王政
1天津泰达水业有限公司
2天津泰达津联自来水有限公司
摘要 本文列举的是义乌城乡一体化供水科学调度系统问饿哦研究对象，详细介绍了多源供水管网优化调度决策支持系统的应用。利用水力模型对不同调度方案进行仿真比较，利用SCADA在线监测数据检查管网水力参数。完成了城乡一体化管网调度供水的科学调度方案。
关键词：供水系统；科学调度；水力模型；决策支持系统
1、供水管网科学调度系统建设
供水管网的科学调度系统是以供水管网的水力模型为核心技术，以SCADA系统的实时和历史数据为判断依据，以水为基础的科学决策系统。水量预测技术作为控制方法。通过科学的设计和合理的操作，整个系统可以提供实时的调度决策计划，并产生多种模式的供水调度计划，这是提高供水企业经济效益和社会效益的有效手段之一。
义乌市自来水公司于2015年开始建设科学的供水管网调度系统。城市主供水管网的水力模型建设在初期进行。基于GIS系统的管网拓扑覆盖主城区约86km2的供水区域。它已通过水厂水泵特性曲线的测试，并收集并验证了现场压力数据。收益数据分析了水模型和其他工作，并于2015年底完成了模型构建。检查模型后，压力误差小于2m的节点达到95.6％。该模型精度高，可用于管网规划，调度方案设计等。同时，开发了基于SCADA实时监控平台的综合调度信息。系统的构建最初为供水网络建立了科学的调度系统。
建立系统后，对新水厂的调试和电网连接进行调度模拟分析，并对诸如特殊水管的紧急维修等特殊工况进行调度实践。通过反馈数据的实际应用，对水力模型的管网拓扑结构和泵的运行进行了连续调整。实时压力测量点，流量计等的优化布局，使科学的供水调度系统更具指导性。
2、保供水调度方案建模分析
2017年，义乌市的年降雨量相对较低。到2018年初，义乌市水务系统发布了水库蓄水量预警信息，并启动了计划有序的供水指南，要求优先使用有充足原水的水厂。 供水短缺的主要城市地区。 主城区的供水方式已经从两个自来水厂增加到了四个自来水厂。 同时，城市自来水厂必须有计划地减少供水量。
方案分两部分进行分析，首先，以原有供水工况进行水力模拟计算，分析出供水区域内压力最不利区域，水龄长的水质较差区域，以及供水分界线水质交汇区。再根据预设的工况建立水力模型，分析不同调度水量方案下的管网压力流量以及水质状况，为实际调度操作提供预判结果与水质风险控制方案。
2.1正常供水工况管网情况分析
主城区的每日供水由两个自来水厂提供。 根据前几年的用水统计，主城区的用水量在185,000到34.5万立方米/天之间。 在正常供水条件下，主要城市自来水厂的供水量约为1.2：1（城北自来水厂：江东自来水厂），选择主要城市地区的12个压力点作为压力监测的参考点。其中，道路上的压力测量点高程为80.9m，是市区北部自来水厂供水范围最大的地区，并且距自来水厂较远。这是供水压力的最不利点。水龄较长的地区集中在远离供水厂和郊区的管网末端。
2.2保供水应急调度方案分析
2.2.1精准降压保供水方案
在控制原水消耗的初始阶段，主要目的是确保人口不受水消耗的影响。 模拟计划从表面上降低了低峰时段水厂的供水压力，从而减少了总体供水量。 以城北水厂为例，平均压力降低了2.5 m，江东的出口压力平均降低了3 m，总水量降低了20,000至40,000 m3 / d。通过仿真计算结果表明，在总用水量减少30,000 m3 / d的情况下，整个网络的供水压力在高峰时段不会有太大变化，并且非液体停止活动；
根据模拟水量调整程序的实际操作，从1月到3月，累计总供水量与同期历史用水量相比减少了200万立方米，平均每天为22,000立方米。 SCADA平台监测数据显示，每个地区在用水高峰时段都能满足用水需求，精确的降压和供水控制效果明显。 然而，随着温度的升高，用于生产和人口生活的用水量开始增长，降低控制用水量压力的效果减弱，需要重新调整应急供水计划。
2.2.2多水厂联合调度供水方案
此次的抗旱保水的工作当中，主要对保供水的工作以三个部分为主要的方案。一是根据原水的可用供水量进行分配和计算，并根据不同月份的日平均历史用水量，提前安排下一季度的原水供应计划，预测缺水量；其次，根据缺水量确定可在线调配的水量，在此基础上模拟计算合理的调度供水计划，对正常供水期间和该期间各地区的供水压力进行模拟和规划，并预测水质风险区域。第三，根据用水缺口，遵循“优先保护居民生活用水”的原则，实施有计划的限水措施。此次水厂联合调度涉及4家水厂，计划供水量见表1。
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通过对三种计划供水模型的分析和计算，当城北自来水厂供水量下降到100,000 m3 / d以下时，超过80％的时间段内的压力不能满足消防安全要求大于 14m，因此有必要对城北的供水方式进行调整。
实际运行后，通过SCADA系统对反馈信息进行监控，希望在居民用水高峰期，道路压力测量点能保持良好的供水压力，并在过渡期平稳过渡，在其余时间段内压力较低。
2.2.3分时段应急供水调度方案
当可用的原水量继续减少时，从其他地区联合分配的水量将不再能满足用水需求。 与分段停水的方法相比，分段供水的方法更加合理，可操作性强。 按时间段的供水计划中需要注意的是对水质风险的控制。 根据水力模型，使用管段的流速和管段的水流方向的变化来确定水质风险区域。 通过计算和分析，我们选择了该模型模拟的4家水厂的供水边界上的13个点作为水质采样点。 引导管网的冲洗，以减少一段时间内的供水量和联网供水对供水质量的影响。 供
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水边界和水质采样点如图1所示。
图１ 供水水质分界线与水质监测选点
结语
综上所述，对于建筑供水公司进行精细化的管理措施是有必要的工作任务，相较于中小型的城市来讲，需要的水量较少，所以相关部门在实际性的供水管理工作上会有一定的难度。所以，只有建立起相应的供水科学调度系统，不仅能有效的解决中小型城市的供水需求，同时也在一定程度上有节约降耗的特点。
参考文献
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