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[摘 要]我国水资源的不可再生性制约着能否有效利用现有的有限的水资源,达到既能满足用水需求,又能使运行成本最低及产生效益最高的目的。对于原水的优化调度,下文从影响原水成本的主要因素入手,分析了各类原水的单位供应成本计算方法,并提出了一些优化原水调度的策略,以供参考。
[关键词]原水;供水成本;调度
中图分类号:TP898 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)42-0312-01
引言
随着上海市经济建设和城市建设的快速发展,供水量逐年急剧上升,由于本地水库库容有限,上海对原水的依赖越来越重,原水成本日渐增加。经测算,不同原水的供应成本差异很大,针对这一问题,文章主要讨论了如何在确保原水水质的同时选择低成本的原水,以提高企业的经济效益和社会效益。
1影响原水成本的主要因素
首先,原水生产、输送成本随着水量增加而增大。近几年,原水供应直接成本逐年增加,至2010年已突破(0.50元/吨),2010年单位原水供应成本年平均增长率达到4.7;其次,水源地不同影响各自的单位成本。上海人口众多,所以人均水资源量很小。上海水资源总量虽然有26.9亿立方米,但上海的人均水资源量只有201.2立方米。可用水源稀少。上海市区现有的生产、生活用水水源有长江青草沙、东风西沙、陈行水库和黄浦江闵行西界。水源地分布不同,决定原水输送成本的不同;最后,各方慢的因素造成原水供应直接成本的增加。第一,占原水供应成本22%左右的动力成本,电业局年两次上调,上调幅度超过13%;第二,随着经济的发展,越来越多的因素影响着原水水质的安全,藻类、油污、污水大范围超标排放等污染事件相继出现,为了保证原水水质安全,相关单位在原水进厂前先做好水质预处理,设置拦污栅、围油栏、投加二氧化氯、活性炭等;第三,为了满足经济发展带来的原水需求大幅上涨及进一步优化原水供应模式,近几年不断有新的提水泵站开工建设,旧泵站改造重建,供水管道迁改等,均投入了大量的人力物力。因此,合理分析原水成本是优化调度的关键。
2各类原水的单位供应成本计算
目前各大水厂均有“双水源”供应,原水成本包括原水购买成本、动力成本及其他成本。水务调度需要计算各种调度方式下的原水供应成本,以优化调度方案。原水单位成本的计算如下:
原水供应成本=(外购原水费+动力成本费)+工资、福利、折旧、维修及管理费等其他费用)/原水总供应量
由此可以看出,不同的原水调度方式产生的供水成本不同。供水成本是一个可变成本,其中动力成本的变动因素较多,例如采用管理节能或技术节能,就可以降低单位供水成本。假设单位供水成本为固定值,讨论如何进行原水调度使水厂的原水供应成本最低化。
3原水供应成本差异优化原水调度策略
3.1结合技术改造 节能降耗
根据目前原水供水水源,在现有的工艺基础上,优化运行,节能降耗,降低供水成本。首先,优化工艺,减少原水的二次提升。第一,在现有的基础上,可增加特供管直供水厂管道,投入小,见效快;第二,目前原水的枢纽中心,承担全市70%的原水供应,北引大池通过轴流泵把原水提升到水源站大池。根据初步研究,可实现自流,节能降耗大有文章可为。其次,提高进水水池的运行水位。再次,提高电力运行效率,合理配置负荷,提高功率因数。最后,完善固定资产报废制度,減少成本支出。新工程的开工建设,设备的更新改造,应及时对报废资产进行清理,拍买回收,减少折旧成本。
3.2建立完善的监控系统
城市供水管理过程中针对城市供水的管理,不可忽视监控系统的建立完善。该系统的建立有助于实现实时监控管理。在实际工作中针对清水出厂、泵站输配、原水供应、生产调度等必须要进行有效检测及控制。实际工作中为了实现这一目的就需要建立起完善地监控系统。该系统的建立,对于提升实际工作质量具有十分重要的意义。
在实际供水管理过程中对于原水以及清水的生产调度信息,需要在各个供水企业都要实现共享,同时供水企业同水质管理部门之间也应该要实现共享。为了实现这一目的对于原水供水系统就需要进行自动化控制以及优化调度,之后还应该逐步进行延伸。从上海的实际应用情况来看,当前已经能够建立起覆盖全市中心城区完整的供水调度检测系统,该系统将能够实现对全市供水管理由原水进水到清水出厂再到用户这一全过程的有效实时监控。此外,各种水质、水压实时监测点的建立对于各个供水区域交接处的水压、水质以及水量等将能够实现有效实时地监测。与此同时在重要管段还设置有流量仪,通过流量仪将能够有效实现数据的实时远传。为了防止突发事件,今后工作中还应该设置能够实现远程控制的调流阀门,这些阀门的应用将能够起到十分重要的作用。
3.3建立供水调度决策系统
供水调度决策系统是建立在管网GIS、管网模型、调度监控系统、水量分析和预测、成本测算等信息系统基础上的综合应用系统,是供水调度信息化今后发展的方向。供水调度决策系统,是运用现代信息技术,对影响输配水过程各环节的主要设备、运行参数进行实时监测、运算和分析,提出调度控制依据或实施参考方案,辅助供水调度人员及时掌握输配水系统的实际运行工况,并实施科学调度控制的自动化信息管理系统。它可结合气温变化分析出供水区域用水量变化趋势,预测未来24h区域用水量,将该用水量分配到供水区域内的相应水厂和水库泵站,在确定了水厂、水库泵站各自的水量后,得出最经济的水泵和阀门(水库和管线)运行的优化组合。供水调度决策系统可以对各类供水生产基本信息数据、SCADA系统和水厂泵站PLC系统的数据进行实时采集储存。
结束语
通过将各种原水的供应方式分类,准确计算出各种调度模式下的原水供应成本。根据每种原水的供应成本及时调整原水的调度方案,能够使原水供应成本最低化,为生产成本的降低打好了基础。
参考文献
[1]赵璧奎.城市原水系统水质水量联合调度优化方法及应用研究[D].华北电力大学,2013.
[2]徐昕吟.城市供水方案优化研究[D].浙江大学,2014.
[3]张维康,陆际雄.物联网技术在原水供应中的运用[J].信息与电脑(理论版),2016(20):187-188.
[4]林智巍,聂当华.十三五期间泉港区原水供应及应急水源解决方案[J].水利科技,2016(04):20-24.
[关键词]原水;供水成本;调度
中图分类号:TP898 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)42-0312-01
引言
随着上海市经济建设和城市建设的快速发展,供水量逐年急剧上升,由于本地水库库容有限,上海对原水的依赖越来越重,原水成本日渐增加。经测算,不同原水的供应成本差异很大,针对这一问题,文章主要讨论了如何在确保原水水质的同时选择低成本的原水,以提高企业的经济效益和社会效益。
1影响原水成本的主要因素
首先,原水生产、输送成本随着水量增加而增大。近几年,原水供应直接成本逐年增加,至2010年已突破(0.50元/吨),2010年单位原水供应成本年平均增长率达到4.7;其次,水源地不同影响各自的单位成本。上海人口众多,所以人均水资源量很小。上海水资源总量虽然有26.9亿立方米,但上海的人均水资源量只有201.2立方米。可用水源稀少。上海市区现有的生产、生活用水水源有长江青草沙、东风西沙、陈行水库和黄浦江闵行西界。水源地分布不同,决定原水输送成本的不同;最后,各方慢的因素造成原水供应直接成本的增加。第一,占原水供应成本22%左右的动力成本,电业局年两次上调,上调幅度超过13%;第二,随着经济的发展,越来越多的因素影响着原水水质的安全,藻类、油污、污水大范围超标排放等污染事件相继出现,为了保证原水水质安全,相关单位在原水进厂前先做好水质预处理,设置拦污栅、围油栏、投加二氧化氯、活性炭等;第三,为了满足经济发展带来的原水需求大幅上涨及进一步优化原水供应模式,近几年不断有新的提水泵站开工建设,旧泵站改造重建,供水管道迁改等,均投入了大量的人力物力。因此,合理分析原水成本是优化调度的关键。
2各类原水的单位供应成本计算
目前各大水厂均有“双水源”供应,原水成本包括原水购买成本、动力成本及其他成本。水务调度需要计算各种调度方式下的原水供应成本,以优化调度方案。原水单位成本的计算如下:
原水供应成本=(外购原水费+动力成本费)+工资、福利、折旧、维修及管理费等其他费用)/原水总供应量
由此可以看出,不同的原水调度方式产生的供水成本不同。供水成本是一个可变成本,其中动力成本的变动因素较多,例如采用管理节能或技术节能,就可以降低单位供水成本。假设单位供水成本为固定值,讨论如何进行原水调度使水厂的原水供应成本最低化。
3原水供应成本差异优化原水调度策略
3.1结合技术改造 节能降耗
根据目前原水供水水源,在现有的工艺基础上,优化运行,节能降耗,降低供水成本。首先,优化工艺,减少原水的二次提升。第一,在现有的基础上,可增加特供管直供水厂管道,投入小,见效快;第二,目前原水的枢纽中心,承担全市70%的原水供应,北引大池通过轴流泵把原水提升到水源站大池。根据初步研究,可实现自流,节能降耗大有文章可为。其次,提高进水水池的运行水位。再次,提高电力运行效率,合理配置负荷,提高功率因数。最后,完善固定资产报废制度,減少成本支出。新工程的开工建设,设备的更新改造,应及时对报废资产进行清理,拍买回收,减少折旧成本。
3.2建立完善的监控系统
城市供水管理过程中针对城市供水的管理,不可忽视监控系统的建立完善。该系统的建立有助于实现实时监控管理。在实际工作中针对清水出厂、泵站输配、原水供应、生产调度等必须要进行有效检测及控制。实际工作中为了实现这一目的就需要建立起完善地监控系统。该系统的建立,对于提升实际工作质量具有十分重要的意义。
在实际供水管理过程中对于原水以及清水的生产调度信息,需要在各个供水企业都要实现共享,同时供水企业同水质管理部门之间也应该要实现共享。为了实现这一目的对于原水供水系统就需要进行自动化控制以及优化调度,之后还应该逐步进行延伸。从上海的实际应用情况来看,当前已经能够建立起覆盖全市中心城区完整的供水调度检测系统,该系统将能够实现对全市供水管理由原水进水到清水出厂再到用户这一全过程的有效实时监控。此外,各种水质、水压实时监测点的建立对于各个供水区域交接处的水压、水质以及水量等将能够实现有效实时地监测。与此同时在重要管段还设置有流量仪,通过流量仪将能够有效实现数据的实时远传。为了防止突发事件,今后工作中还应该设置能够实现远程控制的调流阀门,这些阀门的应用将能够起到十分重要的作用。
3.3建立供水调度决策系统
供水调度决策系统是建立在管网GIS、管网模型、调度监控系统、水量分析和预测、成本测算等信息系统基础上的综合应用系统,是供水调度信息化今后发展的方向。供水调度决策系统,是运用现代信息技术,对影响输配水过程各环节的主要设备、运行参数进行实时监测、运算和分析,提出调度控制依据或实施参考方案,辅助供水调度人员及时掌握输配水系统的实际运行工况,并实施科学调度控制的自动化信息管理系统。它可结合气温变化分析出供水区域用水量变化趋势,预测未来24h区域用水量,将该用水量分配到供水区域内的相应水厂和水库泵站,在确定了水厂、水库泵站各自的水量后,得出最经济的水泵和阀门(水库和管线)运行的优化组合。供水调度决策系统可以对各类供水生产基本信息数据、SCADA系统和水厂泵站PLC系统的数据进行实时采集储存。
结束语
通过将各种原水的供应方式分类,准确计算出各种调度模式下的原水供应成本。根据每种原水的供应成本及时调整原水的调度方案,能够使原水供应成本最低化,为生产成本的降低打好了基础。
参考文献
[1]赵璧奎.城市原水系统水质水量联合调度优化方法及应用研究[D].华北电力大学,2013.
[2]徐昕吟.城市供水方案优化研究[D].浙江大学,2014.
[3]张维康,陆际雄.物联网技术在原水供应中的运用[J].信息与电脑(理论版),2016(20):187-188.
[4]林智巍,聂当华.十三五期间泉港区原水供应及应急水源解决方案[J].水利科技,2016(04):20-24.