囊。输配水技术与设备。
水锤预防工程实例应用。王。挺。
重庆水司设计院，重庆４００
摘要：远距离输水工程中易发生多处水柱分离并造成断流弥合水锤危害，在这种泵站管路设计中，应作全面的水锤电算分析并提出综合防护措施。结合重庆市茅山峡系统工程实例分析。
关键词：水锤分类；断流弥合水锤；水锤防护；止回阀；
水锤又称水击。是水（或其他液体）输送过程中，由于阀门突然开启或关闭、水泵突然停车、骤然启闭例如２００年５月成都猛追湾双林路口因关阀水锤。
使ｄｎ１主供水管道爆裂，附近千米大街被淹，积水阻断交通，同时将爆管处附近一个小区淹没，积水深达１米。给交通和人民生活造成巨大损失。
又如２ｏ０年２月重庆丰收坝水厂茄子溪货车站附近ｄｎｉ伏流溪主输水管道由于停泵水锤爆管，造成附近农田淹没。给当地农业造成很大损失。
众所周知，水锤对输水管道的危害很大。尤其是长距离多起伏高扬程管道，其水锤防护难度最大。近年来。
我国长距离输水工程逐年增多，其中笔者所处重庆市属于山地城市，高扬程、多起伏输水系统居多。如何对高扬程、多起伏的输水管道进行有效的水锤预防是设计人员亟需解决的问题。
．产生水锤的原因。
导叶等原因，使流速发生突然变化，同时压强产生大。
幅度波动的现象。水锤是在突然停电或者在阀门关闭太快时，由于压力水流的惯性，产生水流冲击波，就象。
锤子敲打一样，所以叫水锤。水流冲击波来回产生的力，有时会很大，从而破坏阀门和水泵。水锤效应”是指在水管内部，管内壁光滑，水流动自如。
当打开的阀门突然关闭，水流对阀门及管壁，主要是阀门会产生。
一。个压力。由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是水力学当中。
的“水锤效应”，也就是正水锤。在水利管道建设中都。
要考虑这一因素。相反，关闭的阀门再突然打开后，也会产生水锤，叫负水锤，也有一定的破坏力，但没有前者大。
水锤可引发供水管道爆管、产生大面积停水、水质污染以及破坏管道周边环境、构筑物等危害。造成企业和人民生命、财产损失。
．１按产生水锤的原因可分为：关（开）阀水锤、启泵水锤和停泵水锤。
＿２按产生水锤时管道水流状态可分为：不出现。
水柱中断与出现水柱中断两类。前者水锤压力上升值△ｈ通常不大于水泵额定扬程ｈｒ或水泵工作水头ｈ０
称正常水锤；后者当水柱再弥合时，水锤压力上升值。
较高，常大于ｈｒ或ｈ０，是引起水锤事故的重要原因，故称非常水锤。
．水锤防护措施。
预防水锤是一个系统复杂的工程。首先规划设计。
中，供水管网中根据地形地貌进行高低压分区，主输水管线布置时，减少管路布置的陡峭度，尽量布置平。
缓管路，应考虑尽量避免出现峰点或坡度剧变，在管。
千米大街被淹现场。
２城镇供水ｎｏ．
路中各峰点安装可靠的排气阀，避免产生弥合水锤。
在设计良好的管路系统中，所产生的气体一般会随水。
输配水技术与设备。
流进入管道末端排出或通过管道中的排气装置排出管道，消除气囊。通过管道进行管网系统平差计算，在流速过高的管段增加管道直径、壁厚可降低输水管道的流速一定程度上降低水锤压力。停泵水锤的大小主要与泵房的几何扬程有关，几何扬程愈高，停泵水锤。
值也愈大。因此，应根据当地实际情况选用合理的水。
泵扬程。泵房设计时考虑安装安装水锤消除器管道中的水锤压力通过开启的水锤消除器泄掉，即利用管道本身的压力为动力来实现低压自动动作，即当管道中的压力低于设定保护值时，排水口会自动打开放水泄压，以平衡局部管道的压力，防止水锤对设备和管道的冲击。在泵站附近或管道的适当位置修建双向调压塔，，双向调压塔的水面高度应高于输水管道终点接收水池的水面高度并考虑沿管道的水头损失。
调压塔将随着管路中的压力变化向管道补水或泄掉管路中的过高压力，从而有效地避免或降低水锤压力。这种方式工作安全可靠，但其应用受到泵站压力和周边地形的。
限制。其次在供水管材选用上，选用优质先进管材：焊接钢管，球墨铸铁管，ｐｃ管等。在施工过程中所有管道的安装必须严格执行《给水排水管道工程施工及。
验收规范》钢管安装管子的椭圆度不应超过０．０
为管内径），在管节的安装端不得超过０．０壁厚在５ｍｍ以上的钢管，其端部应开３０－的坡口。管子对口前，应将焊接的坡口面及内外管壁１０＿范围内的铁锈、泥土、油脂等赃物清除干净，除锈等级为ｓｔ３级。在焊接上，填缝金属的组织应成颗粒状，外表。
呈整齐鱼鳞状，不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。管径大于ｄｎ８时，应采用双面焊；管壁超过６ｍｍ时，电焊不得少于两层，在焊接一层以前，必须清除上一。
层的焊渣和碎屑。与阀门等设备连接的法兰应与其工作压力，开孔尺寸完全一致，法兰盘上螺栓孔中心位置的偏差为孔径的５％。
球墨铸铁管安装：管道及管件下沟前内、外工作。
面应修整光滑，有裂纹的管及管件不得使用。管道直。
线安装，宜选用管径公差组合最小的管节组对连接，接口环向间隙均匀，承口间纵向间隙不应小于３ｍｍ
一。般隋况下，管道承口为迎水方向，插口为出水方向。
当安装坡度较大时，可根据现场具体情况固定承口方向始终向上。沟槽回填：管道施工完毕经检验合格后，沟槽应及时回填。
回填要求分层压实、对称均匀回填。管区（沟槽底至管顶以上１．ｏ范围内）禁止采用推土。
鬻警。霪多。
篓。机等大型机械进行回填。管顶严禁使用重锤夯实。
水压试验前，除接ｉ：：管道两侧及管顶以上回填高度不应小于０＿５米；试验合格后，应及时回填其余部分；管道两侧和管顶以上５０ｏ范围内的回填材料，应由沟槽两侧对称运人槽内；其它部位回填应均匀运人槽内，不得集中推入。
管道沟槽位于路基范围内时，管顶以上２５ｃ范围内回填土表层压实度不应小于８７％对铸铁圆形管道，其它部位压实度不应小于９０％对钢制管道其它部位。
压实度不应小于９５％
最后在厂站运行使用中注意开关阀水锤对管路影。
响。启泵时：排除管道空气，使管道充满水后再开启水泵。
凡是长距离输水管道的隆起处各点应设置自动排气阀或设置充水设施。当水泵必须在空管启动时，可采用分阶段开阀启泵方式。先将水泵出口阀门打开。
蝶阀可先开管道上其余阀门全部开启；然后启动水泵。待管道充满水后再将水泵出。
水口阀门全开或开到所需的角度。新投运管道，第一次送水，或者停运较长时间的管道重新送水时，开泵前一定注意排气，或者说有气体的出路，先减小流量缓慢的送，最后再开全阀门大流量送水。
停泵时：给水管中的水在断电后的最初瞬间，主。
要靠惯性以逐渐减慢的速度继续向水池方向流动，然后流速降到零。管道中的水在重力水头作用下，又开始向水泵倒流，速度由零逐渐增大。由于管道中水的流速变化，从而引起水锤现象的发生。
防止措施：安。
装缓闭逆止阀一般要求停泵后５ｓ内应关闭阀门的８０％以上。总之对水泵机组及供电设施要经常检修、维护，确保水泵机组正常工作，在检修水泵时，要先开备用泵后停检修泵，正常停泵时，实行闭阀停泵。
．工程实例。
实例一：重庆井口水厂磨盘丘加压站高压出水至。
调节池主输水管线长度１２ｋ管径ｄｎ１输水量ｌ４万立方米／１３水泵扬程１０５米，加压站泵房标高２６０米，目标调节池标高３４０米。其中约３ｋｍ管道布置于２２０米标高处，管道实际运行压力约１．４属于典型的长距离多起伏高扬程管道。为保护管道安全运行，防范水锤影响。
在磨盘丘加压站高压管道上分出的２．２
万立方米／日茅山峡系统。其中在茅山峡一级加压站。
标高３３０米处设置１００立方米调节池。作用类似双向。
调压塔。城镇供水。
输配水技术与设备。
豳ｌ ５０静音止露阗ｄｎｓ镇。供。
水。２１９铜管 １６
图１止回阀组大样图。
管。前回到关闭位置，可以大幅度的减少水初始回流的量。
对于流入双向调压塔的正向流有：
流出双向调压塔的逆向流有。
及水头落下高度，水锤力是由重力加速度等叠加计算。
的，减少的回水量等于减少重力，而回落高度短减少了形成惯性的时间相对也减低了速度，于是可以防止。
水锤的形成或减少水锤的破坏力。
．结论。式中ｑｐｌ流人、流出调压塔的流量ｍ３／重。
力加速度ｍ／ｓ水锤产生的原因是多样且复杂的，在工程实际中需要对水锤切实分析。根据不同的情况采取不同的措施解决不同的问题。水锤的预防需从规划设计，ｐ调压塔内泄流或注水后的水深，㈤；
ｔ调压塔内原水深，㈤。
根据双向调压塔工作原理，调压塔的泄压值为最大使用压力，当瞬时压力超过泄压值时，开始泄压；当出现负压时，开始注水。这就避免了水锤的发生。
实例二：茅山峡系统是往歌乐山供水系统，起点接磨盘丘高压水，地形标高２６０米，通过中间二级泵站加压至高位调节池５５５米，主输水管线长度ｌｌｋ管径ｄｎ５也属于长距离多起伏高扬程管道。为保护管道安全运行，防范水锤影响。
在一级加压站与二级加压站之间设置止回阀。停泵瞬间，止回阀阀芯在弹簧或其它辅助装置的作用下因双端受力平衡需要提。
系统施工，管理运行抓紧每个环节，才能有效消除。
水锤危害。参考文献。
１］中国市政工程东北设计研究院，长安大学主编。
城镇供水长距离输水管（渠）道工程技术规范．北京：中国计划出版社，２０
２］杨玉思，李树军，辛亚娟．长距离大管径重力流输配水管道水锤防护方法**．给水排水。
作者通联。北京市自来水集团“漏损控制措施节能量核算方法”通过评审。
０１３年１２月１２日，北京节能环保中心组织召开“北京市自来水集团漏损控制措施节能量核算方法”的专家评审会。北京市自来水集团总工程师刘永康，科技开发部负责人及相关人员参加了评审会。
会上，北京市自来水集团汇报了近年来漏损控制工作的成效及其节能量计算方法。评审专家经过讨论一致认为，管网漏失控制和压力调控是供水企业节能降耗的有效措施，符合供水行业特点，具有科学性和可操作性，每年检漏节约的水量乘以供水单耗可以认定为措施节能量。该核算方法的认定为集团统计漏损控制措施的节能量提供了重要的方法依据，从而确保集团能顺利完成市***“十二五”期间下达的节能目标，对推动供水行业节能降耗工作也具有借。
鉴意义。４城镇供水ｎｏ．
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