(nóng)村選擇在水廠壓力末端修建增壓泵房，通過二次加壓的方式將水輸送到地勢更高的地區(qū)。但長期以來，這種供水方式體現(xiàn)出許多弊病，主要體現(xiàn)在：1）衛(wèi)生問題。此種供水方式需要修建蓄水池，因此水需要與空氣接觸，空氣中的污染物、細菌、微生物等落入水中容易造成水質污染，進而影響用水安全；2）高能耗。二次加壓過程需要消耗電能，且水廠網(wǎng)管的余壓無法應用于二次加壓，因此此種供水方式的整體能耗相對較高；3）成本高。二次加壓由于不能利用水廠網(wǎng)管余壓，因此需要從零加壓，這使得設備選型較大，長時間運行下電能消耗較大，因此運行成本較高；4）初期投入高且建設周期長。修建蓄水池，安裝設備等，需要較大的施工周期和土建成本，除此之外，蓄水池、加壓泵站的設施、設備維護也相對復雜，管理成本亦較高。

二、管網(wǎng)疊壓供水對農(nóng)村地區(qū)的適用性

管網(wǎng)疊壓供水泵站包含了穩(wěn)流補償器、倒流防止器、真空抑制器、變頻泵控制柜等組件，其性能優(yōu)勢及對農(nóng)村地區(qū)的適用性主要體現(xiàn)在以下幾點：1）占地面積相對于傳統(tǒng)的二次加壓系統(tǒng)較小，因此土建投入大大降低；2）施工周期通常僅需要10天左右，而傳統(tǒng)的蓄水池+二次增壓供水泵站則需要至少40天的施工時間；3）可利用市政管網(wǎng)的余壓，因此能耗低且運行成本較低；4）系統(tǒng)采用全密閉設計，可有效避免二次污染，保障了水質安全；5）可實現(xiàn)相對穩(wěn)定的供水，對地勢起伏較大丘陵地區(qū)、用水規(guī)模較小、用水量波動較大且取水點和農(nóng)戶分布較為零散的偏遠農(nóng)村亦十分適用。

三、管網(wǎng)疊壓供水實施策略

1.系統(tǒng)構成

管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)構成如圖1所示：

在以上系統(tǒng)中：控制系統(tǒng)采用微機變頻控制柜與遠程綜合控制系統(tǒng)相結合的方式，其中，微機變頻控制柜主要通過讀取壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)來實現(xiàn)變頻控制；倒流防止器可避免后斷水倒流引發(fā)的回流污染；穩(wěn)流罐與市政供水管網(wǎng)連接，其作為密閉承壓容器，可起到蓄水與穩(wěn)定水流的作用；真空抑制器的作用為穩(wěn)定系統(tǒng)內(nèi)壓力，當實際用水量相對管網(wǎng)給水流量較大時，真空抑制器和穩(wěn)流補償器中的檢測裝置采集穩(wěn)流補償器內(nèi)的真空度及水位信號，并將信號傳輸?shù)轿C變頻控制器，再根據(jù)微機變頻控制器來控制真空抑制器的開啟，將穩(wěn)流補償器中的能量進行釋放，以平衡整個系統(tǒng)的內(nèi)壓力，避免負壓產(chǎn)生，進而避免供水中斷。

2.設備選型與注意事項

農(nóng)村地區(qū)通常日不均勻系數(shù)和是不均勻系數(shù)都最存在明顯的高值，其水量計算應符合農(nóng)村實際。（尤其是節(jié)假日外出務工人員返鄉(xiāng)時用水量較大，開發(fā)鄉(xiāng)村旅游項目的地區(qū)節(jié)假日因接待游客用水量激增）一般來說，綜合考慮農(nóng)村用水規(guī)律，可考慮2臺相同變頻主泵+1臺小流量輔泵并聯(lián)供水，夜間氣壓罐供水的組合方式。

控制系統(tǒng)應根據(jù)控制水泵運行狀態(tài)來調(diào)節(jié)供水流量，用水高峰時供水流量應較大，此時采用水泵供水，用水較少的時段可通過氣壓罐進行供水，以避免水泵頻繁開啟，降低系統(tǒng)整體能耗；平均日流量小時則可啟動輔泵進行小流量供水，當流量增大時則減隨之增加輔泵供水流量。

除此之外，值得注意的是：在市政給水管網(wǎng)接入處嚴格按規(guī)定采取防回流措施，以免影響市政管網(wǎng)水質；不同規(guī)模、不同地區(qū)農(nóng)村用水量、用水規(guī)律不同，因此泵站選型應結合實際情況具體分析；條件成熟時應考慮建立綜合調(diào)度平臺，對供水系統(tǒng)的流量、壓力、能耗等進行實時監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結果合理調(diào)整運行參數(shù)，以進一步穩(wěn)定系統(tǒng)運行，降低系統(tǒng)能耗。

四、結語

管網(wǎng)疊壓供水近年來在我國發(fā)展迅速，在城市中的應用已經(jīng)相對成熟，但在農(nóng)村地區(qū)的應用仍然較少，實際應用中還需結合不同地區(qū)農(nóng)村的地形、供水條件逐步展開。管網(wǎng)疊壓的增壓設備直接與市政供水管網(wǎng)連接，系統(tǒng)能耗較小、避免了二次污染，且安裝成本低、施工周期短、維護管理簡便。目前，管網(wǎng)疊壓供水系統(tǒng)安裝完成后可實現(xiàn)無人值守，有效保障保障供水穩(wěn)定性，對提升農(nóng)村地區(qū)供水規(guī)模和保障農(nóng)村用水安全有著積極的作用。

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