長距離有壓重力輸水管道過渡過程及管網(wǎng)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，為了創(chuàng)造更加和諧且能夠持續(xù)發(fā)展的社會環(huán)境，同時滿足工農(nóng)業(yè)和人民生活用水，用電等需要，需要修建一些長距離、大流量的輸水工程。對于長距離的輸水工程，管道系統(tǒng)的水力過渡過程分析及防護措施研究是工程迫切需要解決的重要技術(shù)問題：同時輸配水管網(wǎng)的投資占整個輸水系統(tǒng)的比例很大，對管網(wǎng)系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，尋求到既能滿足水壓、水質(zhì)要求又能使整個系統(tǒng)的造價最低系統(tǒng)的設(shè)計方案，對節(jié)約投資、降低能耗，提高經(jīng)濟效益和社會效益有重要的現(xiàn)實意義

2、。本文主要是從長距離有壓重力輸水過渡過程及管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計方面展開，具體從以下幾個方面進行探討：
　　 (1)對水力過渡過程計算中用的水擊基本方程進行了討論，從一元非恒定流的基本方程和基本假定出發(fā)，在推導過程中未引入水擊波速的概念，重新推導了嚴格意義的水擊計算的連續(xù)性方程和運動方程。
　　 (2)介紹了水力過渡過程計算的特征線方法及各種邊界條件的求解模型，并對特征線方程進行了討論。隨后又對水力過渡過程中的相似性進行研究，得出

3、了：在不考慮摩阻的情況下，若初始條件相同，那么同比例增加管道長度和調(diào)節(jié)時間與原狀態(tài)具有相同的過渡過程特征，包括流速、壓力上升值。
　　 (3)結(jié)合南水北調(diào)辛莊口門-周口段有壓重力輸水工程實例，利用水擊計算中常用的特征線法，結(jié)合各種邊界條件建立了水擊計算的數(shù)學模型，并用MATLAB語言編程進行了過渡過程的計算和分析，最后提出了設(shè)置中間水池的可行的防護方案。
　　 (4)最后提出了一種對有壓重力輸水系統(tǒng)管徑進行最優(yōu)化設(shè)計的方