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输水系统是工业园区重要的基础工程,我国北方山地工业园区输水系统面临着资源缺水和工程设计难度大的双重问题。长距离高扬程多起伏的山地工业园区输水系统,它与平原地区输水系统设计方面有着很大的区别,表现在:因山地工业园区输水系统具有输水距离长、抽水扬程高、地形变化大等特点,基建投资大和运行管理费用高;受山地复杂地形的影响,管线延伸长和布局成环困难;园区与水源地高差大,抽水扬程高:工程设施分散,管理维护难度大。因此,从山地工业园区的特点出发,优化设计研究经济、合理、高效运行的输水系统,对于完善输水系统设计方法,降低输水系统的建造及运行费用,保证山地工业园区的输水安全,有着重要理论意义和实用价值。
本文结合陕西吴堡县盐化工工业园区输水系统设计的工程实际,对吴堡山地工业园区输水系统进行优化设计研究,其内容主要有:
(1)在查阅国内外山地输水系统优化设计研究成果的基础上,根据吴堡山地工业园区的发展需求以及用水特点,采用定额法进行了园区需水量的预测,结合多水源的分布和供水能力进行了水资源的分配和平衡分析计算。
(2)针对吴堡山地工业园区的地形特点,依据管网布局的最优原则进行了水源系统管线的优化布局;兼顾园区变通、电力供应、居民区和园区的分布,从经济效益、社会效益、环境效益综合分析出发,运用层次分析法和yaahp软件,选择了最优的输水系统布置方案。
(3)以年费用折算值最小为目标函数,在线性规划的基础上,通过有效选取变量及参数设置,建立了针对山地工业园区输水系统优化设计的线性规划模型;系统分析了输水管材优选、最优管径计算、加压泵站级数确定、并行管根数及连接管段数计算的研究内容,并用设计数据进行了模型验证。
(4)针对山地工业园区加压泵站多、难于维护管理的输水系统特点,进行了安全节能性分析,确定了在经济前提下的安全节能性较高的输水系统模式。
针对吴堡山地工业园区输水系统进行的优化设计研究成果,对同类工程具有一定的参考价值。