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1、郑州市水厂、加压泵站建设及输配水 管网改造水力模型分析报告,二一一年五月三十一日,郑州自来水投资控股有限公司水技术研究中心,目录,公司供水工程规划：三环供水干管改造；马寨（一期）、航空港区加压泵站；刘湾水厂、桥南水厂、龙湖水厂、古荥水厂、须水水厂；侯寨、运河新区、龙湖镇、须水、马寨（二期）加压泵站。,前 言,郑州市现状管网压力模型（最高日、最高时）增设马寨、港区加压泵站模型（最高日、最高时）增设马寨、港区加压站，西环改造模型（最高日、最高时）郑州市2015年规划模型（刘湾建成、桥南一期、三环改造完成）郑州市2020年规划模型（刘湾、桥南、须水、龙湖、古荥建成）,模型的构建,郑州市管网压力模型现
2、状（最高日）,模型的构建,郑州市供水管网低压区主要分布在郑州市西南区（颍河路以南、西三环以东、南三环以北、大学路航海路段至颖河路秦岭路段以西区域）和南部地区（京广线以东、未来路以西、陇海线以南至管网末梢）。,模型的构建,郑州市现状最高时管网压力模型（时变化系数取1.3）,在郑州市现状最高时工况下，郑州市整体管网压力普遍下降，压力降低约4-6m，管网末梢地区压力降低较大，可达8m。西南低压区和南部低压区连接成片，使得郑州南部整体低压。,增设马寨、航空港区加压泵站后管网模型（最高日）,模型的构建,模型的构建,增设马寨、航空港区加压泵站后最高时管网模型（时变化系数取1.3）,在郑州市现状最高时工况下
3、，郑州市低压区较最高时范围扩大，管网压力下降约4-6m。但相对于未恢复供水前，低压区范围有所减小。,模型的构建,增设马寨、港区加压泵站，西环改造后模型（最高日）,模型的构建,增设马寨、港区加压泵站，西环改造后最高时模型（时变化系数取1.3）,在郑州市现状最高时工况下，改造西环路干管后，相较于最高日，西南地区和南部地区低压区有所扩大，龙湖高校区有成为低压区的风险。,模型的构建,郑州市管网2015年规划模型（刘湾、桥南一期建成，三环改造完成，侯寨、马寨一期、运河新区、龙湖加压泵站建成）,2015年模型中仅考虑郑州市内水厂供水，模型最大供水能力为147万方/天。,模型的构建,模型的构建,郑州市管网2
4、020年规划模型（桥南二期、龙湖、须水、古荥水厂建成，须水、马寨二期加压泵站建成）,模型的构建,郑州市各区域压力分析,郑州市西南区域分析增设马寨加压泵站,最高日中原西路沿线管网压力为24m以上，增设加压泵站后，中原西路管道压力明显降低，降低幅度约3-8m；西环路（颖河路至新华街）路段为低压区，压力均在22m以下，个别地势较高点压力在12m以下，加压泵站的建设对此地区稍有影响，干管节点压力降低约1-2m。,郑州市各区域压力分析,郑州市西南区域分析增设马寨加压泵站,最高日中原西路沿线管网压力为24m以上，增设加压泵站后，中原西路管道压力明显降低，降低幅度约3-8m；西环路（颖河路至新华街）路段为低
5、压区，压力均在22m以下，个别地势较高点压力在12m以下，加压泵站的建设对此地区稍有影响，干管节点压力降低约1-2m。,郑州市各区域压力分析,郑州市西南区域分析柿园水厂、西三环主干管改造后,主干管改造后，西南地区压力有明显提高，压力小于24m的地区仅限于西环（陇海路至航海路）和西环（陵园路至新华街）等小部分地区。较改造前整个西南部柿园供水区域压力提升约5-9m。,郑州市各区域压力分析,郑州市西南区域分析刘湾水厂建成，西三环改造未完成,刘湾水厂建成后，可以起到对柿园水厂互为补充作用，因此有力提升柿园水厂供水区域内的压力，西南地区压力也有明显提升，压力小于24m的区域主要位于西环路-陇海路-华山路
6、-航海路-后河路区域和西环路（陵园路至嵩山路）沿线区域，较现状模型可提升3-5m左右压力。,郑州市各区域压力分析,郑州市西南区域分析2015年规划模型（刘湾建成、三环改造）,西环干管改造完成和刘湾水厂建成通水，西南区域管网压力和现状模型相比，有了大幅度的提升，压力小于24m区域仅限于西三环-李江沟路-陇海路-华山路-航海路区域和西环路（陵园路至嵩山路）路段，较现状模型，提高约6-10m。,郑州市各区域压力分析,郑州市南部区域分析增设航空港加压泵站,当航空港加压泵站建成后，直接从东周水厂泵房引出，在供水最高日时，影响了东周水厂对市区的供水补给，南部区域较未建泵站压力略有降低，降低幅度约为1-2m
7、。,郑州市各区域压力分析,郑州市南部区域分析刘湾水厂建成,刘湾水厂建成后，刘湾供水可直接供给南部区域，该区域压力大幅度上升，大部分在32m以上，南部低压区问题得到彻底解决。,郑州市各区域压力分析,龙子湖高校区压力分析用水现状,规划入住师生约20万人，2010年入住14万人。,近期龙子湖高校区月用水量约为45万方，用水高峰时期月用水量约为50万方。,根据月用水量50万方计算，则平均日用水量为1.67万方。如以14万人计算，则综合用水定额为120升/人天。,郑州市各区域压力分析,龙子湖高校区压力分析增设马寨和港区加压站最高日,龙子湖高校区日用水量为1.75万方/天。,两泵站增设前后，对龙子湖高校区
8、最高日供水压力影响不大，压力范围均在34-37m之间，可满足供水需求。,郑州市各区域压力分析,龙子湖高校区压力分析增设马寨和港区加压站最高时（时变化系数取1.3）,在最高时供水时，龙子湖高校区较最高日压力明显降低，加压泵站的增设对园区内压力影响不大，园区压力约为25-30m。,郑州市各区域压力分析,龙子湖高校区压力分析增设马寨和港区加压站最高时（时变化系数取1.6）,当时变化系数取1.6时，龙子湖高校区的管网压力下降明显，未设两个加压泵站时，最高时水压约为23-28m，增设两加压泵站后最高时压力约为22-27m。因此，龙子湖高校区存在低压区风险。,郑州市各区域压力分析,龙子湖高校区压力分析完善
9、龙子湖高校区管网,郑州市各区域压力分析,龙子湖高校区压力分析完善龙子湖高校区管网后最高时（时变化系数取1.6）,在增设DN800管线后，对龙子湖高校区最高时供水压力有所改善，压力约为26-31m，加压泵站的增设对其影响不大。,各节点高程数据为谷歌地图海拔高程减去2m。,郑州市各区域压力分析,须水加压泵站分析郑州市西区高程,郑州市西部区域增设加压泵站管网规划图,海拔约为140m设计水量为6万方/天,郑州市各区域压力分析,须水加压泵站分析增设须水加压泵站,如以最不利点管网节点压力不得小于16m水头为标准，经水力模型计算，水泵扬程+地面高程需大于176m。如泵站海拔为140m，则水泵扬程36m。,郑
10、州市各区域压力分析,须水加压泵站分析增设须水加压泵站（2020年模型）,郑州市各区域压力分析,须水加压泵站分析须水水厂分区分压供水（2020年模型）,郑州市各区域压力分析,经水力计算后，南水北调干渠以北，陇海铁路以南区域压力明显提升。而南水北调干渠以南区域如以最不利点管网节点压力不得小于16m水头为标准，经水力模型计算，须水水厂高压泵房水泵扬程+地面高程需大于177m。如泵站海拔为115m，则水泵扬程62m。,郑州市各区域压力分析,总 结,（1）郑州市现状管网情况下，最高日和最高时管网压力情况为：郑州市供水管网压力小于24m的地区主要分布在郑州市西南区（颍河路以南、西三环以东、南三环以北、大学
11、路航海路段至颖河路秦岭路段以西区域）和南部地区（京广线以东、未来路以西、陇海线以南至管网末梢）。龙子湖高校区供水压力约为34-37m，可以满足龙子湖高校区的水量供给，但在用水高峰时刻（时变化系数取1.6），龙子湖高校区压力约将为22-28m；完善龙子湖高校区管网（铺设东四环DN800管道，从金水东路DN800管线接出向东，与龙子湖高校区管线连通）后，龙子湖高校区最高时（时变化系数取1.6）供水压力有所改善，压力约为26-31m。,（2）郑州市现状管网不变的情况下，增设马寨加压泵站和港区加压泵站后，管网压力变化情况：马寨加压泵站建成后，中原西路供水管线流量增大，压力降低明显，约降3-8m水头；如
12、从水厂铺设专供管线，可减少对中原西路管网压力影响。马寨加压泵站建成后，会造成柿园水厂南部供水区域压力降低，其中西南地区压力约降1-2m。航空港加压泵站建成后，直接从东周水厂泵房引出，在供水最高日时，影响了东周水厂对市区的供水补给，南部区域较未建泵站压力略有降低，降低幅度约为1-2m。增设马寨和港区加压泵站后，对龙子湖高校区最高日用水影响不大。,（3）增设马寨和港区加压泵站，柿园水厂、西三环主干管改造完成后，管网压力变化情况为：由于西南主干管管径扩大，管道流速大幅度降低，沿程水头损失减小，对西南区供水压力有提升作用。压力小于24m的地区仅限于西环（陇海路至航海路）和西环（陵园路至新华街）等小部分
13、地区。较改造前整个西南部柿园供水区域压力提升约5-9m。,（4）马寨加压泵站建成后，柿园水厂、西三环改管未完成，刘湾水厂及配套出厂干管建成后，管网压力变化情况为：西南地区压力小于24m的区域主要位于西环路-陇海路-华山路-航海路-后河路区域和西环路（陵园路至嵩山路）沿线区域，较现状模型可提升3-5m左右压力。刘湾水厂建成后，郑州市南部区域供水压力有大幅度提升，大部分地区在32m以上。但由于此水厂地势较高，对地势较低的水厂供水影响较大，在以陇海铁路分区后，可能造成郑州经济开发区压力较高。由于十八里河镇的地势较高，存在部分低压区。此类问题有待今后深入分析。,（5）根据公司2015年规划，随着西环干
14、管改造完成和刘湾水厂建成通水，马寨、港区、侯寨、运河新区、龙湖加压泵站建成后，管网压力变化情况为：西南区域管网压力和现状模型相比，有了大幅度的提升，压力提高约6-10m，压力小于24m区域仅限于西三环-李江沟路-陇海路-华山路-航海路区域和西环路（陵园路至嵩山路）路段。,（6）根据公司2020年规划，西部南水北调干渠以南的地势较高区域供水可以采用建设须水加压泵站或在须水水厂采用不同扬程水泵分压分区供水方式：建设须水加压泵站方案：须水加压泵站位于须水镇白松路以东，南水北调干渠以南，海拔约140m的地区。如以最不利点管网节点压力不得小于16m水头为标准，经水力模型计算，水泵扬程+地面高程需大于176m，水泵扬程约为36m。须水水厂分压供水方案：在水厂增设高压泵房，从水厂铺设DN1000专用高压供水管线至南水北调以南地势较高区域。如以最不利点管网节点压力不得小于16m水头为标准，经水力模型计算，须水水厂高压泵房水泵扬程+地面高程需大于177m。如泵站海拔为115m，则水泵扬程62m。,Thank you！,
