МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ВОДОПОДЪЁМНЫМИ СТАНЦИЯМИ НА ДОСТРОИТЕЛЬНОЙ СТАДИИ

В данной работе рассмотрены задачи моделирования потокораспределения. Потребителями этой системы являются насосные станции и на первое место выдвигаются уже не социальные (как во втором подъёме), а экономические (энергетические) критерии. Напоры воды на входах в насосы определяются геодезическими уровнями расположения насосов. В скважинах может устанавливаться различное насосное оборудование, отличающееся по напору и производительности, результатом чего имеет место значительное различие напоров, вырабатываемых насосным оборудованием. В статье приводится преобразованная версия нелинейной и линейной моделей оперативного управления, применительно к водоподъемным станциям. Модель управления позволяет отслеживать переход системы в новое состояние и изменение параметров по отдельным линиям в рамках этого перехода. При этом если от двух скважин подача воды в коллектор возрастает в соответствии с заданным прогнозом, то от третьей – подача воды уменьшается. По результатам моделирования водопроводных станций может быть построена дроссельная характеристика. Синтез дроссельных характеристик, полученных на основе модели оперативного управления, позволяет осуществлять оперативное управление режимами водоподачи в РЧВ, что является альтернативой прямого моделирования. Оба метода могут быть реализованы в рамках функционирования автоматизированных систем управления для насосных станций I и II подъёма. Наибольший интерес представляет схема водопроводных станций без противодавления с преимущественным расположением скважин с менее мощными погружными насосами ближе к области пониженных напоров в коллекторных узлах. Результаты численного моделирования представлены в форме дроссельных характеристик, то есть расход воды, подаваемой из скважины погружным насосом через дроссель, зависит от его коэффициента гидравлического сопротивления. Благодаря дроссельным характеристикам удаётся определить предельно большое значение расхода воды, поступающей в РЧВ, а также появляется возможность моделирования наиболее экономичного режима эксплуатации скважин.

1. Щербаков В.И., Акульшин А.А. Водозаборные сооружения из подземных источников. Saarbrücken, 2017. 184 с.

2. Алексеев В.В, Сердюк Н.И. Рациональный выбор средств для подъема воды (раствора) по гидрологическим скважинам. М.:МГГРУ, 2005. 213 с.

3. Панов М.Я., Стогней В.Г., Петров Ю.Ф. Развитие теории управления функционированием гидравлических систем в приложении к водоподъёмным станциям. Воронеж: ВГТУ, 2009. 57 с.

4. Щербаков В.И., Пурусова И.Ю. Математическое моделирование оперативного управления водоподъемными станциями // Современные проблемы анализа динамических систем: матер. междунар. конф. Воронеж, 2014.

5. Панов М.Я., Щербаков В.И., Пурусова И.Ю. Моделирование потокораспределения и управление водоподъемными станциями // Вестник Воронежского технического университета, серия Энергетика. 2007. Т. 3, №6. 2007. С.182-185.

6. Щербаков В.И., Пурусова И.Ю., Помогаева В.В. Модель оперативного управления работой водоподъёмных скважин // Вестник МГСУ. 2015. № 12. С.118-127.

7. Pump life cycle costs: A guide to LCC analysis for pumping systems. Executive Summary.Hydraulic Institute, Europump, U.S. Department of Energys Offise of Industrial Technologies (OIT), 2000, 16 p.