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通過壓力調節減少漏損的成功方案

2017-09-26 03:14:58

     澳洲的昆士蘭州,一個擁有大量居住人口和季節性游客的地區,其城市用水隨季節變化需求量差異很大。該地區的供水大部分必須通過澳洲權威部門認證(高水平的專家鑒定和管理)。每年,在澳洲平均有9.6%的水在流失,而大量的人口增加大大提高了用水需求,水資源成本相對提高,供水補給成了最大的難題。特別在干旱期,國家必須立法征稅來解決這一難題。通過WBW策略,即按地域差別調整供水體系結構,提高管網漏損監測力度,及早修復漏損管網,有效管理管網壓力等等可以有效解決這一難題。

 
    我們為什么要控制管網壓力?這有很多原因。
 
    其一、減少壓力等級通常是最快和最便捷的方法來減少漏損量。其主要前提是增加供求的差距。優化壓力減少了流量體積,再加上一項有效的防滲漏監測工程,例如像一個新的蓄水庫,我們可以增加水庫的凈空高度,在一定情況下推緩其他額外水資源的需求。在干旱時期,壓力的減小有助于我們維持并減少儲備水的消耗量。例如,當人們洗手時只需要很小流量的水,降低了水的浪費量。
 
    其二、減小離管網頂部20米處壓力可以減少管網破裂次數。這樣可以在一個區域內將主要的管網破裂數量減半。對于一些管網來說,這可以是一項巨大的成本節省,就象管道維修通常是一項重要的成本。在用水高峰或非高峰時期都維持相同的壓力,對用水者提供始終如一的供水服務。一般情況下,壓力減小常見于優質的工程練習,維持有利條件和客戶服務。
 
    下面先檢驗一下WBW策略的可行性:

 


 

圖為試驗該策略的Burleigh Waters地區

 

    該地區管網有3877個不同屬性,管網壓力6.5kg,安裝了滲漏監測系統、可以降低壓力的PRV閥門和PRV壓力管理系統,并修復了主要管網。

 

圖為減壓閥門

 

    大家可能對減壓閥很熟悉。這種閥門適合在高壓區減壓,壓力等級卻是固定的。在極限需求時期,閥門被設置一定等級來保證臨界狀態下的壓力。

 

 

    PRV壓力管理系統可以依照要求(流量)或時段通過網絡來調節管網壓力。這一系統需要在安全可靠的環境下運行,因此需要一定的資金投入到安裝裝置上。PRV電子管理系統本身成本較低,易操作,可以隨時調節管網壓力,在壓力或流量過低的時候發出警示,其內置電池有長達5年壽命。

 

    讓我們來做一個比較:

 

圖為在沒有安裝PRV壓力管理系統下一周的供水流量變化圖,一周流量統計為13.6MI。

 

圖為在安裝PRV壓力管理系統下一周的供水流量變化圖,一周流量統計為12.8MI。

 

    通過兩張圖的比較可以看出,在使用了PRV壓力管理系統之后,直接節約用水達6%。

 

 

未經過壓力控制系統處理的流量圖

 

經過壓力控制系統處理過的流量圖

 

2P控制器

 

    通過機械化設置,調節限制壓力高低點等級,設置在小范圍區域最佳(小于1500屬性)??梢酝ㄟ^簡單早晚壓力設置計算出節水量。

 


完整調制控制器

 

    通過電子或水壓設置,可以不間斷的改變壓力大小,設置在大范圍區域最佳(大于1500屬性)??梢詽撛诘淖畲蠡澦?。

 

減少壓力年表

 

日期

實施進程

壓力(Kpa)

8月

前期壓力與滲漏工程試驗

在520――700范圍內

9月

安裝PRV(設定出口壓力)

最大650

10月

調整PRV(設定出口壓力)

最大520

11月

根據需求調整壓力,安裝流量控制器

最大550,最小340

1月

最終調整壓力自動調節流量

最大550,最小280

 

最小夜間流量圖

 

    以前,在未安裝PRV壓力控制系統前,日均消耗水量為2789KL/Day,現在,在試用了該系統后日均消耗水量為2190KL/Day,平均節約消耗水量22%。這些節約下來的水可以覆蓋整個城市。通過控制壓力防滲漏系統工程可盡可能節水量接近26KL/Day。

 

    在節約用水成本和日均用水量的基礎上,下面的表格說明了通過控制壓力減少漏損系統工程在成本與效率兩者之于水資源的選擇。試驗結果表明,黃金海岸地區在實施了通過壓力控制防滲漏系統工程之后大約節省成本650萬美金。

 

水流

總成本

日均總用水量(ML/天)

平均成本(ML/Day)

管道

$ 800M

85

$ 9M

新水壩

$ 1000M

33

$ 30M

控制壓力和滲漏

$ 65M

26

$ 2.5M

氧化去垢

N/A

N/A

$ 30M

總減少配置

$ 5.2122M

0.4

$ 14M

外部流失($10/單位)

$ 0.777M

0.04

$ 2M

參考黃金海岸水未來開幕研討會起草報告,僅包括2004年4月資本費用。

 

排除$200機械洗滌折舊費,精確至 2004年2月29日 ,假設節約水量18kl/unit/ann。

 

    綜上所述,使用壓力控制防滲漏系統工程可以深入155個需求監督和管理區域,重新設計水管網,提前監測到漏損管網,通過網絡提高有效管理。壓力控制管理在漏損控制領域正在逐步成長發揮作用,可靠的電子管理控制器可以長久有效的減少水流失。

 
 

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