长距离输水管道中减压措施的研究

《长距离输水管道中减压措施的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、《河南水利与南水北调》2015年第12期施工技术HENANHENAN长距离输水管道中减压措施的研究阴李云霞（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司）摘要:近年来我国已建设越来越多的跨流域调水工程，比如南水北调工程等。随着长距离输水工程的逐渐增多，针对长距离输水管道存在的静水头和水锤压力大的问题，需要施工人员认真研究。文章结合工程实例提出了对长管道进行分段设减压设施、延长各段管道末端的闸阀关闭时间和采用不同输水方式的措施，并介绍了分段设置减压设施和闸阀关闭时间与管道压力的确定方法。关键词：长距离；输水管道；减压措施中图分类号：TV672+.2文献

2、标识码：A文章编号：1673-8853（2015）12-0023-020引言随着跨流域调水输水工程的逐渐增多，输水管道的安全问题也日益突出。因此，对长距离、大落差输水工程必须采取一定的减压措施。文章主要结合工程实例分析长距离输水管道中减压措施。1工程概况新疆沙湾县第三水源地工程是解决沙湾县城未来城市缺水的重要工程，该工程主要由取水工程、输水工程、第三水厂以及配水干管四部分组成。工程建设任务是解决县城居民生活、公共用水及工业用水。此工程年供水量为2000万m3，设计引水流量为1.24m3/s，水厂日处理规模为10万m3/d；工程输水管线长18.68

3、km，总落差为220m。为节省投资、方便管理，提高供水保证率，此工程充分利用地形落差，采用无压重力输水+有压重力输水方式输水。2长距离输水管道中压力特点和减压方式2.1长距离输水管道中压力特点近几年，长距离输水管道被越来越多的应用于大型供水工程中，这类供水工程的正常运行需要利用较高的地势特点，利用高度差产生的压力进行调水。它的压力由动力水压和静水压组成，所以控制管道水压是解决调水安全的关键。此工程管道总长度18.68km，输水流量为1.24m3/s,地形总落差为220m，供水目的地需预留20m的水头。通常可根据具体的地势特点选择输水管道的材质，一

4、般使用承压能力较强的PCCP管和球墨铸铁管。承压重力输水系统的设计原理是利用地形高度差产生的压力完成整个输水过程。在长距离输水管道中首先应解决的问题是减弱水流对输水管道压力的问题，以提高输水管道的安全性。此工程的最大落差为220m，此落差已经超过了管道的承压能力，所以必须采取一定的减压措施降低水头，以保证工作水头不超过管道的承压能力。2.2长距离输水管道减压方式2.2.1减压阀此工程采用的减压方式可以分为两种，一种是减压阀减压，另一种是减压池减压。其中减压阀减压是根据输水工程首末点地形总落差，供水区对压力的要求以及管道压力能力等按照地形的高低把

5、输水管线进行分段处理。然后在不同的高度位置上设置减压阀，根据减压阀所能达到的减压比设置阀后压力，以保证阀后压力在管道承压能力范围之内。2.2.2减压池的设置另一种减压方式是减压池的设置，此减压方式根据输水工程首末点地形总落差，以在不同的高度位置上设置减压池水位作为起始点，以便于向下部管道供水，在此过程中要注意每个减压池控制1个小区的供水。2.3分段减压消能长距离输水管道工程特点一般是距离长、落差大、流量大等，本工程输水管道地形落差为220m，管道长18.68km，流量为1.24m3/s。如此长的管线和如此大的落差如果不进行管线分段，在强大的水锤压

6、力下要选择经久耐用、经济合理的管材，困难较大。因此，必须考虑分段设置减压设施，实施分段减压消能。把一条长管道分割为若干段不连续的管道，在每一个管道的末尾部分设置闸阀和消能设施，这样就能够起到较好的分压作用，大大减小了水锤的压力，从而减少管道的工作压力，而且减压设施也能够消除因为管道设计存在的问题而产生的剩余水头。减压设施可以分为三部分，一部分为消能设施、一部分为控制流量大小的闸、阀，另一部分为稳压池。闸、阀门的设施要根据具体工程大小进行合理设计；消能设施一般采用消力池，然后进行闸、阀布置，以便能够消除闸阀出口处的多余水头；稳压池的施工技术HENA

7、N《河南水利与南水北调》2015年第12期HENAN主要作用是稳定下一级管道进口水流流态，布置在消力池的下游，而且要满足管口有一定淹没水深的要求。消能设施和闸阀也可以采用先进的流量调节阀进行设置。管道区间的划分要根据实际管线布置、管道承压能力、地形地质特点、消能设施投资以及运行管理的方便可靠等因素进行设置。因此应综合考虑各方面因素进行技术经济比较后河里确定。沙湾县第三水源地工程全段有压输水方式按照上述方法将管线分为四段。2.4长闸阀关闭时间在长距离输水管道上常常因为突然关闭阀门而致使管中流速急剧下降，导致承压能力突然降低、升高或者是周期性往返等

8、，产生较大的水锤压力。水锤压力的计算要采用特殊的征线法结合计算机实施计算。单位时间内动量变化越大，水流产生的冲击波就越大，导致管中流速的