长距离输水系统压力管道水锤波速问题实验研究

以及处理。稳态流量是借助电 磁 流 量 计 来 进 行 检 测，精 度 也 是 0． 15% 。针对案例 PP － Ｒ 管水锤波速模拟实验装置系统 配置，具体如图 1 所示。
图 1 PP － Ｒ 管水锤波速模拟实验装置系统配置 实验重点检 测 突 发 停 泵 之 后，由 于 止 回 阀 闭 合，所 造 成 的水锤压力变动情况。实验依 据 止 回 阀 类 别、管 长 以 及 气 压 罐稳态压力的差异，开展了 11 个方案的实验，针对案例 PP － Ｒ 管水锤波速模拟实验方案详细信息，具体见表 1 所示。
［关键词］ 长距输水; 压力管道; 水锤波速; 实验研究 ［中图分类号］ TV732 + ． 4 ［文献标识码］ B ［文章编号］ 1004 － 1184 ( 2019 ) 05 － 0210 － 03
长距离输送水系统中，标型 PP － Ｒ 管的管水锤波相关探 讨，无论数量还 是 质 量，一 直 以 来 基 本 处 于 不 充 分 状 态。尤 其一些长距离输水系统，因为压力 管 道 水 锤 波 速 问 题 的 认 识 不清楚或者不充分，往往成为系统 安 全 运 营 的 一 方 面 技 术 和 管理隐患。本文以案例项目为 参 考，通 过 实 验 室 模 拟 检 测 的 形式，开展长 距 输 水 系 统 压 力 管 道 水 锤 波 速 问 题 的 实 验 研 究 ，以 为 同 类 工 程 应 用 提 供 技 术 参 考 。
2019 年 9 月 第 41 卷 第 5 期
地下水 Ground water
Sept． ，2019 Vol. 41 NO. 5
长距离输水系统压力管道水锤波速问题实验研究
杨 选 富 ，邓 卫 斌
( 江西省水利水电建设有限公司，江西 南昌 330025 )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
［摘 要］ 针对某长距离输送水项目的 PP － Ｒ 管水锤波速模拟实验方案，进行标型 PP － Ｒ 管水锤波速模拟实 验，通过实验室模拟检测的形式，开展长距输水系统压力管道水锤波速问题 的实验研究，结果 表明: 实际测验的水 波 波速是在 410 ～ 450 m / s 之间，均值波速是 435 ． 02 m / s。实验用 P － Ｒ 管水锤波速是 321 ． 33 m / s，和实际测验的数值 相比，要低 26 % ; 压力管线水锤波速是泵输水系统水锤解析的关 键 性 系 数，大 部 分 的 水 锤 解 析 是 借 助 所 运 算 的 水 锤 波速，该数值的高低对水锤解析的干扰很 大，而 当 前 的 压 力 管 线 水 锤 波 速 运 算 方 程 是 在 确 定 的 假 定 基 础 上 获 得 的， 所运算的数值和实际检测的数值之间有相应的偏差，所以需对所运算 的波速依照相应的比重进行 提升以及降低，需 对 水 锤 波 速 的 运 算 方 程 做 更 为 深 入 的 探 讨 ，以 确 保 项 目 安 全 ，以 期 为 同 类 工 程 应 用 提 供 技 术 参 考 。
1． 86
316
7
升降式
72． 4
1． 87
512
8
升降式
72． 4
3． 02
481
9
升降式
72． 4
5． 47
501
10
升降式
72． 4
2． 6
623
11
直开式式
72． 4
1． 85
314
［收稿日期］ 2019 － 04 － 10 ［作者简介］ 杨选富( 1991 － ) ，男，江西南昌人，助理工程师，主要从事水利工程施工管理工作。
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第 41 卷 第 5 期
地下水
2019 年 9 月
表 1 PP － Ｒ 管水锤波速模拟实验方案
方案 序号
止回阀 类别
管长
稳态流速 /m/s
气压罐稳 态压 /kPa
1
升降式
159． 6
3． 07
289
2
升降式
159． 6
1． 93
593
3
升降式
159． 6
1． 14
516
4
升降式
159． 6
1． 97
274
5
升降式
72． 4
0． 92
326
6
升降式
72． 4
2 PP － Ｒ 管水锤波速模拟实验方案
采用实验室模拟实验的方法在室内进行。实验所使用的 PP － Ｒ 管是 3 ． 2 系列，管壁厚是 12 ． 3 mm，外径是 90 mm。经 过 实 际 测 验，实 际 管 线 的 内 径 D 是 65 ． 4 mm，外 径 De 是 90 mm，壁厚 e 是 12 ． 3 mm。实 验 管 线 包 含 两 种 管 线: 短 管 线 的 长度是 72 ． 4 m，长管线的长度是 159 ． 6 m。管道 借助支 架固 定在建筑内墙之上，在相异的管线 上 依 次 运 用 直 开 式 与 升 降 式止回阀。给水泵 是 四 级 立 式 离 心 泵，水 温 是 18 ℃ ～ 20 ℃ 。 压力 数 据 借 助 CYG 型 压 力 传 感 器 进 行 监 测，精 度 达 到 0 ． 15 % ，传输数据在通过放大之后借助电 脑 对 信 息 进 行 搜 集
1 长距离输水项目概述
某长距离输 送 水 项 目 的 管 线 长 是 67 ． 67 km，在 管 路 37 km 位置设置 加 压 泵。项 目 一 共 有 两 期，第 一 期 在 加 压 泵 站 装置两 部 水 泵 机 组，水 泵 的 型 号 是 20 sh － 28 ，水 泵 扬 程 是 11 ． 0 m，所设定的 流 量 是 0 ． 47 m3 / s。第 二 期 在 加 压 泵 站 装 置一部离心型的 水 泵，扬 程 是 49 ． 5 m，所 设 定 的 流 量 是 0 ． 7 m3 /s。在所有水泵出口处都装置两阶段的闭合蝶阀。24sh － 13 水泵的额定扬程是 47 ． 4 m，转速是 770 r / min，流量是0 ． 88 m3 / s，效率是 0 ． 88 。泵站 最 小 扬 程 是 － 19 m，最 大 扬 程 是 － 15 m。管线是钢筋混凝土，直径是 1 m。因 为 PP － Ｒ 管 所 运 用的时间不长，PP － Ｒ 管运用在 管 水 锤 波 层 面 的 相 关 探 讨 目 前还不充分。因 此，与 许 多 长 距 输 水 工 程 系 统 一 样，该 案 例 工程也一直面临解决压力管道水锤波速问题。