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长距离输水工程水锤分析研究与实践

宋学丹  
【摘要】: 本文是以磨盘山长距离输水工程为背景,首先阐述了建立长距离输水管线工程数据库的意义和目的,在收集大量资料和对实际运行输水管线的测量数据的基础上,建立了详细的磨盘山输水工程数据库,并且相应的介绍了各个系统的组成结构和各部分的功能,将工程数据库系统引入到磨盘山长距离输水管线中。作为工程管理的中枢系统,不论是管理软件还是分析计算软件,都可以读取数据库相关内容,实现管线资料的数字化。 本文讨论了输水管线水力工况的模拟计算的相关理论和方法,对各种端点边界条件分别进行了比较详细的阐述,从整体上分析了输水管线在设计、运行和管理上所遇到的问题。同时对磨盘山长距离输水管线进行了水力工况模拟计算与分析,因为此管线属于重力流输水管线,因此为使管线在稳态工况时不出现负压,同时使全线压力维持在较低水平,需合理布置管线消能措施。长距离输水管线关阀过快时易引发水锤,严重时导致爆管事故,因此需要建立动态水力工况分析模型对管线进行水力动态模拟,消除隐患。本文从水锤波速的理论研究出发,分别介绍水锤波速的影响因素和U形管的相关问题,并且通过实验模型加以讨论,观察实验过程中产生的现象,理论与实践相结合充分阐明了水锤的起因和防护。 最后将理论应用与工程实际相结合,通过理论上的水力计算和水锤升压值的分析,利用已有的理论解决工程实际问题,并讨论管道减压的相关方法,对于工程问题的解决起到了重要作用。


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