1、長(zhǎng)距離重力流輸水管路長(zhǎng)距離重力流輸水管路水錘壓力數(shù)值模擬水錘壓力數(shù)值模擬NumericalSimulationofWaterHammerPressureinaLongDistanceWaterGravitationalTransptationPipeline學(xué)科專業(yè)：水利工程研究生：蔣琳琳指導(dǎo)教師：高學(xué)平教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一二年十一月摘要長(zhǎng)距離重力流輸水管線距離長(zhǎng)、支線多、落差大，當(dāng)突然關(guān)閉末端水廠閥門管線則產(chǎn)生破壞性較大的水

2、錘壓力。分析水錘特性、采取合理防護(hù)措施，可保證輸水工程的可靠性，也能降低管路的工程造價(jià)。本文結(jié)合某輸水工程，建立輸水管路水錘壓力數(shù)學(xué)模型，研究末端水廠關(guān)閥引起的管路壓力變化，分析管路水錘壓力變化規(guī)律，確定管路最大壓力及發(fā)生位置。通過(guò)對(duì)管路不同數(shù)量的閥門進(jìn)行同時(shí)關(guān)閥研究，確定沿程所有閥門同時(shí)關(guān)閉為輸水工程的最不利工況。依據(jù)無(wú)防護(hù)措施下所有閥門同時(shí)關(guān)閉的數(shù)值模擬結(jié)果，采用空氣閥、超壓泄壓閥作為該輸水管路的水錘防護(hù)措施。研究了所有閥門需要關(guān)閉

3、時(shí)，不同關(guān)閥時(shí)間、關(guān)閥方式對(duì)管線水錘壓力的影響。（1）無(wú)防護(hù)措施末端關(guān)閥數(shù)值模擬計(jì)算。根據(jù)輸水管線布置方案，研究發(fā)生水錘現(xiàn)象的各種工況，確定輸水管路末端關(guān)閥為主要研究對(duì)象。對(duì)不同數(shù)量閥門同時(shí)關(guān)閉的水錘壓力進(jìn)行計(jì)算，分析輸水管線水錘壓力變化規(guī)律，分析管線典型斷面上的水錘壓力過(guò)程，確定最大水錘壓力及其發(fā)生位置。（2）輸水管線水錘防護(hù)措施研究。根據(jù)無(wú)防護(hù)措施下關(guān)閥的最不利工況數(shù)值模擬結(jié)果，提出水錘防護(hù)措施，對(duì)超壓泄壓閥的數(shù)量和界限壓力參數(shù)進(jìn)行

4、優(yōu)化，確定水錘防護(hù)選定方案。（3）末端水廠同時(shí)關(guān)閥時(shí)，關(guān)閥時(shí)間對(duì)管線水錘壓力影響研究。在管路設(shè)置防護(hù)措施下，末端水廠同時(shí)關(guān)閥，關(guān)閥時(shí)間采用900s線性關(guān)閉，管路最大壓力較小，沿線無(wú)負(fù)壓。（4）末端水廠關(guān)閥順序?qū)芫€水錘壓力的影響研究。各水廠自下游至上游依次關(guān)閥，管線水錘壓力小于自上游至下游依次關(guān)閥。各水廠自下游至上游依次關(guān)閥與所有水廠同時(shí)關(guān)閥相比，沿線管路最大壓力有一定降低。如果錯(cuò)開沿線閥門的關(guān)閉時(shí)間，建議采用自下游至上游的順序關(guān)閥，關(guān)