浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点
浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点
浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点一、重力流输水的分类根据水力学的重力流输原理,我们将供水系统的重力流输水分成了以下两类。
明渠或者暗涵均可以划分为第一类无压流输水,而另一类是承压流输水一般而言指的也是暗涵。
所谓的无压流输水就是在输送途中不产生水压,类似与自然界的河水流态。
无压流输水在输水过程中流速的缓急完全取决于地形的陡峭程度,渠道的坡度决定了水流的坡度。
无压流输水的供给目的地一般都是开阔的蓄水池、水库等无压力且足够大的储水地。
承压流输水在输水过程中则主要依赖于动水压力和静水压,它的输送原理和水泵加压输水也有差别。
但用承压流输水方式进行供水的时候,水需要流经暗管,进入管道后就形成了压力,压力的大小与输送管道的长短相关。
因为承压流输水管的压力由静水压和动水压力组成,所以在水力坡度与地势一致时,动水压力就不存在,只剩下静水压;当停止输水并保持管道中的水充盈状态,此时管道末端的静水压力最大。
由于承压流输水输送的水压力很大,所以这种形式的供水可以直接提供水到城市供水网或者高处建筑物。
二、重力流输水的特点由于重力流输水有节约能源、操作便捷、成本低、投入少等好处,所以该供水方案成立当前最佳的供水选择。
但是重力流输水也存在自身的局限性,在地势平坦的地区就不能实现重力输水,一定要在有一定地形高度差的地方才能实行。
在重力流输水供水过程中,目标供水地的不同对地势的要求也不一样,例如城市供水管网的用户过多,需要的压力也随着增加,这就需要较为陡峭的地势才能产生足够大的压力,保证城市供水管网的水资源供应。
重力流输水系统要想顺利完成输水工作,必须依赖与地形地貌,只有足够的高度差才能保证水资源的正常输送。
在这里我们将重力流输水和水泵加压输水进行比较,看出它存在一些局限问题:①重力流输水在输水的时候首要的限制因素就是地形,在地势平坦的平原区,重力流输水就不能使用;②水泵加压输水主要是由电产生动力供水,故管道的选取比较自由,但是重力流输水管道路径的选择受到地形的约束;③承压重力流输水管在供水的时候不稳定,因为水管末端的静水压不受人为控制,如果压力过大很容易引起水管破裂,阻碍城市居民的正常水供应;④重力流输水系统中输水的主要动力是地形的高度差,该因素是由地形客观决定的,所以一旦供水的来源和给水的目的地确定下来后,水位压力差和流量就随之固定,基本不能再进行调节,当给水目的地需水有变化的时候,重力流供水系统则不能满足其需求;⑤当需要将重力流输水和水泵加压输水结合使用的时候,压力差是最大的问题,只有两端的压力相等时才能连接在一起,这对供水也产生了局限。
浅谈长距离重力流输水管线的水锤分析
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。
长距离大管径重力流输配水管道水锤防护方法探讨
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。
重力流长途输水
重力流长途输水“减压”及安全问题初探黄晖以高地水源供水的工程越来越多地出现在现实的项目当中。
在摒弃了传统输水方式(如新疆的坎儿井等)之后,不断地工业化、大流量的长途输送是目前国内许多地方供水现状的真实写照。
而其引发的安全性的考量与评估不免令各方面担忧。
尽管西北等地区(尤其如新疆)高山重力式供水方式比较普遍,并积累了一定的实际运行经验,但由于全国范围内类似工程项目的集中性、大规模的上马,项目具体工程特点又各有差异,相应的技术总结仍显苍白,远不具备指导性。
因此有必要进行分步骤的总结与整理,在工程技术的高度上进行普适性归纳,并不断地进行完善,使得今后的输水工程项目的展开更加合理,运行更加有条理,直至对项目的整体理解作到心中有数、胸有成竹。
一. 现状与问题主观轻视:相对于水泵长输供水,重力流供水相对传统,小规模工程较为普遍,主观上似有简易的错觉。
因此在初期的工程当中,明显地感觉到“功课不足”。
主要表现为:实际流速过快(2.5m/s~3m/s),平时流量波动较大。
可能出现离奇突发的爆管事件。
经验不足:由于时间、投资与地形的限制,在设计当中,由于习惯了水泵输水计算(阻力为主导因素,决定扬程)的设计人员往往并不熟练掌握重力流水力计算(水头为主导因素,决定阻力与流量),在下坡段局部突起部分,可能会出现半管流、虹吸等不利工况,而在设计阶段并未被发现,使得实际运行过程当中出现流量变化的随机性。
控制不当:过分注重关阀水锤的水力计算,而疏于对水锤发生原理的本质理解,造成教条性的操作失误,引发水力激荡,甚至管线的破坏。
不加控制:对长距离输水管线无控制地变流量输水,使得管道长期处于压力陡变的随机变化,二. 基本原理及理论思想基于上述并不全面的现状与问题,这节里按步骤进行原理性的解释与分析,并引出一定的理论思想。
长距离输水无论是重力流供水还是水泵供水,单从安全的角度上讲,宜采用恒定流的供水方式,即从甲地到乙地供水周期稳定,流量尽可能保持不变。
长距离重力输水管道的有关问题探讨
长距离重力输水管道的有关问题探讨发表时间:2019-09-11T16:11:25.093Z 来源:《基层建设》2019年第18期作者:马尚乾[导读] 摘要:随着我国经济水平的快速提高,人们的生活水平得到了很大的提升,而为了能对水资源匮乏问题进行有效的解决,并满足人们日常的用水需求,就需要加强对长距离输水的研究,经过对三种输水方式的对比可以发现,重力输水虽然受到地形的制约,但其在长距离的输水过程中仍是具备着较大的优势。
青海省水利水电勘测设计研究院青海西宁 810000摘要:随着我国经济水平的快速提高,人们的生活水平得到了很大的提升,而为了能对水资源匮乏问题进行有效的解决,并满足人们日常的用水需求,就需要加强对长距离输水的研究,经过对三种输水方式的对比可以发现,重力输水虽然受到地形的制约,但其在长距离的输水过程中仍是具备着较大的优势。
而长距离输水管道作为输水工程的重要组成部分,其发挥着不可或缺的作用,因此,本文对长距离重力输水管道的相关问题进行分析,并对相应的控制措施进行了阐述。
关键词:长距离重力输水;管道;问题;措施水是人类赖以生存的源泉,也是促进人类发展的重要资源,随着近些年来我国各个行业的不断发展,导致人们对水资源的利用也是逐渐频繁。
地球表面的71%都被水覆盖,但可以供人类生存发展使用的淡水却只占有0.26%。
近些年随着人类工业、农业的发展及人口的快速增长,导致世界各地都出现了水资源匮乏的问题,部分地区的水资源甚至都无法维持人们的日常生活,在此背景下,长距离输水工程的应运而生,在很大程度上解决了部分地区的水资源匮乏问题。
我国的地域较为辽阔,因此导致水资源在时间及空间的分布上极不均衡。
且随着社会的不断发展,我国很多地区内的水资源都无法满足当地的正常用水需求。
因此,加强对长距离输水工程的研究,降低长距离重力输水管道有关问题的发生几率,成为了现阶段的重要问题。
1.输水方案的对比1.1重力输水重力输水是通过对地势高差的利用进行输水的一项方式,重力输水主要分为两种类型:一,无压流输水,即在输水过程中不会产生水压;二,承压流输水,即在水资源的输送途中利用水压进行输水。
重力流长途输水“减压”与安全问题探析
重力流长途输水“减压”与安全问题探析首先,重力流长途输水系统在输水过程中会出现水压损失的问题。
这种水压损失主要是由于管道的摩擦阻力和管路的高程差异导致的。
为了解决这一问题,可以考虑采用不同的管道材料、减小管道摩擦阻力、增加管道的直径等方法来减小水压损失,提高输水效率和节约输水成本。
其次,重力流长途输水系统在运行过程中存在一定的安全隐患。
输水系统可能会受到地震、山体滑坡、地质灾害等自然灾害的影响,导致管道破裂或输水中断,造成水资源浪费和环境污染。
为了避免这一问题,可以采用地质勘测和地质灾害评估,选择安全可靠的输水路线,加强管道的抗震和抗滑稳性,提高系统的安全性和可靠性。
最后,在重力流长途输水系统中,需要充分考虑减压和安全问题,采取有效的措施和技术手段来解决。
例如,可以采用水压调节设备、泄压阀、防震设施等技术手段来减小管道水压和防止输水系统发生安全事故。
同时,加强输水系统的监测和维护,定期进行安全检查和隐患排查,及时发现和解决问题,确保长途输水系统的安全运行和可靠供水。
综上所述,减压和安全问题是重力流长途输水系统需重点关注和解决的问题,需要采取合理的技术手段和安全措施,提高系统的输水效率和安全性,为实现水资源调配和保障用水安全做出贡献。
重力流长途输水系统是一种重要的水资源调配方式,对于解决地区间水资源分布不均、缺水问题具有重要意义。
然而,随着输水距离的增加,系统的水压损失和安全问题也日益凸显,需要通过减压技术和安全措施来解决。
本文将从减压和安全两个方面探讨重力流长途输水系统的挑战和解决方案。
首先来看减压问题。
在长途输水系统中,水压损失是一项重要的技术难题。
长距离输水会导致管道内水流的摩擦阻力增大,从而使得水压下降。
为了克服这一问题,可以采取多种手段来减小水压损失。
首先,可以选择高光滑度的管道材料,如玻璃钢、聚乙烯等,减小管道内的摩擦阻力。
其次,可以通过增大管道的直径,减少水流速度,降低摩擦阻力,从而减小水压损失。
长距离管道输送液体的流体力学研究
长距离管道输送液体的流体力学研究随着现代化的发展,人们对于能源的需求也越来越大,而长距离管道输送液体已经成为了一种主要的能源输送方式之一。
然而,这种方式背后涉及了大量的流体力学原理和技术,需要进行深入的研究和开发。
本文将探讨长距离管道输送液体的流体力学研究,包括其原理、技术和未来的发展方向。
一、长距离管道输送液体的原理长距离管道输送液体的原理基于液体在管道内流动的物理规律。
当液体被输送到管道内时,它将在管道内形成流体,因为液体分子可以相互作用并沿着管道方向移动。
此时,液体分子的运动速度将受到管道内部的阻力和摩擦力的影响,这就需要对其进行研究和分析。
二、长距离管道输送液体的技术研究为了使长距离管道输送液体的过程更加高效和可靠,需要进行大量的技术研究。
下面将介绍其中的一些技术研究:1.水力特性分析水力特性分析是长距离管道输送液体技术研究的一个重要方面,它研究的是流体在管道内因水力阻力而产生的压力变化、速度变化、流量变化等特性。
通过分析水力特性,可以确定合适的管径和流量,以保证输送效率和安全性。
2.管道材料选择长距离管道输送液体需要选择合适的管道材料,以确保材料的强度、耐腐蚀性和耐风化性等都能够满足要求。
同时,还需要考虑与环境和输送液体的相互作用,例如温度、化学反应等因素。
3.流量控制管道内的流量一旦超过一定范围,就会对管道内部产生负面影响,例如压力变化和管道损伤等。
因此,需要对流量进行控制,以确保管道运行的平稳和安全。
4.管道保护与监测长距离管道输送液体需要进行保护和监测,以确保管道的安全性和可靠性。
常见的保护措施包括防腐蚀、防风化和防冻等措施。
同时,还需要安装相应的监测设备,以便及时发现管道内部的异常情况。
三、长距离管道输送液体的未来发展方向目前,长距离管道输送液体已成为一种主要的能源输送方式,但其未来的发展方向仍然需要进行研究和探讨。
下面将介绍其中的一些方向:1.运输效率提升为了降低能源输送的成本和提高能源输送的效率,需要开展进一步的研究,以降低液体在管道中的摩擦力和阻力,如采用新型的管道设计、管道内液体处理技术等。
长距离管道输水工程设计
浅谈长距离管道输水工程设计摘要:长距离输水管道目前已在城市供水,农灌泵站等领域中广泛采用,而输水管道设计合理与否,将对工程投资、施工、运行管理等方面产生很大影响。
本文对长距离管道输水工程中管材的选择、输水管道的数量、通气及输水管道的粗糙系数n值选取等技术问题,进行了探讨。
关键词:长距离管道输水;管材管道;选择1长距离输水管道管材的选择合理选择管材对长距离输水工程十分重要。
不仅是输水管道安全运行的关键,而且还决定工程造价的高低。
管材选择应根据管径、内压、外部荷载,管道敷设区的地形、地质、管材的供应,按照施工方便、运行安全、经济合理的原则确定。
在城市长距离输水工程中,管道直径大都在1m以上,管道输水工程常用的管材有球墨铸铁管、钢管、预应力钢筋混凝土管、预应力钢筒混凝土管、玻璃钢复合管道。
1.1大口径球墨铸铁管大口径球墨铸铁管用于国内输水工程已有10a时间,在生产、使用过程中已经积累了一定经验。
球墨铸铁管的特点是强度高韧性大、耐腐蚀能力强,并且接口采用“t”型接头,施工安装方便,有很强的适应地基变形和抗震能力,但价格较贵。
1.2钢管钢管应用历史悠久,范围广,是一种常用的安全管材。
优点是适应性强,加工灵活方便,可承受较高的内压。
缺点是不宜承受较大的外荷载,一般超过4m时,就要考虑加固处理。
另外,钢管防腐麻烦,总造价高,一旦防腐处理不当,将直接影响其使用寿命和输水能力。
钢管还应根据工程的具体情况考虑伸缩节等措施,以保证输水安全。
1.3预应力钢筋混凝土管预应力钢筋混凝土管在我国应用较为广泛。
一度成为长距离输水工程的主要管材。
其特点是工程总造价低,抗震性能及水力条件好,不需做防腐处理,是一种适合长距离重力流输水的经济管材。
其缺点是笨重、运输及施工不方便。
由于工艺原因存在空鼓或出现承口圆形不规则等,易引起渗漏。
1.4预应力钢筒混凝土管预应力钢筒混凝土管不仅具备预应力钢筋混凝土管及钢管的双重优点,而且弥补了各自的不足之处。
浅谈重力流输水管道工程设计
浅谈重力流输水管道工程设计摘要:对长距离重力流输水管道设计的组成与特点进行了介绍,结合工程实例对输水管道设计中的几个相关问题进行了探讨。
关键词:重力流输水管道高差工程设计随着城市建设的快速发展和人民生活水平的日益提高,长距离大型输水工程越来越多,重力流输水是一种比较理想的供水方式,它具有省电、节能、投资省、成本低、运行管理简单、方便等特点。
重力流输水有它的特殊性,采用重力流输水要具备一定的特殊条件。
选用重力流输水的基本条件就是要有一定的地形高差,这个地形高差要满足输水管道沿线各处理构筑物的水头损失需要,并直接接入用户的蓄水池,且其末端还需要一定的自由水头,这时的地形高差还要求大一些,即地形坡降要等于或大于输水水力坡降。
结合某配水管网工程的实际情况,谈几点体会。
某配水管网工程供水设计能力为24万m3/d,是一个完全依靠重力输水的大型长距离供水工程。
工程概况输水管道由水厂引出,主要供于洪庆、纺织城、航天基地、曲江二期及曲江旅游度假区。
输水可分为南北两线供水。
南线供水区域包括国家民用航天基地和曲江二期总供水量为12万m3/d;北线向临潼方向供水,包括纺织城、洪庆组团和国家旅游休闲度假区,总供水量为12万m3/d。
输水管道全长约43Km,设计管径DN600~DN1200。
输水管道定线输水管道担负着将水厂出水送往城市的输水任务,管线长、投资大,管线方案的选择直接影响到管道的长度,对工程项目的技术可行性和经济合理性影响巨大。
因此,管位选择应本着安全可靠、节约能源、降低投资、缩短工期、便于施工和运行维修管理的原则出发,并根据技术条件,多方案综合考虑。
管道选线应遵循以下原则:管道走向的位置应符合城市规划要求,并尽可能沿现有道路或规划道路敷设,以利施工和维护;注意与已批准的道路交通规划、城区规划等协调,减少冲突。
管道尽量走直线,以缩短管道长度,并可减少大角度弯头。
尽量避开地形、地质不利地段,如河谷、山脊、沼泽、重要铁路、泄洪地区和地质灾害点。
长距离供水工程重力输水技术研究
长距离供水工程重力输水技术研究发布时间:2021-01-08T14:27:35.013Z 来源:《基层建设》2020年第25期作者:宋志伟[导读] 摘要:随着国家经济的蓬勃发展,我国的自然环境越来越糟。
南水北调中线干线工程建设管理局天津分局天津市 300380摘要:随着国家经济的蓬勃发展,我国的自然环境越来越糟。
在水资源短缺、地域分布不均的今天,如何提高水资源利用率,保证居民用水的日常使用,已成为水利工作者思考的问题。
随着人们对水的需求不断增加,居民对水的需求越来越高,长距离供水工程得到越来越广泛的应用。
要想尽可能的提高供水效率,就必须从各个方面入手,以材料为基础,严格把控每一个环节。
关键词:长距离;供水工程;重力输水技术引言现代供水工程建设水平持续提升,越来越多先进的技术被使用到供水工程系统中,重力输水技术在现代各类供水工程中发挥的作用较为关键,使用率也相对比较高,能够实现对供水安全以及供水质量的保障。
然而在实际的供水工程之中,施工单位必须要对建筑建设不规范以及投资成本过高的情况进行克服,成功完成供水工程建设。
现在我国经济社会的发展水平还在不断提高,但是由于受到了自然环境的影响,我国的水资源分布情况并不均匀,同时利益于技术的发展,我国的大直径长距离输水系统已经得到了一定的应用,但是其中仍然有很多质量要点需要我们进行重点控制。
1长距离供水工程中的线路规划长距离供水工程的目的是使两个水资源相差较大的地方实现相互补给。
因此,对于该工程而言,供水过程中的线路一般较长,且所经地形复杂,沿途会有许多不同的线路。
因此,如果对长距离供水工程进行合理规划,确保每一个环节的管道材料使用得当,就成为了水利工作者所思考的难题。
在供水工程线路施工的过程中,施工单位应该留意以下几点:一是注意线路所经过的地形条件,确保管道远离滑坡以及凹陷等场所;二是注意管道铺设时沿途经过的建筑物,尽可能绕开,避免不必要的经济开销;三是如果线路铺设过程中出现与铁路或者公路等交叉的情况,运用合适的方式处理,尽可能地降低开销,保证各方面的安全;四是施工单位在对管道进行铺设时,加大转弯处的曲率直径,优化输水管的运水状态;五是在遭遇管道铺设必须要经过工业区等区域的条件下,考虑采用线路整合方式来进行处理;六是一定要综合考虑各方面因素对管道线路进行规划,确保管道维修和检测工作能够顺利地开展。
长距离有压重力流输水在供水工程中的设计及应用
长距离有压重力流输水在供水工程中的设计及应用摘要:对于一些水资源稀缺的地区,为了满足基本的生活用水和工业用水,必须要依靠相关的管道进行输水。
为了保证长距离输水的安全性,供水工程一般会利用有压重力流进行输水,本文就此进行探讨。
关键词:长距离有压重力流输水供水工程设计应用我国水资源分配不均的现状,阻碍了一些地区经济的发展,为了促进这些地区的发展,需要往这些地区进行输水。
由于长距离有压重力流输水工程,在输水的过程中,具有水分蒸发少、环保等优点,被广泛应用在了供水工程中。
但是,为了保证输水的安全性,必须要对其进行合理的设计,计算输水的水力,合理的布置管道,才可以保证供水工程的长远发展。
本文以青海海东地区的输水工程为例,进行探讨。
一、工程概况循化撒拉族自治县位于青海省东部,地处青藏高原边缘地带,祁连山支脉拉鸡山东端,四面环山,山谷相间,黄河流经县境,川道平衍,森林茂密,农田肥沃,牧草丰美。
小积石山支脉——达里加山位于境内东部,周毛卡山位于南部,郭毛喀山位于西南部。
由于黄河流贯全境,四周又多是高山,大西北干燥的季节风相对来说不易侵入,黄河上空蒸腾的水分增加了空气中的湿度。
形成了高原大陆性气候,其特点是:气候温和、夏无酷署、冬不甚寒、日照时间长、太阳辐射强、昼夜温差悬殊。
降雨量少,蒸发量大,春季十年九旱,多东南风,夏季雷暴雨,冰雹频繁,从黄河沿岸到南部山区,海拔逐渐升高;随之光、热、水垂直变化也很明显。
全年降雨量264.9毫米,南北差异很大,分布不匀,主要降水量集中在6-8月,占全年总降水量的63.5%。
循化县白庄镇至清水乡人畜饮水工程设计规模4902.18m3/d,输水干管管道全长50.15km,全线采用有压重力流输水。
管道多建设于山脚,项目区位于青藏高原东部与陇东黄土高原的交汇地带。
在内外地质营力的长期作用下,形成了河谷、丘陵、山脉相间的地貌景观,按地貌的成因类型和形态特征,可将区域内的地貌划分为构造剥蚀中山、构造侵蚀低中山—丘陵、山前洪积平原及河谷冲洪积带状平原几种基本类型。
长距离重力流输水管道中压力特点分析
长距离重力流输水管道中压力特点分析
长距离重力流输水管道中压力特点分析
辛亚娟
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2012(000)026
【摘要】本文对重力流输水的分类进行全面论述,通过对承压流重力流输水管道的特点分析,结合咸阳市石头河水库供水工程实例的升压分析,阐述了长距离重力流输水管道系统的水锤升压特点,并为保证此类管道系统安全运行提出了有效建议.
【总页数】2页(160-161)
【关键词】重力流;水击;排气阀;恒速减压阀
【作者】辛亚娟
【作者单位】延安大学西安创新学院
【正文语种】中文
【中图分类】
【相关文献】
1.浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点 [J], 黄海
2.长距离重力流输水管道中防水锤技术分析 [J], 辛亚娟
3.长距离重力流输水管道中恒速减压阀的作用试析 [J], 辛亚娟
4.浅谈长距离有压重力流输水管道的设计特点 [J], 王龙众
5.长距离重力输水管道中的水锤及其防护研究 [J], 董盛文; 李强; 王浩; 何德舜以上内容为文献基本信息,获取文献全文请下载。
关于长距离重力流输水管道管压的选择
文章编号:1007-7792(2220)03-0182-03关于长距离重力流输水管道管压的选择张志刚(新疆水利水电勘测设计研究院,乌鲁木齐332000)摘要:以乌恰县康苏水库引调水工程为例,通过对水力过渡过程的研究,建立长距离、大地形落差的有力流输水管道工程管道压力分,指导工程设计。
其研究到其它长距离输水工程设,并为似工程设计和技流提供。
关键词:长距离输水管道;管道压力;重力流中图分类号:TV770+.0文献标识码:B0引言南疆地区水资源时空分布不均,地表水资源量严重低于全国平均水平,区域性缺水严重,是当经会的严重制约因素⑴。
长距离跨流域输水工区域性缺水的手段,有干旱地区日益紧张的供需水矛盾⑵。
文章以州乌恰调水工,对输水管道的设水选行分析,为类似长距离调水项目提供,供广大水利工程设。
1项目概况恰县工业园区作为当地经济支柱,多年来受水资源限制。
调水工程不仅提高工区招能力2恰县经;对镇、黑实现脱目标同样具有积极影响。
工W(9型工程,管道全长为32.862km。
采用重力流输水,管线最大设计流量为0.21m7/ s。
输水管线工程主要处于低山丘陵地貌单元,沿途横穿河谷阶地、基岩山区,山前冲洪积种地形,地形起伏较大。
工线大部分区域50年超越概率10%的地震动峰值0.4g,其的地震基本烈:K度,区域构造稳较差。
整:看,工有项目区地震烈度大、沿线地形变化大、落差大、输水流量小、管道运行压力大的特点。
2工程管线总体布置该工程起点位于康苏水库灌溉供水洞出口供水池,设计水2470.2m2恰县水厂已建沉淀前池。
该沉淀池设计水2262.5m。
管线落218247m,大落346276m。
管线段采用重力流输水方式,为满足功能性及需要,共设置附属建筑物212座,其中条形沉砂池(稳压水)、稳水、水。
0)起点(桩号0+000)——条形沉砂池(稳压水池)(桩号0+708)段;2)稳压水池(桩号0+708)------减压水池(桩号4+190段;3)减压水池(桩号2+192)一一乌恰县水厂末端(桩号30+862)段。
长输管道运行压力分布特点
长输管道运行压力分布特点发布时间:2023-03-29T07:48:45.129Z 来源:《工程建设标准化》2023年38卷1期作者:樊烨冯小星刘宗昌[导读] 长输管道压力已成为影响管道失效的主要因素,对于这个现实问题,本文根据长输管道所处的复杂环境,依据流体运动的伯努利方程樊烨冯小星刘宗昌中国航空油料有限责任公司宁夏分公司,宁夏银川 750001摘要:长输管道压力已成为影响管道失效的主要因素,对于这个现实问题,本文根据长输管道所处的复杂环境,依据流体运动的伯努利方程,分析得到压力可以减缓管道沿线的高程和摩阻损失,最后通过研究压力损失与介质流动粘度、介质体积流量、离泵站出口距离等参数之间的关系,反映了不同位置处的管线压力计算方法,对长输管道工程应用意义重大。
关键词:伯努利方程;压力损失;管线压力;0引言管道运输源于19世纪,经过近200年的发展,成为与铁路、公路等并列的运行方式之一[1]。
由于管道运输很少发生故障,所以被认为是最安全的油气运输手段,主要体现在运行成本低、可持续性强、安全低耗等,在全世界都发挥着无与伦比的优势,图1为世界油气管道总公里程数[2]。
改革开放之后,我国油气管道建设进展迅速,特别是最近几年,以西气东输为主大批油气管道的成立,将其发展又推向一个新的高潮,从2015年到2019年我国油气管道发展状况如图2所示[3]。
天然气和石油管道容易变质老化。
管道泄露可能会导致严重的环境破坏,也会由于生产中断而造成经济损失。
CONCAWE(欧洲清洁空气和水的养护)报告中记录了几种类型的油气管道事故,它们通常有以下五中原因:1)第三方,即其他人在管道附近作业造成的损害,与管道的管理无关;2)腐蚀,包括与运输产品有关的内部腐蚀和与管道涂层和阴极保护有关的外部腐蚀;3)机械,超出系统许可范围的断裂或裂缝;4)操作错误,即过度操作导致的压力或系统故障;5)自然事件,如山体滑坡、洪水、一般侵蚀、塌陷、地震、霜冻或光照。
压力流和重力流的比较
按压力获取方式分类按压力获取方式不同可分为机压输水系统和自压输水系统。
1.机压(水泵提水)输水系统它又分为水泵直送式和蓄水池式。
当水源水位不能满足自压输水要求时,要利用水泵加压将水输送到所需要的高度或蓄水池中,通过分水口或管道输水至田间。
目前,井灌区大部分采用直送式。
2.自压输水系统当水源较高时,可利用地形自然落差所提供的水头作为管道输水所需要的工作压力。
在丘陵地区的自流灌区多采用这种形式。
浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点一、重力流输水的分类根据水力学的重力流输原理,我们将供水系统的重力流输水分成了以下两类。
明渠或者暗涵均可以划分为第一类无压流输水,而另一类是承压流输水一般而言指的也是暗涵。
所谓的无压流输水就是在输送途中不产生水压,类似与自然界的河水流态。
无压流输水在输水过程中流速的缓急完全取决于地形的陡峭程度,渠道的坡度决定了水流的坡度。
无压流输水的供给目的地一般都是开阔的蓄水池、水库等无压力且足够大的储水地。
承压流输水在输水过程中则主要依赖于动水压力和静水压,它的输送原理和水泵加压输水也有差别。
但用承压流输水方式进行供水的时候,水需要流经暗管,进入管道后就形成了压力,压力的大小与输送管道的长短相关。
因为承压流输水管的压力由静水压和动水压力组成,所以在水力坡度与地势一致时,动水压力就不存在,只剩下静水压;当停止输水并保持管道中的水充盈状态,此时管道末端的静水压力最大。
由于承压流输水输送的水压力很大,所以这种形式的供水可以直接提供水到城市供水网或者高处建筑物。
二、重力流输水的特点由于重力流输水有节约能源、操作便捷、成本低、投入少等好处,所以该供水方案成立当前最佳的供水选择。
但是重力流输水也存在自身的局限性,在地势平坦的地区就不能实现重力输水,一定要在有一定地形高度差的地方才能实行。
在重力流输水供水过程中,目标供水地的不同对地势的要求也不一样,例如城市供水管网的用户过多,需要的压力也随着增加,这就需要较为陡峭的地势才能产生足够大的压力,保证城市供水管网的水资源供应。
浅析长距离大流量重力流输水管道设计要点
2 . N o a h C h i n a U n i v e r s i t y o f Wa t e r Re s o u r c e s a n d E l e c t r i c P o w e r , Z h e n g z h o u , H e n a n 4 5 0 0 4 5 )
浅析长距离大流量重 力流输水管道设计要点
高 小涛 李 红 帅 朱君 妍
( 1 . 黄 河勘 测 规 划 设 计 有 限公 司 , 河南 郑州 4 5 0 0 0 0; 2 . 华 北 水 利 水 电大 学 , 河南 郑州 4 5 0 0 4 5 )
摘
要: 本 文 以 南 水 北调 某 配 套 输 水 管 道 工程 为例 , 从 长 距 离 大 流量 重 力 流 输 水 管道 管 材 选 择 、 附属设备 、 水
d = 5 5 5 5期 第 1 期
,
河南科技
J o u r n a l o f He n a n S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y
Vo 1 . 5 5 5 . No . 1
2 0 1 5年 1月
J a n, 2 01 5
p r o t e c t i o n
1 引 言
输 水 主管 道 长度 为 8 0 . 2 k m, 管径为 3 . 0 m ~ 2 . 6 m。支 线 总 长
3 0 . 9 5 k m, 管径为 1 . 0 m~ 2 . 4 m。 主管道设计流量为 1 3 . 0 m3 / s , 分 水 口门设 计 水 位 为 9 6 . 0 5 m. 加大水位为 9 6 . 4 5 m, 最 低 控
t h e a s p e c t s o f l o n g- d i s t a n c e a n d l a r g e— l f o w g r a v i t y lo f w wa t e r c o n v e y a n c e p i p e ma t e r i a l s e l e c t i o n, a c c e s s o r y e q u i p me n t , wa t e r h a mme r c a l c u l a t i o n a n d p r o t e c t i v e me a s u r e s , e t c . , a n d a n a l y z e s t h e d i ic f u l t p r o b l e ms o f lo f w d i s t r i b u t i o n a n d c o n t r o l o f b r a n c h e s , a n d wa t e r h a mme r i n t h e d e s i g n i n g p r o c e s s , p r o v i d i n g r e f e r e n c e d a t a f o r s i mi l a r e n g i n e e r i n g d e s i g n a n d t e c h n i c a l c o mmu n i c a t i o n. Ke y wo r d s : p l a n e l i n e s e l e c t i o n; p i p e l i n e c r o s s i n g; wa t e r ha mme r ; mo n i t o r a n d c o n t r o l s y s t e m; p i p e l i n e c o r r o s i o n
浅谈长距离重力输水管道的有关问题
文 献 的 调 查 参 考 ,对 比 3 种 输 水 方 案 得 出 结 论 ,尽 管
重力输水受到地形 的 限 制,但 在 长 距 离 输 水 工 程 中
重力输水有其不可 避 免 的 优 势,是 当 前 最 佳 的 节 能
供 水 选 择 ,在 此 前 提 下 ,应 优 先 选 用 此 方 案 .
表1
摘 要 :本 文 对 长 距 离 重 力 输 水 管 道 从 输 水 方 案 、输 水 管 道 水 头 损 失 以 及 水 击 的 危 害 和 防 护 3 个 方 面进行了研究.对于输水方案,在进行了大量资料查 阅 及 工 程 实 例 对 比 后,得 出 了 重 力 输 水 方 案;对 于 输 水 管 道 的 水 头 损 失 ,在 实 际 测 量 和 有 关 资 料 的 数 据 基 础 上 通 过 达 西 - 魏 斯 巴 赫 公 式 进 行 了 计 算 分 析 , 明确了各部分水头损失的产生原因,并进行了相应 的 优 化 设 计;对 于 水 击 的 危 害 和 防 护,通 过 对 水 击 产 生 原 因 的 理 论 分 析 以 及 工 程 实 例 对 照 ,提 出 了 相 关 的 防 护 意 见 .
关 键 词 :长 距 离 重 力 输 水 ;水 头 损 失 ;水 击 中图分类号:TV672+ .2 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2019)03—0098—04
浅谈长距离输水管道的设计特点 何鹏
浅谈长距离输水管道的设计特点何鹏摘要:在工程中,有时会出现长距离输水管道,长度可达十几公里,乃至几十公里。
可能途径沟道、公路、铁路等障碍物,可能出现地下水、岩石、空洞等地质条件,可能出现几百米的高差,可能设数个加压泵站,设计比较复杂。
本文分析了长距离输水管道的设计特点。
关键词:长距离输水管道;设计特点;方法随着城市化进程的加快,对于水源的需求也越来越大,解决水资源分布不均的问题,长距离管道有一个非常大的优势。
因此,如何设计长距离输水管道就成为相关部门亟待解决及落实的问题。
一、长距离输水管道的设计特点1.管道项目通过许多村庄和城镇,管线距离较长,沿线地形起伏较大,往往水源与供水对象之间高差不大的情况下,净扬程与总扬程相差较大,因此应根据地形条件合理布置供水方式及供水线路,选取适宜的管材、管径是长距离输水管道的主要设计特点。
2.分段合理选用管材。
输水管网作为供水系统的重要环节,对于输水管道管材的选择,应考虑以下几个因素。
(1)输水管网是承压的管网,管道具有良好的封闭性,保证连续供水。
(2)未完成的化学反应将在管网中继续进行,因此要求管道内壁既要耐腐蚀性,又不会向水中析出有害物质。
(3)输水管道的内壁不结垢、光滑、管路畅通,降低水头损失。
(4)为了保证供水的安全可靠,所选用的管材必须具有良好抗震性能、具有一定的韧性、承插管道接口为柔性接口。
(5)室外地下管线种类多,布置紧凑,立体交错,这些都要求管材的适应性强,拆装方便。
(6)输水管道的建设费大,因此应通过技术经济比较,恰当选用既满足使用要求,工程费用又省的管材。
在管道管材均满足工程要球的情况下,可分段根据压力等级、管径进行经济比较后选取不同的管材以节省投资。
3.供水工程中的重力流从水力学角度分为两类。
一种是无压力的水流,可以是开沟或隐蔽的涵洞;另一种是封闭的水流,而后者通常是隐蔽的管道,非承压水输送与水流模式中的天然河流相似。
水沿着地面流动,缓慢或紧急,没有压力。
长距离重力输水系统中的水力分析探讨
长距离重力输水系统中的水力分析探讨张志军;何文杰;陶其育;黄廷林【摘要】A long distance gravity water conveyance system isanalyzed,including cavitation analysis,exhaust gas analysis and water hammer analysis.The emphasis of analysis is about closing valve water hammer prevention measures,based on the steady state and transient hydraulic model.The similar conclusion is found in engineering application.%对长距离重力输水系统进行了空蚀分析、进排气分析、水锤分析等水力分析.以稳态和瞬态水力模型为理论基础,重点对关阀水锤的预防措施等进行了研究.针对不同的分析结果得出了类似工程的应用结论.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2013(013)023【总页数】7页(P6767-6773)【关键词】重力输水系统;水力分析;水锤【作者】张志军;何文杰;陶其育;黄廷林【作者单位】西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安710055;天津市华淼给排水研究设计院有限公司,天津300190;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安710055;天津市自来水集团有限公司,天津300040;天津市公用事业设计研究所,天津300100;西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安710055【正文语种】中文【中图分类】TV131.2在长距离重力有压输水系统中,通常情况下,管线距离长,地形起伏大,要求输水保证率高。
在对此类管线进行水力分析时,一般从以下几个方面进行。
空蚀分析:在长距离重力有压输水管道中,一般在末端设置调节阀,对水量和压力进行调节。
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浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点摘要:为了深入了解长距离重力流输水管道的压力特点,并且为该类管道的以后更好的运用提供建设性意见,我们在这里采用将重力流输水不同类型分开论述的方式,分析了承压重力流输水管道在运行输送水时的特点及结构原理,最后通过对工程的重力流输水管道水锤压力的分析,让大家对长距离重力流输水管道体制的运行原理及影响因素有更进一步的了解。
关键词:重力流;水击;排气阀;恒速减压阀
由于气候条件和经济发展的影响,供水不足问题一直制约着我国许多大中型城市.人们的正常生活和社会经济的发展都离不开水源,所以为了解决水资源匮乏问题,长距离调水工程慢慢受到了社会大众的重视,许多地区已经开始制定调水方案并付诸实施。
近几年来,为了满足缺水城市的水资源供应,各地都兴建了许多长距离重力流调水工程。
随着调水工程的兴起,供水工程系统的安全隐患也随之产生,所以为了安全供水,我们要加强长距离重力流输水管道的安全管理,消除供水过程中的安全隐患。
本文就是通过对长距离重力流输水管道的压力变化特点进行分析探究后,为输水系统的正常运行以及准确计算管道即时压力提供科学有效的理论依据,方便设计者设计出更完善的供水方案。
此外,进行管道压力特点分析对于供水系统的安全管理也有十分重要的作用。
一、重力流输水的分类
根据水力学的重力流输原理,我们将供水系统的重力流输水分成
了以下两类。
明渠或者暗涵均可以划分为第一类无压流输水,而另一类是承压流输水一般而言指的也是暗涵。
所谓的无压流输水就是在输送途中不产生水压,类似与自然界的河水流态。
无压流输水在输水过程中流速的缓急完全取决于地形的陡峭程度,渠道的坡度决定了水流的坡度。
无压流输水的供给目的地一般都是开阔的蓄水池、水库等无压力且足够大的储水地。
承压流输水在输水过程中则主要依赖于动水压力和静水压,它的输送原理和水泵加压输水也有差别.但用承压流输水方式进行供水的时候,水需要流经暗管,进入管道后就形成了压力,压力的大小与输送管道的长短呈长相关。
因为承压流输水管的压力由静水压和动水压力组成,所以在水力坡度与地势一致时,动水压力就不存在,只剩下静水压;当停止输水并保持管道中的水充盈状态,此时管道末端的静水压力最大.由于承压流输水输送的水压力很大,所以这种形式的供水可以直接提供水到城市供水网或者高处建筑物。
二、重力流输水的特点
由于重力流输水有节约能源、操作便捷、成本低、投入少等好处,所以该供水方案成立当前最佳的供水选择。
但是重力流输水也存在自身的局限性,在地势平坦的地区就不能实现重力输水,一定要在有一定地形高度差的地方才能实行.在重力流输水供水过程中,目标供水地的不同对地势的要求也不一样,例如城市供水管网的用户过多,需要的压力也随着增加,这就需要较为陡峭的地势才能产生足够大的压力,保证城市供水管网的水资源供应.
重力流输水系统要想顺利完成输水工作,必须依赖与地形地貌,只有足够的高度差才能保证水资源的正常输送.在这里我们将重力流输水和水泵加压输水进行比较,看出它存在一些局限问题:①重力流输水在输水的时候首要的限制因素就是地形,在地势平坦的平原区,重力流输水就不能使用;②水泵加压输水主要是由电产生动力供水,故管道的选取比较自由,但是重力流输水管道路径的选择受到地形的约束;③承压重力流输水管在供水的时候不稳定,因为水管末端的静水压不受人为控制,如果压力过大很容易引起水管破裂,阻碍城市居民的正常水供应;④重力流输水系统中输水的主要动力是地形的高度差,该因素是由地形客观决定的,所以一旦供水的来源和给水的目的地确定下来后,水位压力差和流量就随之固定,基本不能再进行调节,当给水目的地需水有变化的时候,重力流供水系统则不能满足其需求;⑤当需要将重力流输水和水泵加压输水结合使用的时候,压力差是最大的问题,只有两端的压力相等时才能连接在一起,这对供水也产生了局限。
三、长距离重力流输水管道中压力特点
重力流输水系统现在越来越多的运用在地势陡峭地区的大型供水工程中,由于该供水系统的正常运行需要地势高度差,它的压力由动水压力和静水压组成,所以控制管道压力是最主要的问题。
例如在管道的阀门关闭以后,管中的静水压只与管道的距离有关,地形高度差与水压成正比关系,管道受到的压力也因此而改变,一旦发生阀门的异常关闭,就会使管道压力增加,最终导致管道的破裂,影响水资
源的正常供应.另外对于一些地形起伏较大的地区,重力输水管道的路径也随之变化,管道中的转折和拐角处就会出现水流不畅,然后会造成断流弥合水锤,最终产生不可估量的损失。
输水管道的输送路程越长,则水击问题就会越易发生。
下面研究输水管道的特点。
输水管道根据地形使用玻璃纤维增强热固性的树脂夹砂管,该管道的总体长度为42.5km,预计可产生4。
24m3/s的输水量,最大的高度差为113m,始末端的高度差为76m,由于供水目的地需要10m的水头,所以可以自由使用的水头有66。
4m。
有时也有必要根据特殊的地形条件,输水管道的原材料使用的都是预应力钢筋混凝土管(PCP管)和预应力钢筒混凝土管(PCCP管).承压重力流输水系统的设计原理就是利用地形高度差产生压力完成输水过程,下面图形显示的就是输水管道纵断面的结构。
在承压重力流输水工程中,首先要处理的问题就是减弱水流对输水管道的压力,增加输水系统的安全性。
在这个案例中管道的最低处的高度差有113m,这个高度差产生的压力已经超出了管道的承受能力,再加上动水压力后,总体压力就更大了,所以为增加重力流输水的系统的安全性,降低断流弥合水锤的发生几率,我们要采取一定的解决措施,缓解管道的承受压力.
结论:重力流输水管道在输水途中,水在管道中进行流动时,是气液两相相互并存的。
所以为了降低输水管道的工作压力,我们在对距离较长的输水管道进行设计时,要提前利用特殊的非稳定流计算方法,根据管道的走行分布,在恰当的地点(一般都是在驼峰上)安装一定数量的排气阀门,以便排出管道内的气体,降低工作压力。
在选定排气阀的时候,我们对于排气阀的型号选取、口径大小的选取、安装位置等都要进行认真仔细的考虑,因为排气阀安装选择是否准确直接影响到排气程度。
根据以往选取安装排气阀的实践基础,一般情况下在地市相对低平,管道坡度在1‰以下的时候,我们应该相距0.5~1。
0km左右就安装一个排气阀,这是最佳的安装距离。
此外,除了安装间隔距离,排气阀的型号、安装方式等对于排气阀的正常运行也由十分重要的影响作用。
输水管中水总是在气液两相之间不断转变,存在许多的不确定性,这也增加了我们排气的难度系数,所以排气阀
安装的位置、方式、安装的间隔距离以及对于排气阀型号的选择等方面就更加增加重视.在重力流输水管道系统中增设减压恒压阀以及超压泄压阀装置都可以起到检测控制管道压力的作用,对于保证水资源的安全输送以及避免断流弥合水锤的形成都有显著的作用。
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