长距离输水工程首次灌水流量研究
长距离输水工程的有关问题探讨
在相 同的输水 负荷 下 ，可 节省 输水 能耗。管材 抗腐 性能较 好 ，管材的单 位长度 很 轻 ，运输 及施 工方便 。但 该 管材 的
２ 牛头 山水 库 向 输水规模 ３ ０万 ，，≯ ０ 力 正 在 施 工 ， ｄ ３００压 临海 市 沿 海 及 隧洞 ，工压 ０６ＭＰ ，Ｌ＝１ ｍ；局部输 水线 ， ａ ２ｋ 椒 北 供 水 工程 输水规模 ７５ ｍ ／ ，Ｄ ０ 钢 路已完工 万 ３ｄ Ｎ ｌ ０ Ｏ
．
展起来 的管 材 ，它具 有较 高 的强度 和延 率 ，其机械 性能
ｌ 国家 农 业 综 合 渠首设 计输 水流量 为 １．２ ｍ ／，已竣工 ３ ８ ３ｓ 开发 浙 江 省 天 防渗加固主干渠渠段 ｌ．０Ｊｌ ８５ １ （ Ｔ
台县 里 石 门 水 库 灌 区 节 水 配 套改造项 目
等）更 适宜采用 ，但 防腐要求 比较 高 ，造价 比较高 。
（ ）球墨铸铁 管 。球 墨铸 铁 管是在灰 铸铁 管基础 上 发 ２
的 长 短 ，工 程 的 进 度 与 重 要 性 ，以 及 工 程 沿 线 的 地 形 、地
在笔者承担 的 ３项长 距 离输水 工程设 计 中 ，其 中 ２项 属重力 流输水 ，１ 属 压力 流输 水。从 节约 能 源 的角度 考 项 虑 ，并 在条件允许 下 ，优选 选择 重力 流 的形式 。长 距离 输 水工程的输 水 方式较 多 ，而 笔 者所接 触 的工 程为 明渠 、隧 洞 、压力管道 ３种 （ 见表 １ 。现就长距 离输 水工 程管材 的 ） 选择及其水锤的 防护技 术与安 全措 施、经济 流速 与经济 管 径的选择等作一介绍。
长距离输水管道工程设计问题探讨
建材发展导向2018年第03期126长距离输水管道被广泛用于用水系统改造中。
为减少输水线路中的水力损耗，避免原水的二次污染，大口径输水管道或暗渠输水是引水工程中采用的主要措施。
目前大型现浇混凝土暗渠施工难度较大，渠道的沉降缝处理也较困难，因地基不均匀沉降引起的止水带漏水，在工程建成后维修麻烦，而且渠道的施工周期较长，投资高，因此，可优先考虑采用管道输水。
1 长距离输水管道常遇到的问题一是输水距离过长，尤其输送的原水常常造成管内堵塞现象；二是长距离输水一般考虑双管敷设，但有些未考虑联通管，导致单管发生事故，则整条管路无法使用；三是未进行水锤影响分析，导致管道经常爆管；四是管道防腐未做好，经常容易腐蚀；五是管道排气设置不合理，导致产生气阻；六是减压措施不合理导致爆管。
2 管径确定长距离输水管道由于管道较长，管径对管道工程投资的影响很大，因此，选择合理的管径，是长距离输水管道工程设计中一项十分重要的工作。
管径增大的优点是管路阻力减小，可降低电耗量与年运行费用，而管径减小，虽然管道的一次性投资降低，但管路阻力增大，年耗电量和年运行费用增加。
现以实例设计如下：该地拟建新水厂分三期建设，一期规模10万m 3/d，二期规模20万m 3/d，三期规模30万m 3/d。
根据供水规模测算，可供选择的管径有DN1400、DN1600和DN1800，分别计算管道流速和水头损失如下。
（考虑管线输送距离较长，自用水系数+漏失率之和取为1.15）。
考虑到工程一次建设可以兼顾水厂一、二、三期的运行要求，DN1400管道在水厂达到三期规模时，管道总水头损失过大，取水泵扬程过高，DN1800管道在水厂一期水量较低时，管道内水流流速过低，容易沉积泥沙，因此采用DN1600的管径是较为合理的。
3 输水管材3.1 管材的要求根据工程任务，输水管道材质需满足如下要求：（1）较高的密封性能，本工程输水管采用压力输水，因此输水管道需要良好的密封性能。
长距离输水管道施工技术研究
长距离输水管道施工技术研究一、引言随着城市化进程的加快，对于水资源的需求不断增加。
为了满足城市对水资源的需求，长距离输水管道建设成为一种趋势。
长距离输水管道可以将水资源从远处引入城市，并保证城市的用水安全。
本文旨在对长距离输水管道施工技术进行研究和探讨，提出一种有效的施工方案。
二、长距离输水管道施工技术的选择1.直埋施工技术直埋施工技术是将输水管道直接埋入地下，适用于地势平坦，土壤条件较好的地区。
该技术施工简便、成本低，但对土质的要求较高，需要进行土壤勘探和工程设计。
2.隧道施工技术隧道施工技术适用于地势复杂，有山、河、桥等地形的地区。
通过开挖隧道，可以克服地形的限制，保证输水管道的连续性。
但隧道施工技术成本较高，需要进行地质勘探和隧道设计。
3.桥梁施工技术桥梁施工技术适用于跨越河流、湖泊等水域的地区。
通过建造管道桥梁，可以保证输水管道的畅通无阻。
桥梁施工技术技术要求较高，需要进行桥梁设计和结构计算。
综合考虑工程实际情况和成本效益，可以选择适合的施工技术进行长距离输水管道的建设。
三、长距离输水管道施工的关键问题1.土质条件选择根据工程实际情况和地质调查资料，选择合适的土质条件对输水管道进行施工。
土质条件的选择对于工程的稳定性和安全性具有重要影响。
2.施工队伍组织和施工管理施工队伍的组织和施工管理是工程成功的关键。
需要合理安排施工队伍的人员和装备，做好施工过程中的质量控制和安全监督。
3.管道连接和测试四、长距离输水管道施工方案基于以上研究和分析，提出一种长距离输水管道施工方案：1.选择直埋施工技术。
根据土质条件和工程实际情况，选择直埋施工技术进行长距离输水管道建设。
2.组织施工队伍。
合理安排施工队伍的人员和装备，确保施工过程中的质量控制和安全监督。
3.进行土质勘探和工程设计。
根据土质勘探和工程设计结果，进行土质条件的选择和管道线路的规划。
4.进行管道连接和测试。
保证管道连接的紧密性和密封性，同时对管道进行测试和检验。
长距离有压输水管道水力过渡过程研究
长距离有压输水管道水力过渡过程研究摘要：在长距离输水工程中, 系统关闭措施不当或系统事故易产生危及泵站和输水管线安全的过渡过程。
有关规范对过渡过程中的特性参数进行了规定, 要求超过指标时必须采取防护措施保证工程安全。
在实际工程中, 由于对规范的理解和判断不同, 对工程的安全性和经济性产生了不同的影响。
文章结合实际工程, 对不同防护指标下采用的防护措施设置进行了探讨。
关键词：输水工程;过渡过程;指标;探讨;近年来为适应我国社会经济的发展要求, 改变区域水资源分布不均的状况,大量的长距离输水工程相继开工建设, 而且工程呈现“长距离、大流量、高水头”的特点。
由于管线距离长、地形起伏大, 在停泵或管线末端阀门关闭过渡过程中管线的压力会出现急剧波动和交替升降, 对泵站和管道系统的运行安全造成危害。
有关规范对过渡过程中的特性参数进行了规定, 要求超过某个指标时必须采取防护措施以保证工程安全。
在实际工程中, 由于对规范的理解和判断不同, 造成了工程设计中对水力过渡过程中产生危害的防护措施有两种:过度防护;防护不足。
两者对工程的安全性和经济性产生了不同的影响。
如何理解过渡过程中几个规定的控制指标, 进而以经济的防护措施保证系统的安全是每一个工程必须重点考虑的问题之一。
1 水锤分析计算控制指标讨论根据我国现行设计规范GB50265-2010《泵站设计规范》、GB50013-2006《室外给水设计规范》和CECS193∶2005《城镇供水长距离输水管 (渠) 道工程技术规程》, 总结出水锤分析计算涉及到的系统参数控制指标主要有以下三点:泵系统中水泵的反转速度及持续时间、输水系统最高压力、输水系统最低压力。
2 输水系统允许最高压力值探讨2.1 对不同压力的概念认识水泵出口额定压力:指水泵出口的工作压力, 一般与泵站设计杨程或最大杨程对应的压力值相对应。
GB50265-2010中9.4.2条要求“最高压力不应超过水泵出口额定压力的1.3~1.5倍;输水系统任何部位不应出现水柱断裂”, 停泵水锤的最高压力不应超过水泵出口额定压力的1.3~1.5倍是基于系统这一特性并充分考虑了水泵结构设计的要求确定的。
长距离输水工程有关技术问题的探讨
长距离输水工程有关技术问题的探讨论文作者：陈涌城摘要：概述华北院承担在建长距离输水工程实例，论述长距离输水工程管材的选择，水锤的防护技术与安全措施，经济流速的计算与经济管径的确定方法。
关键词：长距离输水工程水锤经济流速经济管径华北设计院自78年以来承担和参加国内大型长距离输水工程累积18项之多，如天津市“引滦入津”工程，大连市“引碧入连”工程，石家庄引岗黄水库水工程等等，目前正在设计或正在施工中尚有8项，列表如下：长距离输水工程在建项目表序号工程名称工程简介工程进展情况1邯郸市“岳济邯”工程（二期）岳城水库至铁西水厂，管道总长56km（重力流），规模10万m3/d，工压0.4-0.5Mpa，采用DN1200预应力混凝土管长36km，DN1400预应力混凝土管20km。
输水线路走向同一期施工图设计阶段2长治市辛安引水工程（二期）辛安水源至长治水厂输水规模8.64万m3/d(lm3/s)，采用DN1000钢管，δ=10mm，工压1.8Mpa，L=12km；DN1000预应力混凝土管，工压0.6Mpa，L=12km；DN900预应力混凝土管，工压0.6Mpa，L=12.17km正在进行管材与施工队伍的招投标。
3衡水市“引湖入衡”工程衡水湖至衡水市水厂，规模10万m3/d，工压0.4Mpa，采用2根DN800预应力混凝土管，管长L=9.8km(其中穿越河道采用钢管)取水工程正在施工，取水管道已敷设6km。
4呼和浩特市引黄供水工程黄河浦滩拐至金河水厂，总长82.16km1）二道洼水库上段，规模40万m3/d，采用二根DN1600球墨铸铁管，长2.73km，工压0.8Mpa；采用DN2000PCCP管（预应力钢套筒混凝土管），长62.96km，工压0.6Mpa。
2）二道洼水库下段（重力流），规模20万m3/d，采用二根DN2000预应力混凝土管，工压0.4Mpa，长16.47km。
取水泵站正在建设，二根球墨铸铁管敷设完毕，PCCP管与PCP管正在施工。
长距离输水管线安全供水技术的探究
长距离输水管线安全供水技术的探究摘要：在现代经济社会发展推动下，长距离输水管线的运行要求不断提升，对安全供水技术的优化运用提出了更高要求，理应总结安全供水实践经验，优化完善供水成效。
下文阐述了长距离输水管线安全供水的重要性，对安全供水技术的主要内容进行分析，并从停泵水锤防护技术、穿越重要交通节点时的管道防护措施等角度，探究了长距离输水管线安全供水技术的应用路径。
关键词：长距离输水管线；安全供水；难点问题；技术方法伴随供水用水需求的持续提升，对传统技术条件下的长距离输水管线构成了安全考验。
当前形势下，需全面了解长距离输水管线的基本工况特点，创新安全供水技术方式方法，强化供水过程控制，以全面保障输水管线安全运行状态。
1长距离输水管线安全供水的重要性水资源是现代经济社会发展的关键资源，是保障社会生产生活秩序稳定的基本载体，只有结合现代经济社会发展规律，强化输水管线安全供水控制，才能有效保障水资源在不同空间范围内的有效转移，确保安全供水状态，实现水资源既定价值。
对于长距离输水管线而言，其所面临的安全干扰因素种类相对繁多，安全供水技术的应用控制难度相对较大，需要强化对专业技术方法的优化运用。
长期以来，国家相关部门高度重视长距离输水管线安全供水技术的优化创新，在供水状态安全监测、安全供水技术成效评价、输水管线运营使用[1]等方面制定了诸多具有导向性的政策策略，为全面提升长距离输水管线安全供水状态提供了基础遵循，破解了以往技术条件下的诸多难题。
但在部分主客观条件影响下，当前长距离输水管线安全供水技术水平尚有较大提升空间，需要总结探索，形成规律性方法。
2安全供水技术的主要内容2.1稳态运行压力布局合理性控制长距离输水管线受自然条件与人为条件的影响相对显著，其稳态运行压力布局往往存在诸多不确定性因素干扰，需要在安全供水技术应用中对其进行合理控制，以持续化、稳定化、连续化的方式提升稳态运行水平。
部分长距离输水管线需穿越多种不同类型的地理环境，地形地势地貌条件相对复杂，加之工程项目建设等人为影响，其稳态运行压力状态往往会被打破，影响管线使用寿命和性能等，甚至出现运行故障等问题，需进一步采用减压阀与调压井等装置进行调节。
长距离输水工程试通水过程分析
长距离输水工程试通水过程分析摘要：长距离输水管线施工结束后，首次试通水的操作过程直接关系到正常运行时的安全，输水管线的爆管主要是管道积气。
把首次试通水分为三个阶段，分步运行，排除管道内空气，减少水力剧烈变化的可能，保障长距离输水管线的供水安全。
关键词：长距离输水；试通水；运行安全中图分类号：tv672+.2文献标识码： a 文章编号：1引言自二十世纪五十年代起，世界上许多国家先后兴建了大量的长距离输水工程，我国的经济社会发展过程中，城市不断扩大，为解决水源受到污染的问题，长距离输水管线工程在多个城市兴建。
但有的工程施工后试通水过程中多次发生管道漏水，甚至爆管；有的工程运行过程常出现弥合水锤的现象，这与试通水过程中没有完全排出管道的空气有关。
长距离输水工程的试通水过程分为三个阶段，灌水阶段，充水阶段，通水阶段。
在相应的阶段，试通水过程有相应的目的，每个阶段的任务完成，就可以保证管道中没有大的气囊，不会诱发水锤。
2长距离输水管线试通水特征长距离输水工程具有管道长、管径大、沿地形起伏不平的特点，管道内极易积气，虽然在设计和施工过程中加设排气阀，但气体还会在管道上壁聚积。
因输水管线沿地形敷设，管线高低不平，输水管可以看作由多个u形管串联而成的管线。
如图1所示，在试通水过程中，每个u形管由上游峰点、谷点、下游峰点组成。
u形管u1的下游峰点是u形管u2的上游峰点。
图12.1灌水阶段灌水阶段目的是把每个u形管下游管段灌满，排出u形管下游峰点高程管段内的空气。
灌水阶段是从管线入口灌水开始到管线出口流量为灌水流量结束。
灌水阶段输水安全主要是防止产生气囊，以及防止产生较强烈的水力过渡状态，威胁管线安全。
在灌水阶段，水从u1上游峰点流入u1，先灌满u形管u1，水位到a1，继续灌水时，再经过u2的上游峰点溢流到u2内，在u1中要克服流经u1的水头损失，水位线由a1上升到b1。
水溢流至u2内，灌水过程同u1，依次水流过多个u形管至输水管的出水口，此时灌水流量与出水流量一致，完成灌水阶段。
长距离输水管道工程施工论文
长距离输水管道工程施工论文【摘要】随着国民经济的发展，科学技术的进步，采用管道输送各种介质的范围及领域越来越广，距离越来越远。
供水管网是城市重要的基础设施，而长距离管道输水工程更是重中之重，在施工实践过程不断地学习、总结、积累经验，结合日新月异科学技术知识以及现代化施工机械，逐步完善、提高施工工程质量。
一、工程概况由台山市自来水有限公司投资兴建敷设的DN1200源水管工程，总投资4000万元人民币，全长24Km，属于长距离输水工程的一例。
本工程利用北峰山高地势，采用重力流的形式，从北峰山塘田水库、板潭水库等水源地引水至台城镇石化山水库，取水目标为每日6～8万吨，工程从2006年4月中旬至2007年3月底完工，历时将近一年。
运行两年多来，反映情况良好，冬夏两季的寒冷与酷热极端自然气候均未出现因管道施工质量引起的管道事故，取得了预期目标，达到了明显社会效益。
二、管道基础与埋深管道基础的处理好与坏直接决定着管道工程的质量。
而管道基础处理不同于其它建筑工程，大部分地基处理方法的加固效果并不是施工结束后就能全部发挥，还需要在施工完成后经过一段时间才能逐步体现出来，另一方面，每一线段的地基处理存在它的特殊性，而且地基处理效果大都是隐蔽工程，很难直接检验其处理效果。
在长距离管道安装中，由于各方面的因素，采用直埋的方法最为普遍，而直埋管道的基础对不同地基、土质也有着不同的要求。
埋地管道的基础处理，应根据土壤性质、管道材质、外部荷载及地下水水位等因素确定，并应符合相关规定。
本北峰山源水工程采用“专管全封闭供给”形式，依靠两地海拔高差，利用重力引水至石化山水库，属于压力流管道。
当地基为原土时，可直接敷设；当为基岩时，应做15 ～ 20cm厚的砂垫层；当为回填土、淤泥、流砂软弱土质或其它承载能力达不到设计要求的地基时，必须进行地基和基础处理。
在施工过程中，碰到的大部分地段的管道基础都为原土地，管道可直接敷设；而部分地段为回填土甚至淤泥，其承载能力远远不足，因此需作管道基础特别处理。
浅谈长距离输水管道工程施工技术分析
浅谈长距离输水管道工程施工技术分析摘要：长距离输水管道工程具有线路长、工期长、投资大、技术难度高等特点，工程施工期间的进度与质量较难控制。
本文以云南省祥云县清水河水库输水工程施工为例，深入探讨长距离输水管道工程施工技术要点与施工质量控制措施，希望能为相关实践工作的开展带来一些理论参考。
关键词：长距离输水管道；施工技术；施工要点云南省祥云县清水河水库是一座解决祥云县禾甸镇、米甸镇及宾川县拉乌乡农田灌溉用水和农村人畜供水的综合利用工程。
水库的输水工程为管道工程，全长31.18655km，沿线设2个自流灌溉分水口，一个设在米甸镇西侧，一个设在管线末端，禾甸镇莲花湖水库东北侧。
1长距离输水管道线路规划在进行长距离输水管道工程施工前，线路规划与线路比选是一项不可缺少的工作，合理布设输水线路能较大降低施工难度，让管道施工质量与进度得到保障。
为确保输水线路的科学性、合理性，进行输水线路布置时需遵循一定原则。
具体如输水建筑物在满足输水任务的前提下尽可能顺直布置，缩短管线长度；要减少对农田、房屋、设施等的占用，尽可能沿公路、施工便道布置；输水管线要与建筑物、人口密集区域保持一定距离，并且尽量避开不良地质地段，防止施工难度与施工成本过高；布置输水管道时尽量满足管道地埋要求，避免急转弯及较大起伏，尽可能不穿越沟渠、天然河道或公路等重要障碍物，确保施工以及运行维护方便【1】。
2长距离输水管道施工技术2.1管线布置进行长距离输水管道工程的施工建设时，首先优化管线布置方案。
本工程的输水管道进口连接枢纽区老母猪箐输水隧洞末端，进口设计流量为1.35m3/s，进口管道中心高程为2192.594m。
为确保输水安全与输水顺畅，在进口位置钢管上布置一个流量控制阀以控制整条输水管道的输水流量。
管道沿线经过香么所、核桃箐、自羌朗、米甸镇、小松坡、清涧美、哨上村、杨保海，止点到莲花湖水库东北侧山坡。
管道总长为31186.55m，出口管道中心高程为2069.477m，沿线共设有2个自流灌溉分水口，一个设置在29#管道（克昌）末端，里程为QSH14+254.500，位于米甸镇西侧，分水后管道设计流量为0.46 m3/s；另一个设置在莲花湖水库东北侧山坡的线路末端，分水至灌溉支渠【2】。
长距离自流型渠道输水控制的二步法研究
长距离自流型渠道输水控制的二步法研究
韩延成;高学平
【期刊名称】《建材发展导向（下）》
【年(卷),期】2006(17)3
【摘要】提出了一种针对自流型渠道输水的最优化控制的两步法。
第一步是控制各闸站流量使渠段水位(或蓄水量)达到目标水位(或蓄水量),第二步是调整流量使渠段水位稳定。
建立了使渠道内水流在最短时间内恢复到正常运行水位的最优渠道输水控制模型。
构建了长距离渠道输水控制的一系列约束条件,包括渠道下游需水量约束、最高控制水位、水位最大容许下降速度、渠道容许过流能力、最少的开机次数等。
提出了利用线性规划或将大系统分解为若干子系统求解的方法。
算例结果表明,用传统的渠道控制方法需要几天才能使水位恢复到目标水位的渠道,用本优化方法控制,可以在几小时内使渠道水位达到目标水位并达到稳定。
【总页数】5页(P414-418)
【作者】韩延成;高学平
【作者单位】天津大学建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TV133.04
【相关文献】
1.长距离大型输水渠道衬砌施工质量控制
2.山区长距离输水渠道防护研究
3.新疆某长距离输水干渠道纵横向排水施工方案设计研究
4.寒区长距离输水渠道膜袋混凝土衬砌结构优化试验研究
5.长距离输水渠道冰期运行控制研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《长距离输水工程管线优化及水锤模拟研究》范文
《长距离输水工程管线优化及水锤模拟研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业化的不断发展，对水资源的需求日益增长，长距离输水工程成为解决水资源分布不均、保障供水安全的重要手段。
然而，长距离输水工程在设计和运行过程中面临着诸多挑战，如管线优化、水锤现象等。
本文旨在通过对长距离输水工程管线的优化及水锤模拟研究，提高管网的运行效率和安全性，为实际工程提供理论支持。
二、长距离输水工程管线优化1. 背景及重要性长距离输水工程管线优化是提高供水效率和降低成本的关键。
优化管线设计可以减少管网能耗、降低泄漏率、提高供水可靠性，对保障水资源供应具有重要意义。
2. 优化方法及案例分析（1）管线布局优化：根据地形、水源、用水需求等因素，合理规划管线布局，减少迂回和冗余，降低能耗。
例如，某市通过优化管线布局，减少了约XX%的能耗。
（2）管材选择与管道壁厚设计：根据不同地区的气候、地质条件，选择合适的管材和壁厚，以降低管道破损和泄漏的风险。
例如，在地震高发区，采用高强度钢管或非金属管道可以降低破损风险。
（3）压力分区与增压站布局：根据用水需求和地形特点，合理划分压力分区，设置增压站，确保供水压力稳定。
某长距离输水工程通过合理布局增压站，提高了供水压力的稳定性。
三、水锤模拟研究1. 水锤现象及其危害水锤现象是长距离输水工程中常见的物理现象，主要表现为水流速度突变时产生的压力波动。
水锤可能导致管道破裂、阀门损坏、系统失稳等严重后果，影响供水安全和稳定性。
2. 水锤模拟方法及技术（1）数值模拟方法：利用流体动力学软件，建立输水管网模型，通过设置边界条件和初始条件，模拟水锤现象。
（2）物理模拟方法：利用实验设备，模拟实际管网运行情况，观察和分析水锤现象的发生规律和影响因素。
3. 水锤模拟在长距离输水工程中的应用（1）预测和评估：通过水锤模拟，可以预测和评估管网在不同工况下的水锤现象，为工程设计提供依据。
（2）优化措施：根据模拟结果，采取合理的优化措施，如安装水锤消除器、调整阀门关闭速度等，以降低水锤影响。
长距离虹吸管输水试验研究
长距离虹吸管输水试验研究摘 要 虹吸管输水流量一般按gH A Q 2μ=，ζλμ∑+=d l 1进行计算，但是在新疆某虹吸输水管路水力学模型试验中发现，对长距离正虹吸输水管道利用上式所计算得到的流量与实际测得流量值相差很大。
本论文通过模型试验，对长距离虹吸管输水流量的影响因素进行模型试验研究。
试验结果表明，影响虹吸管输水流量的因素，除管道布置形式、管径、管长、管道粗糙度及水位差外，还应与虹吸管的安装高度有关。
通过试验及分析得到：(1) 要满足原型、模型中汽化现象的相似要求，虹吸管的模型安装高度不能仅仅按照正态下重力相似准则来设计；(2) 在相同上下游水位差情况下，虹吸管输水流量随着安装高度的增加而逐渐减小。
本文推导出了长距离虹吸管流量受安装高度影响的计算公式；(3) 观测管道在不同工况和流量下的真空输水段水流汽化现象，当管内断面平均流速大于气泡的起动速度时，虹吸管可以持续输水，不会发生断流，否则将会发生断流；(4) 对长距离虹吸管排气方式的选择及安装位置的选择进行了试验研究及分析。
关键词：长距离虹吸管；试验研究；流量；安装高度；汽化；气泡Experimental Research on Pumping Waterby Long Distance SiphonAbstract Usually, water delivery discharge of siphon piping is calculated by the formula gH A Q 20μ=(∑+=ςλμd l 10).But in the hydraulic model test about long distance siphonpiping engineering of Xinjiang, the measured discharge of the pipe is very different from the design one which is calculated by the formula. Based on this test results, in this paper, the water discharge’s calculation method of siphon pipe has been discussed through model tests at the laboratory. The results indicate that siphon pipe discharge is influenced not only by the usual factors such as the form of pipe arrangement, caliber,pipe line, pipe roughness and water level, but also by the setting height of siphon.Some conclusions can be drawn by model tests:(1) In order to content with similar demand of vaporization, the siphon piping’s setting height in the model can’t be designed only by gravity similitude principe.(2) Under conditions of same water level, the water delivery discharge gradually decreases along with the increment of setting height, the discharge calculate formulation attached with setting height of long siphon piping is derived.(3) Observed flow vaporization of vacuum delivery pipe in differenct working conditions, ,while pipe cross-section velocity is bigger than air bubble’s competent velocity, siphon pipe can work well, otherwise, water interception will happen.(4) The air exhaust pattern and air relief installation’s location for long-distance siphon pipe have been studied by the model tests.Key words : Long-distance siphon pipe, experimental research, discharge, setting height, acetify, air bubble独 创 性 声 明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
长距离输水管道充水方式的探究
包 头钢 铁 （ 团 ） 限 公 司 白云 西 矿 铁 精 矿 浆 集 有 管道 和供水 管道 工 程 中 ， 水 管道 设 计 输 送 能 力 为 供 ２ ５ ０ ｍ ／ ， 高 压 离 心 水 泵 通 过 一 条 外 径 为 ０ ｈ 经 ９ ０ｍｍ的钢 管把水 从包 头泵 送 到 白云西 矿 ， ２ 管道 全 长 １０ ｋ ， 力等级 为 Ａ Ｓ６ ０级 ， ３ ｍ 压 Ｎ Ｉ０ 输送 水 泵 站 与
ＭＥ ｉ 如 ，Ｉ ｕ ，Ａ ｉｇ— ｈ ｈ ＮＧＬ 一 Ｌ ｎ Ｂ ＩＪ Ｊ ｎ ｓａ
（ ｔ ｕｐｙＰａ ｔｆＳｅｌ ｎｏ ｏ Ｌｄ ｏ Ｂ ｏｏ ｔ ｌ Ｇｏｐ Ｃ ｒ ， ａ ｔ １０ ０ Ｎ ｉ ｎ ｇ ｌＣ ｉａ Ｗａ ｒＳｐ ｌ ｌｎ ｏ ｔ ｉ Ｃ ． ｔ． ａ ｔ Ｓｅ （ ｒｕ ） ｏ ｅ ｅＵ ｎ ｆ ｕ ｅ ｐ． Ｂ ｏ ｕ０ ４ １ ， ｅ Ｍｏｇ ｏ， ｈｎ ） ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｌ ｎ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｏ ｇ—ｄ ｓａ ｃ ｔ ｒ ｎ ｓｎ ｅ ｏ ｂ ｌ ｄ ｗ ｔ ｔ ｒｗ ｅ ｈ ｙ ａｅ ｆ ｓ ｕ ｎ ｏ ｏ ｅ ａｉｎ Ｉ ｈ ｓｐ — ｉ ｎ ｅ ｗａｅｌ ｅ ｅ ｄ ｔ ｅ ｆ ｌ ｉ ｗａｅ ｈ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｔ ｔ ｔ ｐ ｒｔ ． ｎ ｔ ｉ ａ ｔ ｉ ｉ ｅ ｈ ｉ ｐ ｉ ｏ
第３ ７卷第 １ 期
２ １ 年 ２月 ０１
包
钢
科
技
Ｖｏ ． ７， １ ３ Ｎｏ． １ Ｆ ｒ ａ ｙ， ０１ ｅｂ ｕ ｒ ２ １
Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆＢ ｏｏ ｔｅ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ａ ｔｕ Ｓ ｅ ｌ
长距 离输 水 管 道充 水 方 式 的探 究
山区长距离输水管道设计要点分析
山区长距离输水管道设计要点分析发布时间：2023-02-17T01:59:22.967Z 来源：《工程建设标准化》2022年第19期作者：高绍涌[导读] 山区长距离输水工程，对受水区的影响非常大高绍涌丽江市水利水电勘测设计研究院有限公司云南丽江 674100摘要：山区长距离输水工程，对受水区的影响非常大。
由于山区地形复杂，管道敷设运行的问题较多，可能会导致受水区供水不足，无法保证水质量。
所以在本文研究中，注重分析山区长距离输水管道问题，提出相应的设计要点，仅供参考。
关键词：山区；长距离输水管道；设计要点山区长距离输水工程，对受水区以及工程沿线的安全性影响大。
当山区地形复杂时，则管道起伏明显，极易出现爆管问题，危害供水安全。
为了确保管道输水安全性，按照不同敷设环境，深入分析安全措施，比如防水锤、泄水、排气、联通管，同时要选择适宜的管道压力，制定不同突发事件的应对措施，保障运行安全性。
1、山区长距离输水管道的选择1.1管道路径的选择在供水系统中，输水管道负责输送水源。
输水管道的管线长，整体投资大，因此要慎重选择管道路径。
在选择管道路径时，要遵循以下要点：第一，管道路径选择时，优选起伏小、短线路的路线，减少工程量，节省投资降低投资。
第二，管道路径的选择，应当规避构筑物、建筑物，以免造成拆迁问题。
第三，立足于发展眼光，多了解管线途经区域的发展规划不能过度关注眼前利益，从而丧失长远利益。
第四，在确定管道的走向时，管道走向应当满足城市村镇规划的要求，严禁破坏现有规划。
第五，合理应用水位高差，借助重力流实现输水非必要不提水。
1.2管道管材选择当前，我国的输水管道材料、技术获得了显著进步，在管道输水工程中，管道投资的占比大。
所以在选择管材时，应当分析多项因素，例如工程规模、资金与技术投入、管径等，保证方案的经济性、实用性。
当前，我国管道工程常用的管材，涉及到钢管、铸铁管、玻璃管、预应力管、PE管、PVC管、聚乙烯钢丝骨架网等。
长距离输水工程有关技术问题的探讨 罗万鸿
长距离输水工程有关技术问题的探讨罗万鸿发表时间：2018-02-26T15:34:57.633Z 来源：《建筑科技》2017年第21期作者：罗万鸿[导读] 为解决由此带来的供水紧张问题，我国长距离输水工程也随之不断的发展，然而长距离输水工程还存在诸多技术问题有待我们进行深入研究和探讨。
罗万鸿山东省淮河流域水利管理局规划设计院山东济南 250000摘要：由于我国经济的飞速发展，人民生活水平日益提高，我国各个地区的用水量都在不断增加，许多地区水资源已不能满足正常的供水需求，更为严重是，个别地区的水资源已受到严重的污染，达不到饮用水标准。
因此，为解决由此带来的供水紧张问题，我国长距离输水工程也随之不断的发展，然而长距离输水工程还存在诸多技术问题有待我们进行深入研究和探讨。
关键词：长距离输水工程；管材选择；经济流速1长距离输水工程管材的选择在长距离输水工程中，管材的选择一般要根据工程的规模，管道的工作压力，输水距离的长短，工程的进度与重要性，以及工程所在地的地形、地貌、地质情况，当地管材的生产状况，管材的适用性，特别是工程资金的落实情况，而后进行技术、经济、安全等方面论证综合比较后确定。
我国地域广阔，各地区的地形地质自然状况不一，经济形势与应用管材的历史状况也各有区别，而每项工程又都具有自己的特殊性，因此，长距离输水工程管材的应用也是多种多样的。
某一种管材在一个地方、一个工程被选用，其经济技术方面具有合理性，而在另一个地方、另一个工程就不一定合理。
根据长距离输水工程设计的经验，特别是近几年我国引进大量的新型管材和新的生产工艺，管材的优化尤为重要。
目前，长距离输水工程大都在螺旋钢管、球墨铸铁管、预应力混凝土管与PCCP管、玻璃钢管等管材中选择。
2经济流速与经济管径的选择长距离输水工程经济管径的确定，关系着输水工程的合理性和工程的总造价。
在经过技术方案的论证，优化选择了最佳方案后，尚要进行管材的论证比较，然后再进行经济流速的计算，确定经济管径。
供水工程中长距离输水问题探讨
供水工程中长距离输水问题探讨作者：王勇来源：《城市建设理论研究》2013年第14期摘要：本文叙述了长距离输水工程中的系统设计、管材选择、水锤防护等方面。
关键词：长距离输水; 管材; 水锤防护; 管道稳定中图分类号：TG335.7 文献标识码：A 文章编号：引言：随着国民经济的发展，对水的需求量日益增加。
有些地区水资源匮乏,且分布不均匀,面对日益增长地区的用水需求,必须采用长距离输水方式来解决用水问题。
长距离输水，管线长、地形复杂、具有一定的特殊技术问题。
设计人员要根据各工程的具体情况，进行妥善的处理。
选线原则�输水管线的设计，必须以供水安全可靠、工程造价低、节省能源、便于施工和有利维护管理为原则。
尤其对地形复杂的长距离输水工程，合理选线更有重要的经济意义。
其选线原则是：1. 管线应尽量短，并力求利用地形条件采用重力流输水。
通过技术经济比较使所定管线为最经济合理。
2. 输水管线应尽量避免与各种障碍物交叉：如山谷、河流、铁路、公路、以及地质条件不利的地段。
3. 在矿区内选线时，应模清地下矿藏分布情况，对采空区和塌方区不得敷设永久性管线。
4. 为防止土壤对金属管道的腐蚀，管道应避免通过土壤腐蚀性大、导电率高的地段或沼泽地段，在城市或工矿区选线时，要避免杂散电流的影响。
5.在山区或丘陵区选线时，应尽赞将输水管线沿已建的公路一侧埋设，并力求减少土石方量。
6. 对纯岩石地区的管线，考虑到管沟需用爆破施工，其线路必须保证与附近高压供电线、铁路或居住区有一定的安全距离。
7. 山区长距离输水选线，还应考虑开挖与回填的土方量平衡，避免远距离运送土方，在岩石地区施工时，要考虑到沿线就近取土回填的可能。
8. 选择线路应尽量不占或少占良田。
系统设计由于地形的起伏大，线路长，管线系统设计采用压力输水管和重力输水管相结合的形式，以合理利用地势，节约投资和能耗。
如新疆哈密地区某矿业供水工程中，结合地形落差从水库到地形最底点利用高差采用重力输水，从最低点以下的管线设计中，我们根据复核计算并结合地形明确了各级泵站的蓄水池位置, 以各级蓄水池为控制点，以压力流的形式向以下的水池系统供水。
某泵压输水工程初次充水水锤分析及防护措施研究
收稿日期:２０１７－１２－２０基金项目:农业压力输水管道防漏防爆节水措施研究(２０１６ＣＸＹ－０７)作者简介:董茹(１９８７－)ꎬ女ꎬ陕西榆林人ꎬ讲师ꎬ硕士ꎬ主要从事长距离压力输水管道水力过渡研究ꎮ某泵压输水工程初次充水水锤分析及防护措施研究董㊀茹ꎬ闫翻辽(榆林学院建筑工程学院ꎬ陕西榆林７１９０００)摘㊀要:长距离输水工程初次充水时ꎬ管道中含有大量气体ꎬ极易产生水锤升压ꎬ本文以某特殊的长距离低扬程多起伏大管径输水管线工程为例ꎬ研究泵压输水工程初次通水过程中的充水工况㊁启泵工况㊁停泵后再启泵工况等水锤分析及防护ꎬ结果表明:如果不采取排气等防护措施ꎬ整个管路系统发生水柱中断ꎬ并引发较大的弥合水锤升压ꎬ必须采取排气及具有负压注水超压泄压的双向调压塔才能使管线运行安全ꎬ研究结果可为类似工程提供了参考ꎮ关键词:泵压输水工程ꎻ初次充水ꎻ断流水锤ꎻ弥合升压ꎻ防护中图分类号:ＴＨ３８㊀文献标志码:Ａ㊀文章编号:１００８－３８７１(２０１８)０６－００４３－０４ＤＯＩ:１０.１６７５２/ｊ.ｃｎｋｉ.ｊｙｌｕ.２０１８.０６.０１１㊀㊀泵压输水管线初次通水过程是一个动态的水力过渡连续过程ꎬ并且管道中流态是含有水㊁气等的多相流[１]ꎮ管道初次充水过程中ꎬ由于管道内长时间存有气体ꎬ如果在充水时不能及时排尽空气ꎬ将会在管道中产生持续的压力振荡ꎬ当足够量的气体聚积在管道某处时ꎬ将迅速的截断此处管道的过水断面ꎬ在此处发生水柱拉斯ꎬ进而产生断流再弥合得水锤升压[２]ꎮ而新建的水泵加压输水管道工程在初次充水工况㊁检修或停运后再次启动工况㊁流量调节工况㊁突然停泵后再启泵工况等工况下发生的水锤一般均为含气型断流弥合水锤[３]ꎮ理论分析表明ꎬ断流水锤产生的压力升高可达几兆帕ꎬ足以破坏一般输水管道[４]ꎮ因此ꎬ本文结合某长距离低扬程多起伏大管径工程实例对其稳定运行工况㊁充水过程启泵工况㊁停泵后再启泵等工况进行水锤分析ꎬ并结合输水管路和泵站具体情况ꎬ提出合理的防护方案ꎮ１工程基本概况某长距离低扬程多起伏大管径输水工程系统图如下图所示:图１㊀工程系统图１.１管线基本情况该工程管线起点Ａ(００００)是取水泵房ꎬ终点Ｅ是４号净水厂(３１７５０)ꎬ沿途在Ｂ(１２７００)㊁Ｃ(１４８００)㊁Ｄ(１５４５０)分别分支出三条管线分别至１号㊁２号㊁３号净水厂ꎮ输水管道材质为ＰＣＣＰ管ꎬ其中ＡＣ段为两条ＤＮ１８００给水管同槽铺设ꎬＣＤ段为一条ＤＮ１８００给水管ꎬＤＥ段为ＤＮ１６００给水管为应急分支ꎬ全线ＡＥ单管总长度为３１７５０ｍꎮ输水管高程趋势线如图２所示ꎮ图２㊀输水管线趋势图１.２水量压力情况表１各配水点流量㊁出口压力配水点名称(６７.５６万ｍ３/ｄ)流量(万ｍ３/ｄ)出口压力(ｍ)泵站点６７.５６４６.５１＃净水厂５.３４１.４２㊀２０１８年１１月第２８卷㊀第６期榆林学院学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＹＵＬＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＮｏｖ.２０１８Ｖｏｌ.２８Ｎｏ.６２＃净水厂２０３９.１０３＃净水厂１１.８９３７.６０４＃净水厂２８.３０１２.６０１.３水泵资料表２水泵数据参数单位数值名称单位数值水泵型号ＫＱＳＮ７００－Ｍ１４/６３９飞逸转速ｒ.ｐ.ｍ１８００额定流量ｍ３/ｈ４７００工况点效率％８９额定扬程ＭＰａ４３轴功率Ｋｗ６１０额定转速ｒ.ｐ.ｍ９８０电机功率Ｋｗ８００２充水各工况水锤分析及防护措施研究２.１充水水锤分析必要性本工程管道距离长ꎬ为３１７５０ｍꎬ属于长距离输水管线ꎻ设计输水量大ꎬ为６７.５６万ｍ３/ｄꎻ中途有Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ三处放水点ꎻ管径大㊁且在Ｄ点由ＤＮ１８００变径为ＤＮ１６００ꎻ管道起伏大ꎬ尤其在桩号１２０００ｍ往后的后半段ꎬ多起伏㊁且起伏大ꎻ属大型水利工程ꎮ最为特殊的是本输水管线距离长ꎬ但是扬程有偏低ꎬ且两端低㊁中间高ꎬ在充水过程中是极易发生断流弥合水锤的ꎬ其输水管道安全性非常难保证ꎮ理论和实践都表明ꎬ断流弥合水锤产生的压力升高极大ꎬ足以破坏输水管道系统ꎮ如果一旦发生爆管事故ꎬ不但抢修费用很大ꎬ还要延长通水试验时间ꎬ影响供水目标的实现[５]ꎮ因此ꎬ加强管道充水断流水锤的分析和防护是保证管道安全的重要前提ꎮ本文结合工程实例要考虑输水管道初次充水稳定流等各种工况ꎬ并根据管道高差ꎬ管道距离长短㊁管道布置形式㊁管中水流形态和管道附件的性能等因素[３]进行对管道初次充水过程进行水锤电算分析ꎬ预测产生断流水锤的可能性及其危害程度ꎬ并提出合理的防护方法等ꎮ２.２水锤电算分析参数利用特征线法ꎬ对某长距离多起伏大管径输水管道主干线ＡＥ进行初次充水水锤分析ꎬ途中Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ三点为放水口ꎬ管道发生多处变径ꎬ根据管线实际情况编制水锤电算程序ꎬ相关参数如下:水锤波速:管材为铸铁管ꎬａ近似取１０００ｍ/ｓꎻ泵出口处缓闭止回阀采用快慢两阶段关闭:快关１０ｓ关６０ʎꎬ总关１２０ｓꎮ本工程ＡＥ主干线全长３１７５０ｍꎬ水锤相为μ＝２Ｌ/ａ＝６３.５ｓꎮ因此ꎬ１２０ｓ关阀均不产生直接水锤ꎮ计算历时:１０００ｓꎮ２.３充水水锤分析２.３.１管线稳定运行各流量工况水锤分析由图２输水管线趋势图可以看出来ꎬ该输水管线起伏变化很大ꎬ尤其是在桩号１２０００之后的后半段ꎬ且在２１５００㊁２３８００㊁２７８００等几处高程较高ꎮ在正常运行时要能保证管线任意位置点都不出现负压ꎬ才能保证管道系统的安全的运行ꎮ本系统最大运行工况为６台水泵同时开启ꎬ依据水泵全特性曲线及管路的特性曲线相交的工况点ꎬ进行水力计算ꎬ分别按２~６台水泵同时开启运行时管道全线未出现负压ꎬ但是当２台水泵同时运行时ꎬ在桩号２３３００高点处产生了负压ꎮ因此ꎬ正常工况下ꎬ不同流量调节时ꎬ当两台水泵同时运行时ꎬ为保证在桩号２３５００处不出现负压ꎬ必须在管道末端采取保压措施ꎬ管道才能稳定运行ꎮ２.３.２启动水泵工况水锤分析计算由于本管道工程为距离较长㊁扬程低㊁管径大且起伏多ꎬ在初次充水流量变化时ꎬ极有有可能在管道高处发生水柱中断ꎬ随即产生断流弥合水锤ꎮ因此ꎬ必须全面分析管道初次试通水工况ꎬ停水检修工况和突然停泵后再启泵工况等是否会产生断流弥合水锤ꎬ以及采取相应的防水锤措施ꎮ初次试通水为开启三台水泵进行管道充水ꎬ不采取任何防护措施时ꎬ其压力曲线如图３初次试通水时断流水锤升压曲线:由图３可见ꎬ初次试通水工况ꎬ不采取任何防护措施时ꎬ管道中不安装控制流量和进排气的设备ꎬ因充水速度高或排气不畅造成管中气囊压力震荡或气堵等ꎬ管道全线发生断流弥合水锤ꎮ管道最大水锤压力升高达３６０ｍ水柱ꎬ大部分管段水锤压力升高在１６０ｍ水柱以上ꎬ远超过管道承压值ꎮ图３㊀初次试通水无防护措施时断流弥合水锤升压曲线由图４可见ꎬ在采取排气及稳压防护措施后ꎬ管道全线未发生水柱中断ꎬ管道全线的水锤压力稳定在１０~７０ｍ水柱之间ꎬ在管道允许承压０.６ＭＰａ的４４ 榆林学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年第６期(总第１４０期)范围之内ꎬ管道全线运行安全稳定ꎮ图４初次试通水时采取防护措施时断流弥合水锤升压曲线２.３.３停泵后再次启泵时断流水锤计算当管道突然停泵后再启泵ꎬ不进行流量控制ꎬ不排尽气体就加大流量ꎬ管道发生断流弥合水锤ꎬ其升压曲线如下图５停泵后再次启泵时无水锤防护措施断流水锤升压曲线图:图５停泵后再次启泵时无水锤防护措施时断流水锤升压曲线图由图５可见ꎬ停泵后再次启泵时ꎬ在不采取水锤防护措施的情况下ꎬ管道全线也是产生断流弥合水锤ꎮ管道最大水锤压力升高达３９０ｍ水柱ꎬ大部分管段水锤压力也在１５０ｍ水柱以上ꎬ远超过管道承压值ꎮ图６停泵后再次启动水泵有防护措施时断流水锤曲线图由图６可见ꎬ在采取排气阀排气与箱式双向调压塔稳压防护措施后ꎬ管道全线未发生水柱中断ꎬ管道全线水锤压力稳定在１０~７０ｍ水柱之间ꎬ在管道允许承压０.６ＭＰａ范围之内ꎬ管道全线运行安全稳定ꎮ２.４水锤防护措施分析首先ꎬ在水泵出口安装缓闭止回阀ꎬ缓闭止回阀为快慢两阶段关闭ꎻ其次ꎬ根据相关规范要求１ｋｍ左右安装一台排气阀[６]ꎬ并结合本工程沿线起伏大且多ꎬ综合考虑管线趋势等因素管路中０４１０㊁０９５０㊁１７００㊁１９４５㊁２４３３㊁２６３２㊁３０３１㊁３４３０㊁３８２０㊁４３３５㊁４８８０㊁５６８１㊁６３３５㊁６７８０㊁７３３５等桩号处设置５３处安装排气阀由上述水锤分析可以看出在不采取防护措施时ꎬ全线在不同时刻均出现水柱中断ꎬ且引起很高的断流弥合水锤升压ꎮ而且ꎬ水锤电算分析表明:在水泵出口处安装缓闭止回阀㊁指定桩号点安装缓冲排气阀的防护措施不能降低管道全线的水锤升压ꎬ如图７所示ꎬ必须再进一步采取有效的防断流的水锤措施ꎮ图７㊀缓闭止回阀＋缓冲排气阀防护措施时断流水锤曲线图最后ꎬ在水泵出口５０ｍ内及桩号１２９００ꎬ１５１００ꎬ１７５００ꎬ２１７００处分别安装箱式双向调压塔[７]ꎬ箱式双向调压塔具有超压泄水ꎬ当管道内出现负压时ꎬ箱式双向调压塔的箱体内水迅速补水至管道内ꎬ防止管道中产生水柱拉断ꎬ进而引起断流再弥合的水锤升压ꎮ对最难防护的速升压类型水锤ꎬ比如关阀水锤㊁含气型断流水锤停泵水锤㊁气囊振荡水锤等ꎬ箱式双向调压塔具有直接动作ꎬ预防水锤的良好效果ꎮ图８㊀缓闭止回阀＋缓冲排气阀＋箱式双向调压塔防护措施时断流水锤曲线图如图８为采用缓闭止回阀㊁排气阀和箱式双向调压塔组合措施下的管线水锤升压曲线ꎬ可以看出ꎬ基本未未见水柱拉断ꎬ管道压力稳定在承压范围内(管道承压值为０.６ＭＰａ)ꎬ管道系统运行安全非常稳定ꎮ５４ 董㊀茹ꎬ闫翻辽:某泵压输水工程初次充水水锤分析及防护措施研究３结论对于像本工程这样特殊的输水管线ꎬ为保证初次安全充水ꎬ避免水锤发生ꎬ必须对充水各工况进行详细的水锤分析ꎻ本文进行了稳定工况㊁初次充水工况㊁检修或停运后再次启动工况㊁流量调节工况㊁突然停泵后再启泵工况等水锤全面分析ꎮ结果表明:在上述各工况中ꎬ当管线不采取防护措施时ꎬ由于排气不畅并发生断流弥合水锤ꎬ水锤升压都在３００ｍ水柱左右ꎬ超出管线承压能力的５倍ꎬ破坏性极大输水工程的安全运行令人担忧ꎮ因此ꎬ输水管道的水锤防护尤为重要ꎬ采取缓闭止回阀＋缓冲排气阀＋箱式双向调压塔的防护措施后ꎬ各工况的水锤均能将至管道的承压范围内ꎬ可保证输水工程运行安全ꎮ通过水锤分析可以看出对于容易产生断流弥合水锤的管线ꎬ有效的水锤防护措应该是能够预防发生断流弥合水锤ꎬ比如采取具有负压补水ꎬ超压泄压的双向调压塔或箱式双向调压塔等来防水锤[８]ꎬ保障输水管线安全全通水ꎬ而且实际工程使用证明ꎬ箱式双向调压塔的水锤防护效果非常好ꎬ能实现负压注水先出断流弥合水锤及超压放水泄压的作用[９]ꎮ但是ꎬ值得注意的是ꎬ在程序电算过程中ꎬ调整双向调压塔的安装位置ꎬ其水锤防护效果不同ꎬ后续我们的研究重点也将是如何确定调压塔的最佳安装位置ꎬ以期达到最佳防护效果ꎮ参考文献:[１]杜玉柱ꎬ陈涌城ꎬ李文秋ꎬ等.哈尔滨磨盘山输水工程通水试验介绍[Ｊ].给水排水ꎬ２００９ꎬ３５(１０):１２－１４. [２]杨玉思.城镇供水长距离输水管(渠)道工程技术规程[Ｍ].北京:中国计划出版社ꎬ２００５.[３]董茹.某市长距离低扬程大管径多起伏有压输水工程水锤分析及防护技术研究[Ｄ].西安:长安大学ꎬ２０１２.[４]刘竹溪ꎬ刘光临.泵站水锤及其防护措施[Ｍ].北京:水利水电出版社ꎬ１９９５.[５]刁美玲ꎬ王春艳ꎬ高金良ꎬ等.重力流长输管道初次通水方案优选研究[Ｊ].中国给水排水ꎬ２０１３ꎬ２９(９):４９－５１.[６]刘竹溪ꎬ刘光临.泵站水锤及其防护[Ｍ].北京:水利电力出版社ꎬ１９８８.[７]徐艳艳.长距离高扬程对起伏输水管道采用箱式双向调压塔等措施的水锤防护研究[Ｄ].西安:长安大学ꎬ２００８.[８]贝丽克孜 亚森.长距离压力输水管道水锤防护方案分析[Ｊ].水利科技与经济ꎬ２０１６ꎬ２２(６):６３－６６. [９]高凤ꎬ王鹤ꎬ张博.箱式双向调压塔在长距离压力流输水系统中的水锤防护研究[Ｊ].净水技术ꎬ２０１４ꎬ３３(ｓｌ)ꎬ７５－７７.(责任编辑:杨㊀飞)ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦｉｒｓｔＷａｔｅｒＦｉｌｌｉｎｇｏｆａＰｕｍｐｉｎｇＷａｔｅｒＣｏｎｖｅｙａｎｃｅＰｒｏｊｅｃｔＤＯＮＧＲｕꎬＹＡＮＦａｎ－ｌｉａｏ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＹｕｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＹｕｌｉｎ７１９０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｗａｔｅｒｈａｍｍｅｒａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｆｉｒｓｔｗａｔｅｒｆｉｌｌｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎꎬｐｕｍｐｓｔａｒｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎꎬｐｕｍｐｒｅｓｔａｒｔｉｎｇａｎｄｐｕｍｐｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｗａｔｅｒｆｌｏｗｏｆｐｕｍｐｉｎｇｗａｔｅｒｓｕｐ￣ｐｌｙｐｒｏｊｅｃｔ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｆｔｈｅｅｘｈａｕｓｔａｎｄｏｔｈｅｒｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｎｏｔｔａｋｅｎꎬｔｈｅｅｎｔｉｒｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓｙｓｔｅｍｗａｔｅｒｃｏｌｕｍｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎｓｗｉｌｌｔｒｉｇｇｅｒａｌａｒｇｅｒｗａｔｅｒｈａｍｍｅｒｂｏｏｓｔ.Ｗｅｍｕｓｔｔａｋｅｔｈｅｅｘｈａｕｓｔａｎｄａｎｅｇａ￣ｔｉｖｅｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｔｅｒｉｎｊｅｃｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｌｉｅｆｏｆｔｈｅｔｗｏ－ｗａｙｓｕｒｇｅｔａｎｋｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｌｏｓｅｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｔｏｍａｋｅｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｏｐｅｒａｔｅｉｎａｓａｆｅｗａｙꎬｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｐｕｍｐｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｔｅｒｃｏｎｖｅｙａｎｃｅｐｒｏｊｅｃｔꎻｉｎｉｔｉａｌｗａｔｅｒｆｉｌｌｉｎｇꎻｗａｔｅｒｈａｍｍｅｒｂｒｅａｋｉｎｇꎻｂｒｉｄｇｉｎｇａｎｄｂｏｏｓｔｉｎｇꎻｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ６４ 榆林学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年第６期(总第１４０期)。
阿尔及利亚长距离输水管线充水和泄漏充水方案研究
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｖ ６ ７ ２
概 述
文献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６ — ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）０ ５ — ０ １ ９ ４ — ０ ４
一
、
图 １所 示 的工 艺 流 程 可 以 实现 单 泵 单 管 、 双 泵 双 管 和 单
硕 士 ，主 要 从事 油气 田处 理 装 置 及 炼厂 装 置 的试 运 和 投 产 工 作 。
１ ９ ６
中 国 水 运
第１ ３卷
差 大于 １ ０ ７ ｍ 时 ，Ｐ Ｃ Ｖ 阀 门会 发 生全 汽 蚀 。在 实 际操 作 中 ， 取Ｐ Ｃ Ｖ 阀 门 前 后 压差 不大 于 ９ ０ ｍ 。此 时 ，Ｐ ＣＶ 阀 门后 的背
当式 一 １计 算得 到 的汽 蚀 数 大 于 表 ２中 对 应 开度 下 的初 始 汽 蚀 系 数 时 ，阀 门 不会 发 生汽 蚀 ；当 式 一 １计 算 得 到 的汽 蚀 数
｛
图 １ 站 内示 意 性工 艺流 程 图 收 稿 日期 ： ２ ０ｌ ３ — ０ ２ — ２１
作 者 简 介 ： 范 海成 （ １ ９ ７ ９ 一 ） ，男 ， 中 国石 油工 程 建 设 公 司 ，工程 师 ，毕业 于 中 国石 油 大 学 （ 北京 ） 油气 储 运 专 业 ，工 学
１ 站 内工 艺 流程
。
一 ２ ｇ
上式中，
６ ：阀 门汽 蚀 数 ；
Ｈ２ ： 阀后 表 压 ，ｍ ；
１ １ ｎ ）
泵 站 内示 意 性 主 工 艺 流 程 如 图 ｌ所示 。
一
』
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
长距离输水工程首次灌水流量研究
摘要：随着城镇化的建设与发展，长距离输水工程解决了城市附近水源短缺的问题，但在长距离输水管线工程在首次试通水过程中，经常会出现漏水，爆管的问题。
究其原因，除了设计、施工等影响因素外，还有在首次运行时的操作问题。
如果操作得当，输水工程会正常运行。
在首次灌水过程中，最重要的参数是灌水流量，灌水流量过大，会因积气产生大气泡、气堵，水力条件发生较大的变化，并诱发水锤，造成输水管线破坏的安全事故。
如果灌水流量过小，灌水时间会长达几个月。
因此，要确定合适的灌水流量。
采用理论分析的方法，根据输水管道的气泡受力分析推导出积气流量公式，当灌水流量小于积气流量，就可以防止管道积气，并安全高效地完成首次通水的任务。
关键词：长距离输水工程；首次通水；灌水流量
中图分类号：tv672+.2文献标识码： a 文章编号：
1积气流量
输水管线在首次灌水时，水中的部分气体会逐渐地析出，形成大小不等的气泡上升到管壁，气泡按水流流速向前运动。
当气泡顺坡流动时，如图1，运动方向与气泡所受浮力的分力方向相反，浮力产生的阻力，必然使气泡运动的速度减慢，后续气泡容易撞击前面气泡而形成大气泡，大气泡产生大的浮力，当浮力大于水流的推力，大气泡受力会回到高点排气阀处排出，而不会流到下一管段；当浮力小于水流推力，大气泡受力向下游管段聚集，在顺坡底部产生气
堵或气塞，影响输水安全。
当大气泡在顺坡管段时，某一流量产生的推力与浮力分力相等时，称为积气流量。
当灌水流量小于积气流量
管道内的大气泡会聚集在顺坡管顶部，由排气装置排出，而不是带到输水管线的下游，可能产生气堵。
图1大气泡受力分析
2积气流量推导
在管道中的大气泡，由于表面张力的作用，大气泡以椭圆球形存在。
根据一些爆管的经验，当大气泡高度达到管道半径1/2是爆管的危险点，即是大气泡的临界点。
根据大气泡的椭圆球体积v和椭圆形断面积a与管线半径r的计算关系：
椭圆面积公式为(1)式中 a、b—椭圆断面长半轴及短半轴长度(m)。
椭球体积公式为(2)式中 c—椭球高的半轴长度(m)。
对大气泡的推力为： (3)式中—水流推力(n)；—水流平均流速(m/s)；—受力截面面积(m2)；ρ—密度(kg/m3)。
对大气泡的浮力为 (4)式中—浮力分力(n)；—重力加速度(m/s2)；v—大气泡体积(m3)；β—管线与水平线夹角(°)。
当浮力等于推力时，大气泡稳定在顺坡管段中，即p2=p1，根据式(1)、(2)，化简得浮力等于水流推力的平均流速(5)于是，积气流量为 (6)式中 r—管道半径(m)；β—管线与水平线夹角(°)，β≠0。
从式(6)可看出，积气流量与输水管道的半径以及坡度相关。
输水管线灌水流量的选择小于积气流量，则大气泡受到浮力作用上升到输水管线的上游，可由排气装置
排出输水管线，否则大气泡随水流进入输水管线下游，堆积在管段中成为大的大气泡，甚至气堵，威胁输水管线安全。
3工程应用
哈尔滨磨盘山水库长距离输水工程总长约180公里，双管输水，管径为dn2200，应用重力有压流供水，其最小顺坡的坡度为0.003，在首次灌水时，采用积气流量推导出灌水流量，根据式(6)，则磨盘山长距离输水管线的积气流量为： m3/s上式中，管道半径为1.1m，因管道坡度较小，sinβ≈tgβ=0.003。
经分析，磨盘山水库长距离输水工程的积气流量为0.56 m3/s，为安全起见，实际工程中的灌水流量小于此数值，灌水流量采用0.50 m3/s，控制水库闸板的开启度和输水管入口处的阀门开度，保证灌水流量为
0.50m3/s。
首次灌水及运行过程中，没有出现水锤现象也证明管道内的气体已排出，没有产生大气泡。
4结语
长距离输水工程首次运行时，灌水流量可根据推导出积气流量进行确定。
当灌水流量小于积气流量时，顺坡管段的大气泡可以被浮力推到上游峰点，气体由空气阀排出，大气泡不会被水流带到下游，形成气囊或气堵，保障了长距离输水工程的运行安全。
参考文献
1赵小利,高双强,吴钊,李文奇.长距离重力流压力输水工程水
锤防护设计探讨.水利与建筑工程学报.2012,10(3):88-91
2张小平.为防止水锤现象长距离输水系统设计. 中国水
运.2012,12(10):177-178
3倪治斌. 长距离管道输水工程设计探讨. 水科学与工程技术, 2010, ( 2) : 86- 88.
4杨玉思, 李树军, 辛亚娟. 长距离大管径重力流输配水管道水锤防护方法探讨. 给水排水, 2008, 34( 10) :121- 125
5金锥, 姜乃昌, 汪兴华. 停泵水锤及其防护. 第二版. 北京:中国建筑工业出版社, 2004:13~16
6陈涌城, 张洪岩. 长距离输水工程有关技术问题的探讨. 给水排水. 2002,28 (12):1~4
7a. lai, k.f. hau, r. noghrehkar. investigation of waterhammer in piping networks with voids containing
non-condensable gas. nuclear engineering and design. 2000,(197):61~74
8a. khamlichi, l. jezequel, f. tephany. elastic~plastic water hammer analysis in piping systems. wave motion. 1995,(22): 279~295。