1、近年來,由于水資源的短缺和人們對水資源的浪費,越來越多的長距離輸水工程出現(xiàn)在人們的視野中。而在長距離輸水工程中由于輸水管線距離長、高程變化大,水錘一旦發(fā)生,將有嚴重后果。同時,水錘現(xiàn)象的發(fā)生也越來越頻繁,亟待人們解決。因此,積極研究水錘現(xiàn)象有著重要的現(xiàn)實意義,對水錘現(xiàn)象進行預測、防護可以確保供水工程的安全性、可靠性。
　　 本文以長距離輸水管路水錘計算和防護措施為研究對象,闡述了水錘基本模型及其特征線數(shù)值解法,分析了長距離輸水管

2、路的特點和水錘特性,介紹了調壓塔、空氣閥、緩閉蝶閥和普通止回閥等一系列水錘防護設備的的構造、原理和優(yōu)缺點,建立了各種防護措施的數(shù)學模型和電算方法。
　　 Matlab與其他語言相比,具有強大的數(shù)據(jù)處理功能和圖形輸出功能,結合水錘電算的特征線法和管路中的各種邊界條件,利用Matlab進行水錘計算,可以直觀清晰的看到水錘計算和防護的結果。以Matlab為平臺,對各種設備的邊界條件進行建模、編程,利用特征線法,編寫水錘計算程序,用以模

3、擬水錘發(fā)生時的動態(tài)情況。結合一些實例,通過計算機數(shù)值模擬計算,進行長距離輸水管路水錘的計算和防護措施有關問題的分析研究,得到以下結論:
　　 長距離輸水管路由于輸水管路長、高程起伏變化大,管路易產生負壓和斷流現(xiàn)象,而且負壓范圍大,斷流空腔地點多,水錘危害嚴重。水錘計算和防護措施布置設計更復雜。因此,長距離輸水管路著重防止管路負壓,尤其是防止斷流空腔和斷流彌合水錘。
　　 水錘計算和防護措施設計要遵循可靠性第一、有效性和經

4、濟性原則。無論是調壓塔還是空氣閥,其布置和參數(shù)設計應按上述原則,根據(jù)長距離輸水管路的特點和水錘特性,逐步優(yōu)化。
　　 長距離輸水管路水錘防護應采取綜合防護措施,提高防護設備的可靠性和有效性。水泵出口設置止回閥,管路首段若發(fā)生較大負壓必須布置單向調壓塔,根據(jù)管路布置情況,進行水錘優(yōu)化計算和布置單向調壓塔,管路沿線設復合式空氣閥,并在調壓塔和空氣閥處安裝超壓泄壓閥,這種綜合防護措施能夠大大提高可靠性,是防止長距離輸水管路空腔和斷流彌