供水管网压力监测点的选择与使用

仇丽

摘要：城市给水管网的调度工作需要大量的给水管网中的水压信息数据，笔者结合实际工作经验，谈谈管网压力监测点的布控选择以及使用中的看法。

关键词：供水管网;压力监测点;选择与使用

在城市供水管网上选择合适的点位安装压力传感器，作为压力监控点，其不间断收集的详细数据，可以用于给水管网的水力模型构建和供水情况监控。同时对压力数据进行“去伪存真”，辨别其代表的真实状态，从而实现对管网服务质量的整体掌握。

1 供水管网压力监测点的重要作用

城市供水管网压力数据能够反映出城市给水系统的供水效率和供水服务水平，为城市供水总调度能科学合理的控制供水水量、水质和水压提供决策，并为通过信息化手段提高整体的服务水平提供数据支撑。同時，通过对管网供水状况的分析，主要是对足够数量的压力监测点的数据分析，可以加强管网漏损的监控，以进一步减少供水损失。

2 供水管网压力监测点的选择

1）数量上符合规定。《城镇供水管网运营、维护及安全技术规程》CJJ207-2013的5.1.3规定：管网压力监测点应根据管网供水服务面积设置，每10km2不应少于一个测压点，管网系统测压点总数不应少于3个，在管网末梢位置上应适当增加设置点数。

2）全域性。测压点应该分布到整个供水区域，从而对整体情况有全面了解。城区环状管网，用水人口较密集，需相对多分布;乡镇多为树状管网，供水流向较单一，可选择在末端或最高点（瓶颈点），可少布设。

3）关键点布设。在供水不利处、控制点处、供水分界线处（多个水厂供水结合部）、用水比较集中区域，国家重要部门或单位布设测压点。

4）供水主管取点。测压点尽量选择管径大于等于300的供水干管，避免小管径流速过大，短时间内泄压严重的管段，出现影响片区水压的判断。结合实际施工、道路不宜开挖等情况，选择在总表井下安装压力检测点情况也较多。

5）安装水力模型的水司，也可以应用给水管网灵敏度系数计算管网的全部节点，选择对压力变化比较敏感的节点增设测压点，但测压监测数量也不宜过多，对调度判断作用不大。

6）按需增加，适时调整。笔者在实际工作中，测压点数量从13年前的10个，逐年增设至目前的150余个，有供水范围扩大的需求原因，也有逐步在供水调度过程中结合用户反映增设的点位的原因。过程中，需密切关注管网建设情况，去除废除管道上的已经没有意义的点。

3 供水调度压力控制点的选用

在实际运行中，应对管网压力监测点分类使用，选择其中重要点位作为调度控制点，根据这些点的压力值的变化，调度员可以准确的下达开停机指令。其余管网压力监测点用于监控管网运行、收集管网规划基础数据。

3.1调度控制点的选择

调度控制点不宜过多，一个厂（站）对应选择1、2个点。

3.1.1服务压力控制点

服务压力控制点是服务该片区基本需求的压力，一般对商业集中区选用。可选择该片区内平均标高的点位控制点。由于商业区人口集中，用水起伏较大，重要性较高，可选用2个作为调度压力控制点，也避免设备本身出故障时备用。

3.1.2瓶颈控制点

一般为管网的地势最高点，这种控制点一定要摸清影响后端用水的压力分界点，以便突发情况时做最低供水保证。

3.1.3能效控制点

现在城市供水多为多源、多点供水，每个厂（站）的运行能耗不一样，另外现在增压站的蓄水能力较大，但同时对前端用户影响也较大。可在两个水厂交汇处（结合管网流向监测）安装测压点，指示在哪种情况下可以开能耗更小的水厂机泵;在大型增压站的前端集中用户安装测压点，用以指示是否可以泄压蓄水。

4压力监控点的采集数据的特殊表现形式

压力监测点分布范围广、数量多、距离远，个别还地处偏僻，目前较多采用GPRS的通信方式实时向调度中心传送管网压力在线仪表的监测数据。调度中心通过软件接收、管理实时压力数据。正确解读压力曲线的表现形式可以了解对应采压点的真实管网情况。以下例举几种特殊情况下的压力曲线。

1）压力曲线波动频繁。当取压点紧邻无负压供水设备前端、小管径管道中流速过大时，压力曲线波动异常频繁。有时爆管后，管道中残留气体较多，压力曲线也会波动较大，特别是对于不断爬坡的管道。

2）后端有大用户，如区域性的供水增压站，拥有较大蓄水池的企业用户等，当蓄水池进水时，前端压力明显下降。这种曲线明显成阶段性、断崖式谷底，对于这种用水形式，调度中心应结合外界整体用水需求，与蓄水者沟通好，必要时在管道上安装控制阀门，将谷底调整在用水低峰时段。

3）监测终端传感器故障

作为供水调度人员应该经常了解所有压力点传输数据的准确性，当曲线规律明显变化时，应及时从源头寻找原因。

如图2所示，虽然该点的压力都在传输，也都比较接近平均值，但曲线过于平坦，与以往曲线（图1）规律明显不一样。经现场核实，因附近施工，传输信号的线已损坏过，正负极线只是简单的拧结，虽然可以感应到压力，但输出信号已经不准确了。

图3中所示的压力监测点正常情况下，值为0.57MPa左右，图中所示时间处于天气最冷的时间段。因低温，取压管内水体结冰膨胀，导致压力感应明显超高，但软件平台仍会实时收到现场传输的超高数据。在低温天气的每天中午时段，由于取水管中冰体少许融化，会出现一天中短时间压力明显下降的情况（红色框所选）。

压力监测点如果在安装时不可避免需要安装空旷处，低温（0℃以下）天气来临前，则需做好取压终端的保温措施。

5结语

随着城市的发展，智慧水务的建设需求，都需要对管网更充分的、真实的认识，这需要调度人员不断提升对压力曲线判断的能力，从而更深刻的理解压力数据传递的信息，确保供水系统安全、稳定、经济的运行。

参考文献：

[1]李田，郑瑞东，朱军.排水管道检测技术的发展现状[J].中国给水排水，2006，22（12）：11-13.

[2]黄璐，李树平，周巍巍，等.基于原有测压点的供水管网压力监测点优化布置研究.给水排水，2013，39（2）：119～122

[3]李元培，何萍，乔爽.对供水调度问题的几点探讨[J].水与水技术，第三辑 312-314

（作者单位：南京江宁水务集团有限公司）