CN104032794B - 井库流量补偿式配水系统及其配水方法 - Google Patents
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Abstract
一种井库流量补偿式配水系统及其配水方法，包括配水井、调节水库、进水管、进水闸、连通管、连通闸、出水管、出水闸，配水井分别与进水管、连通管、出水管相连接；配水井顶部设溢流口，所述溢流口堰顶高程略高于调节水库的正常蓄水位；进水管与供水水库连接，出水管与水厂连接；进水管上设置有进水闸，连通管上设置有连通闸，出水管上设置有出水闸；配水方法包含供水水库和调节水库联合向水厂供水、供水水库同时向调节水库和水厂供水、供水水库独立向水厂供水、调节水库独立向水厂供水以及快速恢复调节水库水质等模式；本发明可实现配水井与调节水库的独立运行，提高供水保证率，又可充分发挥配水井与调节水库间的流量补偿作用，提高系统的供水潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种城市供水工程的配水系统及其配水方法，尤其涉及一种井库流量补偿式配水系统及其配水方法。
背景技术
城市供水工程中，为提高供水流量及供水保证率，往往采用多水库供水的方式，供水水库可以采用串连或并联的方式。
串连配水系统通过连通隧洞或管道，将各供水水库连接后，由末端水库统一向水厂配水，这一系统可以有效汇总各供水水库的来水流量，提高配水量。然而，一旦系统某个水库水质发生问题或某段隧洞管道需要检修，将影响整个系统的配水，供水保证率不高。
并连配水系统各供水水库均通过独立的隧洞或管道向水厂配水，既可有效利用各供水水库的来水流量，又可提高供水保证率；然而，供水水库全部采用独立的供水管网也意味着工程量及投资的大幅度增加。
考虑到经济性和合理性，也有城市供水工程采用“供水水库联合调节水库”进行供水的方式。与供水水库相对独立的调节水库库容一般较小，与水厂距离不大，管网投资小，独立运行仅能满足城市短期的配水需求，仅在供水水库流量不足，需要临时加大配水流量或供水水库管网需要检修等情况下运用。由于调节水库集雨面积及库容小，枯水期来水流量小，往往制约调节水库调节能力的发挥，另外，调节水库供水后，供水库容只能靠自身集雨面积内的径流逐渐恢复，所需恢复时间较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种井库流量补偿式配水系统及其配水方法，配水井与调节水库供水流量可以相互补偿。既可以实现配水井与调节水库的独立运行，提高供水保证率；又可以充分发挥配水井与调节水库间的流量补偿作用，提高系统的供水潜力。
本发明的技术方案是：一种井库流量补偿式配水系统，包括配水井、调节水库、进水管、进水闸、连通管、连通闸、出水管、出水闸，其特征在于：所述配水井位于长距离输水隧洞(管道)末端，调节水库附近，顶部为敞开式圆筒，底部低于调节水库的底高程；所述配水井分别与进水管、连通管、出水管相连接；配水井顶部设溢流口，溢流口堰顶高程略高于调节水库的正常蓄水位，溢流水量可直接进入调节水库或导入调节水库，调节水库既可利用已建的水源，也可以是新建的水库，位于城市近郊，库容一般不大，供水库容满足输水系统的检修要求即可；进水管与供水水库连接，出水管与水厂连接；所述进水管上设置有进水闸，用于控制供水水库来水进入配水井；连通管上设置有连通闸，用于控制配水井与调节水库之间的连通；出水管上设置有出水闸，用于控制配水井向下游水厂供水。
本发明一种井库流量补偿式配水系统的配水方法包含以下5种：
(1)补偿运行模式，供水水库和调节水库联合向水厂供水：开启进水闸、连通闸与出水闸，由于水厂所需水量较大，进水管供水水库来水流量小于出水管流量，调节水库同时补水进入配水井，向水厂供水，从而提升系统的供水潜力。
(2)分流运行模式，供水水库同时向调节水库和水厂供水：开启进水闸、连通闸与出水闸，控制进水管流量大于出水管流量，进水管从供水水库的来水流量进入配水井后，一部分流量从出水管进入水厂满足供水需求，一部分流量从连通管进入调节水库补充调节水库水量。
(3)正常运行模式，供水水库独立向水厂供水：开启进水闸及出水闸，关闭连通闸，控制进水管的流量与出水管的流量基本一致或略大于出水管的流量，进水管从供水水库的来水流量进入配水井后，从出水管进入水厂，配水井中的水位基本恒定或缓慢上升，少量富余水量从溢流口进入调节水库。
(4)检修运行模式，调节水库独立向水厂供水：关闭进水闸，开启连通闸及出水闸，调节水库的补水进入配水井后从出水管进入水厂，这一运行模式一般在配水井上游输水系统检修时使用。
(5)快速恢复调节水库的水质，当调节水库内水质出现异常，关闭连通闸和出水闸，暂时中断向水厂的供水，进水管自供水水库的来水流量进入配水井后从溢流口向调节水库溢流，当配水井内水质恢复后，开启出水闸，由溢流口继续向调节水库溢流补水的同时，经出水管向下游水厂供水，当调节水库的水质完全恢复后，开启连通闸，通过连通管向调节水库分流补水。
本发明的有益效果是：
(1)与供水水库、调节水库串联的配水系统相比，井库流量补偿式配水系统仅多了配水井、连通管及连通闸，投资相差不大，却实现了供水水库与调节水库均可独立运行的功能，提高了供水保证率。
(2)与供水水库、调节水库并联的配水系统相比，本发明不仅投资省，同样可实现供水水库单独供水、调节水库单独供水、供水水库和调节水库联合向水厂供水3种配水方式，还多了供水水库同时向调节水库和水厂供水的配水方式，供水水库流量可以补偿调节水库使其保持较多的水量，进一步提高整个配水系统的供水保证率。
(3)配水调度上更加灵活，连通闸关闭时，下游供水流量需求的变化可以由配水井水位变化自行调整，配水井配水过程中，同时发挥调压井的作用。配水井流量富余时，甚至无需操作连通闸，富余水量由配水井溢流口进入调节水库，原水不会浪费。
(4)万一调节水库水质出现异常情况，可关闭连通闸，一方面，输水系统隔离调节水库正常运行，保障系统供水安全；另一方面，控制配水井进水管流量大于出水管流量，抬升配水井水位，从配水井的溢流口向调节水库分流改善调节水库水质，快速恢复调节水库功能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的平面布置示意图。
图2是图1的I--I剖视图。
图中的标号说明：1-配水井；2-调节水库；3-进水管；4-进水闸；5-连通管；6-连通闸；7-出水管；8-出水闸；9-溢流口；10-供水水库；11-水厂。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。
本发明井库流量补偿式配水系统包括配水井1、调节水库2、进水管3、进水闸4、连通管5、连通闸6、出水管7、出水闸8，其特征在于：所述配水井1位于调节水库附近，顶部为敞开式圆筒，底部低于调节水库2的底高程；所述配水井1分别与进水管3、连通管5、出水管7相连接；配水井1顶部设溢流口9，所述溢流口9堰顶高程略高于调节水库2的正常蓄水位；所述进水管3与供水水库10连接，出水管7与水厂11连接；所述进水管3上设置有进水闸4，连通管5上设置有连通闸6，出水管7上设置有出水闸8。
本发明井库流量补偿式配水系统的配水方法的具体实施方式如下：
实施例1：补偿运行模式：供水水库10和调节水库2联合向水厂11供水。进水闸4、连通闸6、出水闸8均全开，由于水厂11所需水量较大，进水管3引水流量小于出水管7配水流量，配水井1内水位下降，短期内上游进水管3内引水流量尚未发生变化，调节水库2由连通管5补水进入配水井1，向水厂11供水；随着上游进水管3内引水流量不断增加，配水井1水位上升，当配水井1水位与调节水库2水位齐平时，供水水库10通过配水井1独立供水，补偿运行模式结束。
实施例2：分流运行模式：供水水库10同时向调节水库2和水厂11供水。进水闸4、连通闸6、出水闸8均开启，由于水厂11所需水量较小，进水管3引水流量大于出水管7配水流量，配水井1内水位上升，高于调节水库2库水位后，配水井1在向水厂11供水的同时，分流进入调节水库2补充调节水库水量。
实施例3：正常运行模式，供水水库10独立向水厂11供水。进水闸4及出水闸8开启，连通闸6关闭，控制上游进水管3流量与出水管7流量基本一致或略大于出水管7流量，进水管3引水流量进入配水井1后，从出水管7进入水厂11，配水井中的水位基本恒定，也可能缓慢上升，少量富余水量从溢流口9进入调节水库2。
实施例4：检修运行模式，调节水库2独立向水厂11供水：进水闸4关闭，连通闸6及出水闸8开启，调节水库2由连通管5补水进入配水井1，从出水管7进入水厂11，这一运行模式一般在配水井1上游输水系统检修时使用。
实施例5：除以上4种标准的运行模式外，通过特定的操作，还可快速恢复调节水库2的功能。假定调节水库2内水质出现异常，首先关闭连通闸6和出水闸8，此时配水井1与调节水库2隔离，向下游水厂11的供水暂时中断，上游来水进入配水井1后从溢流口9向调节水库2溢流；当配水井1内水质恢复后，打开下游出水闸8，转为分流运行模式，由溢流口9继续向调节水库2溢流补水的同时，经出水管7向下游水厂11供水，当调节水库2的水质完全恢复后，打开连通闸6，通过连通管5进一步向调节水库2分流补水。
Claims (6)
1.一种井库流量补偿式配水系统，包括配水井(1)、调节水库(2)、进水管(3)、进水闸(4)、连通管(5)、连通闸(6)、出水管(7)、出水闸(8)，其特征在于：所述配水井(1)位于调节水库(2)附近，顶部为敞开式圆筒，底部低于调节水库(2)的底高程；所述配水井(1)分别与进水管(3)、连通管(5)、出水管(7)相连接；配水井(1)顶部设溢流口(9)，所述溢流口(9)堰顶高程略高于调节水库(2)的正常蓄水位；所述进水管(3)与供水水库(10)连接，连通管(5)与调节水库(2)连接，出水管(7)与水厂(11)连接；所述进水管(3)上设置有进水闸(4)，连通管(5)上设置有连通闸(6)，出水管(7)上设置有出水闸(8)。
2.一种如权利要求1所述的井库流量补偿式配水系统的配水方法，其特征在于：所述配水方法为供水水库(10)和调节水库(2)联合向水厂(11)供水，开启进水闸(4)、连通闸(6)与出水闸(8)，控制进水管(3)从供水水库(10)的来水流量小于出水管(7)的流量，调节水库(2)同时补水进入配水井(1)，向水厂(11)供水。
3.一种如权利要求1所述的井库流量补偿式配水系统的配水方法，其特征在于：所述配水方法为供水水库(10)同时向调节水库(2)和水厂(11)供水，开启进水闸(4)、连通闸(6)与出水闸(8)，控制进水管(3)的流量大于出水管(7)的流量，进水管(3)从供水水库(10)的来水流量进入配水井(1)后，一部分流量从出水管(7)进入水厂(11)满足供水需求，一部分流量从连通管(5)进入调节水库(2)补充调节水库(2)水量。
4.一种如权利要求1所述的井库流量补偿式配水系统的配水方法，其特征在于：所述配水方法为供水水库(10)独立向水厂(11)供水，开启进水闸(4)及出水闸(8)，关闭连通闸(6)，控制进水管(3)的流量与出水管(7)的流量基本一致或略大于出水管(7)的流量，进水管(3)从供水水库(10)的来水流量进入配水井(1)后，从出水管(7)进入水厂(11)，配水井(1)中的水位基本恒定或缓慢上升，少量富余水量从溢流口(9)进入调节水库(2)。
5.一种如权利要求1所述的井库流量补偿式配水系统的配水方法，其特征在于：所述配水方法为调节水库(2)独立向水厂(11)供水，关闭进水闸(4)，开启连通闸(6)及出水闸(8)，调节水库(2)的补水进入配水井(1)后再从出水管(7)进入水厂(11)。
6.一种如权利要求1所述的井库流量补偿式配水系统的配水方法，其特征在于：所述配水方法可快速恢复调节水库(2)的水质，当调节水库(2)内水质出现异常，关闭连通闸(6)和出水闸(8)，暂时中断向水厂(11)的供水，进水管(3)自供水水库(10)的来水流量进入配水井(1)后从溢流口(9)向调节水库(2)溢流，当配水井(1)内水质恢复后，开启出水闸(8)，由溢流口(9)继续向调节水库(2)溢流补水的同时，经出水管(7)向下游水厂(11)供水，当调节水库(2)的水质完全恢复后，开启连通闸(6)，通过连通管(5)向调节水库(2)分流补水。
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