盱眙县城乡供水一体化建设工程浑水管线水锤防护方案研究

孙正甫 赵静

摘要盱眙县城乡供水一体化建设工程涉及规模30万m3/d淮河的取水工程，浑水管线21.5km，沿途地形高低起伏，水锤控制非常重要，选择合理的水锤防护方案是保障不同工况下系统稳定运行的前提。

关键词城乡供水 长距离输水  浑水管线水锤防护

0引言

长距离输水工程可以实现城市水资源的合理配置，长距离输水的水锤压力控制非常重要，关系到整个输水工程的正常运行和人民生命财产安全。对输水工程准确计算、分析水力过渡过程，选择安全、方便、可靠、经济的水锤防护措施的研究尤其重要，为工程保驾护航。

1水锤计算数学模型及防护途径

1.1水锤计算方法（特征线法）

水锤计算的重点包括对输水管道系统内的管道内点、管道连接水池、阀门及相关过流的元件的计算分析。通过对水锤基本方程的求解我们可以对管道系统内点的水锤进行计算，基本方程是由连续方程和运动方程联合组成双曲型偏微分方程组。进一步对偏微分方程离散化，在特征线方向可以转化为关于水锤的全微分方程，具体如下：

根据水锤分析的全微分方程转换成水锤分析中编入计算机程序的相容性方程。

同时在计算前需要确定相关边界条件，例如上游为正常运转中的离心泵、进排气阀、超压泄压阀、管路末端水池、调压塔等边界条件。

1.2 常规水锤防护途径

美国水锤专家马丁提出，输水管路中会呈现出六种不同的气液两相流状态，气体以气囊的形式存在在压力管道中，水流动中由于管道坡度、管壁粗糙度不一及通过弯管、管径变化等因素影响产生分散聚合现象，产生气囊中压差的改变，管道压力随之变化。……