汕尾供水工程输水管道水力计算及调流阀的参数选定

文章介绍了汕尾供水工程的输水管道水力计算过程，在此基础上对输水管线末端的调流阀的流量、过阀水损进行计算，最终确定调流阀的合理运行方案。计算结果表明，在丘陵平原地区，尽管输水管线的弯头及附属建筑物较多，汕尾供水工程初步计算可取沿程水头损失的15%作为局部水头损失的值。通过计算调流阀在不同工况下需要的过阀水损，得到对应的阀门开度，可以确定其流量-开度关系曲线，使调流阀在工程运行期间发挥合理的调流、调压作用。本文章可以为同类型引调水工程及其调流阀的设计提供参考。     

贵州山区输水管道局部水头损失计算方法探讨

针对贵州高原山地地区地形条件较复杂,管线走向蜿蜒曲折、起伏较大,按沿程水头损失的5%～10%进行局部损失计算,容易出现富裕水头较小、输水建筑物布置不满足要求等问题。以塘坎上水库输水管道水头损失计算为例,结合长距离输水典型工程水力分析成果进行论证分析。结果表明:地形条件复杂、管线拐弯点多且角度大的输水工程,管道局部水头损失占沿程水头损失的比例远大于10%。实践设计时,应结合工程布置和建筑物结构,选择科学方法进行分析,确保计算结果更贴近实际,为工程顺利施工建设和功能效益发挥提供重要技术支撑。     

四方井水库供水工程变更方案规划论证与设计计算

针对四方井水库宜春城区供水工程供水范围发生变化、供水管线需调整等问题,分别从水厂需水量重新分配、输水管线布置、输水管道管径选择、沿程水头损失计算和管道承受压力复核等方面,对原批复输水管线方案进行了详细论证分析和优化调整。变更方案充分结合供水工程特性和沿线实际现状,在满足管道可靠输水基础上,实现了水资源的优化配置,节省了工程投资,做到了因地制宜。图1幅,表5个。     

玻璃钢管承插式接头局部水头损失系数探究

文章以某大型输水工程为例,利用伯努利方程原理和工程观测段多年实际监测数据资料,对该输水工程局部水头损失系数进行了初步确定;然后通过对比分析水库上下游水位实测值和倒虹吸全段水头损失水力计算结果,进一步验证了局部水头损失系数的准确性与可靠性。结合该输水工程玻璃钢管承插式接头实际情况和已有文献资料,最终确定0.0032-0.0045为该水利工程局部水头损失系数的最佳取值范围。     

多目标长距离输水管道系统调压设计探讨

归纳总结长距离输水管道系统中常用的调压方案和措施,分析其适用情况。以河北省南水北调配套工程某输水管线为工程实例,根据工程现状存在问题进行调压设计,经综合比选确定调压方案,通过在管线末端增设旁通管、增大水头损失,满足配水井水位要求,使得输水管线系统在小流量供水工况下运行正常。     

无压流隧洞渐变段局部水头损失系数计算的创新方法研究

在长距离无压输水隧洞设计计算过程中，往往很难准确把握渐变段局部水头损失的大小，这就为实现精准输水设计增大了难度。为了探寻一种无压输水隧洞不同尺寸渐变段的局部水头损失系数的计算方法:过流面积比法，根据渐变段两个断面之间的水流能量方程，依托水工模型试验，应用“四点法”分别对于渐变段4个测点的水位、流速进行测试，利用局部水头损失的测算观测数据，分别采用比拟法、面积比法、直接法计算得出隧洞渐变段局部水头损失系数，与现行标准、文献进行相互对比，分析得出实用性与相关性，并得到结论认为，过流面积比法作为一种创新方法，具有一定的实用价值，为解决类似流态的渐变段局部水头损失系数计算提供借鉴。     

贵州山区长距离输水管道局部水头损失计算分析

山区长距离输水以管道为主,在工程前期阶段设计工作中,管线局部水头损失通常按沿程水头损失的5%～10%考虑,但在已建或在建的工程实践中发现,施工图阶段的局部水头损失往往大于前期设计中按该比例估算的局部水头损失,进而引起输水建筑物结构型式或布置调整,造成工程建设投资增加。选用贵州山区几条典型已建和在建长距离输水管道的水力计算成果,将其与实际结果对比分析后得出:①当输水管径为0.5～1.6 m、流速为0.8～1.6 m/s时,局部水头损失占沿程水头比例为3%～20%;地形条件复杂的区域,比例甚至可达到60%左右。②为使输水建筑物布置更加科学合理,减少后期设计中出现较大变更,使工程总投资整体可控,在输水管道前期设计中,考虑局部水头损失应综合分析管材、管径、管道布置、地形地貌等因素的影响。     

TBM隧洞衬砌渐变段局部水头损失研究

输水隧洞是水利水电工程中最为常用的一种水工建筑结构。随着TBM掘进施工的普及,沿线情况复杂多变,隧洞衬砌厚度沿线随其不同,洞径亦沿线变化,不可避免地出现渐变段,洞经变化段会产生局部水头损失。采用数值模拟方法对隧洞洞径收缩段的局部水头损失进行了研究,主要内容包括:不同收缩段角度对局部水头损失系数的影响;不同洞径比对局部水头损失系数的影响。计算得出不同收缩段角度、不同洞径比下局部水头损失系数值,为TBM隧洞衬砌渐变段设计计算提供参考。     

长距离大口径多起伏重力输水工程的水锤防护研究

在城市建设飞速发展过程中,输水工程等民生工程也越发多,因而输水管线安全运行也随之受到关注,其中输水管线水锤防护研究是长距离输水工程安全中尤为重要的一部分。长距离大口径多起伏重力流输水管线的主要特点为管线及阀门等附件口径大、管线距离长、地形高低交替起伏多、流量大,较于一般重力流输水工程管线的而言,其自身特性更为复杂。文章是以国内某输水工程为实例,在建立水力过渡过程模型基础上,依次对不同关阀时间、增加不同水锤防护设备方案进行模拟,选择合适的水锤防护方案。通过多方案对比发现,采用末端关阀并设置单向调压塔和超压泄压阀结合的方案,可降低管线事故停运的水锤波动,有效保证供水安全。     

长距离输水工程输水能力复核问题探究

长距离输水工程是实行调水、补水以解决水资源短缺或改善枯水期水环境的调(引)水工程之重要组成部分。常常由于设计时未能充分考虑地形地貌和土地开发利用实际情况,导致实际输水流量与设计输水流量存在较大差异,则需要对其实际输水能力进行复核。该文提出复核长距离输水工程输水能力、计算实际输水流量的方法,并以广州市三涌补水工程的输水系统——东圃泵站和环城干线管道为例,分别复核泵站初设、管道初设、管道施工3种工况的输水能力。复核计算结果表明,泵站初设、管道初设、管道施工3种工况的输水流量分别为6. 02 m3/s、5. 15 m3/s、4. 30 m3/s,与原设计的输水流量5. 775 m3/s相差愈来愈大。若再考虑阀井、阀件(排气阀、蝶阀、排泥阀)及空气阻力的作用,东圃泵站的输水流量进一步降低,这与在长虹调蓄湖实测的输水流量3. 85 m3/s基本吻合。由此可见,设计时不宜简单按相关规范将输水管道局部水头损失按沿程水头损失的5%～10%计,宜将泵站设计及输水管道设计同时进行,结合实地调查尽可能充分考虑地形地貌和土地开发利用实际情况,从而合理选择泵机机型及组数。     

湛江市鉴江供水工程海底输水管道施工设计

为提升供水工程输水稳定性与安全性,设计供水工程海底输水管道施工方案。以湛江市鉴江供水枢纽工程为例,采用预应力钢筒混凝土管作为输水管道,在该管道基础上设计管线布置与管道埋设方式,通过有效的防腐手段,实现管道外壁与内部防腐,并利用牺牲阳极保护方案,降低电化学腐蚀对输水管的产生影响;同时在输水管线上设计空气阀与控制阀,提高输水过程中对压力控制的能力,以此为基础,即可进行海底输水管道施工。通过施工仿真实验可知：该输水管道施工方案可以明显降低水头损失,且在地震荷载作用下,依然可以良好保持输水管的稳定性,因此该施工设计方案可有效改善湛江市鉴江供水枢纽工程的经济效益。     

清开供水工程输水隧洞段改造设计

本文对清开供水工程隧洞改造工程中右岸输水隧洞衬砌结构进行了复核,对原输水洞进行改造设计,并对原调压井进行封堵、疏通、加固处理.文中着重介绍了新建输水隧洞总体布置、断面型式和隧洞垂直最小覆盖厚度的设计,并进行了隧洞工程的地质分析,通过水力计算确定了水头损失和坡降线以及隧洞支护衬砌参数等.清开供水工程输水隧洞段的改造有效地缓解了清河区、开原市用水紧张状况,改善了生态环境.     

长距离供水工程管道接头局部水头损失系数取值分析

以长距离供水工程为例,结合相关资料和工程实践选取管道观测段,并对局部水头损失系数利用伯努利方程原理确定。在详细对比供水工程上下游水位实测数据与水头损失水力结果的基础上,对取值区间的准确性与合理性进一步探讨,最终提出0.0033-0.0055为局部水头损失系数的合理取值区间。     

基于InfoWorks ICM的南水北调输水隧洞建模研究

为了更好的服务运行管理,采用InfoWorks ICM软件构建北京市南水北调配套工程南干渠工程及东干渠工程输水隧洞水力模型。通过对隧洞数据的梳理、节点流量分配、糙率设置等,建立符合实际运行状态的隧洞水力模型。利用搭建好的模型,按照设计工况、运行工况分别进行模拟。设计工况下,模型计算水头线与设计水头线相差在1%以内;运行工况下,模型计算渗漏损失、水头线与实测渗漏损失、水头线相差3%;模型符合输水隧洞的实际运行状态,可为后续制定水量调度方案,提供科学、合理的依据。     

长距离分洪隧洞输水模型试验相似性研究

针对长距离输水隧洞小比尺物理模型难以满足阻力相似的问题,依托陕西省某县城分洪隧洞工程,通过对进口闸室段过流能力及隧洞段输水能力进行分别验证,实现了在小比尺物理模型上进行隧洞过流能力的试验研究。基于隧洞段内可以形成均匀流的特点,采用明渠均匀流计算方法对模型实测结果进行了计算验证。结果表明：计算流量与模型实测流量的最小差值为11.71 m³/s,最小相对误差为1.93%;基于进口闸室段距离短、局部水头损失远大于沿程水头损失的特点,控制隧洞桩号0＋099.25 m处水深为隧洞正常水深,可直接验证其过流能力,进口闸室段过流量与实测过流量最大误差不超过1.78%;在30年一遇洪水时,推荐方案闸室和隧洞的过流能力相匹配且与模型实测值基本一致,隧洞的分洪流量达到863 m³/s,较设计分洪流量800 m³/s超泄了63 m³/s,超泄流量占设计过流量的7.88%,完全满足设计要求。     

某长距离管道输水工程停泵水锤安全防护研究

长距离多泵联合运行输水管线具有流量大、扬程高等特点,当突然发生事故停泵时管线会产生水锤,对系统具有很大的破坏性。为了保证输水工程的安全运行,有必要对事故停泵后的水锤特性和相应的水锤防护措施进行分析。以某输水工程为例,运用阀门边界、空气阀边界、管道等数学模型,并结合水锤理论和特征线法,分别对采用空气阀、普通止回阀、缓闭式蝶阀及其组合等防护措施的长距离运行输水管线的停泵水锤进行计算和分析,得到了管道沿程的最大水头、最小水头线以及水泵转速和流量相对值的变化规律。通过对比发现,采用空气阀、两阶段缓闭蝶阀等水锤防护措施组合运行,可降低管路极端压力,保障输水管线和水泵的安全运行。     

二坝西干引水渠输水管线设计方案探讨

水库输水管线的优化设计是确保输水工程供水效率和水资源优化利用的基础。根据二坝西干引水渠实际情况,对二坝西干引渠输水管线方案进行分析,结果表明,该段引水管道流量大、扬程低,管材应选用管径1.2 m的球墨铸铁管,在满足供水管线正常使用和检修的基础上确定输水管线的管顶覆土厚度最小为1.5 m,为保证管道运行的安全性,管道水力计算在管道压力等级低于1.0 MPa进行。在输水管线上布设排气阀井、排水阀井、检修阀室、分水阀室、流量计井、镇墩等附属建筑物。该方案可为类似案例提供借鉴。     

大口径中途低洼型长距离输水管线水锤防护方案优选

大口径中途低洼型长距离输水管线具有口径大、中途低洼的地形、流量大、距离长、水流及时控制手段少,一旦放流后无法采取技术手段控制其流速流量等特点,在很多长输工程中普遍存在,其对于管道承压、调压设施的设计都很不利。为保证输水工程的安全运行,文章开展了对管线停运、事故关阀后的水锤特性和关阀规律的分析研究。以某输水工程为例,建立运行工况,通过多种关阀规律计算关阀水锤,确定末端相继关阀产生水锤压力波动相对较小。结果表明,通过建立运行工况分析输水管线,提出多种水锤防护方案进行优选,可有效保证供水安全。     

斐济南德瑞瓦图水电站工程输水系统水头损失计算探讨

输水系统是水电站工程重要的组成部分,尤其是对于高水头引水式电站,输水系统的水头损失计算显得更加重要。结合南德瑞瓦图水电站工程实例,探讨输水系统水头损失计算中应该注意的问题,对喷混凝土的糙率和马蹄形隧洞的水头损失计算进行了论述,为其他水电站输水系统的水头损失计算提供参考。     

不同流量下渐扩段局部水头损失数值模拟

为研究不同流量下渐扩段局部水头损失规律,选取了MIKE软件的水动力(HD)模块,对渐扩段水面线进行模拟分析,从而得出局部水头损失的水面线、流场等相关规律,并与计算值进行对比。计算结果表明:模拟得到的渐扩段沿程水面线与计算值吻合较好,且从流场图上及水位对比图中可看出,MIKE软件更能很好地模拟出局部水头损失,大大减小计算的难度和复杂程度,且能做到精确模拟。研究成果可为相关实际水利工程提供依据。