泵站是給水系統中保證水壓的構筑物，用以將所需水量提升到要求的高度。從給水系統整體來(lái)說(shuō)，由泵站、輸水管、管網(wǎng)和調節構筑物等構成的輸配水系統是投資最大的子系統。對于管網(wǎng)設計中水泵的選用，常在流量和揚程可能變化的范圍內，進(jìn)行方案的技術(shù)經(jīng)濟比較。應以設計年限內，使用該方案的技術(shù)可行性，即能否滿(mǎn)足各種用水時(shí)的要求為依據。水泵組合及其特性的優(yōu)化是給水泵站(泵房)設計的重要內容，對于泵站建成后的技術(shù)經(jīng)濟效益具有重要意義。給水工程的運行能耗主要是各類(lèi)泵組的能耗，因此，水泵組合方案的優(yōu)化設計實(shí)質(zhì)上就是在滿(mǎn)足供水流量和壓力前提下使能耗最小。

　　調速水泵的節能主要體現在兩個(gè)方面：(1)水泵調速后，水泵工況點(diǎn)發(fā)生變化，水泵效率因此而增高。(2)在滿(mǎn)足服務(wù)壓力的前提下，水泵因為調速而使水泵供水壓力變低，減小電能消耗。

　　隨著(zhù)供水規模的不斷擴大，給水工程中調速水泵已得到了較普遍使用。在現行設計中，常常采用調速和恒速水泵相結合以降低總能耗。本文所討論的是對于不同的流量、揚程，如何選擇泵組方案，以及當選擇的方案中有調速泵時(shí)，如何調速來(lái)改變水泵裝置的工況點(diǎn)以提高水泵工作效率。本文程序是通過(guò)高級匯編語(yǔ)言VC 6.0實(shí)現的。

　　一、計算方法和工作原理

　　1、曲線(xiàn)擬合

　　曲線(xiàn)擬合是一個(gè)非常實(shí)用的方法，特別在現代計算機迅速發(fā)展的時(shí)期，則擬合問(wèn)題就更顯得重要了。曲線(xiàn)擬合是這樣提出的，設我們已經(jīng)獲得一組看上去雜亂無(wú)章的實(shí)驗數據(xi, yi),(i = 1,2,…,m?n ),我們希望從中找出規律來(lái)，也即希望構造一個(gè)近似函數s(x)去逼近所求函數y = f(x)。實(shí)際應用得比較多的是線(xiàn)性最小二乘法。最小二乘解為：

　　s*(X)=a0*φ0 a1*φ1 Λ ax*φx

　　最小二乘解的系數a0*,a1*,Λ,ax*可以通過(guò)解法方程來(lái)獲得。

　　作為曲線(xiàn)擬合的一種常用情況，如果討論的是代數多項式擬合，即取

　　{φ0,φ1 , …,φn }={1, x, x2 , …, xn },

　　那么，相應的法方程就是

　　其中ωi=ω( xi)表示權函數，即表示不同的點(diǎn)(xi, yi)地位的強弱，例如點(diǎn)(xi, yi)處的權ω(xi)可以用來(lái)表示數據(xi, yi)在實(shí)驗中重復出現的次數，也可以用來(lái)表示數yi的準確度，yi越準確，它的地位越重要，從而權ω(xi)也越大。

　　將“absMiddle>”簡(jiǎn)寫(xiě)成“∑”。

　　2、調速運行

　　調速運行是指水泵在可調速的電機驅動(dòng)下運行，通過(guò)改變轉速來(lái)改變水泵裝置的工況點(diǎn)。如果說(shuō)對定速運行工況，考慮的是離心泵在固定的單一轉速條件下，如何充分利用其Q—H曲線(xiàn)上的高效工作“段”。那么，對于調速運行工況，將著(zhù)眼于在城市管網(wǎng)用水量逐時(shí)變動(dòng)的情況下，如何充分利用通過(guò)變速而形成的離心泵Q—H曲線(xiàn)的高效工作“區”。因此，調速運行大大地擴展了離心泵的有效工作范圍，是泵站運行中十分合理的調節方式。

　　二、程序的實(shí)現

　　選擇泵組方案的流程為：

　　該程序首先利用VC 6.0良好的界面功能繪制出現水泵的特性曲線(xiàn)。接下來(lái)確定運行方案。如果有兩臺泵，那么就有三種運行方案：① 1#泵 ②2#泵 ③1#泵、2#泵并聯(lián)。對于泵的并聯(lián)，筆者采用等揚程下流量疊加的原理。對于得出的疊加后的流量、揚程值進(jìn)行曲線(xiàn)擬合，從而求出曲線(xiàn)方程。本程序對于曲線(xiàn)擬合的點(diǎn)數可通過(guò)對話(huà)框自行輸入采樣點(diǎn)值。

　　可以利用界面對話(huà)框輸入數據(流量、揚程)，也可直接敲擊鼠標左鍵輸入。如果所適合方案不可調速時(shí)，界面上將顯示所選方案號以及它的Q—H曲線(xiàn)。若方案可調速時(shí)，先對可調速水泵進(jìn)行調速，然后再將方案中所含泵疊加、曲線(xiàn)擬合，得出泵調速后的特性曲線(xiàn)。同時(shí)，界面上將輸出所選擇水泵組合方案以及組合曲線(xiàn)方程。

　　三、由于在給水系統中，泵站能耗較大。因此，實(shí)現泵站費用最小化目標，將具有明顯社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。本程序是通過(guò)VC 6.0在計算機上實(shí)現的，它對于泵組方案選擇方面將會(huì )有一定的