供水系统是城市重要的基础设施,也是重要的能耗大户,具有巨大的节能潜力,降低供水系统的能耗是社会健康发展对供水企业的要求,也是供水企业提高经济效益的主要途径。由于供水系统投资大、系统复杂、、涉及面广,目前我国供水系统在规划设计、运行管理方面都存在不同程度的不合理现象,造成了对电能的利用效率低,浪费了能源,增加了企业的成本。因此,本文以城市生活给水系统为研究对象,从给水系统的几个主要方面出发,进行了节能和优化的研究。本文以城市供水系统的节能和优化为研究目的,在借鉴前人已有成果的基础上,系统的研究了供水泵站的节能与优化、给水管网的节能与优化、管网漏损的科学控制、供水管材的优化选择等四个方面的内容。①供水泵站的节能与优化在城市供水系统中,泵站的节能改造与优化运行是降低供水能耗的主要途径。文章对泵站节能改造的方法进行了理论分析,介绍了泵站优化选型的方法,建立了优选水泵的数学模型,对于泵站的优化运行,建立了优化运行的数学模型,通过工程实例验证了水泵选型模型和优化运行数学模型的可行性。②供水管网的节能与优化供水管网的合理规划和设计是实现节能的关键步骤。文章对输水管和配水管网的分区节能原理进行了理论分析,分析了管网合理布置的方法。对长距离输水管的输水方式和输水方式的选择进行了分析。文中综合管网分区的投资和运行费用情况,建立了管网合理分区的年费用模型,通过工程实例对管网是否分区进行了分析,利用管网分区数学模型估算了管网统一供水和分区供水的年费用,结果验证了管网分区的节能效果和经济的可行性。③管网漏水的科学管理节水就是节能,城市供水管网漏损率高是供水企业高能耗的主要因素。文中分析了管网漏水的主要原因,对供水管网漏损指标进行了分析并对漏损指标的选用提出了建议。文中介绍了控制管网漏损的几种主要对策,从经济的角度分析了管网的经济漏损水平,提出了经济漏损率的数学模型。经过管网漏损控制的实例分析和经济计算,表明供水企业仍未达到经济漏损水平,仍有很大的降漏空间。④供水管材的优化选择供水管材的优化选择是管网节能降耗和降低投资的重要方面。文中对常用供水管材进行了介绍和比较分析,综合考虑水质、安全可靠性、水力条件等因素,应用价值分析法对供水管材进行优选,根据分析结果对输水管材、大中、中小口径管材的选用进行了推荐。