长距离高落差重力流输水管道水力特性研究

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1、＿士学位论文■ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＾＾＾；罾：藝、论文题＿目：长距离高落差重力流输水管道水力特性研究．一．一；；＿德学綱：ａｉｍ俯、、工程：学科专业丨夸建筑与土木年级：＂”＾＂“＂研究生：－＾Ｓ指导老师ｒ？杨庆华副教授国内图书分类号：ＴＵ９９１密级：公开国际图书分类号：６２４西南交通大学研宄生学位论文长距离高落差重力流输水管道水力特性研究年级二〇一二级：姓名：翟龙申请学位级别：工

2、程硕士专业：建筑与土木工程指导老师：杨庆华副教授二〇一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＵ９９１Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２４ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＴＨＥＳＴＵＤＹＯＮＨＹＤＲＡＵＬＩＣＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＬＯＮＧＤＩＳＴＡＮＣＥＡＮＤＨＩＧＨＤＲＯＰＷＡＴＥＲＳＵＰＰＬＹＰＩＰＥＬＩＮＥＢＹＧＲＡＶＩＴＹＧｒａｄｅ：２０１２

3、Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈａｉＬｏｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ；ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＹａｎｉｎｐｇＱｇｈｕａＭａｙ．２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

4、电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印。、缩印扫描等复印手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密０，使用本授权书。＂”（请在以上方框内打＞／）：学位论文作者签名：指导老师签名日期：上日期：＾西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：一长距离高落差重力流输水管道是城市生命线之，管道稳定运行对保障输

5、水工程输水连续性和可靠性有着至关重要的作用。本文首先采用现场调研和文献分析的方法对长距离高落差重力流输水宏观水力特性进行了总结，在此基础上运用恒定流基本原理、瞬变流基本理论和气泡运动理论建立了水睡压力计算模型。然后将该水锤计算模型进行数值模拟，分析距离和高差对重力流输水管道水力特性的影响，再以长距离高落差重力流输水管道水力特性分析结论为基础，对长距离高落差重力流水锤防护进行研宄，总结了长距离高落差重力流水锤的起因及其压力变化特点，分析了不同防护设备的调压原理。最后，采用不

6、同防护设备对甘孜州某县输水工程、内蒙古某县级市输，达到了其防护目标要求水工程进行水锤防护计算。结果显示水锤防护效果良好，能保障输水管道在发生瞬变流时安全运行，防护方案对于山区城市长距离高落差重力流输水管道水锤压力控制具有一定的指导性。．本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研宄工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰。写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明一切法律责任将由本人承

7、担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名：曰期：西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要近年来，随着我国城镇化进程的加快，山区的城镇建设得到了迅速发展，而作为一生命线工程之的供水工程发展却相对滞后。由于山区地形具有高差起伏大，坡势陆，平坦地势少等特殊地形条件，山区城市的输水系统也因此多为长距离高落差重力流输水系统。然而，由于距离长，地形高差大，输水管道内水力条件复杂等因素，系统在一重力作用下向城镇输水，面在地势较低处的管道节点压力过大，引起管道爆

8、裂；一，另方面，当管道阔门突然关闭时，水流速度快速变化管道内压力产生大幅度波动，引发水锤事故，导致管道爆裂，输水管道爆裂对山区城镇的供水安全构成严重威胁。，，因此，研究长距离高落差重力流输水管道的水力特性提出控制其水锤压力的措施对确保山区城镇的供水安全具有重要的理论指导和实际工程意义。首先，根据现场调研和己有文献资料对长距离高落差重力流输水的宏观水力特性进行了归纳和总结，在此基础上运用恒定流、瞬变流和气泡运动理论等流体力学理论建立了水锤压力