大高差長距離重力輸水管道水錘防護技術(shù)研究.pdf

1、進入新世紀以來,隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展、城市規(guī)模也隨之不斷擴大,城市對水的需求量越來越大;但是全國大部分城市區(qū)域內(nèi)地表水污染、地下水位下,降導致城市缺水日益嚴重,為了解決人口增長和城市發(fā)展對用水量需要,長距離輸水項目成為了一項城市生命線的民生工程,已成為解決城市缺水問題的重要措施。隨著時間的推移,輸水工程越來越復雜,輸水量越來越大、輸水距離越來越長,例如國內(nèi)已建成或在建設中的東深供水工程、引灤入津工程、黃河萬家寨、引黃濟青工程、西安黑河

2、引水工程、南水北調(diào)東線工程等,國外的美國高平原輸水項目、原蘇聯(lián)列寧卡拉庫姆運河、澳大利亞雪山工程等,以及計劃設想中的西安引漢濟渭工程、南水北調(diào)西線中線工程、甘肅白龍江引水工程、中俄之間的貝加爾湖引水工程等。然而長距離輸水工程受到多種多樣因素的影響,為滿足用水要求,大部分長距離輸水工程要跨流域調(diào)水,地形起伏變化大,因此也極易發(fā)生輸水事故。當發(fā)生水錘事故時,輸水管道的水錘壓力下降時,管道局部位置可能出現(xiàn)吸入氣體、氣體釋放、液體汽化以致水柱分

3、離現(xiàn)象;當水錘壓力升高時,也可能會發(fā)生升壓很高的斷流彌合水錘現(xiàn)象,管道內(nèi)的水錘事故使輸水系統(tǒng)無法正常平穩(wěn)運行,極有可能發(fā)生輸水管道爆裂事故,對于長距離輸水工程產(chǎn)生的爆管事故會造成更為巨大的社會經(jīng)濟損失,影響區(qū)域內(nèi)用水安全和社會經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。為了降低輸水成本,在長距離輸水工程中,當?shù)匦螚l件允許時,采用重力流輸水的工程越來越多。所以大高差長距離重力輸水管道水錘防護技術(shù)研究也成為最新的輸水管道系統(tǒng)研究的重要課題。
　　本文章全面地敘

4、述了國內(nèi)外水錘問題的研究概況,用數(shù)值計算水錘的基本原理和電算方法對重力流水錘防護技術(shù)進行分析,并對管道中氣囊運動的升壓問題、危害以及管道排氣做簡要說明,通過對輸水管道各個狀態(tài)下的水力過渡條件進行分析,建立起重力流系統(tǒng)中多個邊界條件下水錘數(shù)學模型,列舉出了大高差長距離重力輸水管道中水錘防護邊界條件。通過三個不同類型的大高差長距離重力輸水工程實例計算分析,總結(jié)了大高差長距離重力輸水管道水錘防護的有效措施。
　　本文采用阿圖什市工業(yè)園區(qū)

5、供水工程、陜西省楊凌供水工程、“引石入白”供水工程為實例,分別進行了多種組合方案下的水錘模擬計算,利用C++語言編寫的程序代碼,進行計算機運行得到的結(jié)果,輸出結(jié)果用Excel表格可視化的表示出來,根據(jù)各種方案下的水錘壓力分析計算結(jié)果及閥門控制時間,論證對整個輸水管道的水錘發(fā)生情況,綜合提出合理的水錘防護關(guān)閥開閥控制時間、進氣排氣閥設置的建議、管道水錘防護設備位置及參數(shù)等,得出了工程最終總結(jié)建議。對三個實際工程的安全穩(wěn)定運行有著實際指導作