长距离重力流输水工程关阀方案优化研究

某长距离输水工程采用重力流输水方式,部分管段最大静水头483.0 m,是较为少见的高水头输水工程.为提出合理、高效的关阀方案,用特征线方法建立水力过渡过程数值模型,对线性关阀方案、两段折线关阀方案和三段折线关阀方案进行研究,并在寻优得到的三段折线上选取部分点,分别利用B-Spline插值、Spline插值和Bezier...     

“V”形管线布置的长距离输水工程关阀水锤及防护研究

针对"V"形长距离、高落差的重力流输水工程中的关阀水锤问题,文中以吉林省某供水工程为背景,采用特征线法,建立了包括管道、阀门在内的全系统水力过渡过程数学模型,通过数值计算,模拟工程关阀时的管道水锤,并提出了防护关阀水锤的方法。通过3种不同关阀方案的对比分析,最终确定较优的阀门关闭时间为300 s。文中研究成果为保障工程运行安全提供了依据,也为同类重力流供水工程的关阀水锤防护和设计提供了借鉴和参考。     

长距离重力流输水管道关阀水锤防护措施分析

以柳州市古尝河原水输水工程为例,分析了长距离重力流输水管道关阀水锤保护措施。通过HAMMER V8软件对原水有压重力流长距离输水管道系统运行进行模拟,计算和分析了系统末端的关阀水锤,得出关阀水锤的解决方案以及水锤防护措施和建议。     

长距离重力流输水管路水锤压力数值模拟

长距离重力流输水管线距离长、支线多、落差大,当突然关闭末端水厂阀门管线时会产生破坏性较大的水锤压力,因此,分析水锤特性并采取合理的水锤防护措施,对于保证输水工程的可靠性和降低管路工程造价具有重要意义。以某输水工程为例,建立输水管路水锤压力数学模型,用于研究末端水厂关阀引起的管路压力和水锤压力变化规律。结果显示,管路末端水厂阀门在无水锤防护措施工况下同时关闭,水锤压力沿线逐渐上升,末端易产生水锤高压。依据数值模拟结果,采用空气阀、超压泄压阀等水锤防护措施,可减小管路末端关阀水锤压力,保障输水系统的安全运行。研究成果可为类似工程的水锤防护提供参考。     

长距离高落差重力流供水工程的关阀水锤

对长距离高落差重力流供水工程中阀门动作规律进行了研究,分析了关阀的水锤特性,运用特征线法推导了在已知阀门关闭规律时管道首相水锤压力的解析公式以及在已知管道控制压力时阀门最快直线关闭规律的解析公式,并结合数值计算对公式的正确性进行检验。结果表明:推导出的首相水锤压力解析公式和水锤直线关阀规律解析公式计算均与数值计算结果吻合较好,精度较高,可为高落差重力流供水工程的管道设计及运行调度提供参考。     

大落差重力输水工程关阀控制对水锤防护效果

为了解决我国某城市输水工程因管线长、落差大而发生水锤破坏的问题,通过不同防护设备性能比较,结合水力瞬变计算和水锤方案比选最后得到合理的水锤防护方案。结果表明,在长距离大落差重力流输水工程中,以空气阀为基础防护措施,合理设置超压泄压阀动作值和管道末端控制阀关阀时间可有效保证管道运行安全。在关阀时间过长的输水工程采用分阶段关阀可在满足水锤防护规范前提下,有效节省关阀时间,利于操作管理。     

某长距离供水工程的开关阀过渡过程模拟及优化

为了研究先降后升形长距离重力流输水工程中的开关阀水锤问题,以吉林省长白朝鲜族自治县供水工程为算例,采用特征线法建立了全系统水力过渡过程数学模型,并通过数值计算模拟工程开关阀时的过渡过程,并提出了防护水锤的开关阀的方法。根据工程特点,针对开关阀的工况各提出了的3种不同方案,经过对比分析,发现关阀水锤的最大内水压力出现在管道最低点,且随着阀门关闭时间的增加而降低,而开阀水锤的压力随开阀时间的增长而减小,但影响不大。综合比较,得到较优的阀门开阀时间360s、关阀时间为300s。文章成果为工程的运行安全提供了支撑,且为类似工程的设计和管理提供了参考。     

多水位多流量多关阀点重力流输水管道关阀水锤研究

以东南某山区县城预建重力流输水管道为例,选取水库水位、管道流量和关阀点为变量,得到了12种运行工况,模拟了这些工况在多种关阀时长下的水力过渡过程,分析了三个变量对关阀水锤的影响,并对每种工况提出了水锤防护建议。结果表明：水库水位的影响不能一概而论;管道流量越大,水锤造成的影响一般也越大;关阀点的位置对于水锤的影响极大,适当延长关阀时长并增设排气阀可消除水锤带来的影响。研究旨在通过工程实例说明重力流关阀水锤的复杂性,进而建议水锤分析的工况应尽可能全面,尤其是要注重分析多关阀点下的工况。     

重力流输水管道关阀水锤仿真计算与防护

文章以保德县引黄灌溉工程为例,对引水管线重力流水锤计算工况及参数确定的基础上,进行了重力流输水管道引水阀关闭水锤的仿真计算。为此,设计单位提出了采用蝶阀的技术方案。此外,为有效消除重力流输水管道引水阀关闭水锤,还必须加强排气阀、蝶阀的设备选型以及水柱分离的防护。     

长距离重力流输水系统的联合阀组水力控制研究

针对长距离重力流输水工程中因调节阀的启闭操作产生的正、负水锤问题,本文利用特征线法和水锤波传播理论,结合工程实例,分别对采用末端阀控制、在线阀控制以及在线阀与末端阀联合控制等水力控制方案开展了数值模拟与对比分析。结果表明：采用在线阀与末端阀联合阀组控制方案可有效解决在线阀控制方案中下游管道的负压问题,同时相较于末端阀控制方案,在线阀下游近99 km管道的最大正压降低了15.0～18.6 mH₂O。基于联合阀组方案的控制优势,优化设计了调节阀的关闭时间与方式,提出在线阀的关闭时间宜适当小于末端阀,且宜采用线性或先快后慢的两阶段关阀方式;优化后的联合防护方案不仅保证了管道沿程无负压,而且进一步抑制了在线阀下游管段的水锤正压,极大地降低了管道投资,为类似工程的水力控制方案提供重要参考。     

乡村供水工程效益的定量分析

为了便于计算乡村供水工程的经济效益，使得乡村生活供水工程的经济效益得到具体评价，本文进行了效益分类并给出了它们的定量公式。     

重锤式蝶阀的应用

1技术原理重锤式蝶阀由蝶阀本体、液压联动旁通阀、重锤、释放装置、手动油泵（或电动油泵）、齿条传动油缸及电子控制等部分组成（见图1）．由油泵的压力油输入齿条传动油缸，经活塞上齿条推动蝶板主轴上的齿轮旋转来开启蝶板，并将同轴上的重锤举至高点．重锤上的棘爪通过释放装置上的锁锭轴锁锭；锁锭轴的固定，由电磁铁和支托装置来控制．当事故发生时，由于电子控制部分的动作，电磁铁断电，锁锭轴失去控制，在重锤的自重作用下脱扣绕轴旋转，使蝶阀自动关闭．该蝶阀的油压系统，利用二段节流来控制蝶阀的关闭速度，开始时关闭速度较快…     

大型调水工程上、下游水量与供水成本分摊方法

科学合理的水价对于大型调水工程的良性运行至关重要,水价的主要影响因素是水量和投资,而水量分摊方法及供水成本分摊方法直接影响调水工程沿线水价的确定。介绍了输水损失在水量分摊中的应用和按照折算水量进行供水成本分摊方法的应用,并对水量分摊和投资分摊从数学的角度对公式的线性问题进行分析讨论;再用数据进行模拟,最后分析得出水量分摊方法和成本分摊方法存在的问题;定性的指出水量和投资在大型调水工程中的趋势变化问题,最后对确定单方水供水成本的分段及分区间给予相关的建议。     

关阀过程中管内瞬变流一二维数值模拟对比

应用动网格技术对输水管内不同关阀速度时的瞬变流进行了二维数值模拟,并将其计算结果与经典一维特征线法计算结果进行了对比,探讨了关阀速度、进口压力水头、管径三个主要因素取值不同对两种方法计算结果相对偏差值的影响。算例结果表明:两种方法计算结果在阀前管段的最大偏差值约10%,而阀后管段的最大偏差值可能接近100%;与阀门距离越远该偏差值越小,这种衰减趋势在5倍管径距离范围内尤为明显,但对于阀后管段,即使在与阀门10倍管径距离处,该偏差值仍可能为10%以上;关阀速度或进口压力水头越大,该相对偏差值越大;而管径越大,该相对偏差值越小。     

东深供水工程矩形渡槽优化设计及受力分析

结合东深供水改造工程，采用混合离散变量优化方法，对钢筋混凝土矩形渡槽结构进行了优化设计，确定了满足基本设计条件的矩形渡槽方案，利用三维有限元技术，并考虑桩土相互作用规律。全面分析了矩形渡槽结构在动，静荷载作用下的整体受力性能，分析结果表明，矩形渡槽槽身在板件相交处应采取渐变过渡，以减小应力集中；在渡槽线路拐弯的地方，应加大纵向约束，以提高渡槽结构的抗震能力，三维有限元技术和基于解析法的优化设计方法相结合。能有效解决渡槽这一空间结构的设计计算和受力性能分析问题。     

三峡船闸六闸首输水阀门运行方式优化

针对三峡船闸五闸室泄水运行中存在的问题,通过数模计算分析和原型调试研究,在维持现有运行方式大体不变的条件下,采用实时监测到的箱涵出口与下游引航道水位差,确定与之相适应的动水关阀小开度控制阀门运行的方法,较好地解决了六闸首阀门枯水期不能正常关至小开度从而造成闸室超泄偏大和汛期枢纽下泄流量较大时人字门不能按程序正常开启的问题,给出了适应于不同下泄流量下的六闸首阀门动水关闭参数,可保证在通航流量范围内,五闸室泄水时均无须动用辅阀,提高了通航效率。     

闸站结合泵站前池流态优化

为了优化闸站结合泵站运行时的前池流态,消除不良流态的影响,采用物理模型试验和数值模拟相结合的方法,分析了不良流态发生的原因。提出了多种优化整流方案,研究了其整流效果,构建了由带通水孔的导流墙、Y型导流墩和沿流向导流坎所形成的组合式整流措施。数值模拟发现,带通水孔的导流墙能够有效缩小并上移导流墙后回流区,再借助Y型导流墩和沿流向导流坎的整流作用,能使前池水流均匀顺直地进入进水池,较好地解决了因横向流速产生的偏流问题。研究结果表明,该组合式整流措施使得进水流道进口流速均匀度由86.30%提高到了93.46%,进水池两侧轴向流速偏差度由原来的12.63%下降为3.47%,整流效果显著。研究成果可为类似泵站工程流态改善提供参考。     

一种新型流量分段关闭装置的设计

采用液压集成设计,拐点开度既可机械液压控制,也可电气液压控制,实现了流量的机械分段关闭和电气分段关闭,两者互为冗余、互不干扰,有效地提高了流量分段关闭装置的可靠性和精确性,可应用于各种需要流量分段关闭的控制系统。     

高水头小流量电站引水系统方案优化研究

高水头、小流量、长引水线路的电站,引水工程作为小型水电站的重要组成部分,其可靠性在设计中应予以足够的重视.本文通过对三个方案进行比较,最后确定采用全隧洞引水放案.该方案不仅能够切实保证工程安全可靠运行,且对环境保护和水土保持有利.