张旭峰 陈立志 刘先念

(大连市供水有限公司 116021)

我国长距离输水管线距离长、起伏大，使得设备的优化选择存在难度。本文结合工程实例，建立水锤防护设备模型，对比真空吸气阀和调压塔水锤防护方案事故停泵时水锤防护效果，经技术、经济比较后确定一个较佳的水锤防护方案［1］。

1 水锤防护设备模型建立

针对长距离、起伏大的输水管线，水锤防护设备有单向调压塔、真空吸气阀、空气阀等［2～5］。

1.1 单向调压塔

单向调压塔在泵站附近或管道的适当位置修建，单向调压塔的高度低于该处的管道压力。单向调压塔的注水管上装设有逆止阀，当管道内压力低于塔内水位时，调压塔向管道补水，防止水柱分离，避免弥合水锤。单向调压塔的几何高度及容积较双向调压塔可大大降低，其几何高度及容积相对较小，经济合理，但其对停泵水锤以外的水锤如关阀水锤的降压作用有限［8］。由于单向调压塔是靠塔内水位与管道内压力差，在重力作用下进行补水防止水柱分离的，因此其保护范围仅为塔内最高水位以下的管道部分［9］。此外，单向调压塔采用的单向阀的性能要绝对可靠，一旦该阀门失灵，可能导致发生较大的水锤。

计算公式为

当Hp3≤Hp，Qp3=0 时

以上式中 Qp1——流经调压塔前管内流量，m3/s;

Qp2——流经调压塔后管内流量，m3/s;

Qp3——流出调压塔流量，m3/s;

Ca——调压塔出口流量系数;

AP——补水短管的过流面积，m2;

HP3——调压塔水位，m;

HP——管中压力，m;

Smax——调压塔内浮球阀控制最高水位(常数)，m;

Z ——塔相对于基准面高度，m;

Q3——塔内流量，m3/s;