考虑泥沙颗粒影响的长距离供水工程单向塔水锤防护

摘要：

长距离供水工程的安全稳定运行离不开水锤防护,然而传统的水锤计算模型和分析方法忽略了泥沙颗粒影响.该研究基于浆体水锤波速公式和管路当量摩阻公式构建特征线方程进行数值计算,并通过水库-管道-阀门系统(RPV)关阀水锤试验的压力数据进行模型验证;结合单向塔边界数学模型,探究了泥沙颗粒参数对某工程输水管路单向塔水锤防护效果的影响.结果表明:无防护掉电时,含沙工况下泵后的降压波幅值更大,较清水多出1.22 m;含沙水管路沿线的最小内水压力均低于清水,差值最大为1.18 m.采用清水单向塔防护方案,除部分颗粒参数条件外(含沙量<10 kg/m3,颗粒直径=0.01 mm),含沙管路沿线均会出现负压;其内水压力最小值随着颗粒直径和含沙量的增大而减小,最低可达-2.41 m.在给定的颗粒参数范围内,提出满足工程防护需求的含沙水单向塔防护方案,其塔高较清水方案需要提高4 m.相关研究成果可为高含沙流域长距离供水工程的水锤防护设计提供一定的参考.

关键词：泥沙、输水管路、数值计算、瞬变流、特征线法、水锤防护、单向塔

所属期刊栏目：39

分类号：TV674(水利枢纽、水工建筑物)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：84-91