离心泵变频调速在长距离输水工程中的应用与研究

介绍了南水北调大兴支线工程输水管道系统,特别是在处理水锤现象和保证安全输水方面的应对措施。对整个输水系统建立数学模型,阐述数学模型在供水系统瞬变流数值计算中的应用,对比离心泵启动及停止瞬态过程中工频与变频的变化对整个系统安全运行的影响,并提出了大兴支线输水工程过渡过程计算分析结果。通过建立合理的数学模型和设置边界条件,可有效解决供水系统瞬变流产生的问题,保证输水管道系统的安全稳定运行,为长距离输水工程设计及运行管理提供参考依据。

长距离输水管道工程超大跨径托管桥方案比选研究

输水管道跨越沟渠、河道、山谷常采用桁架跨越、拱桥跨越、悬索跨越、斜拉索跨越等形式,但各种跨越形式均存在一定的问题。文章介绍准东供水工程长距离输水管道跨越渠道采用变截面连续钢箱梁桥,最大单跨跨径150m,为国内规模最大的同类型托管结构,其设计荷载为1.8m直径有压输水管,每延米水管及满管水重与3车道汽车满载相近。通过对悬索桥、拱桥、混凝土连续梁桥及变截面连续钢箱梁桥四种桥型从施工工期、经济性、抗震性能及抗风性能等多方面进行综合分析,最终选择了受冬期影响最小(施工期最短)且造价最低的80m+150m+80m变截面连续钢箱梁桥方案。输水管桥具有大跨径、窄桥面、风荷载大等特点,文中介绍的设计理念、计算方法、施工方案,可为类似工程提供借鉴。

长距离重力流输水管线水锤计算及防护研究

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1400 s。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。

引汉济渭长距离湿陷性黄土输水隧洞支护措施研究

对于穿越湿陷性黄土地层的输水隧洞,其围岩的湿陷性变形会破坏隧洞围岩的稳定性。为了分析黄土隧洞湿陷性变形对隧洞不同支护方式的影响机制,本文以引汉济渭二期咸阳塬隧洞工程为例,选取典型湿陷性黄土隧洞断面,建立三维有限元模型,通过计算并分析应力云图,得出不同支护方法对顶拱中心、底板中心、侧墙的最大位移值,找出适合湿陷性黄土隧洞的支护方式。研究结果表明:与单独的混凝土衬砌支护相比,混凝土衬砌+型钢拱架、混凝土衬砌+格栅拱架、混凝土衬砌+型钢拱架+格栅拱架三种支护方式均可起到较好的效果,混凝土衬砌与锚杆共同支护的效果一般,甚至拱脚部位破坏更为明显;不同数量的超前管棚支护效果不同,超前管棚数量越多,围岩稳定性越好。

基于路径熵的长距离输水系统脆弱性研究

为定量分析长距离输水系统的脆弱性,综合运用图论和信息熵理论,建立长距离输水设施系统脆弱性计算模型。首先,根据输水系统拓扑结构网络图,分析长距离输水系统特征,阐明输水系统脆弱性产生机理;其次,依据水流不确定性,提出输水系统路径熵概念,定义最大路径熵,计算相对路径熵,表达输水系统脆弱度;最后,运用深度优先算法(DFS)对节点按离水源距离由近到远进行分层排序,借助序贯方法逐层逐点对模型进行求解。工程案例表明:该输水系统整体脆弱度为0.237 7,可靠性高;节点14脆弱性最小,脆弱度为0.047 0;脆弱度大于0.500 0的节点有6个,应重点监控并优化。本方法为长距离输水线路设计和确定重点监控对象提供决策支持。

典型长距离调水工程冬季冰凌危害调查及分析

以某长距离调水工程为研究对象,基于原形观测资料分析渠道冬季冰情发展规律和存在的冰凌问题。介绍了渠道和建筑物布置特点、不同冬季气象特点和冬季输水运行方式,分析了流冰期、封冻期、开河期的冰情现象,不同年份和空间上的冰情分布特征,总结了长距离输水渠道冰情生消演变的基本规律。基于典型冬季渠道出现的特殊冰凌灾害,列举了冰塞、泵站前池水位下降、分水口流量降低、仪器设备读数失真、渠道衬砌冻胀等冰凌影响事件,分析了气象条件、水力条件和工程布置特点对冰凌危害出现的影响。从调度、工程措施出发,在不同冰期阶段,针对不同渠道和建筑物位置,提出集防、拦、扰、捞、排一体化的冰凌防护措施,为长距离输水工程冬季冰期安全高效运行提供技术保障。

钢塑复合管在长距离输水工程中的应用

为了对长距离输水工程中常用的各种管材的特点、水力性能、造价等多方面进行综合比较分析,以北京延庆平原区地表水供水工程为设计实例,详细分析了钢塑复合管在长距离输水工程中的水力性能及优势。并介绍了钢塑复合管的分类及其性能特点。结合理论公式推导,得出了长距离输水管材的糙率与管路沿程损失的关系式,最终得出钢塑复合管在继承钢管优点的同时,还具有糙率小、防腐性能优良、水力性能好等优点,可以推荐为长距离输水工程的优选管材。

调节阀在长距离输水工程消能调流中的应用

结合北京市已建的长距离重力输水工程,介绍了调节阀的设计选用情况,论述了设置消能调流设施可有效防护水锤保障输水管路安全,并对管道工作压力进行合理分段,分析了常规措施与采用调节阀消能调流的优缺点,阐述了调节阀的应用现状和选用技术要求。采用特征线法进行数学模拟计算,通过计算分析结果表明,调节阀可方便地调减流量,消减富余水头防护水锤并节约投资。

基于遗传程序的南水北调中线水面线计算

目前南水北调中线水面线的推算采用传统恒定非均匀流公式,糙率等水力参数需根据实际情况,定期复核并进行修正,缺乏灵活性。结合中线调度实际,建立了基于遗传程序设计的渠道水面线计算模型,利用遗传程序自动拟合渠段上游节制闸闸后水位与下游节制闸闸前水位、输水流量的非线性关系,从而实现在闸前常水位控制模式下不同输水流量的水面线推算。经在南水北调中线干线工程典型渠段的试用表明,建立的基于遗传程序水面线计算模型灵活性强、拟合精度高、操作方便,具有较高的实际应用价值。

不含调压室的长引水管道水电站小波动稳定分析

具有长引水管道的中小型水电站,设置调压阀、爆破膜等调压措施后对大波动过渡过程中的内水压力变化和转速上升均能有较好的控制,但对机组的运行稳定性并无改善。通过假定水流为刚性水体,推导长距离输水管道系统理想水轮机下小波动微分方程组系数矩阵及其特征方程系数,根据Routh-Hurwitz稳定性判据,分别讨论了Tw和Ta以及PID调速器参数对小波动稳定域的影响,从而合理整定调速器的参数,保证小波动稳定。

南水北调中线工程PCCP及暗涵输水系统空气阀型式研究

南水北调中线工程惠南庄—大宁段采用2排4 m直径的PCCP管,为大口径长距离管道输水系统,其运行工况复杂,压力变幅大,应充分考虑长距离大型有压输水管道发生破坏性水锤事故的多样性及其特点。针对工程特点着重对空气阀型式、布置等进行分析论证,确保压力输水系统安全、可靠,减少维修,节约运营成本。

长距离输水管道规划方案探讨

长距离输水管道由于管线长,同时受地形和水质条件的影响,管道在输水过程中将会存在较多问题,特别是在水质欠佳的条件下。在工程规划时,必须充分考虑这些影响,否则将会影响管道的正常输水。该文以内黄县小农水项目补源引水管道工程为例,对长距离输水管道的规划进行探讨,提出具体的规划方案和措施,为类似工程的规划设计提供参考。

长距离重力流压力输水工程水锤防护设计探讨

随着城市用水规模不断扩大,长距离输水工程日益增多,水锤引起的爆管严重影响了长距离压力输水工程安全。为解决李家河水库输水工程因管线长、地面起伏大而发生水锤破坏可能性的问题,进行管道分段、阀门选择、运行控制等多种措施综合设计,并采用特征线法进行数值模拟计算,有效保障压力输水工程安全。提出长距离重力流压力输水管道水锤防护需从工程手段、技术措施、运行管理等多方面分析,综合制定水锤防护方案,消除水锤对工程安全的影响。

长距离输水工程中管路进排气设计

根据国内外对有压输水管道气水两相流的最新理论研究和实验成果,对进排气阀的结构原理进行分析,论述长距离有压输水管路进排气阀的选型设计问题。

长距离有压输水系统防水锤设计探析

以辽宁省大伙房水库二期工程为研究背景,在对长距离有压输水工程中水锤现象产生的原因进行分析的基础上,提出了设置2座单向调压塔和6座双向稳压塔防止水锤效应发生的思路和方法。

市政供水工程中长距离输水问题探讨

结合工程实例对长距离输水工程中的系统设计、管材选择、水锤防护等方面进行了阐述。

万家寨引黄北干线输水工程调流调压阀应用技术

研究了万家寨引黄入晋北干线长距离输水工程管道水击压力防护控制技术。研究了管道控制设备对管道压力设计的影响,以及改变调流调压阀特性以适应长距离输水管道水击压力上升要求。通过研究,不仅提出了水击压力的防护措施,而且大大减少了工程投资。

新疆YL河BA干渠工程矩形槽设计关键技术研究

长距离输水干渠工程矩形槽能否安全运行,对工程本身及周边建筑物的运行安全有着重大的影响。通过介绍BA干渠工程矩形槽段的设计关键技术,为类似工程的规划设计提供借鉴。

双护盾全断面掘进机止水新工艺

针对双盾构TBM掘进预制管片衬砌的止水问题,本研究结合我国的传统工艺提出了用中国水利水电科学研究院研制的新型止水材料GBW嵌缝的止水新工艺。从工程应用的实践看,GBW具有便于施工、止水效果好、造价低等特点。因此,与其他止水方式相比,GBW止水新工艺具有极大的优越性,该技术的成功应用,对于长距离引水隧洞工程的安全运行,意义重大。

长距离输水系统串联多阻抗调压室的水锤防护效果

结合某长距离、大流量输水工程,系统分析了单阻抗调压室和串联多阻抗调压室两种布置情况下阻抗孔径对水锤防护效果和最低涌浪的影响。结果表明:单阻抗调压室防护方案下,通过改变调压室阻抗孔径可降低水锤压力,提升调压室最低涌浪,有效减小调压室占地面积;相比于单阻抗调压室防护方案,串联多阻抗调压室的防护效果更佳,可提高管线最小压力和最低涌浪,显著减小调压室总面积,且主、辅调压室均存在最优阻抗孔径。