李鹏飞

（山东省水利勘测设计院 济南 250013）

1 引言

因流速剧烈变化，从而在管路中产生一系列急骤的压力交替变化的水力撞击现象称为水锤现象。压力管道在启、停泵时，有压管道内流量变化最剧烈，因此产生的水锤也最具破坏性。如何有效地应对压力管道在启、停泵时产生的水锤对确保工程安全至关重要。

在输水管道中存在气水两相流形式运行，设计长距离有压输水管道时，应分析在不同工况下可能出现的水的流动状态，选择在合适的位置安装一定数量的防护设备。本文主要探讨在长距离有压输水管道工程中有局部高点的位置，采用安装空气阀的防护措施来消除管道中的水锤危害。

2 启、停泵时有压输水管道水锤的计算模型

启、停泵时水锤的计算数学模型是描述管道全系统瞬变流的特征线方程。它与管道系统内各类设施边界条件及管道以外的其他边界条件一起构成启、停泵时水锤的数学模型。

2.1 空气阀的边界条件

式（4）是所有具有排气功能的排气装置的通用计算公式。

特殊情况下，目前应用最广泛的空气阀装置是具有恒速缓冲功能的空气阀，它增加了缓冲装置，在公式中表现为：

2.2 空气阀模型的表示

空气阀是有压输水管道工程中消除水锤最常用设备。管道正常运行工况下，水中会有溶解的空气随着温度的上升或压力下降从管道中析出；管道在阀门需要开启、关闭工况下，管道中因流速剧烈变化等情况出现负压时，外部空气通过空气阀进入管道内部。……