长距离重力流输水管线水锤计算及防护研究_张雷.pdf

第３４卷第１期水资源与水工程学报Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１

２０２３年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ＆ＷａｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂ．，２０２３

ＤＯＩ：１０．１１７０５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－６４３Ｘ．２０２３．０１．１４

长距离重力流输水管线水锤计算及防护研究

１，４２３３２１，４

张雷，李明，佟继有，张海丽，王勇，郝伯瑾

（１．黄河水利委员会黄河水利科学研究院，河南郑州４５０００３；２．江苏大学流体机械工程技术研究中心，江苏镇江２１２０１３；３．兴安

盟河海供水有限公司，内蒙古乌兰浩特１３７４００；４．河南省水电工程磨蚀测试与防护工程技术研究中心，河南郑州４５０００３）

摘要：为进一步研究长距离重力流输水管线的水锤现象，以兴安盟经济技术开发区工业供水工程为背景，根据一

维水锤计算基本原理，计算分析了阀门两阶段线性关闭快慢和组合关闭方式对长距离重力流输水管线水锤作用的

规律，并在此基础上研究了关阀总时间对管线水锤压力的影响。结果表明：阀门第１阶段快速关闭的幅度越大，则

管线沿程水锤压力越大；阀门同时关闭时管线水锤压力较大，交错关闭时水锤压力较小；延长关阀总时间有利于减

小管线水锤压力，该工程两阶段线性关闭最佳历时为１４００ｓ。该研究对长距离重力流输水管线的安全运行具有一

定的参考作用。

关键词：长距离重力流；输水管线；关阀水锤；线性关阀；组合关阀；水锤防护

中图分类号：ＴＶ６７４文献标识码：Ａ文章编号：１６７２⁃６４３Ｘ（２０２３）０１⁃０１２１⁃０６

Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｈａｍｍｅｒｆｏｒｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅ

ｇｒａｖｉｔｙｆｌｏｗｗａｔｅｒｃｏｎｖｅｙａｎｃｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓ

１，４２３３２１，４

ＺＨＡＮＧＬｅｉ，ＬＩＭｉｎｇ，ＴＯＮＧＪｉｙｏｕ，ＺＨＡＮＧＨａｉｌｉ，ＷＡＮＧＹｏｎｇ，ＨＡＯＢｏｊｉｎ

（１．ＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈ，ＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ

４５０００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＦｌｕｉｄＭａｃｈｉｎｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ；

３．ＨｉｎｇｇａｎＬｅａｇｕｅＨｅｈａｉＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｕｌａｎｈｏｔ１３７４００，Ｃｈｉｎａ；４．ＨｅｎａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆ

ＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｂｒａｓｉｏｎＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｔｈｅｗａｔｅｒｈａｍｍｅｒｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｉｎｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅｇｒａｖｉｔｙｆｌｏｗｗａｔｅｒ

ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅ