El sistema de red de tuberías de suministro de agua es un sistema de suministro de agua compuesto por varias instalaciones, como tuberías, estaciones de bombeo, torres de agua y válvulas reguladoras. Mediante una gestión razonable del diseño y la operación del sistema, se puede ahorrar una gran cantidad de inversión en ingeniería y se pueden mejorar los beneficios económicos de la planta de agua. Sin embargo, el problema de la red de tuberías es muy complejo. La disposición de la red de tuberías, el volumen de la piscina reguladora y las condiciones de trabajo de la estación de bombeo afectarán los indicadores técnicos y económicos. Antes de realizar cálculos técnicos y económicos, se debe completar previamente el trazado de la red de tuberías.
2. Disposición optimizada de la red de tuberías de suministro de agua urbana
2.1 Disposición de la red de tuberías
En el pasado, en la construcción de sistemas de suministro de agua municipales, la construcción de las redes de tuberías de abastecimiento de agua fue Casualmente. Con la mejora continua de la planificación urbana, la construcción y gestión de carreteras se estandarizan gradualmente. Algunas calidades de carreteras estipulan expresamente que no se permite la excavación dentro de unos años después de su finalización, lo que requiere que se planifique el tendido de tuberías y que la planificación sea precisa. Además, con la mayor conciencia de las empresas sobre el control de beneficios, la planificación de la red de tuberías ha recibido cada vez más atención y gradualmente se ha convertido en una parte importante de la planificación del suministro de agua.
La planificación y alineación de la red de tuberías de suministro de agua es la etapa inicial del diseño de la red de tuberías. La racionalidad de su trazado está directamente relacionada con la racionalidad de la operación del suministro de agua y la instalación de la bomba de agua. ascensor. También tiene un gran impacto en la inversión y la gestión y el mantenimiento del proyecto. La planificación y el diseño de la red de tuberías son componentes importantes de la planificación del sistema de tuberías. La inversión en proyectos de redes de oleoductos es enorme y generalmente representa entre el 60 y el 80% de la inversión total en el sistema de oleoductos. Las tuberías están enterradas bajo tierra, lo que dificulta exponer problemas como el desperdicio de fondos y el suministro irrazonable de agua, y existen muchos peligros ocultos. Por lo tanto, para eliminar por completo estos factores irrazonables, se debe llevar a cabo una planificación y un diseño de optimización razonables durante la etapa de planificación y diseño de la red de tuberías, y se debe realizar una verificación de simulación hidráulica actual, a corto y largo plazo del sistema. para lograr el propósito de optimización del diseño. El diseño de la red de tuberías de suministro de agua urbana debe cumplir los siguientes requisitos básicos:
① Debe cumplir con los requisitos del plan general de la ciudad. Al diseñar la red de tuberías, se debe tener en cuenta la posibilidad de una construcción gradual. se debe considerar el sistema de suministro de agua y se debe dejar suficiente espacio para el desarrollo;
(2) La red de tuberías debe estar dispuesta en toda el área de suministro de agua de manera que los usuarios tengan un volumen y presión de agua técnicamente suficientes; p>
(3) El diseño de la red de tuberías debe garantizar el suministro de agua. Por seguridad y confiabilidad, cuando falla una red de tuberías local, se debe minimizar el alcance de la interrupción del agua. Coloque tuberías a la distancia más corta para reducir el costo de la red de tuberías y la energía del suministro de agua.
Para ciudades con terreno relativamente plano, la planificación y el trazado de las redes de tuberías es relativamente sencillo. Sin embargo, para las ciudades con grandes diferencias de terreno, si se adopta un suministro de agua unificado, aumentará la dificultad de ajustar la red circular. Debido a la gran diferencia de altura del suelo en varias partes de la red de tuberías, es fácil causar una presión excesiva en las áreas bajas, lo que provoca roturas de tuberías y daños a los accesorios de las tuberías. En zonas altas, la red de tuberías experimentará una presión insuficiente y es posible que ni siquiera pueda suministrar agua a los puntos más desfavorables. Si se adopta la zonificación del suministro de agua, implicará cómo delinear los límites de cada distrito y cómo unificar y coordinar el volumen de agua entre distritos, lo que dificultará la conexión y el ajuste. Esto también es una consideración en el diseño del suministro de agua. red de oleoductos. Para las ciudades con una larga historia de desarrollo del suministro de agua, al considerar la planificación de la red de tuberías, la red de tuberías urbanas se puede dividir en dos partes: la nueva red de tuberías urbanas y la reconstrucción de la antigua red de tuberías urbanas.
2.2 Forma lineal de la red de tuberías
La dirección de la red de tuberías depende de la traza urbana, la topografía de la zona de abastecimiento de agua, la ubicación de las fuentes de agua y piscinas de regulación, la distribución de manzanas y usuarios, especialmente los grandes usuarios, y la ubicación de ríos, ferrocarriles y puentes. Por lo tanto, los puntos clave que se deben considerar al trazar la red de tuberías son los siguientes:
1) Alineación de las tuberías de agua:
(1) Las líneas son cortas. Para garantizar la seguridad del suministro de agua y ahorrar costos, deben alinearse a lo largo de la carretera tanto como sea posible. Cuando se colocan, ocupan menos tierras de cultivo y no son tierras fértiles.
② Evite en la medida de lo posible cruzar vías de ferrocarril, carreteras, ríos, pantanos, valles y otros obstáculos.
(3) La dirección de la tubería de agua debe ser coherente con la dirección del flujo de agua desde la estación de bombeo secundaria hasta la piscina, la torre de agua y los grandes usuarios.
(4) Las tuberías de agua deben aprovechar al máximo las condiciones del terreno tanto como sea posible y centrarse en el flujo por gravedad.
⑤El proyecto de suministro de agua no debe interrumpirse y debe haber dos o más tuberías de agua.
⑥La tubería de agua debe tener una cierta pendiente, se debe instalar una válvula de escape en el punto alto de la tubería de agua y una válvula de drenaje en el lugar bajo.
⑦La selección de tuberías de agua debe considerar la combinación de distancia y etapa.
2) Alineación principal:
① El trazado de las tuberías principales debe considerar la ubicación de las fuentes y torres de agua, cumplir con los requisitos de planificación de la red vial urbana y colocarse a lo largo de las vías originales. y carreteras planificadas.
(2) La tubería principal debe disponerse en una posición lo más alta posible para garantizar que las tuberías de distribución de agua de los usuarios cercanos tengan suficiente presión y aumentar la seguridad del suministro de agua en la tubería.
(3) La separación de las tuberías principales es de 500 ~ 800 m según las condiciones del bloque. Las tuberías principales se instalan con tuberías transversales a ciertos intervalos. La separación es de aproximadamente 800 ~ 1000 m. para garantizar que algunas válvulas estén cerradas. El suministro de agua está disponible bajo ciertas condiciones.
④ Considere completamente la colocación de las tuberías de distribución de agua en la tubería principal y deje las interfaces. El diseño del supervisor también debe considerar el desarrollo futuro y las fases de construcción. Se deben instalar equipos auxiliares en la tubería, como válvulas de compuerta (para regulación y mantenimiento del volumen de agua) e hidrantes contra incendios. ⑤El alcance del área de suministro de agua debe determinarse de acuerdo con los principios de planificación. Las tuberías deben estar dispuestas razonablemente en toda el área de suministro de agua, especialmente en áreas locales, remotas y con escasez de agua.
2.3 Disposición de tuberías para la reconstrucción y ampliación de la red de tuberías
La comparación de los planos de disposición de tuberías es la clave para optimizar el diseño de la reconstrucción y ampliación de la red de tuberías. El diseño de la reconstrucción y expansión de la red de oleoductos debe aprovechar al máximo los oleoductos originales y agregar nuevos oleoductos, centrándose principalmente en la transformación de la red de oleoductos. Aprovechar la oportunidad para la reconstrucción y expansión de la red de tuberías, llevar a cabo la reconstrucción y expansión paso a paso en áreas de baja presión y escasez de agua, agregar nuevas tuberías o aumentar el diámetro de las tuberías originales, reemplazar secciones de tuberías que estén en mal estado o que tengan secciones transversales significativamente reducidas, mejorar la eficiencia del suministro de agua y mejorar la seguridad de las operaciones de la red de tuberías. Según el plan, combinado con la situación real de una variedad de tuberías enterradas bajo la red de tuberías original, se deben considerar los siguientes puntos para el diseño de la tubería cuando se renueva y amplía la red de tuberías: las carreteras donde se encuentran las tuberías originales deben ser incluido en el alcance de la planificación de reconstrucción o hay carreteras planificadas en direcciones paralelas cercanas La tubería se coloca a lo largo de la carretera planificada, la carretera donde se encuentra la tubería original permanece sin cambios, pero se permite agregar tuberías y la configuración es para agregar; ductos a lo largo de la carretera donde se encuentra el ducto original; no hay caminos planificados y no se permiten nuevos ductos, por lo que debemos considerar el desmantelamiento de los ductos originales y la construcción de nuevos ductos de gran diámetro. Para la red de ductos ampliada, los ductos deben ser; a lo largo de las carreteras previstas para cumplir con los requisitos de trazado de la nueva red de tuberías. En resumen, la renovación de la red de tuberías de suministro de agua debe realizarse de acuerdo con los siguientes principios:
(1) Abandonar las tuberías originales que estén envejecidas y con fugas graves y reemplazarlas por otras nuevas
;② Utilice tuberías resistentes a la presión tanto como sea posible en la renovación de la red de tuberías. Las tuberías con mejor rendimiento y mayor resistencia a la corrosión pueden reducir los accidentes en las tuberías;
(3) La transformación de la red de tuberías debería ayudar a reducir los costos operativos y evitar la contaminación secundaria de la calidad del agua;
(4) El tendido de nuevas tuberías debe ser consistente con la dirección de las tuberías originales tanto como sea posible para reducir los costos de estudio y construcción y facilitar la conexión con las secciones de tuberías existentes;
⑤El tendido de nuevas tuberías debe ser coherente con la dirección de las tuberías transformadas. Las calles tienen la misma dirección;
⑥Considere la combinación orgánica de tuberías de largo y corto plazo. redes.
2.4 Simplificación de los gráficos de la red de tuberías
Simplificar adecuadamente la nueva red de tuberías de suministro de agua, conservar las tuberías principales y omitir algunas tuberías secundarias con menor impacto por las condiciones hidráulicas, de modo que la simplificación Red de tuberías Básicamente puede reflejar el consumo real de agua, garantizar el consumo y la presión del agua del usuario y optimizar el funcionamiento del sistema de distribución de agua urbana. Sin embargo, una simplificación inadecuada de la red de tuberías aumentará la diferencia entre los resultados calculados y el consumo de agua real, lo que dará como resultado baja presión en algunas áreas de suministro de agua y alta presión en algunas áreas de suministro de agua, e incluso un desperdicio de inversión y operación. Para evitar que la presión en un área determinada de la red de tuberías urbanas sea demasiado alta o demasiado baja y lograr una inversión y operación óptimas de todo el sistema, las tuberías en la red de tuberías deben simplificarse razonablemente. Por lo tanto, la simplificación de los gráficos de la red de tuberías tiene como objetivo simplificar las tuberías y al mismo tiempo garantizar que los resultados del cálculo se acerquen a la situación real. El método de simplificación de la red de tuberías es el siguiente:
① El principio de omisión de tuberías es que, en general, el diámetro de la tubería es proporcional al papel de la tubería en el suministro y distribución de agua y a la influencia de condiciones hidráulicas. De acuerdo con la distribución de los usuarios del agua y los estándares del agua en la red de tuberías, retire gradualmente los ramales o tuberías que no afecten el cálculo hidráulico de la red de tuberías. Sin embargo, se requiere juicio manual para determinar el grado de impacto de la tubería en la red de tuberías. trabajo de la red de tuberías (como pequeñas tuberías de conexión entre líneas principales, etc.), lo que es inevitable que se produzcan errores de cálculo, especialmente para tuberías de pequeño diámetro que forman un anillo. Omitir una tubería en una red de tuberías (sin compartir flujo) afectará estrictamente las condiciones hidráulicas de toda la red de tuberías, con el mayor impacto en las condiciones hidráulicas de las tuberías que rodean la tubería omitida.
El efecto de la omisión de tuberías sobre la pérdida de carga está relacionado con la ubicación, el diámetro y la longitud de la tubería, el número de tuberías que se omitirán y el caudal en las tuberías circundantes. Sin embargo, si el extremo del tubo de bifurcación es utilizado por grandes usuarios y es propenso a incendiarse, especialmente el extremo del tubo de bifurcación, dichos tubos no se pueden omitir fácilmente. El motivo es comprobar si el diámetro de la tubería y la bomba de agua pueden cumplir con los requisitos de flujo y presión de agua durante la extinción de incendios.
②En teoría, la fusión de tuberías puede obtener resultados de cálculo precisos. En la red de tuberías de abastecimiento de agua de las ciudades grandes y medianas se puede simplificar el 30% de las tuberías. Cuando la distancia entre dos tuberías es menor, el impacto de la pérdida de carga causada por la fusión es menor. Además, la fusión y omisión de tuberías paralelas debe considerar el procesamiento de las tuberías circundantes.
(3) Cuando el número de redes de tuberías descomponibles es pequeño y están conectadas por como máximo dos tuberías, si la dirección y el caudal de las tuberías son fáciles de determinar, las tuberías conectadas se pueden desconectar y La red de tuberías se puede descomponer. Son dos redes de tuberías independientes y las dos redes de tuberías se pueden calcular por separado. La mayoría de las redes de tuberías en nuestro país están dispuestas en anillo y en muchos lugares la zona de suministro de agua está conectada a redes de tuberías externas. Este método es generalmente difícil de implementar.
(4) Para las ciudades con un suministro de agua a gran escala, hay múltiples tuberías de suministro de agua debajo de múltiples caminos municipales, generalmente ubicadas a ambos lados de la carretera y conectadas entre sí a través de tuberías cruzadas. El diámetro de estas tuberías cruzadas suele ser igual o similar al diámetro de la tubería principal, y la longitud es pequeña. Tiene poco impacto en las condiciones hidráulicas de las tuberías a ambos lados de la carretera y en los parámetros hidráulicos. Ambos extremos del tubo transversal son básicamente iguales, por lo que esta sección de tubo puede considerarse como una sección de tubo.
3. Conclusión
La planificación y el diseño de la red de tuberías son componentes importantes de la planificación del sistema de tuberías. Las tuberías enterradas bajo tierra pueden exponer fácilmente problemas como el desperdicio de fondos y el suministro irracional de agua, lo que genera muchos peligros ocultos. Por lo tanto, para eliminar por completo estos factores irrazonables, se debe llevar a cabo una planificación y un diseño de optimización razonables durante la etapa de planificación y diseño de la red de tuberías, y se debe realizar una verificación de simulación hidráulica actual, a corto y largo plazo del sistema. para lograr el propósito de optimización del diseño.
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