Главная › Новости

Модернизация системы водоснабжения в селе

Опубликовано: 27.07.2020

Имитационные модели могут быть использованы для повышения производительности и модернизации систем водоснабжения. Имитационная модель системы водоснабжения в поселке Бошково, представленная в статье, представляет собой инструмент, позволяющий оценить параметры эксплуатируемой системы https://petrosnab.net/catalogue/vodomer/ и имитировать будущие изменения. Его также можно распространить на модель, которая охватывает водные подсистемы всей коммуны.

Системы водоснабжения спроектированы с учетом их долгосрочной эксплуатации. Изменения числа потребителей и количества потребляемой воды, происходящие в то время, а также в системах водоснабжения или способах их подачи, влияют на уровень параметров, характеризующих надежную работу - подачу воды в необходимом количестве, под соответствующим давлением, в удобное для пользователей время.

Изменения, внесенные в систему, должны быть проанализированы до их внедрения, а соответствующие инструменты позволяют оценить эффекты в разработанных, эксплуатируемых и модернизированных системах.

Анализ охватил систему водоснабжения в селе Бошково, где количество получателей, система водоснабжения и метод водоснабжения менялись в течение нескольких лет эксплуатации.

Водопроводная система для села Бошково

Деревня Бошково принадлежит коммуне Влошаковице, расположенной на северо-западной границе поворота Лешно в Великопольском воеводстве. В нем проживает 205 человек (по состоянию на 31 декабря 2012 года), а площадь поселка составляет 4,32 км2.

Система водоснабжения деревни была разработана в 2002 году. Станция очистки воды, расположенная рядом с водозабором в Уяздове, была построена в 1970-х годах. Из-за чрезмерно высокого содержания железа и марганца вода, взятая из двух пробуренных скважин на глубине 60–68 м ниже уровня земли, была обработана с использованием двух открытых фильтров. Объем расширительного бака составлял 50 м3.

Водопроводная сеть в Бошково имела открытую разветвленную систему. Разница в высоте рельефа местности, на которой была проложена сеть, не превышает 3 м, но на начальном участке, ведущем от водоочистной станции на длину 600 м, разница составляет 27 м - эта топография допускает гравитационное питание сети.

В 2010 году конференц-центр был подключен к сети, что потребовало внесения изменений в систему. С середины 2012 года Boszkowo был подключен к системе, насосы которой перекачивают воду в города Уяздово, Гротники, Boszkowo и часть Włoszakowice, и система водоснабжения является смешанной. Насосная станция 2-й ступени оснащена тремя параллельно включенными насосами типа 65WR-20/32 с двигателем 4,0 кВт. Один насос работает постоянно, в то время как другие активируются при большем потреблении воды.

Методика расчета

Имитационная модель системы водоснабжения села Бошково была выполнена с использованием программы EPANET, разработанной Департаментом водоснабжения и водного хозяйства Американского агентства по охране окружающей среды.

Это программа, которая позволяет моделировать гидравлические параметры и качество воды в сетях. С его использованием можно рассчитывать изменения этих величин в заданные интервалы времени и, таким образом, анализировать изменения в условиях работы системы с течением времени. Исходными данными для расчетов являются: сетевые графики, ординаты осей трубопроводов в отдельных узлах, диаметры, материал и шероховатость трубопроводов, узловые размеры водных перегородок.

Результаты расчетов представлены в виде таблиц данных о ординатах и ​​высоте давления в узлах сети, гидравлическом перепаде, скорости и расходе воды в трубопроводах, которые также могут быть графически представлены в виде графиков, профилей или контурных линий [5].

Гидравлические потери в трубопроводе можно рассчитать в программе по трем формулам: Хазен-Вильямс, Дарси-Вейсбах или Чези-Мэннинг. Формула Дарси-Вейсбаха [3] была выбрана для расчетов, представленных в статье:

где:

Имитационные модели системы, из которой деревня Бошково была снабжена водой, были подготовлены для проведения расчетов. Первоначально была разработана модель гравитационной системы. Сетевой график состоит из восьми вычислительных узлов и верхнего резервуара, восьми секций трубопроводов из ПВХ, диаметры и длина которых составляют 160 - 3904 м и 100 - 785 м. Ординаты области сетевых узлов находятся на высоте от 60,8 до 63,4 м над уровнем моря, водохранилище находится на высоте 91,2 м над уровнем моря, а предполагаемая глубина трубопроводов составляет 1,30–1,40 м. График показан на рис. 1.

Следующий вариант модели системы включает подключение нового потребителя воды - Центра конференций и отдыха (CK-W). Расширенный граф состоит из 10 узлов и 10 сегментов, а дополнительный сегмент диаметром ø 100 имеет длину 220 м (рис. 2).

Модель насосной системы, подсистемой которой стала ранее эксплуатируемая система села Бошково, показана на рис. 3. Смешанная система с одним замкнутым контуром состоит из 20 узлов и 20 секций с диаметрами и длинами ø 160–1404 м, ø 100– 5505 м и ø 80–675 м. Ординаты местности в отдельных узлах находятся на высоте 60,8–97,1 м над уровнем моря.