浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点.pdfVIP

浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点

浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点

摘要：为了深入了解长距离重力流输水管道的压力特点，并且为

该类管道的以后更好的运用提供建设性意见，我们在这里采用将重力

流输水不同类型分开论述的方式，分析了承压重力流输水管道在运行

输送水时的特点及结构原理，最后通过对工程的重力流输水管道水锤

压力的分析，让大家对长距离重力流输水管道体制的运行原理及影响

因素有更进一步的了解。

关键词：重力流；水击；排气阀；恒速减压阀

由于气候条件和经济发展的影响，供水不足问题一直制约着我国

许多大中型城市。人们的正常生活和社会经济的发展都离不开水源，

所以为了解决水资源匮乏问题，长距离调水工程慢慢受到了社会大众

的重视，许多地区已经开始制定调水方案并付诸实施。近几年来，为

了满足缺水城市的水资源供应，各地都兴建了许多长距离重力流调水

工程。随着调水工程的兴起，供水工程系统的安全隐患也随之产生，

所以为了安全供水，我们要加强长距离重力流输水管道的安全管理，

消除供水过程中的安全隐患。本文就是通过对长距离重力流输水管道

的压力变化特点进行分析探究后，为输水系统的正常运行以及准确计

算管道即时压力提供科学有效的理论依据，方便设计者设计出更完善

的供水方案。此外，进行管道压力特点分析对于供水系统的安全管理

也有十分重要的作用。

一、重力流输水的分类

根据水力学的重力流输原理，我们将供水系统的重力流输水分成

1/6

浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点

了以下两类。

明渠或者暗涵均可以划分为第一类无压流输水，而另一类是承压

流输水一般而言指的也是暗涵。所谓的无压流输水就是在输送途中不

产生水压，类似与自然界的河水流态。无压流输水在输水过程中流速

的缓急完全取决于地形的陡峭程度，渠道的坡度决定了水流的坡度。

无压流输水的供给目的地一般都是开阔的蓄水池、水库等无压力且足

够大的储水地。承压流输水在输水过程中则主要依赖于动水压力和静

水压，它的输送原理和水泵加压输水也有差别。但用承压流输水方式

进行供水的时候，水需要流经暗管，进入管道后就形成了压力，压力

的大小与输送管道的长短呈长相关。因为承压流输水管的压力由静水

压和动水压力组成，所以在水力坡度与地势一致时，动水压力就不存

在，只剩下静水压；当停止输水并保持管道中的水充盈状态，此时管

道末端的静水压力最大。由于承压流输水输送的水压力很大，所以这

种形式的供水可以直接提供水到城市供水网或者高处建筑物。

二、重力流输水的特点

由于重力流输水有节约能源、操作便捷、成本低、投入少等好处，

所以该供水方案成立当前最佳的供水选择。但是重力流输水也存在自

身的局限性，在地势平坦的地区就不能实现重力输水，一定要在有一

定地形高度差的地方才能实行。在重力流输水供水过程中，目标供水

地的不同对地势的要求也不一样，例如城市供水管网的用户过多，需

要的压力也随着增加，这就需要较为陡峭的地势才能产生足够大的压

力，保证城市供水管网的水资源供应。

2/6

浅谈长距离重力流输水管道中的压力特点

重力流输水系统要想顺利完成输水工作，必须依赖与地形地貌，

只有足够的高度差才能保证水资源的正常输送。在这里我们将重力流

输水和水泵加压输水进行比较，看出它存在一些局限问题：①重力流

输水在输水的时候首要的限制因素就是地形，在地势平坦的平原区，

重力流输水就不能使用；②水泵加压输水主要是由电产生动力供水，

故管道的选取比较自由，但是重力流输水管道路径的选择受到地形的

约束；③承压重力流输水管在供水的时候不稳定，因为水管末端的静

水压不受人为控制，如果压力过大很容易引起水管破裂，阻碍城市居

民的正常水供应；④重力流输水系统中输水的主要动力是地形的高度

差，该因素是由地形客观决定的，所以一旦供水的来源和给水的目的

地确定下来后，水位压力差和流量就随之固定，基本不能再进行调节，

当给水目的地需水有变化的时候，重力流供水系统则不能满足其需

求；⑤当需要将重力流输水和水泵加压输水结合使用的时候，压力差

是最大的问题，只有两端的压力相等时才能连接在一起，这对供水也

产生了局限。

三、长距离重力流输水管道中压力特点