长距离重力流输配管网水锤防护探讨

长距离大型区域重力流输水系统水锤防护计算研究的开题报告题目：长距离大型区域重力流输水系统水锤防护计算研究一、研究背景和意义随着经济的持续发展，城市化进程的不断加速，水资源日益匮乏，人们开始向远离水源的区域寻找新的水源，将水资源通过长距离的管道输送到需要的地方。

重力流输水系统是一种常用的输水方式之一，具有输水量大、管道较为简单等优点，然而在管道中流动的水会产生水锤现象，对管道造成严重的损害，甚至威胁到系统的正常运行和安全。

因此，对长距离大型区域重力流输水系统水锤防护计算研究具有重要的意义。

本研究将对长距离大型区域重力流输水系统中的水锤问题进行研究和探讨，进一步完善和提高重力流输水系统的设计、施工和运行管理水平，为保障城市正常供水和经济发展做出贡献。

二、研究内容和方法本研究的主要内容包括：1. 建立长距离大型区域重力流输水系统水锤问题的数学模型。

2. 基于数学模型，研究重力流输水系统中水锤的发生机理及其对管道的损害情况，并分析其影响因素。

3. 探讨、设计和优化重力流输水系统水锤防护方案，提出相应的计算方法和理论依据。

4. 基于实际工程应用对研究成果进行验证。

本研究将采用理论分析和实际工程应用相结合的方法，通过数学建模、计算机仿真和实验验证等手段，全面探索大型区域重力流输水系统水锤现象的发生机理、影响因素及防护方式，为保障重力流输水系统的正常运行提供关键的理论和技术支撑。

三、预期成果及创新点1. 建立长距离大型区域重力流输水系统水锤问题的数学模型，为进一步研究提供理论基础。

2. 深入探究重力流输水系统中水锤的发生机理及其对管道的损害情况，尤其是在长距离输送和复杂地形条件下的情况，对系统设计、施工和运行管理具有实际应用意义。

3. 提出针对长距离大型区域重力流输水系统的水锤防护方案，设计相应的计算方法和理论依据。

4. 在实际工程应用中验证理论成果的可行性，优化重力流输水系统的设计、施工和运行管理水平，促进城市供水的发展，为经济发展做出贡献。

长距离输水管线水锤防护措施技术探讨摘要：长距离输水管线中水锤防护具有重要的意义，本文介绍了几种常见水锤防护措施，并以张家口云州水库调水工程为例，着重介绍缓冲排气阀和箱式双向调压塔在工程的作用。

关键词：长距离，水锤防护，缓冲排气阀，双向调压塔Abstract: the long distance delivery pipe line water hammer protection has an important meaning, this paper introduces several common water hammer protection measures, and with zhang cloud state water transfer project reservoir as an example, this paper introduces buffer exhaust valve and box pressure regulating tower in the project of the two-way role.Keywords: long distance, water hammer protection, buffer exhaust valve, the double pressure regulating tower1、引言我国是一个水资源贫乏的国家，人均水资源占有量很低。

有些地区水已成为制约经济发展的“瓶颈”。

新中国成立以来，随着工农业的发展，科学技术的进步，我国兴建了40多万处泵站工程。

已建和正在修建的许多大型泵站工程，向几十公里甚至更远的地方供水。

在长距离输水工程中，对泵供水系统安全危害较大的是水锤事故，不少工程因水锤而遭受严重破坏。

水锤事故的成因不同，产生危害也不同，有的造成压力管道破坏（即爆管），有的造成泵房被淹，有的设备被打坏，伤及操作人员等，给正常的生活的生产带来了严重的影响和经济损失。

长距离输水工程水锤防护分析和工程实践摘要：长距离输水管道工程，因其地势高差起伏较大，扬程较高，易发生水柱分离并造成水锤危害。

因此长距离输水管道工程的设计重点之一就是水锤防护的研究和安全防护。

本文结合工程实例对水锤防护问题进行探讨和分析。

寻找进行优化防护设计及最优方案。

关键词：高位水池；断流弥合水锤；水锤防护；箱式调压塔；恒速缓冲排气阀Abstract: the amount of transporting water pipeline engineering, because of its relief and bigger difference, where the head high, easy to have the separation and the water caused by water hammer hazards. So long water pipe of engineering design is one of the key water hammer protection of research and safety protection. Combining with the project examples of water hammer protection problems are discussed and analyzed. Looking for optimization protection design and the best plan.Keywords: high pools; To flow to bridge the water hammer; Water hammer protection; Box pressure regulating tower; Constant speed buffer discharge valve1、前言随着经济建设的发展，水资源的日益短缺，为了解决生活和工业用水的水源问题，近年来高扬程、大流量、长距离地形复杂的输水管线工程实例日益增多。

浅谈长距离重力流输水管线的水锤分析摘要重力流输水管线，运行过程中阀门突然关闭和开启时，由于管道中压力水流的惯性，会产生比正常水压高出数倍的水流冲击波，形成水锤，对管道以及阀门配件造成严重损害，因此，消除水锤效应是长距离重力流输水管线设计及运行必须考虑的主要因素。

本文着重分析了新疆第十师北屯垦区城镇引水管道复线工程的水力学特性，通过对比各种工况下水流状态的情况，提出防止水锤危害的设计措施和运行方案，供类似工程参考。

关键词重力流输水;水锤;空气阀;水击泄放阀1 前言在重力流输水管线中，当阀门关闭太快时，由于压力水流的惯性，产生水流冲击波和“空化”现象，压力的冲击将使管壁受力而产生噪声，犹如锤子敲击管子一般，称为“水锤效应”。

在水管内部，当打开的阀门突然关闭，由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，迅速达到最大，并产生破坏压力作用，这就是正水锤，在管道建设中都要考虑这一因素。

相反，关闭的阀门在突然打开后，也会产生水锤，叫负水锤，也有一定的破坏力，但没有前者大[1]。

水锤效应有极大地破坏性，压强过高，将引起管子的破裂，反之，压强过低又会导致管子的瘪塌，还会损坏阀门和固定件。

为了消除水锤效应的严重后果，在管路中需要受到一系列缓冲措施和设备。

本论文着重分析了新疆第十师北屯垦区城镇引水管道复线工程的水力学特性，通过对比各种工况下水流状态的情况，提出防止水锤危害的设计措施和运行方案。

2 工程概况2.1 基本参数疆第十师北屯垦区城镇引水管道复线工程近期（2015年）设计总供水量为15万m?/d，远期（2025年）设计总供水量为30万m?/d。

全程采用重力流输水，取水水源为635水库水，前端0+000～3+000桩号为单管，采用DN1800～DN2000的PCCP管，水库死水位632.0m，洪水位647.8m，常水位645.4m，设计终点净水厂格栅进水渠道标高574.00m。

双管运行最终达到30万m?/d的供水规模。

关于城市输配水管网中水锤现象及防护的讨论关于城市输配水管网中水锤现象及防护的讨论摘要：水锤是破坏市政输配水管网的重要原因之一，科学地估计它可能带来的危害，并从设计、施工和运行三个环节采取措施，防止或减少水锤带来的损失，对保证输配水系统的平安、稳定运行具有重要的意义。

关键词：水锤；防护措施市政输配水管网是现代城市生活的命脉，因此对其供水平安性和稳定性方面的要求非常严格。

随着城市用水的日益增加，输水管道越来越多、管线越来越长，且绝大多数是有压输配水管，一旦发生事故停泵、阀门快速关闭等，将会使管道系统中水流速度突然变化而引起剧烈的压力升高和降低的水力瞬变现象，并以波的形式在管中往返传播，这种水力冲击现象因其发出的声音如锤敲击管道，所以称之为“水锤〞现象。

水锤现象是破坏管道的重要原因之一，对于它的研究最早于1858 年由Menabrea 开始进行，并由此奠定了弹性水锤的理论根底。

此后关于水锤方面的研究成果如雨后春笋，本文所分析的市政输配水管网系统中水锤的发生与开展，并科学地估计它可能带来的危害，从而及时采取措施，防止或减少水锤带来的损失，对保证输配水系统的平安、稳定运行具有重要的意义。

一.水锤的理论分析水锤现象是由于管道中水流速度突然变化而导致管道内压力变化的水力瞬变现象，管道系统中压力变化量可以由下式计算：△H=±ag△V假定水在管道中作不定常流动时，其运动方程和连续性方程如下运动方程：连续性方程：式中：H 为测压管水头；a 为水锤波传播的速度；g 为当地重力加速度；f、D 分别为管道的摩阻系数和直径；V 为管内流速；θ 为管道中心线与水平面的夹角；x、t 分别为水锤波沿管轴线传播的距离和时间。

在式中用V|V|代替V2 保证了粘性阻力的方向始终与速度方向相反。

根据以上方程就可以分析管道内发生水锤时的压力变化规律和水动力学特性。

如普通钢管的水锤传播速度a 大约为1km/s，而城市输配水管网中水流速度大约为3-4m/s，那么由式计算可知，发生水锤时，压力约为3-4Mpa，并以1km/s 的速度在管网内迅速传播，将对管道和设备造成极大的损害。

长距离重力流输水管道系统的水锤防护研究的开题
报告
一、研究背景：
随着经济的发展和人民生活水平的提高，水资源的需求量逐渐增大。

为了满足人们对水资源的需求，水利工程建设进入井喷式发展，长距离
重力流输水管道系统得到了广泛应用。

然而，由于管道系统中水的流动
速度很快，当水流急剧变化时，会产生水击现象，即水锤。

水锤会给管
道系统带来严重的破坏，严重影响水源的正常供应。

因此，研究长距离
重力流输水管道系统的水锤防护措施已成为亟待解决的问题。

二、研究目的：
本研究旨在探究长距离重力流输水管道系统的水锤防护研究，并提
出可行的防护措施，以保护管道的正常运行，确保水源的正常供应。

三、研究内容：
（1）长距离重力流输水管道系统的水锤机理分析；
（2）水锤的计算方法研究；
（3）针对多种水锤现象，提出不同的防护措施，包括增加变径段、增设阻尼装置、增设空气室、减少管道的柔性等措施；
（4）对比分析各种防护措施的优缺点，提出综合防护措施，包括结合不同措施的组合防护方案。

四、研究方法：
采用文献资料法、数值模拟法、实验方法等研究方法，对长距离重
力流输水管道系统的水锤防护研究进行探究。

五、预期成果：
（1）掌握长距离重力流输水管道系统的水锤机理；
（2）探究多种水锤现象的计算方法；
（3）提出不同的防护措施，比较各种措施的优缺点；
（4）提出适用于具体工程的综合防护措施。

六、研究意义：
本研究的成果将为长距离重力流输水管道系统的设计、建设和运行提供参考，为保障水资源的正常供应起到积极的作用。

长距离大管径重力流输配水管道水锤防护方法探讨发表时间：2020-03-18T02:42:09.174Z 来源：《建设者》2019年23期作者：崔月甫[导读] 水锤容易发生在长距离大管径重力流输配水管网的输配水过程中，是一种破坏性极大的现象。

河北供水有限责任公司保沧干渠管理处河北定州 073000摘要：水锤容易发生在长距离大管径重力流输配水管网的输配水过程中，是一种破坏性极大的现象。

因此，在输配水管网的设计、施工和运行过程中要充分考虑水锤对输配水管网的安全、稳定性的影响。

理论上只要控制了输配水管道的水流速度和压力突变就可以消除这种现象，在实际操作过程中尤其应对管道的强度薄弱环节予以特别重视。

人们在长期对水锤的预防和控制过程中积累了大量的经验，只有深入了解各种水锤防护装置的特性及其消锤原理，才能在对水锤进行详尽计算分析后根据水锤压力变化的特点及经济条件合理选用。

关键词：长距离；大管径；重力流；输配水管道；水锤防护方法引言目前，我国长距离大型重力流输水工程越来越多，随之而来的工程爆管问题引起越来越多工程人员的注意。

长距离有压重力流输水管道中易发生水柱分离与断流弥合水锤，并造成严重的水锤危害。

管道系统水锤防护问题，作为输水管道安全运行的重要课题之一，是很有必要进行深入研究的。

在长距离输水管线中，尤以多起伏管道水锤防护难度最大，发生水锤事故最多。

实际工程更需要这方面的技术，根据输水系统的实际特点，设计合理、有效、经济的水锤防护措施。

长距离大管径重力流输水管道中压力特点大型管道输水工程，常常利用天然地形落差靠重力流输水，正常运行时测压管水头小于静水头，但是，当管路上的闸、阀关闭后，管中最大静水头即为地形最大落差，落差越大，管道承受的压力越高，当闸、阀发生非正常关闭时，容易产生较大的水击压力，造成管道爆裂事故。

对于特殊的多起伏重力流管路，常常在管路高点、转折点发生断流空腔，容易造成断流弥合水锤。

因此在长距离重力流输水工程中也应充分认识到水柱弥合水锤的危害。