有无断流水力过渡计算模型在高扬程大管径多起伏长距离输水管道中水力计算结果的比较

摘要

随着我国经济发展,越来越多的城市开始兴建长距离大型输水工程,在长距离输水工程中,最常见而又最突出的问题就是长距离输水管线的水锤防护问题。因此,为了保证供水系统的运行安全,需要对供水系统进行必要的水锤分析,根据水锤发生的实际特点,选择安全可靠、有效经济的水锤防护措施。长距离的大型输水管道一旦发生水锤,危害极大,尤其是发生断流弥合水锤,升压将是普通水锤的数十倍。然而水锤又是感官上很难预见的,目前最先进的就是计算机编程模拟,输水管道系统中发生水锤的位置及压力大小,具体来说是由生成的压力包络线米判断的,并根据具体情况设置水锤防护设施。诸多水力计算模型中,最主要的区分是能否反应出断流现象,并计算出发生断流后的压力。实践表明断流弥合水锤是客观存在的,不可忽视的。
　　 本文以高扬程、大管径、多起伏、长距离输水管道为研究对象,根据两种水力过渡计算模型来进行水力计算结果的比较。最后得出结论,有断流的水力过渡计算模型更符合实际情况。阐述了水力过渡模型的编程原理和依据,并简单介绍水锤数值计算中常用的特征线法,结合特征线法以及水锤防护设备的结构及性能特点,用计算机语言把水锤防护设备的功能应用到水力过渡模型中,并提出了在实际工程计算中,必须从设备性能的实际情况出发编制合理的边界条件,以几种排气阀为例分析了不同类型排气阀性能的不同以及采用的边界条件的不同。结合各类边界条件建立了水锤计算的基本数学模型,应用计算机语言编制水锤防护计算的可视化程序,利用计算机进行模拟计算。最后,以王圪堵水库输水工程为例,进行了水锤防护模拟计算。根据水锤计算结果,对各种断流水锤防护措施进行了比较,验证了不同水锤防护措施在水锤防护过程中的不同效果。这些防护措施不仅在这个输水工程方案分析中起到了一定的积极作用,而且为类似工程水锤防护提供了参考价值。