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［摘 要］ 蒙古oyu tolgoi供水工程是由众多的井群、多级泵站和储水池等设施所组成的一个十分复杂的供水系统，输水线路长，供水流量大，工艺设施繁多，运行工况多变，其运行控制的复杂程度和难度为国内外供水工程所少见。本文介绍该项目运行控制的原理、方法和水量平衡流程等研究成果。

 

［关键词］ 供水系统 泵站 集水池 分水池 运行控制 水量平衡

 

1 概况

 

oyu tolgoi项目位于蒙古人民共和国境内南戈壁沙漠区域，主要开采金、铜矿产资源。该处地处荒漠，冬季严寒，全年干旱少雨，地表水严重匮乏，兴建供水工程的目的是开采地下水，通过供水管线、加压泵站及储水池等主要设施给矿区提供必要的生产和生活用水。

 

供水系统主要包括33眼深井群、5座集水池泵站（集水池1～ 5#）、1座分水池泵站（分水池1#）、1座400 000 m3原水储水池（下称lagoon水池）、供水管线等主要设施。是一个较为庞大复杂的供水系统。

 

33眼深井为供水系统提供可靠水源，每眼深井设置深井泵；集水池泵站设有集水池和加压水泵，可根据供水需要向供水干管加压供水；分水池泵站设有分水池和高压水泵，用以汇集各集水池泵站输入水量，经水量调节后向lagoon水池加压供水，最大供水流量为900 l/s；lagoon水池主要用于储存矿区大约一周的紧急蓄水容量及水量平衡调节容量，将水量通过重力输水管道输送到采矿现场。

 

供水管线由供水干线及各支线管路组成。供水干线长约71km，管径采用变截面设计，供水支线总长约530m。

 

供水系统详细组成及流程详见附图。

2 运行控制基本条件和要求

 

2.1 基本条件

 

（1）供水系统采用计算机监控系统（dcs），设置控制中心，并在各井泵房、加压泵房、lagoon水池等处设置相对独立的计算机监控现地设备，采用分布式控制系统。各站点dcs通过微波通信网络连接，控制中心采集所有站点水位、流量、泵状态等信息，为满足自动控制要求，各站点水位、流量等信息也可进行相互传递。

 

（2）在各深井泵房内、各深井汇入集水池入口处均设有电磁流量计，各集水池泵房内、分水池入口处、分水池泵房内、lagoon水池进、出口处均设有超声波流量计，用以采集瞬时流量值和累计水量信息；在lagoon水池、各集水池、分水池和深井处设置液位计，可实时采集各站点水位信息。所有流量、水位信息转化为电信号后传送给dcs系统，作为调整供水量的基本依据。

 

（3）所有深井泵站、集水池泵站、分水池泵站的水泵机组均配有低压或中压变频器，水量的调节主要是通过变频运行及增减水泵数量来实现。变频器的采用不但使水泵启动、运行平稳、节省电能，重要的是可根据运行需要灵活调节输出流量，这给供水系统调度运行提供了便利条件。

 

（4）所有水泵的启动和停止均可现地手动操作、 控制中心远方手动控制，也可据水池水位、流量等的连锁控制自动操作。在初始调试、运行、空管充水阶段应以手动操作为主。

 

（5）各级泵站均设置备用水泵。当工作泵故障，备用泵应能自动投入，包括分水池泵、集水池泵、深井泵。在供水系统正常运行过程中，如工作泵长期运行无故障，但从安全运行和水泵使用寿命等角度综合考虑，可手动进行工作泵和备用泵的切换。

 

（6）矿区的用水通过lagoon水池出口处2根输水管路自流到矿区现场。

 

2.2 供水平衡要求

 

根据供水需求，正常情况下，供水系统应通过水量调度保证矿区所需的生产和生活用水量；在管道系统故障或供水设备故障情况下， lagoon水池应储存矿区一周的用水量，保证在故障检修期内，仍可向矿区提供一周的紧急需水。

 

矿区生产和生活用水需求是一个变量，特别是生产用水，随生产进度、季节的影响较大，每周的用水量不尽相同，但相邻两周的用水量应比较接近，为最大限度地利用lagoon水池的可调节容积，lagoon水池紧急储水量可取矿区前一周的用水总量。

 

工程所在区冬季寒冷，最低气温-34.2℃，在每年10月至次年3月lagoon水池水面向下约1m将会有结冰出现，水池容积设定应考虑冬季运行要求。

 

3 运行控制方案

 

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