CN108561670A - 一种用于重力流输水系统水锤防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于重力流输水系统水锤防护系统，包括水库、输水管道及调压管；所述大坝用于挡水，形成水库，受水区位于大坝下游侧；所述大坝与受水区之间设有输水管道，重力流输水，在受水区的一侧依次设有控制阀和调压管，调压管与输水管道连通，控制阀设置在受水区与调压管之间。本发明在水力过渡过程中，末端控制阀产生的正压波通过调压管得以泄放，负压波通过调压管内水得以补充，使整个输水系统的水锤波包络线向中间压缩，减少了弥合水锤产生几率；调压管处于输水管道末端，管内水压较小，对管材耐压能力要求低，投资较低容易控制；调压管沿地面布设，相当于调压塔，结构型式简单，施工简便，维护管理容易。

Description

一种用于重力流输水系统水锤防护系统

技术领域

本发明涉及一种用于重力流输水系统水锤防护系统，属于水锤防护技术领域。

背景技术

在贵州山区，重力流输水系统一般以水库为水源，各受水区在选取时尽量利用库水位进行控制，以减少工程运行费用。

随着科学技术的发展，用于水锤消除的方式方法越来越多，但大部分都基于现有设备设施，多数以水锤泄放阀来消除高压水锤，弥合水锤预防阀来消除负压水锤。而多支管重力流输水系统中末端用水时间不统一，各支管开关阀产生的水锤相互影响，使水锤消除难度增大。另外，水锤泄放阀泄放出水为有压水，需增设消能设施，否则会对泄水口周边设施的安全造成影响。随着水利行业的发展，水锤泄放阀近几年得到了比较广泛的应用，但设备的性能、操作方式、管理者的能力都对重力流输水系统的稳定运行造成影响。

在现有技术中，调压塔是输水管道系统中最好的水锤防护设施，结构简单，管理简单，但受限于其建设高度和建设投资，不能很好的应用于中小型水利工程输水管道系统。气压罐也是一种较好的水锤防护设备，但单个投资较大，有一定的管理难度，其在多支管重力流输水系统中大量应用难度大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于重力流输水系统水锤防护系统，该用于重力流输水系统水锤防护系统能够有效的应对山区地形，不受项目管理者能力限制，并能有效的抑制水锤危害。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种用于重力流输水系统水锤防护系统，包括水库和大坝；所述大坝设置在水库的一侧，在大坝的另一侧设有受水区；所述大坝与受水区之间设有输水管道，在受水区的一侧依次设有控制阀和调压管，调压管与输水管道连通，控制阀设置在受水区与调压管之间。

所述调压管沿地面铺设。

所述调压管的总高度为1.2倍的接管点静水头。

所述输水管道在静水条件下为U型管。

本发明的有益效果在于：

1.在水力过渡过程中，末端控制阀产生的正压波通过调压管得以泄放，负压波通过调压管内水得以补充，使整个输水系统的水锤波包络线向中间压缩，同时减少了弥合水锤产生几率；

2.调压管处于输水管道末端，管内水压较小，对管材耐压能力要求低，投资较低容易控制；

3.调压管沿地面布设，相当于调压塔，结构型式简单，施工简便，维护管理容易。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1-水库，2-大坝，3-输水管道，4-调压管，5-控制阀，6-受水区。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示，一种用于重力流输水系统水锤防护系统，包括水库1、输水管道3和调压管4；所述大坝2用于挡水，形成水库1，受水区6位于大坝2下游侧；所述大坝2与受水区6之间设有输水管道3，在受水区6的一侧依次设有控制阀5和调压管4，调压管4与输水管道3连通，控制阀5设置在受水区6与调压管4之间，即调压管4设置在输水管道3的末端，控制阀5之前。

所述控制阀5设置在输水管道3上。

所述调压管4沿地面铺设。

所述调压管4高于水库1的水位高程。

所述调压管4末端设置通气帽进行简单防护。

所述调压管4的总高度为1.2倍的接管点静水头，使整个输水管道3在静水条件下为一U型管。

所述受水区6为灌溉水池或水厂。

当控制阀5关闭时，所述调压管4内的水位与水库1内的水位一致。

进一步地，以关闭阀门和开启阀门为例(即控制阀5)，说明该水锤防护方法的原理和效果：

下游侧阀门关闭，此时阀门前端会产生正水锤压力，水锤压力沿输水管道3向上游传递，当压力波传递至调压管4时，压力波在此处反射，有逆向升压波变为正向降压波，传递回下游，当降压波传递至阀门前端时，可有效缓解水锤压力的上升；阀门关闭时，上游侧水流在惯性作用下向下游流动，当压力传递至调压管4时，调压管4内水位上升，存储一部水体，减轻下游的水锤压力。

下游阀门开启，阀门前端会产生负水锤压力，负压沿输水系统向上游传递，在调压管4处发生发射，变为正水锤传回至阀前，改善阀前负水锤压力，不至于产生液柱分离及汽化现象；阀门开启过程中，负水锤传至调压管4，管内水体向下游管道补给，缓解水锤压力的降低。

优选的，大坝2用于挡水，形成水库，受水区6位于大坝2下游侧，且大坝2与受水区6之间设有输水管道3，采用重力流输水，在受水区6的一侧依次设有控制阀5和调压管4，调压管4与输水管道3连通，控制阀5设置在受水区6与调压管4之间。

Claims (4)

1.一种用于重力流输水系统水锤防护系统，包括水库(1)和大坝(2)，其特征在于：所述大坝(2)设置在水库(1)的一侧，在大坝(2)的另一侧设有受水区(6)；所述大坝(2)与受水区(6)之间设有输水管道(3)，在受水区(6)的一侧依次设有控制阀(5)和调压管(4)，调压管(4)与输水管道(3)连通，控制阀(5)设置在受水区(6)与调压管(4)之间。

2.如权利要求1所述的用于重力流输水系统水锤防护系统，其特征在于：所述调压管(4)沿地面铺设。

3.如权利要求1所述的用于重力流输水系统水锤防护系统，其特征在于：所述调压管(4)的总高度为1.2倍的接管点静水头。

4.如权利要求1所述的用于重力流输水系统水锤防护系统，其特征在于：所述输水管道(3)在静水条件下为U型管。