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长距离输水工程停泵水锤防护措施研究

2021-04-27朱付,叶永

水利科技与经济 2021年3期

朱 付,叶 永

(三峡大学 水利与环境学院,湖北 宜昌 443002)

0 引 言

我国是一个水资源相对匮乏又分布严重不均衡的国家,未来的城市化发展和工农业发展会越来越重视对于水资源的合理调配。随着南水北调、引汉济渭等一系列大型引调水工程的顺利进行,我国将会实施越来越多的用于优化水资源配置的工程。其中,长距离有压输水方式目前运用最为广泛。但在有压输水系统中,泵站发生停电事故时,由于水泵的突然关闭,在输水系统内会产生超过规范要求的正压和负压,可能会对管线系统造成不可逆的损坏,从而严重影响工程的使用寿命。如利比亚大人工河工程,迄今为止,已经出现多次的爆管事故,造成了严重影响[1]。因此,分析长距离输水系统停泵水力过渡过程、提出合理的水锤防护措施是十分必要的。

目前水锤计算方法有图解法、解析法和电算法。其中,电算法的基础是运动方程和连续性方程,利用计算机克服积分难题,通过有限差分法求积分的数值。特征线法和波特性法是电算法最常用的方法。特征线法[2]运用较为广泛,该法有明确的物理概念,可以计算复杂的边界条件,可以满足数值计算解。本文结合实际工程,基于Bentley Hammer软件对长距离输水管道瞬态水锤进行分析计算,并提出精确合理的水锤防护方案,以保障工程运行期的安全。

1 工程概况

某提水泵站项目,全程并排布置两条输水管线,单条管线全长4 867 m,管道起始端高程为20.38 m,管道末端高程为54.6 m。……

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