CN105133690A - 一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统，包括高位蓄水池、管道及阀门、消力池、调节池、和低位蓄水池，所述高位蓄水池的出水口通过输水管道连接低位蓄水池和需水点，高位蓄水池的出水口上设置电动闸阀A，输水管道的中部通过先分叉再合并的设计，有效起到消力作用，对管道保护。本发明通过设置消力池、压力波动预放阀、调流调压阀和调节池将高处自流下的水的冲击力消除，并合理利用水流的动能，高压在线有效切换分流，保护管道，且提高输送效率，将水资源合理利用，合理分配，促进发展。

Description

一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统

技术领域

本发明涉及一种管道输水自流系统，具体是一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统。

背景技术

在我国经济高速增长，随着资源的价格提升，运输成本已越来越高，环境污染也越来越严重，因此大量采用管道输送。长距离管道输送业务在国内方兴未艾，由于其有节能环保、损耗低、均衡稳定等优势受到了越来越多的资源业主的欢迎。管道输送比公路运输费用低，可以满足现代工厂连续生产的要求，而管道的运行寿命为30年，所以经济效益比较可观。

管道运输是目前国家积极推广的节能减排和环保项目，符合国家的可持续发展要求，是国家产业政策支持的项目。管道输送费用比公路运输费用大幅度降低，除管道运输系统的自身运营成本费用外，不产生其他费用，管道输送系统通过监控系统实施管道输送系统自动化控制，采用管道输送，提高企业经济效益、降低费用成本的重要举措，因此，本发明具有不可限量的前景。

近年来干旱的频繁发生和长期持续，不但给我市经济带来巨大的损失，还造成水资源短缺、河流断流等生态环境问题。旱灾影响范围已由农业为主扩展到工业、城市、生态等领域，工农业争水、城乡争水和国民经济挤占生态用水现象越来越严重。例如，特别是连续四年干旱，造成2013年抚仙湖水位创下了有观测记录以来的最低水位。玉溪中心城区、通海县、江川县、华宁县、抚仙湖周边多年平均水资源总量8.8032亿m3，按2010年人口统计人均水资源量706m3，仅为全省人均水资源量4224m3的17%，特别是中心城区和江川、通海等县区按照国际水资源丰富程度指标，人均水资源量小于500m3，属于水资源严重紧缺地区。

随着国民经济的不断发展，玉溪中心城区、通海县城、江川县城、华宁县城、抚仙湖周边缺水问题也将越来越严重，缺水将严重制约着玉溪社会经济的发展。寻求“三湖”周边可用水源，实现在开发中保护高原湖泊，控制用水、控源截污、节水减排是保护治理的重中之重。但随着经济社会的持续、快速发展，城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，抚仙湖、星云湖已经受到来自工业、农业及生活污水等多方面污染源逐渐增多的严重威胁，湖泊保护工作任重道远。由于主要水体水质恶化，玉溪市中心城区、江川县和通海县已成为水质性严重缺水地区。治理水环境、防治水污染、控制水质恶化，保护抚仙湖、治理星云湖的任务显得相当迫切和艰巨。为了合理解决玉溪中心城区、通海县城、江川县城、华宁县城、抚仙湖周边缺水问题，同时有效保护和治理“三湖”。为此，玉溪市委市政府决定实施玉溪市东片区暨“三湖”生态保护水资源管道输水系统，将华宁盘溪大龙潭的优质水资源调至上述严重缺水区域，有效化解因水资源紧缺而引发的各类矛盾和问题。该管道系统实施后对抚仙湖、星云湖、杞麓湖的保护治理具有重要作用，同时还可以为玉溪中心城区增加供水量，保障供水安全，取缔无序地下取水点，年平均调水量7013万m3，对保护生态效益十分可观。但是在调水过程中，水源从高出留下会产生很高的冲击力，容易造成管道爆裂等故障，严重影响水源输送分配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统，包括高位蓄水池、消力池、调节池和低位蓄水池，其特征在于，所述高位蓄水池的出水口通过输水管道连接低位蓄水池，高位蓄水池1的出水口上设置电动闸阀A，输水管道的中部通过先分叉再合并的设计，有效起到消力作用，对管道保护。管道沿线起伏较大，因此在多处高点位置设置有自动补排气阀，多处低点位置设置有消力池，消力池的前端依次连接调流调压阀和蝶阀。在高位蓄水池和低位蓄水池之间的中部还有两根支管连接至需水点。调节池利用输水管道连接形成旁通管路，且调节池的进水口和出水口上分别设置调流调压阀E和蝶阀L，根据需要将低位蓄水池分离实施。所述低位蓄水池的进水口与输水管道的连接处设置带压力波动预放阀B和球阀B的管路至低位蓄水池，低位蓄水池出水口上设置电动闸阀B，通过输水管道和低位蓄水池、调节池连接至需水点。

作为本发明进一步的方案：所述低位蓄水池设有两个进水口，且两个进水口上分别设置蝶阀N、调流调压阀G和蝶阀M、调流调压阀F。

作为本发明进一步的方案：用水支管连接用水池A和用水池B。

作为本发明进一步的方案：具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统的具体操作方法如下：

（1）运行前准备工作：

a.将输水管道上的电动闸阀A、蝶阀C、蝶阀E、蝶阀M、蝶阀N、蝶阀O、球阀B、调流调压阀F、调流调压阀G为打开状态，保证输水管道通畅；

b.将蝶阀A、蝶阀B、蝶阀D、蝶阀P、压力波动预放阀B和电动闸阀B为关闭状态；

c.将各支管上的蝶阀L、蝶阀Q、蝶阀F为关闭状态；

d.确认蝶阀R、蝶阀H、调流调压阀D、球阀A、压力波动预放阀A、蝶阀G、调流调压阀C为打开状态，确保管路通畅；

e.高位蓄水池1进水端连接三级加压站提水系统，给输水管道提供水源，采用尽量小的流量给输水管道充水；

f.三级加压站提水系统的三号泵站至高位蓄水池之间的提水管道为满管水状态；

g.确认输水管道上的排补气阀前端球阀为打开状态。

（2）运行步骤：

a.启动三级加压站提水系统，以0.625立方米/秒的流量加压后将水送至高位蓄水池1，高位蓄水池1中的水通过自流流入到输水管道3内，最后流入低位蓄水池；

b.当水到达低位蓄水池后，通过逐渐调小关闭两个并联调流调压阀F、调流调压阀G，为确保输水管道内的空气全部排出，并充满水做准备；

c.检查输水管道上各点的排补气阀是否工作正常、各仪表是否正常、管道有无泄漏，观察输水管道最低点和最高点的压力，并对各个数值进行记录；

d.当输水管道高点压力稳定，高位蓄水池水位开始上升说明管道内的空气已经排完，管道内充满水；

e.此时缓慢打开低位蓄水池进水口处两个并联的调流调压阀F、调流调压阀G，阀前压力114.4m，当开度调至32%时，高位蓄水池液位稳定，高位蓄水池出水管流量和进水管流量平衡，此时高位蓄水池至低位蓄水池完成充水任务；

f.在缓慢打开低位蓄水池出口电动闸阀B，向各支管、用水池A和用水池B的管道内充水，当水到达用水池A和用水池B后，先关闭压力波动预放阀A，再通过逐渐调小关闭调流调压阀D、调流调压阀L，为确保输水管道内的空气全部排出，并充满水做准备；

g.检查低位蓄水池至用水池A和用水池B管道上各点的排补气阀是否工作正常、各仪表是否正常、管道有无泄漏，观察输水管道最低点和最高点的压力，并对各个数值进行记录；

h.当输水管道高点压力稳定，低位蓄水池水位开始上升说明管道内的空气已经排完，此时低位蓄水池至用水池A和用水池B管道内充满水,完成充水任务。

（3）停止步骤：

a.依次停止三级加压站提水系统中运行着的主泵；

b.当高位蓄水池1为低液位状态，同时先关闭低位蓄水池进水口处两个并联的调流调压阀F、调流调压阀G，最后关闭高位蓄水池出水口电动闸阀A；

c.当低位蓄水池为低液位状态，同时先关闭用水池A和用水池B进水口处的调流调压阀D、调流调压阀L，最后关闭低位蓄水池出水口电动闸阀B。

1．根据权利要求4所述的一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统，其特征在于，步骤（3）中，调流调压阀D、调流调压阀L、调流调压阀F、调流调压阀G关闭过程中为防止水锤，可以采用先快后慢的方式，阀门关闭时间≥65秒。另外为了防止水锤的发生，当压力波动大时，压力波动预放阀A和压力波动预放阀B会自动打开放水后自动关闭，确保有效保护管道，安全稳定运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意。

图中：高位蓄水池1、电动闸阀A2、输水管道3、调流调压阀A4、蝶阀A5、消力池6、调流调压阀B7、蝶阀B8、蝶阀C9、蝶阀D10、蝶阀E11、蝶阀F12、蝶阀G13、调流调压阀C14、用水池A15、压力波动预放阀A16、球阀A17、蝶阀H18、调流调压阀D19、用水池B20、蝶阀I21、蝶阀J22、蝶阀K23、调节池24、调流调压阀E25、蝶阀L26、低位蓄水池27、电动闸阀B28、调流调压阀F29、调流调压阀G30、压力波动预放阀B31、球阀B32、蝶阀M33、蝶阀N34、蝶阀O35、蝶阀P36、蝶阀Q37、蝶阀R38。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统，包括高位蓄水池1、消力池、调节池24和低位蓄水池27，其特征在于，所述高位蓄水池1的出水口通过输水管道3连接低位蓄水池27，高位蓄水池1的出水口上设置电动闸阀A，输水管道的中部通过先分叉再合并的设计，有效起到消力作用，对管道保护。管道沿线起伏较大，因此在多处高点位置设置有自动补排气阀，多处低点位置设置有消力池，消力池的前端依次连接调流调压阀和蝶阀。在高位蓄水池1和低位蓄水池27之间的中部还有两根支管连接至需水点。调节池24利用输水管道连接形成旁通管路，且调节池24的进水口和出水口上分别设置调流调压阀E和蝶阀L，根据需要将低位蓄水池27分离实施。所述低位蓄水池27的进水口与输水管道的连接处设置带压力波动预放阀B和球阀B的管路至低位蓄水池27，低位蓄水池27出水口上设置电动闸阀B，通过输水管道和低位蓄水池27、调节池24连接至需水点。

所述蓄水池27的排水口通过总排水管连接若干个用水支管，用水支管连接用水池A15、用水池B20等用水区域，所述总排水管和输水管道3通过支管连接调节池24的进水口和出水口，且调节池24的进水口和出门水口上分别设置调流调压阀E25和蝶阀L26。

具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统的具体操作方法如下：

（1）运行前准备工作：

a.将输水管道上的电动闸阀A、蝶阀C、蝶阀E、蝶阀M、蝶阀N、蝶阀O、球阀B、调流调压阀F、调流调压阀G为打开状态，保证输水管道通畅；

b.将蝶阀A、蝶阀B、蝶阀D、蝶阀P、压力波动预放阀B和电动闸阀B为关闭状态；

c.将各支管上的蝶阀L、蝶阀Q、蝶阀F为关闭状态；

d.确认蝶阀R、蝶阀H、调流调压阀D、球阀A、压力波动预放阀A、蝶阀G、调流调压阀C为打开状态，确保管路通畅；

e.高位蓄水池1进水端连接三级加压站提水系统，给输水管道提供水源，采用尽量小的流量给输水管道充水；

f.三级加压站提水系统的三号泵站至高位蓄水池之间的提水管道为满管水状态；

g.确认输水管道上的排补气阀前端球阀为打开状态。

（2）运行步骤：

a.启动三级加压站提水系统，以0.625立方米/秒的流量加压后将水送至高位蓄水池1，高位蓄水池1中的水通过自流流入到输水管道3内，最后流入低位蓄水池；

b.当水到达低位蓄水池27后，通过逐渐调小关闭两个并联调流调压阀F29、调流调压阀G30，为确保输水管道内的空气全部排出，并充满水做准备；

c.检查输水管道上各点的排补气阀是否工作正常、各仪表是否正常、管道有无泄漏，观察输水管道最低点和最高点的压力，并对各个数值进行记录；

d.当输水管道高点压力稳定，高位蓄水池1水位开始上升说明管道内的空气已经排完，管道内充满水；

e.此时缓慢打开低位蓄水池27进水口处两个并联的调流调压阀F、调流调压阀G，阀前压力114.4m，当开度调至32%时，高位蓄水池液位稳定，高位蓄水池出水管流量和进水管流量平衡，此时高位蓄水池1至低位蓄水池27完成充水任务；

f.在缓慢打开低位蓄水池27出口电动闸阀B28，向各支管、用水池A15和用水池B20的管道内充水，当水到达用水池A15和用水池B20后，先关闭压力波动预放阀A16，再通过逐渐调小关闭调流调压阀D19、调流调压阀L14，为确保输水管道内的空气全部排出，并充满水做准备；

g.检查低位蓄水池27至用水池A15和用水池B20管道上各点的排补气阀是否工作正常、各仪表是否正常、管道有无泄漏，观察输水管道最低点和最高点的压力，并对各个数值进行记录；

h.当输水管道高点压力稳定，低位蓄水池27水位开始上升说明管道内的空气已经排完，此时低位蓄水池27至用水池A15和用水池B20管道内充满水,完成充水任务。

（3）停止步骤：

a.依次停止三级加压站提水系统中运行着的主泵；

b.当高位蓄水池1为低液位状态，同时先关闭低位蓄水池27进水口处两个并联的调流调压阀F、调流调压阀G，最后关闭高位蓄水池1出水口电动闸阀A；

c.当低位蓄水池27为低液位状态，同时先关闭用水池A15和用水池B20进水口处的调流调压阀D19、调流调压阀L14，最后关闭低位蓄水池27出水口电动闸阀B。

d.要求调流调压阀D19、调流调压阀L14、调流调压阀F、调流调压阀G关闭过程中为防止水锤，可以采用先快后慢的方式，阀门关闭时间≥65秒。另外为了防止水锤的发生，当压力波动大时，压力波动预放阀A和压力波动预放阀B会自动打开放水后自动关闭，确保有效保护管道，安全稳定运行。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统，包括高位蓄水池、调节池、消力池、调节池和低位蓄水池，其特征在于，所述高位蓄水池的出水口通过输水管道连接低位蓄水池，高位蓄水池的出水口上设置电动闸阀A，输水管道的中部通过先分叉再合并的结构,输水管道的多处高点位置设置有自动补排气阀，输水管道的多处低点位置设置有消力池，消力池的前端依次连接调流调压阀和蝶阀；在高位蓄水池和低位蓄水池之间的中部还有两根支管连接至需水点；调节池利用输水管道连接形成旁通管路，根据需要将低位蓄水池分离实施，低位蓄水池的进水口与输水管道的连接处设置带压力波动预放阀B和球阀B的管路，低位蓄水池出水口上设置电动闸阀B，通过输水管道和低位蓄水池、调节池连接至需水点。

2.根据权利要求1所述的一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统，其特征在于，所述的低位蓄水池设有两个进水口，且两个进水口上分别设置蝶阀M、蝶阀N、调流调压阀F、调流调压阀G、球阀B和压力波动预放阀B。

3.根据权利要求1所述的一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统，其特征在于，用水支管连接用水池A和用水池B以及各需水点。

4.根据权利要求2所述的一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统，其特征在于，具体操作方法如下：

（1）运行前准备工作：

a.将输水管道上的电动闸阀A、蝶阀C、蝶阀E、蝶阀M、蝶阀N、蝶阀O、球阀B、调流调压阀F、调流调压阀G为打开状态，保证输水管道通畅；

b.将蝶阀A、蝶阀B、蝶阀D、蝶阀P、压力波动预放阀B和电动闸阀B为关闭状态；

c.将各支管上的蝶阀L、蝶阀Q、蝶阀F为关闭状态；

d.确认蝶阀R、蝶阀H、调流调压阀D、球阀A、压力波动预放阀A、蝶阀G、调流调压阀C为打开状态，确保管路通畅；

e.高位蓄水池进水端连接三级加压站提水系统，给输水管道提供水源，采用尽量小的流量给输水管道充水；

f.三级加压站提水系统的三号泵站至高位蓄水池之间的提水管道为满管水状态；

g.确认输水管道上的排补气阀前端球阀为打开状态；

（2）运行步骤：

a.启动三级加压站提水系统，以0.625立方米/秒的流量加压后将水送至高位蓄水池，高位蓄水池中的水通过自流流入到输水管道内，最后流入低位蓄水池；

b.当水到达低位蓄水池后，通过逐渐调小关闭两个并联调流调压阀F、调流调压阀G，为确保输水管道内的空气全部排出，并充满水做准备；

c.检查输水管道上各点的排补气阀是否工作正常、各仪表是否正常、管道有无泄漏，观察输水管道最低点和最高点的压力，并对各个数值进行记录；

d.当输水管道高点压力稳定，高位蓄水池1水位开始上升说明管道内的空气已经排完，管道内充满水；

e.此时缓慢打开低位蓄水池进水口处两个并联的调流调压阀F、调流调压阀G，阀前压力114.4m，当开度调至32%时，高位蓄水池液位稳定，高位蓄水池出水管流量和进水管流量平衡，此时高位蓄水池至低位蓄水池完成充水任务；

f.在缓慢打开低位蓄水池出口电动闸阀B，向各支管、用水池A和用水池B的管道内充水，当水到达用水池A和用水池B后，先关闭压力波动预放阀A，再通过逐渐调小关闭调流调压阀D、调流调压阀L，为确保输水管道内的空气全部排出，并充满水做准备；

g.检查低位蓄水池至用水池A和用水池B管道上各点的排补气阀是否工作正常、各仪表是否正常、管道有无泄漏，观察输水管道最低点和最高点的压力，并对各个数值进行记录；

h.当输水管道高点压力稳定，低位蓄水池水位开始上升说明管道内的空气已经排完，此时低位蓄水池至用水池A和用水池B管道内充满水,完成充水任务；

（3）停止步骤：

a.依次停止三级加压站提水系统中运行着的主泵；

b.当高位蓄水池为低液位状态，同时先关闭低位蓄水池进水口处两个并联的调流调压阀F、调流调压阀G，最后关闭高位蓄水池1出水口电动闸阀A；

c.当低位蓄水池为低液位状态，同时先关闭用水池A和用水池B进水口处的调流调压阀D、调流调压阀L，最后关闭低位蓄水池出水口电动闸阀B。

5.根据权利要求4所述的一种具有在线高压切换分流功能的管道输水自流系统，其特征在于，步骤（3）中，调流调压阀D、调流调压阀L、调流调压阀F、调流调压阀G关闭过程中为防止水锤，可以采用先快后慢的方式，阀门关闭时间≥65秒，另外为了防止水锤的发生，当压力波动大时，压力波动预放阀A和压力波动预放阀B会自动打开放水后自动关闭，确保有效保护管道，安全稳定运行。