大高差重力流多级减压输水管道水锤防护技术研究

发布时间：2020-07-11 02:58

【摘要】：随着城市规模的不断扩大与发展及人口的激增,我国大部分地区淡水资源供需矛盾的问题越来越严重。综合多方面考虑,跨流域调水成为解决这一问题最有效的措施。每一个跨流域调水工程,从前期的项目设计到最终的整体运行都耗费了人们大量的心血。因此,如何保障跨流域输水工程安全稳定运行成为了社会的焦点。跨流域输水工程能否安全运行在很大程度上取决于输水管线的水锤防护措施,因此,在实际工程中,我们需要对输水管道进行详尽的水锤分析计算以保证输水管道安全运行。文中通过水锤的相关概念与理论,介绍了管道中水锤波的传递特点及管道中排气不畅的危害,并指出了重力流输水项目的主要特点及几种常见的水锤防护方式。同时,结合计算机软件模拟计算对长距离大高差重力流输水工程进行了详细的水锤模拟计算,对管道中各种水力过渡条件进行分析说明并给出几种常见的水锤防护设备的边界条件及各自的降压特点。文章重点介绍了以新型阀门——喷孔式高比例控流阀为主的一种全新的水锤防护措施,喷孔式高比例控流阀是杨玉思教授研制出的一种新型阀门,该阀门集降压与调流功能于一身,实现了我国在阀门方面的新的突破。同时,喷孔式高比例控流阀完全属于水力自控,实现了水锤防护方面的自动化,减少了因为操作不当而带来的损失。最后,本文以新疆双河市保尔德水库重力流输水项目为例,通过计算机软件模拟计算,进行了详细的水锤防护计算。根据不同的阀门控制时间及管道内水锤压力曲线值,给出了较为合理的水锤防护措施及管道末端阀门合理的关闭时间。同时,对恒速缓冲排气阀、水位控制阀、调流调压阀及喷孔式高比例控流阀的水锤防护效果进行了详细的水锤计算。经计算结果可以看出,喷孔式高比例控流阀具有良好的降压稳流效果且具有良好的安全性、经济性。通过该长距离大高差输水工程实例的水锤计算分析,总结出了长距离大高差重力流输水管道的有效的水锤防护措施。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU991.39
【图文】：

特征线方程,坐标,位置,水锤计算

Cdxadt （2.15）02dH a dV afV Vdt g dt gdCdxadt （2.16）特征线方程求解，即可得到管道在不同位置、不同时刻所对应的压力与的解即为水锤基本微分方程的解。通过特征线法进行水锤计算，方法晰准确，同时借用当今计算机高效的运算能力，即可得到较为直观的锤计算结果。线方程的求解过程导出的特征线方程的几何意义可用以下简图表示：

管材,变管,边界条件,中变

iH 为水池水位，则上游水池有：H J H h1( ) tFQiH J H 1 1H J H H M H h1管材变化处的边界条件线中，由于输送距离较长，输水管线可根据沿线素等方面选择不同的管材、管径。对于管径、管。如下图所示：

减压阀,内部结构,多级减压,调蓄池

管道末端不存在流量；当输水管道末端直接连接用户流量变化时，将影响整个管道流工程上普遍关注的热点问题。工、多级减压调蓄池前边加水位控别介绍各自的技术特点。介绍阀体内部调压弹簧作用降低阀前

【参考文献】