大高差重力流多级减压输水管道水锤防护技术研究

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1、分类号:TU9910710-2015129009硕士学位论文大高差重力流多级减压输水管道水锤防护技术研究刘玉静导师姓名职称王彤副教授申请学位类别工学硕士学科专业名称市政工程论文提交日期2018年5月2日论文答辩日期2018年6月4日学位授予单位长安大学WaterHammerProtectionTechniqueofMulti-stageDecompressionWaterPipelinewithLargeHeightDifferenceGravityFlowADissertationSubmittedfort

2、heDegreeofMasterCandidate：liuyujingSupervisor：AssociateProf.WangTongChang’anUniversity,Xi’an,Chinai摘要随着城市规模的不断扩大与发展及人口的激增，我国大部分地区淡水资源供需矛盾的问题越来越严重。综合多方面考虑，跨流域调水成为解决这一问题最有效的措施。每一个跨流域调水工程，从前期的项目设计到最终的整体运行都耗费了人们大量的心血。因此，如何保障跨流域输水工程安全稳定运行成为了社会的焦点。跨流域输水工程能否安全运行在很

3、大程度上取决于输水管线的水锤防护措施，因此，在实际工程中，我们需要对输水管道进行详尽的水锤分析计算以保证输水管道安全运行。文中通过水锤的相关概念与理论，介绍了管道中水锤波的传递特点及管道中排气不畅的危害，并指出了重力流输水项目的主要特点及几种常见的水锤防护方式。同时，结合计算机软件模拟计算对长距离大高差重力流输水工程进行了详细的水锤模拟计算，对管道中各种水力过渡条件进行分析说明并给出几种常见的水锤防护设备的边界条件及各自的降压特点。文章重点介绍了以新型阀门——喷孔式高比例控流阀为主的一种全新的水锤防护措施，喷

4、孔式高比例控流阀是杨玉思教授研制出的一种新型阀门，该阀门集降压与调流功能于一身，实现了我国在阀门方面的新的突破。同时，喷孔式高比例控流阀完全属于水力自控，实现了水锤防护方面的自动化，减少了因为操作不当而带来的损失。最后，本文以新疆双河市保尔德水库重力流输水项目为例，通过计算机软件模拟计算，进行了详细的水锤防护计算。根据不同的阀门控制时间及管道内水锤压力曲线值，给出了较为合理的水锤防护措施及管道末端阀门合理的关闭时间。同时，对恒速缓冲排气阀、水位控制阀、调流调压阀及喷孔式高比例控流阀的水锤防护效果进行了详细的水

5、锤计算。经计算结果可以看出，喷孔式高比例控流阀具有良好的降压稳流效果且具有良好的安全性、经济性。通过该长距离大高差输水工程实例的水锤计算分析，总结出了长距离大高差重力流输水管道的有效的水锤防护措施。关键词：大高差，重力流，多级减压消能，水力过渡分析，水锤防护，喷孔式高比例控流阀iiAbstractWiththeenlargementofcityscaleandthedevelopmentandthepopulationsurge,thecontradictionbetweensupplyanddemandof

6、freshwaterresourcesinmostregionsofmoreandmoreseriousproblem.Manyconsiderintegratedly,inter-basinwatertransferbecomethemosteffectivemeasurestosolvethisproblem.Everyinter-basinwatertransferproject,fromtheearlystageoftheoverallprojectdesigntothefinaloperationh

7、avespenthugemanpowerandfinancialresources.Therefore,howtoguaranteethesafeandstableoperationofinter-basinwaterconveyanceprojectbecomethefocusofthesociety.Inter-basinwaterconveyanceprojectcansafeoperationdependslargelyonwaterhammerprotectionmeasuresofwaterpip

8、eline,therefore,inactualengineering,weneeddetailedanalysisofwaterhammerforthewaterpipeiscalculatedtoensurethesafeoperationofthewaterpipe.Inthispaper,throughtherelatedconceptsandtheoriesofwaterhammer,th