广一水泵厂对供水最佳方案的说明

通过广一水泵厂对水锤非稳定流工况进行计算分析可以得出以下结论：结合设计要求，各设计建议能满足近期供水和远期供水能力的要求。

一、近期供水方案

管网中普通排气阀和缓冲排气阀桩号为:

在桩号0+500、1+658.957、40+000处安装箱式双向调压塔，水泵出口出的缓闭止回阀的总关时间采用120s,阀门快关时间采用10s，快关角度采用70度，而缓冲闭合的流速采用0.3m/s时，全段输水管道水锤升高的压力值在管道自身能够承受的安全范围内，输水管道水锤的降压效果非常显著；调节水泵出口处缓闭止回阀不同的快慢关时间和不同的角度，对于输水管道水锤升压影响不大；输水管道的运行压力安全可靠，有效的防止输水管道水锤压力的升高达。

二、远期供水方案

管网中普通排气阀和缓冲排气阀桩号同近期：

在桩号0+500、1+658.957、40+000处安装箱式双向调压塔，水泵出口出的缓闭止回阀的总关时间采用120s，阀门快关时间采用10s，快关角度采用70度，而缓冲闭合的流速采用0.3m/s时，全段输水管道水锤升高的压力值在管道自身能够承受的安全范围内，输水管道水锤的降压效果非常显著；调节广一水泵出口处缓闭止回阀不同的快慢关时间和不同的角度，对于输水管道水锤升压影响不大；输水管道的运行压力安全可靠，有效的防止输水管道水锤压力的升高达。

三、最佳方案的总结

根据设计计算的结果，各设计建议应能满足两种供水能力的要求。故可以采用远期供水方案作为最佳的水锤防护方案。出于安全考虑并且为满足近远期供水要求，在各单管上分别安装调压塔，水锤防护效果更佳。广一水泵厂在水锤的计算时：采用调压塔泄压的值等于其所在桩号处的稳态运行的压力减去该点管道中心线的标高再加10。

四、最佳方案中需要采用设备的数量及参数

淮南市引大别山优质水源工程输水管道工程箱式双向调压塔的数量和规格如下：

近期方案中采用的设备数量及参数

远期方案中采用的设备数量及参数

五、研究成果总结

在长距离压力输水系统中，能够引起管道水力瞬变的原因是复杂而多变的，断流弥合水锤防护的问题是多起伏长距离供水管道水锤防护防护最主要的问题之一。发生断流弥合水锤时，由于水锤波的多次重复叠加，如果控制不好，将会引起压力升高，对于管道的运行是非常危险的。所以，管道断流弥合水锤的防护问题对于管道的运行安全至关重要。

广一水泵厂对长距离输水工程中所应用的水锤防护设备（设施）性能进行了探讨，重点通过对箱式双向调压塔性能的研究，提出长距离压力输水管道采用箱式双向调压塔进行水锤防护研究的方案是十分可行的；并结合金鸡沙安全供水工程供水管线和淮南市引大别山优质水源工程供水管线两个长距离输水工程实例，进行水锤计算，分析和总结，取得了一定的进展。

1、在多起伏供水管道中，由于管线起伏大且突变点较多，管道内的压力在运行中变化较大，水利条件不好，如果此时处于停泵水锤时，管网容易发生负压，如果负压值超过水汽化的极限条件，引起液体汽化，产生水柱的分离同时形成水锤的升压，而多处水锤的重复叠加后，引起压力极具增大。因此，进行水锤的计算应充分利用断流水锤数学模型，即在停泵水锤的计算过程中，应该按断流计算，计算精度高，防护措施的安全系数比较高。

2、箱式双向调压塔结构比较简单，且不需要经常维护，工作安全，用于在长距离水锤的防护效果较为显著。具有充水及泄水缓冲的功能，在供水系统中，如果发生突发事故，广一管道泵停止快速向供水管道中注水，降低水柱分离现象的发生，防止水锤升压。

3、水锤分析的研究是工程筹备前期必要的工作，特别是长距离供水工程，对管道产生的水锤需要进行分析计算，利于提出更加经济有效水锤的防护措施。由于各种泵站参数、运行工况、管线布置等条件的不同，在设计时必须通过进行事故停泵水锤分析计算来确定。

4、对金鸡沙安全供水工程供水管线和淮南市引大别山优质水源工程供水管线两个工程进行了水锤防护方案计算。提出了长距离多起伏输水管道系统水锤防护的主要措施：

金鸡沙安全供水工程供水管线通过在管道合适位置处安装箱式双向调压塔，在指定粧号处安装微排气阀及复合排气阀，使管道中的水锤升压都降至安全承压范围之内，且调节广一水泵出口处缓闭止回阀不同快关、慢关时间以及不同角度均对输水管网的压力影响比较小，输水管道压力运行安全稳定，能够有效防止输水管网水锤的升压。

淮南市引大别山优质水源工程供水管线通过在管道合适位置处安装箱式双向调压塔，使管道中的水锤升压都降至安全承压范围之内，且调节水泵出口处缓闭止回阀不同快关、慢关时间及不同角度均对输水管网的压力影响比较小，输水管道压力运行安全稳定，能够有效防止输水管网水锤的升压。

具体工程要具体分析，对于长距离多起伏压力供水管线采用箱式双向调压塔具有较好的水锤防护效果。根据实际的工程案例，计算、分析发生水锤的现象，得出最理想的水锤的综合防护措施，减少水锤危害，使管道能够安全稳定的运行。

六、建议

1、伴有水柱分离的水锤是水锤常见分类中危害最大的一种，通过广一水泵厂多年的研究，对它的掌握还是不够透彻完整，在实际工程应用中遇到的问题更是数不胜数。因此，对断流弥合水锤进行进一步的研究是一个非常重要的方向。

2、箱式双向调压塔的唯一不足表现在补水方面，由于它一般高度在2-5m左右，所以箱体的水表面积不大，如果供水管线出现负压，同时塔内的水箱向管道注水，注水体积是否满足水柱在分离处“分合”中出现的最大空腔水量。如果不能满足，部分空气进入管道，就会形成二次水锤现象。所以，箱式双向调压塔最主要的缺陷就是补水水量问题,需要进一步的完善设备。

3、对于常用的水锤防护设备，要根据工程情况，联合应用达到最佳防护效果。例如目前工程界常用的优化防护设施组合方案为：（扬水泵站）两阶段缓闭止回阀+箱式双向调压塔+恒速缓冲排气阀；（重力流）减压恒压阀（或分段水池）+箱式双向调压塔+末端阀门缓冲关闭。

4、输水工程中研究合理的调度和水力过渡过程控制措施，尤其是充水、停泵、起泵情况要有严格完善的操作规程，避免操作不当引发水锤事故。

总之要使防护措施更加经济合理，更科学的主动控制水锤过程，对于工程实践来说具有很大的意义和实际应用价值。

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