长距离低水头有压重力流输水管道经济管径的确定方法

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1、第5I卷第7期甘肃水利水电技术Vo1．51．No．72015年7月GANSUWATERRES0URCESANDHYDROPOWERTECHNOLOGYJu1．，2015·设计与研究·长距离低水头有压重力流输水管道经济管径的确定方法刘占巍，胡涛平，王海元(长江勘测规划设计研究院，湖北武汉430010)摘要：介绍了重力流的原理、分类、特点和适用条件，长距离低水头有压重力流输水管道经济管径的确定方法。结合工程实例黑塘水库右岸供水工程，编制Excel计算表格说明经济水头损失方法的应用。‘关键词：有压重力流；长距离低水头；经济管径；水头损失中图分类号：TU99

2、1文献标志码：B文章编号：2095—0144(2015)07—0038—031前言地形高差。随着国民经济的飞速发展。建设节水型社会的3有压重力流输水的特点观念和意识愈来愈被人民群众所接受，农业、工业、在一般情况下，重力流输水均是指有压重力流生活用水多采用管道输水来减少损失。提高水的利输水，是依靠位差和压差来输送水流，它与泵加压输用率及用水安全。管道输水按动力来源分为泵流输水相比有以下特点：水和重力流输水。泵流输水即为人们熟知的泵站扬(1)重力流输水受地形的约束比较大，只有在水系统，它依靠电能转化为水的势能及动能服务于具有一定的地形高差、地貌情况也比较

3、好的时候，才农业灌溉、工业和城市生活用水；重力流输水充分利能考虑采用重力流输水。。用地形高差。依赖水流的重力势能将水从水源地输(2)采用重力流输水要同时考虑地形坡降和水送到用水单位。力坡降．而用水泵加压输水的管道则可以不考虑地泵流输水管道的设计和施工已经积累了丰富的形坡降。经验，许多问题在实践中大都得到了解决。重力流(3)有压重力流输水管的末端存在静水压，如输水管道，尤其是长距离低水头有压重力流输水工果静水压过大，超过管道能承受的压力，会引起爆程，由于工程实例不多，许多水力学问题尚需在实践管，直接影响供水管网的安全。中研究解决(4)重力流输水时，流量

4、和水压力的调节幅度2重力流输水分类比较小。这是因为水位高差是重力流输送水的动力重力流输水从工程水力学角度可以分为两类：来源，在取水口位置、厂址、工艺流程、输水管径、长无压重力流输水和有压重力流输水度等确定之后，相对的水位差也就基本固定下来，就无压重力流输水即为明渠或未充满的暗管(涵)是有变化。其变化幅度也比较小。输水，在流态上与天然河道无异，水顺地势，或缓或。4有压重力流输水适用条件急地向下游流去，没有压力，地形坡度有多大，水流有压重力流输水的原理是利用水体所具有的重的坡度也就有多大。这种无压给水渠道的末端往往力势能来作为水流流动的能量来源。输水过程

5、中，与水池、水库或吸水井等构筑物相连。重力势能一部分转化为动能。一部分克服水流阻力有压重力流输水一般为管道或充满的暗管(涵)做功转化为机械能。所以采用重力流供水的基本条输水，不同于天然河道的流动，也不同于泵流输水。件就是水源与需水点在地势上要有一定的高差，这水在管道里流动时，其压力随着输送水距离的增加个地势高差要满足管道沿线各处构筑物的水头损和地势的下降而增大，有压重力流输水管道的末端失，同时还要保持需水点最高处也有一定压力水头，既有动水压力。也有静水压。在水力坡降等于地形即须满足式(1)．否则有压重力流输水方式不适用。坡降时，动水压力为零。水流停止

6、流动时输水管道H>Ah+h(1)内又充满水的时候，管末端的静水压最大，其值等于式中：H——供水水源与需水点的最小水头差(m)；收稿日期：2015—06—07作者简介：刘占巍(1982一)，男，河南驻马店人，工程师，硕士，主要从事水利水电工程规划设计。E—mail：2286885919@qq．tom·38·第7期刘占巍，等：长距离低水头有压重力流输水管道经济管径的确定方法第51卷△——输水管道水头损失，包含沿程水头损失于长距离低水头有压重力流输水工程．常采用的经和局部水头损失(m)；济管径公式就不再合适，应采用经济水头损失的方——需水点最高处所必须的压

7、力水头(安全法确定经济管径[1]，充分利用地形高差。使输送设计水头或用户需要水头)(m)。流量时所采用的管径最小，以求得最佳经济效益。5有压重力流输水管道经济管径确定方法6黑塘水库右岸输水管道设计一般来说，长距离输水管道的管径和断面尺寸6．1工程简介对工程造价和安全运行都有很大影响，在选择时应黑塘水库位于重庆市涪陵区龙潭镇群星村．长进行技术经济比较．确定出输水管道总费用最小时江南岸二级支流龙潭河上游，是以城镇供水为主结对应的管径。从理论上来说输水管道的总费用包括合农业灌溉供水的中型水利工程。水库集雨面积固定费用(一次性投资)和运行费用(主要是电费与4

8、5．7km2．总库容1132．1万m．水库正常蓄水位维护检修费用)两部分组成。而对于有压重力流输水733．5