德州市区供水工程联合调度方案分析

何 丽，李广顺

（德州市水利勘察设计研究院，山东 德州 253014）

德州市水资源短缺，是限制当地经济发展、社会稳定的重要因素。随着南水北调东线一期工程主体工程及德州市续建配套工程的实施，德州市区供水管网建设已初具规模，管网之间相互连通切换基本可以实现供水工程的联合调度。

1 供水工程概况

德州市区范围包括德城区、运河开发区、经济开发区和陵城区，供水水源有丁东水库、大屯水库、丁庄水库和沟盘河水库。其中，丁庄水库为华能电厂专用水库，使用权和管理权归华能电厂，沟盘河水库为第三水厂调节水库，水源水来自丁东水库。因此德州市区供水工程联合调度仅考虑丁东水库和大屯水库向德州市区供水。

丁东水库和大屯水库的供水目标共7个，分别为德州市第二水厂、第三水厂、第四水厂、陵城区、华鲁恒升、华能电厂、天衢工业园等。其中，陵城区供水管道、华能电厂供水管道与其他管道没有切换，因此可以进行联合调度的供水目标有第二水厂、第三水厂、第四水厂、华鲁恒升和天衢工业园等。涉及管道包括城市供水管道、华鲁恒升供水管道、城市应急供水管道及天衢工业园延伸管道、南水北调德州市区供水管道等。

2 联合调度方案分析

通过切换站，德州市区供水管道已形成网状结构，管网之间基本可以实现德州市区供水的联合调度。水源、供水泵站、管网均可实现互为备用，可有效提高供水保证率。

现就某供水泵站事故工况下，是否能利用沟盘河水库、供水泵站、供水管道联合调度供水以保证供水目标的用水安全进行分析。计算结果详见表1。

2.1 工况一，城市供水泵站出现事故

华鲁恒升泵站向第四水厂供水11万m3/d。通过泵站出口处的管道切换，可以利用城市供水管道向四水厂供水。南水北调德州市区供水泵站向第二水厂供水5万m3/d，向华鲁恒升供水15万m3/d，向天衢工业园供水5万m3/d。利用沟盘河水库短期内向第三水厂供水12万m3/d。

2.2 工况二，华鲁恒升供水泵站出现事故

当华鲁恒升供水泵站出现事故时，由城市供水泵站向第四水厂供水11万m3/d。由南水北调德州市区供水泵站向第二水厂供水5万m3/d，向华鲁恒升供水15万m3/d，向天衢工业园供水5万m3/d。通过穿减河调水，短期内利用沟盘河水库向第三水厂供水12万m3/d。

2.3 工况三，南水北调德州市区供水泵站出现事故

当南水北调德州市区供水泵站出现事故时，由于华鲁恒升供水泵站规模所限，向供水目标提供70%的设计供水量，即向华鲁恒升供水10.5万m3/d、向第二水厂供水3.5万m3/d，向天衢工业园供水3.5万m3/d。城市供水泵站向第四水厂供水11万m3/d。通过穿减河调水，短期内利用沟盘河水库向第三水厂供水12万m3/d。其中，华鲁恒升供水线路的丁东水库至马颊河段，借用一根城市供水管道，管径1m，管道长度为11.45km。城市供水泵站向第四水厂供水线路的丁东水库至岔河段则采用单管供水。

三种工况下，充分利用沟盘河水库的调蓄功能，第三水厂首先考虑利用沟盘河水库来保证短期内的正常用水需求。当某一个泵站出现事故时，则利用其它2个泵站及现有供水管道向除第三水厂以外的4个供水目标供水。

表1 水力计算表

由表1可以看出，工况一时，利用华鲁恒升供水泵站和南水北调德州市区供水泵站向第二水厂、第四水厂、华鲁恒升、天衢工业等4个供水目标供水，所需供水总扬程分别为40.8m和30.14m，均小于泵站设计扬程，因此，泵站能够满足4个供水目标对水量、水压的要求。工况二时，利用城市供水泵站和南水北调德州市区供水泵站向第二水厂、第四水厂、华鲁恒升、天衢工业等4个供水目标供水，所需供水总扬程分别为29.63m和30.14m，均小于泵站设计扬程，因此，泵站能够满足4个供水目标对水量、水压的要求。工况三时，由城市供水泵站向第四水厂供水11万m3/d，所需供水总扬程为34.5m，小于泵站设计扬程35m，能够满足第四水厂正常用水需求；利用华鲁恒升供水泵站向华鲁恒升、第二水厂、天衢工业园等3个供水目标供水70%的事故供水量，所需供水总扬程为40.8m，小于泵站设计扬程42m，能够满足3个供水目标事故用水量及水压要求。

3 结论及建议

3.1 结论

德州市区供水工程基本实现了水源、供水泵站、管网互为备用，极大地提高了供水保证率。通过充分利用沟盘河水库的调蓄功能，泵站的备用机组，供水管网的相互切换，在某个泵站或部分管段出现事故的情况下，可以满足供水目标对水量、水压需求。

联合调度供水从工程层面有效地解决了水资源的供需矛盾，真正实现水资源的优化配置和高效利用，为经济社会的发展提供有力保障。

3.2 建议

1）在对德州市区供水管网优化联合调度的可行性分析时，还需对不同运行工况下管道切换处压力进行分析论证。2）在德州市区供水管网优化联合调度最终实施前，需配合理论研究进行分步试验研究。