CN113309172B - 一种双水源供水系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双水源供水系统及其控制方法，涉及供水工程领域。双水源供水系统包括高位水源、备用水源、吸水井和升压泵房以及供水管路，高位水源上设有进水管路，进水管路上串接有压力检测结构，进水管路与供水管路之间连接有第一支路；进水管路与吸水井之间连接有第二支路，升压泵房中设有水泵，升压泵房的水泵与吸水井之间连接有泵吸管路，升压泵房的水泵与供水管路连接有泵排管路；进水管路与备用水源之间连接有第三支路，备用水源与吸水井之间设有引水通道。以高位水源为主备用水源为辅，高位水源可运行自流供水和泵加压供水方式，兼顾了运行成本和供水压力的要求，在高位水源维护时备用水源作为临时水源可保证稳定供水。

Description

一种双水源供水系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及供水工程技术领域，特别是涉及一种双水源供水系统及其控制方法。

背景技术

供水工程是从水源地取水输送至水厂或用户，通常采用水泵加压的方式来输送水，当水源地与用户地存在较大海拔差时，可利用水源的高度势能实现自流送水。

目前，利用泵站加压将水输送至用户的方式也称为泵站加压供水，通常在江河湖泊的岸边建有取水泵房，水源通过进水管流至取水泵房的吸水井中，经水泵加压后输送至用户，这种方案的建造成本和运行成本大。另外，利用水源地与用户地之间的高程差来输送水的方式也称为自流式供水，经设计核验，确保处于高位的水源地具有足够的势能，克服整个输水管线的水头损失，以达到输送至用户的目的。但是，用户需水量会发生变化，且水源的水位可能发生波动，无法保证稳定地自流供水。

综上所述，现有技术中的泵站加压供水的运行成本高，以及自流式供水工程不能灵活地满足用户需水量的变化，无法保证为用户稳定地供水。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种双水源供水系统及其控制方法，以解决现有技术中的泵站加压供水的运行成本高，以及自流式供水工程不能灵活地满足用户需水量的变化，无法保证为用户稳定地供水的问题。

本发明的双水源供水系统的技术方案为：

双水源供水系统包括高位水源、备用水源、吸水井和升压泵房，以及连通所述高位水源、所述升压泵房的供水管路，所述高位水源上设有进水管路，所述进水管路上串接有压力检测结构，所述进水管路与所述供水管路之间连接有第一支路；

所述进水管路与所述吸水井之间连接有第二支路，所述升压泵房中设有水泵，所述升压泵房的水泵与所述吸水井之间连接有泵吸管路，所述升压泵房的水泵与所述供水管路连接有泵排管路；

所述进水管路与所述备用水源之间连接有第三支路，所述备用水源与所述吸水井之间设有引水通道，所述第一支路、第二支路和第三支路上分别设有阀门，所述引水通道中设有引水闸门。

进一步的，所述备用水源为灌溉水库，所述灌溉水库的海拔高度低于所述高位水源的海拔高度，所述吸水井设置在靠近所述灌溉水库的位置。

进一步的，所述引水通道为连通所述灌溉水库与所述吸水井之间的引水渠，所述引水渠中还设有拦污栅和滤网。

进一步的，所述引水闸门和拦污栅共槽设置，且所述引水闸门为液压平板钢闸门。

进一步的，所述第一支路上的阀门、所述第三支路上的阀门均为蝶阀，所述第二支路上的阀门为流量调节阀。

进一步的，所述压力检测结构为进水压力表，所述供水管路上串接有供水压力表。

进一步的，所述供水管路设有至少两个，所述进水管路与至少两个所述供水管路之间分别连接有第一支路；所述吸水井设有至少两个，所述进水管路与至少两个所述吸水井之间分别连接有第二支路，所述备用水源与至少两个所述吸水井之间分别设有引水通道。

进一步的，至少两个所述吸水井并列布置，相邻两个所述吸水井之间还设有铸铁闸门，所述铸铁闸门用于连通相邻两个所述吸水井。

本发明的双水源供水系统的控制方法的技术方案为：

双水源供水系统的控制方法包括以下步骤：

步骤一：根据进水管路上的压力检测结构的压力值，确定是否能够满足后续供水管路的自流供水；

步骤二：如压力值满足自流供水，则开启第一支路，关闭第二支路和第三支路，使高位水源经进水管路和第一支路输送至所述供水管路中；

如压力值不满足自流供水，则开启第二支路，使高位水源经进水管路和第二支路输送至吸水井，启动升压泵房的水泵将水升压送至所述供水管路中；

步骤三：如高位水源维护，则关闭第一支路、第二支路和第三支路，开启引水闸门，使备用水源经引水渠进入吸水井，启动升压泵房的水泵将水升压送至所述供水管路中；待高位水源维护结束后，则开启第三支路，关闭第一支路和第二支路，使高位水源经进水管路和第三支路输送至所述备用水源中。

进一步的，在步骤二中，如压力值不满足自流供水，则开启第二支路，通过第二支路上的流量调节阀控制高位水源输送至吸水井的水流量，防止吸水井的水位过高而发生溢流。

有益效果：该双水源供水系统采用了高位水源、备用水源、吸水井和升压泵房以及供水管路的设计形式，高位水源上设有进水管路，通过进水管路、第一支路与供水管路直接连通，用于在进水压力满足供水压力的需求时，可直接开通第一支路上的阀门运行自流供水，无需启动水泵即可满足正常的水量供应，有效地降低了运行成本；当进水压力不满足供水压力的需求时，开启第二支路上的阀门，使高位水源经进水管路和第二支路进入吸水井中，并启动升压泵房的水泵将水升压送至供水管路，既可增大水压确保能克服整个供水管路的水头损失，又能提高供水流量满足用户需求量的增长。

此外，当高位水源维护时，则关闭第一支路、第二支路和第三支路，开启引水闸门，使备用水源经引水通道进入吸水井，启动升压泵房的水泵将水升压送至供水管路中；待高位水源维护结束后，则开启第三支路，关闭第一支路和第二支路，使高位水源经进水管路和第三支路输送至备用水源中。整个双水源供水系统对高位水源和备用水源结合，以高位水源为主备用水源为辅，高位水源可运行自流供水和泵加压供水两种工作方式，兼顾了运行成本和供水压力的要求，在高位水源维护时备用水源作为临时水源可保证为用户稳定地供水。

附图说明

图1为本发明的双水源供水系统的具体实施例中双水源供水系统的结构示意图；

图2为本发明的双水源供水系统的具体实施例中备用水源和吸水井的局部放大图。

图中：1－高位水源、10－进水管路、100－进水压力表、11－第一支路、110－蝶阀、12－第二支路、120－流量调节阀、13－第三支路；

2－备用水源、20－引水渠、21－拦污栅、22－滤网、23－引水闸门；

3－吸水井、30－铸铁闸门、4－升压泵房、40－升压泵房的水泵、41－泵吸管路、42－泵排管路、5－供水管路、50－供水压力表。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的双水源供水系统的具体实施例，如图1、图2所示，双水源供水系统包括高位水源1、备用水源2、吸水井3和升压泵房4，以及连通高位水源1、升压泵房4的供水管路5，高位水源1上设有进水管路10，进水管路10上串接有压力检测结构，进水管路10与供水管路5之间连接有第一支路11；进水管路10与吸水井3之间连接有第二支路12，升压泵房4中设有水泵，升压泵房的水泵40与吸水井3之间连接有泵吸管路41，升压泵房的水泵40与供水管路5连接有泵排管路42；进水管路10与备用水源2之间连接有第三支路13，备用水源2与吸水井3之间设有引水通道，第一支路11、第二支路12和第三支路13上分别设有阀门，引水通道中设有引水闸门23。

该双水源供水系统采用了高位水源1、备用水源2、吸水井3和升压泵房4以及供水管路5的设计形式，高位水源1上设有进水管路10，通过进水管路10、第一支路11与供水管路5直接连通，用于在进水压力满足供水压力的需求时，可直接开通第一支路11上的阀门运行自流供水，无需启动水泵即可满足正常的水量供应，有效地降低了运行成本；当进水压力不满足供水压力的需求时，开启第二支路12上的阀门，使高水水源1经进水管路10和第二支路12进入吸水井3中，并启动升压泵房的水泵40将水升压送至供水管路，既可增大水压确保能克服整个供水管路5的水头损失，又能提高供水流量满足用户需求量的增长。

此外，当高位水源1维护时，则关闭第一支路11、第二支路12和第三支路13，开启引水闸门23，使备用水源2经引水通道进入吸水井3，启动升压泵房的水泵40将水升压送至供水管路5中；待高位水源1维护结束后，则开启第三支路13，关闭第一支路11和第二支路12，使高位水源1经进水管路10和第三支路13输送至备用水源2中。整个双水源供水系统对高位水源1和备用水源2结合，以高位水源1为主备用水源2为辅，高位水源1可运行自流供水和泵加压供水两种工作方式，兼顾了运行成本和供水压力的要求，在高位水源1维护时备用水源2作为临时水源可保证为用户稳定地供水。

在本实施例中，备用水源2为灌溉水库，灌溉水库的海拔高度低于高位水源1的海拔高度，吸水井3设置在靠近灌溉水库的位置。将备用水源2设计成灌溉水库，能够满足储蓄水源和农业灌溉的使用需求，功能性更强。其中，引水通道为连通灌溉水库与吸水井3之间的引水渠20，引水渠20中还设有拦污栅21和滤网22，引水闸门23与拦污栅21共槽，且引水闸门21为液压平板钢闸门。

在靠近灌溉水库的位置设计吸水井3，吸水井3处于低位保证能够吸取灌溉水库中的储水，灌溉水库与吸水井3之间连通引水渠20，引水渠20的结构简单便于大流量进水；通过拦污栅21和滤网22对其中的污物进行高效滤除，确保了进入吸水井3和升压泵房4中的水体洁净度，液压平板钢闸门具有控制方便、稳定可靠的优势。

并且，第一支路11上的阀门、第三支路13上的阀门均为蝶阀110，蝶阀110用于控制第一支路11以及第三支路13，是自流供水工况和高位水源1向备用水源2补水工况的开关；第二支路12上的阀门为流量调节阀120，通过流量调节阀120控制高位水源1向吸水井3中输送的待升压水量，防止吸水井3的水位过高而发生溢流，水量的可控性更好。

其中，进水管路10上的压力检测结构为进水压力表100，供水管路5上串接有供水压力表50，通过进水压力表100检测高位水源1的水源压力，通过供水压力表50检测供水管路5中的送水压力，在运行自流供水的工作模式时，如供水管路5中的送水压力不足，再开启第二支路12上的阀门、启动升压泵房的水泵40，将水升压送至供水管路5中。

在本实施例中，供水管路5设有至少两个，进水管路10与至少两个供水管路5之间分别连接有第一支路11；吸水井3设有至少两个，进水管路10与至少两个吸水井3之间分别连接有第二支路12，备用水源2与至少两个吸水井3之间分别设有引水通道。至少两个吸水井3并列布置，相邻两个吸水井3之间还设有铸铁闸门30，铸铁闸门30用于连通相邻两个吸水井3。设计有至少两个供水管路5、至少两个第一支路11、至少两个第二支路12、至少两个吸水井3，增加了供水的线路数量，可保证向用户稳定地供水。

双水源供水系统的控制方法包括以下步骤：

步骤一：根据进水管路10上的压力检测结构的压力值，确定是否能够满足后续供水管路5的自流供水的需求；具体为，压力检测结构为进水压力表100，根据进水压力表100检测到高位水源1的水源压力，确定能否满足自流供水的需求。

步骤二：如压力值满足自流供水的需求，则开启第一支路11，关闭第二支路12和第三支路13，使高位水源1经进水管路10和第一支路输11送至供水管路5中；此时，运行自流供水的工作模式，无需启动升压泵房的水泵40即可满足正常的水量供应，有效地降低了运行成本。

如压力值不满足自流供水的需求，则开启第二支路12，使高位水源1经进水管路10和第二支路12输送至吸水井3，启动升压泵房的水泵40将水升压送至供水管路5中；此时，运行泵加压供水的工作模式，可增大水压确保能克服整个供水管路5的水头损失，又能提高供水流量满足用户需求量的增长。

步骤三：如高位水源1维护，则关闭第一支路11、第二支路12和第三支路13，开启引水闸门23，使备用水源2经引水渠进入吸水井3，启动升压泵房的水泵40将水升压送至供水管路5中；待高位水源1维护结束后，则开启第三支路13，关闭第一支路11和第二支路12，使高位水源1经进水管路10和第三支路13输送至备用水源2中，备用水源2作为临时水源可保证为用户稳定地供水。

在步骤二中，如压力值不满足自流供水，则开启第二支路12，通过第二支路12上的流量调节阀120控制高位水源1输送至吸水井3的水流量，防止吸水井3的水位过高而发生溢流，流量调节阀120实现了水量的可控性更好的目的。

本发明的双水源供水系统的控制方法的具体实施例，与本发明的双水源供水系统的具体实施方式中双水源供水系统的控制方法的各具体实施例相同，在此不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种双水源供水系统的控制方法，其特征是，所述双水源供水系统包括高位水源、备用水源、吸水井和升压泵房，以及连通所述高位水源、所述升压泵房的供水管路，所述高位水源上设有进水管路，所述进水管路上串接有压力检测结构，所述进水管路与所述供水管路之间连接有第一支路；

所述进水管路与所述吸水井之间连接有第二支路，所述升压泵房中设有水泵，所述升压泵房的水泵与所述吸水井之间连接有泵吸管路，所述升压泵房的水泵与所述供水管路连接有泵排管路；

所述进水管路与所述备用水源之间连接有第三支路，所述备用水源与所述吸水井之间设有引水通道，所述第一支路、第二支路和第三支路上分别设有阀门，所述引水通道中设有引水闸门；

所述供水管路设有至少两个，所述进水管路与至少两个所述供水管路之间分别连接有第一支路；所述吸水井设有至少两个，所述进水管路与至少两个所述吸水井之间分别连接有第二支路，所述备用水源与至少两个所述吸水井之间分别设有引水通道；

至少两个所述吸水井并列布置，相邻两个所述吸水井之间还设有铸铁闸门，所述铸铁闸门用于连通相邻两个所述吸水井；

所述备用水源为灌溉水库，所述灌溉水库的海拔高度低于所述高位水源的海拔高度，所述吸水井设置在靠近所述灌溉水库的位置；

所述引水通道为连通所述灌溉水库与所述吸水井之间的引水渠，所述引水渠中还设有拦污栅和滤网；

所述引水闸门和拦污栅共槽设置，且所述引水闸门为液压平板钢闸门；

所述第一支路上的阀门、所述第三支路上的阀门均为蝶阀，所述第二支路上的阀门为流量调节阀；

所述压力检测结构为进水压力表，所述供水管路上串接有供水压力表；

包括以下步骤：

步骤一：根据进水管路上的压力检测结构的压力值，确定是否能够满足后续供水管路的自流供水；

步骤二：如压力值满足自流供水，则开启第一支路，关闭第二支路和第三支路，使高位水源经进水管路和第一支路输送至所述供水管路中；

如压力值不满足自流供水，则开启第二支路，使高位水源经进水管路和第二支路输送至吸水井，启动升压泵房的水泵将水升压送至所述供水管路中；

在步骤二中，如压力值不满足自流供水，则开启第二支路，通过第二支路上的流量调节阀控制高位水源输送至吸水井的水流量，防止吸水井的水位过高而发生溢流；

步骤三：如高位水源维护，则关闭第一支路、第二支路和第三支路，开启引水闸门，使备用水源经引水渠进入吸水井，启动升压泵房的水泵将水升压送至所述供水管路中；待高位水源维护结束后，则开启第三支路，关闭第一支路和第二支路，使高位水源经进水管路和第三支路输送至所述备用水源中。