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近年来，随着城市的块速发展，湖北省荆门市区规划建设的高层建筑越来越多，供水压力不足的问题日益突出。荆门市供水总公司经过深入研究论证，结合市区的地形地貌，采取在建設加压泵站和水池基础上增设无负压变频供水设施的办法，使高位区域的水压不足问题得到了有效解决。
一、传统供水方式存在的问题
荆门市属于低山丘陵地区，地貌大致为低山、丘陵和平原低地三种类型。市区规划建设用地地势海拔在4米—163米不等，由干部分区域地势较高，供水压力难以保证，因此荆门市区采取了传统的加压泵站与高位水池供水的方式，但随着城市化进程和房地产开发的不断加快，市区规划建设的建筑物绝大多数为高层和小高层。使这一传统供水方式面临着新的问题：
1.根据规范要求，小高层建筑物供水高度一般在48米，高层建筑物供水高度按25层楼计算要达到104米。因此即使建筑物坐落在海拔0.00米的位置上也很难找到建设高位水池的地势。
2.由于市区规划建设一般情况是多层、小高层、高层交叉布置，所以同一区域要依靠一个高位水池很难满足其压力需求。
3.为满足某一个小区高层楼的供水压力，需要抬高整个区域的整体压力而造成很大的能源浪费。
4.利用原高位水池对新建小区进行供水，需敷设进区主管网，对已建成的市区道路、绿地等造成大量破坏，破挖难度很大。
二、无负压变频供水系统
针对以上问题，荆门结合市区现有供水管网布局情况，遵循“解决管网服务压力，提高供水保障率，降低运行成本，就近供水”的原则，对高位区域和高层楼设计建设了无负压供水系统。
1.利用低压管网实行无负压变频加压就近供水
(1)情况介绍
荆门市亿达花园住宅小区位于荆门市虎牙关大道东侧，区内地势北高南低，海拔标高相差20米，小区周围无市政高压供水管网，如果考虑直接与市政高压供水管网，如果考虑直接与市政高压管网并网，难度很大，需敷设直径DN800mm主管道约500米，而且需要破挖城市主干道虎牙关大道，主管道投资需100万元，将给开发商造成很大资金压力。经过多次实地勘察，通过经济技术比较，最终确定利用小区附近的DN300mm低压市政管网，采用无负压变频加压的供水方案。该方案只需投资10万元购置无负压设备。而且市政管网压力可以加以利用，二次加压只需增加15米水泵扬程即可满足最不利点水压要求。
(2)经济分析
①运行经费：该小区共计500户，根据《室外给水设计规范》中居民生活定额规定，居民生活用水量定额按160L／(人 日)计，用水量为L60×500×3.5 280m3／d，按用水时间8小时计，折算出流量为35m3／d，按用水时间8小时计，折算出流量为35m3／h。市政高压管网海拔供水高度为85米，该小区最不利点所需海拔供水高度为59米，造成的浪费水头为85m－59m=26m。按10m3水提高水头1m所需0.045度电计，每年运行费用浪费28×0.045×26×0.75×365=8968.05元／年(每度电按0.75元计)。
②工程投资：铺设高压管网费用100万元，无负压设备投资10万元，投资节省90万元。
2.高压管网与无负压变频加压联合供水方式
(1)情况介绍
荆门市东光生活小区位于市区西侧，小区内居民户数为1250户，地势为北部高，南部低，最大高差为30米。小区内建筑物位多层和小高层。小高层主要坐落在海拔70米—80米地段。多层坐落在50米—70米地段。经考查论证，该小区地势复杂，决定采用市政高压管网与无负压变频加压联合供水方式。
(2)方案确定
小区内海拔80.0米为小高层住宅楼，按规范计算确定，最不利点的供水海拔高度为128.0米。海拔50.0米地势为多层住宅楼，按规范计算最不利点的公式海拔高度为78米。小区内海拔标高在70米以下多层楼大约650户，70米以上小高层大约600户，如果不实行分区采用单一的供水方式将造成很大的能源浪费。
①小区附近有100.0米高位调节水池，海拔70.0米以下多层宿舍楼采用市政高压管网直供的方式。
⑦70.0米以上小高层住宅楼供水利用市政高压管网，采用无负压变频设备进行二次加压。加压设备只需将水头提高28米即可满足要求。
(3)经济分析
①单一供水方式运行成本：
根据公式P=YQH／102∩，小区1250户居民，
每天运行成本为261元。
②分区供水方式运行成本：
海拔70.0米以下区域运行成本106元／天。
海拔70.0米以上区域运行成本125.4元／天。
通过对①②计算结果进行比较，得出结论：东光小区供水方式采用高压管网与无负压变频加压联合供水的方式，比单一供水方式运行成本每天节省运行费用29.6元，年节省运行费用29.6×365=10804元／年。
三、结论和建议
实践证明，无负压变频加压系统应用于城市供水系统中，可以很好地解决市区局部复杂地势及多层与高层组合居住小区的供水增加问题，且可提高水质、节省运行费用，在市政供水加压站、管网无法再短期内改造增容的情况下，可有效地进行流量分配，改善管网压力。值得在城市供水推广应用。在应用过程中，应注意一下几点：
1.设计过程中应根据进水管网的水压、流量条件和工程的具体供水要求，在分析计算的基础上，合理选择水泵型号，不能随便套用厂商样本数据，以保证系统在合理情况下运行。
2.要明确无负压供水设备所具备的技术条件及采用无负压供水方式的区域应满足的供水条件。无负压供水设备的安装、使用必须经城市供水部门的许可同意。
3.要严把无负压供水设备质量关。技术监督部门应严格按照企业标准对无负压供水设备进行技术鉴定，鉴定合格的，颁发有关证件。且每年可对鉴定合格厂家的设备进行抽检。确保设备质量过关。
4.要积极创造条件，尽可能满足无负压二次供水方式用水需求。目前，新建二次供水设备不能采用无负压二次供水的原因，大部分因城市公共供水管网供水量不足造成。因此，今后新建敷设和更换自来水管道时，应具有超前意识，尽量加粗管径，以满足无负压供水方式和周围用户对水量的要求。
一、传统供水方式存在的问题
荆门市属于低山丘陵地区，地貌大致为低山、丘陵和平原低地三种类型。市区规划建设用地地势海拔在4米—163米不等，由干部分区域地势较高，供水压力难以保证，因此荆门市区采取了传统的加压泵站与高位水池供水的方式，但随着城市化进程和房地产开发的不断加快，市区规划建设的建筑物绝大多数为高层和小高层。使这一传统供水方式面临着新的问题：
1.根据规范要求，小高层建筑物供水高度一般在48米，高层建筑物供水高度按25层楼计算要达到104米。因此即使建筑物坐落在海拔0.00米的位置上也很难找到建设高位水池的地势。
2.由于市区规划建设一般情况是多层、小高层、高层交叉布置，所以同一区域要依靠一个高位水池很难满足其压力需求。
3.为满足某一个小区高层楼的供水压力，需要抬高整个区域的整体压力而造成很大的能源浪费。
4.利用原高位水池对新建小区进行供水，需敷设进区主管网，对已建成的市区道路、绿地等造成大量破坏，破挖难度很大。
二、无负压变频供水系统
针对以上问题，荆门结合市区现有供水管网布局情况，遵循“解决管网服务压力，提高供水保障率，降低运行成本，就近供水”的原则，对高位区域和高层楼设计建设了无负压供水系统。
1.利用低压管网实行无负压变频加压就近供水
(1)情况介绍
荆门市亿达花园住宅小区位于荆门市虎牙关大道东侧，区内地势北高南低，海拔标高相差20米，小区周围无市政高压供水管网，如果考虑直接与市政高压供水管网，如果考虑直接与市政高压管网并网，难度很大，需敷设直径DN800mm主管道约500米，而且需要破挖城市主干道虎牙关大道，主管道投资需100万元，将给开发商造成很大资金压力。经过多次实地勘察，通过经济技术比较，最终确定利用小区附近的DN300mm低压市政管网，采用无负压变频加压的供水方案。该方案只需投资10万元购置无负压设备。而且市政管网压力可以加以利用，二次加压只需增加15米水泵扬程即可满足最不利点水压要求。
(2)经济分析
①运行经费：该小区共计500户，根据《室外给水设计规范》中居民生活定额规定，居民生活用水量定额按160L／(人 日)计，用水量为L60×500×3.5 280m3／d，按用水时间8小时计，折算出流量为35m3／d，按用水时间8小时计，折算出流量为35m3／h。市政高压管网海拔供水高度为85米，该小区最不利点所需海拔供水高度为59米，造成的浪费水头为85m－59m=26m。按10m3水提高水头1m所需0.045度电计，每年运行费用浪费28×0.045×26×0.75×365=8968.05元／年(每度电按0.75元计)。
②工程投资：铺设高压管网费用100万元，无负压设备投资10万元，投资节省90万元。
2.高压管网与无负压变频加压联合供水方式
(1)情况介绍
荆门市东光生活小区位于市区西侧，小区内居民户数为1250户，地势为北部高，南部低，最大高差为30米。小区内建筑物位多层和小高层。小高层主要坐落在海拔70米—80米地段。多层坐落在50米—70米地段。经考查论证，该小区地势复杂，决定采用市政高压管网与无负压变频加压联合供水方式。
(2)方案确定
小区内海拔80.0米为小高层住宅楼，按规范计算确定，最不利点的供水海拔高度为128.0米。海拔50.0米地势为多层住宅楼，按规范计算最不利点的公式海拔高度为78米。小区内海拔标高在70米以下多层楼大约650户，70米以上小高层大约600户，如果不实行分区采用单一的供水方式将造成很大的能源浪费。
①小区附近有100.0米高位调节水池，海拔70.0米以下多层宿舍楼采用市政高压管网直供的方式。
⑦70.0米以上小高层住宅楼供水利用市政高压管网，采用无负压变频设备进行二次加压。加压设备只需将水头提高28米即可满足要求。
(3)经济分析
①单一供水方式运行成本：
根据公式P=YQH／102∩，小区1250户居民，
每天运行成本为261元。
②分区供水方式运行成本：
海拔70.0米以下区域运行成本106元／天。
海拔70.0米以上区域运行成本125.4元／天。
通过对①②计算结果进行比较，得出结论：东光小区供水方式采用高压管网与无负压变频加压联合供水的方式，比单一供水方式运行成本每天节省运行费用29.6元，年节省运行费用29.6×365=10804元／年。
三、结论和建议
实践证明，无负压变频加压系统应用于城市供水系统中，可以很好地解决市区局部复杂地势及多层与高层组合居住小区的供水增加问题，且可提高水质、节省运行费用，在市政供水加压站、管网无法再短期内改造增容的情况下，可有效地进行流量分配，改善管网压力。值得在城市供水推广应用。在应用过程中，应注意一下几点：
1.设计过程中应根据进水管网的水压、流量条件和工程的具体供水要求，在分析计算的基础上，合理选择水泵型号，不能随便套用厂商样本数据，以保证系统在合理情况下运行。
2.要明确无负压供水设备所具备的技术条件及采用无负压供水方式的区域应满足的供水条件。无负压供水设备的安装、使用必须经城市供水部门的许可同意。
3.要严把无负压供水设备质量关。技术监督部门应严格按照企业标准对无负压供水设备进行技术鉴定，鉴定合格的，颁发有关证件。且每年可对鉴定合格厂家的设备进行抽检。确保设备质量过关。
4.要积极创造条件，尽可能满足无负压二次供水方式用水需求。目前，新建二次供水设备不能采用无负压二次供水的原因，大部分因城市公共供水管网供水量不足造成。因此，今后新建敷设和更换自来水管道时，应具有超前意识，尽量加粗管径，以满足无负压供水方式和周围用户对水量的要求。