长距离输水工程弥合水锤防护措施研究

为选择合适的弥合水锤防护措施，针对长距离重力有压力流输水的特点，建立了水力暂态条件下空气阀数学模型，并采用Bentley Haestad Hammer软件对某长距离输水工程进行了弥合水锤模拟计算。计算结果表明：不设空气阀、布设复合式进排气阀与布设防水锤空气阀3种工况下瞬态升压分别为157.0，200.6 mH2O及40.0 mH2O，对应升压比分别为3.75，5.62及1.93；不设空气阀与布设复合式进排气阀条件下均发生了弥合水锤，最大空腔体积分别为350 L和775 L，而布设防水锤空气阀可有效避免弥合水锤；3种工况条件下只有防水锤空气阀升压最低，最大水锤升压较不设空气阀条件下降74.5%，且整体波动最为缓和。通过对3种工况条件下空气阀进排气体积及压力变化情况进行比较分析，可知工况2与工况3空气阀组进排气量差值为2 198~5 558 L，最小压力相差-0.05 ~0.01 MPa，最大压力相差0.38 ~0.89 MPa；工况2空气阀在管线末端检修阀关阀过程中发生了剧烈的进排气体积变化，叠加了关阀水锤，而工况3空气阀在整个计算过程中进排气体积变化较为缓和，气体体积流量及水压峰值得到了有效控制，可以认为防水锤型空气阀是弥合水锤的有效防护措施。