摘 要：水锤的大小与水锤波的波速成正比。即水锤波速愈大，在同样水流速度变化的工况下，水锤就愈大，即压力变化也愈大。水锤波在系统起到很重要的作用。在理论的情况下，机械波(此时即压力波)在水中传递的速度为1450m/s。在实际当中，该波速要小于理论值，它与管道的弹性有关系，管道弹性越强波速则越小。在钢管中一般为800-1200m/s。在砼管中一般为600-800m/s，在塑料管中则为250-500m/s，管径越大，波速则越慢。管壁越厚，刚性越强，波速就越快，反之则波速越慢。
关键词：输水管道 水锤分析 排气阀 

［摘要］介绍了输水管道输送水的过程中引起水锤的几种原因，以及产生水锤的初步分析计算，以便进行泵壳、管道、支墩的强度计算，以及选配管道、阀件，复核管道的稳定性，选择水泵出口阀门型式、关阀程序。后提出几种防护措施供选择，以消除输水过程中水锤造成的破坏。水锤又称水击。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。长距离输水工程应进行必要的水锤分析计算，并对管路系统采取水锤综合防护计算，根据管道纵向布置、管径、设计水量、功能要求，确定空气阀的数量、型式、口径。本工程管线全长20Km，管径为DN1000mm和DN800mm，管道材质为球墨铸铁，壁厚分别为13.5mm和11，7mm，设计流量为13.2x104m3/d。输水管道沿线地势起伏较大，高程为8-60m。

2.水锤分析

2.1 计算软件 计算软件采用美国肯塔基大学SURGE2000软件。该软件为*边界条件全，实践性强的软件系统。成功应用于世界各地。

2.2 水锤简介

2.2.1 分析条件

1.根据输水管道的工况条件，91视频看看簧色在做水锤分析时是按照大设计流量的工程进行计算；

2.91视频看看簧色在选择空气阀时遵循了以下原则：进气量的计算按照水锤的计算条件，仅做参考；微量排气量的计算按照大设计流量计算；空气阀安装的位置及间距91视频看看簧色是根据地流量工况和水锤的计算结果两者综合考虑后，提出的设置方案。
 2.2.2 水锤说明

   水锤的定义，参照国内成熟的理论：在压力管道中因流速剧烈变化，从而在管路中产生一系列急骤的压力交替变化的水利撞击现象称为水锤现象。此时液体显示出它的惯性和可压缩性。 需要指明的是因流速的变化而长生的压力变化，其传递形式是以机械波的形式传递的。

水锤的约克夫斯基公式:

△H=△V×C/g

其中： △H  表示压力升高 △V  表示水流速度的变化率 C 表示水锤波的波速 g 表示重力加速度      上述公式基本上解释了水锤，即压力波，产生的原因和影响其大小的因素。 水流速度的突然变化，即是产生水锤的根本原因。只要水的流速发生变化，系统压力必然发生变化。 水锤的大小与水锤波的波速成正比。即水锤波速愈大，在同样水流速度变化的工况下，水锤就愈大，即压力变化也愈大。水锤波在系统起到很重要的作用。在理论的情况下，机械波(此时即压力波)在水中传递的速度为1450m/s。在实际当中，该波速要小于理论值，它与管道的弹性有关系，管道弹性越强波速则越小。在钢管中一般为800-1200m/s。在砼管中一般为600-800m/s，在塑料管中则为250-500m/s，管径越大，波速则越慢。管壁越厚，刚性越强，波速就越快，反之则波速越慢。 根据上述的理论公式，91视频看看簧色可以简洁地得到以下结论： 减缓水在系统中的流速变化，降低机械波的传递速度。系统中因事故工况而产生的压力变化就会减弱，水锤就 得到控制。 停泵水锤的特点：在供水系统中，工程人员厂遇到的水锤工程狂是所谓“停泵水锤“。可能出现的工况为：

a.试运行时，单泵运行关停水泵引起压力波动。

b.正常运行时，人为事故停泵，单泵或多泵。

c.系统突然停电。

    由于水泵的突然关停，水泵之后的管道内，会出现压力下降。水锤波会快速向水流相同的方向传递。到达终点后(或终点阀门，或者水池，或者管网)水锤波会返回，返回的压力波会使水泵后的管道的压力升高。压力波遇到止回阀的阻挡后，会继续返回，在管道中进行阻尼振荡，慢慢平稳在静水压线上。 如果在开始的压力下降中，压力下降至负10m左右时，水会出现冷沸现象。在实际当中，91视频看看簧色看似水断流了，水柱被拉断。当压力波返回时，该管段处的水由气迅速转变成液态水，压力会集聚升高，便是常说的水柱弥合现象。这样的水锤在实际当中破坏性大，被称为“非常水锤”。

2.2.3 空气阀的选择

1.关于空气充水排气量的计算：

    首先，空管充水的流速应当到控制，否则会产生正向水锤，可能威胁管道的安全。这也是不提倡所谓“高速”、“快速”等商业推广的原因所在。其次，空管充水不能单单依靠空气阀来控制。而是水泵控制，管线隔离阀门等各种运行方式的综合作用。相对来说，在控制充水速度的同时，利用简单的公式，几乎均可以通过手算或者软件计算出阀门的位置及口径。

  2. 正常排气量的复核：

    正常有压水流的状态中，气泡有的是游离状，气泡不明显，不凝聚，水水流流动；再有，便是一段水，一段气的流动，这种工况存在时间短，属较为的工况。 气泡的形态主要取决于管道内流速以及管道的粗糙系数。那么气泡能够移动的临界速度为：

Vc-----临界流速 θ-----管线坡度 g-----重力加速度 D-----管线直径

   如果水流的速度大于临界流速，则在这一段管线内空气泡不会滞留，会被水带走，因此管线中间或两个临近的高点可以不全设安全阀。同时，水流速接近临界流速，气泡可能越不离散，而越明显。 3.爆管进气量复核： 主要依据Hazen-Welliams公式进行进气量复核：

其中：     Qburst-----爆管所需补充流量 S-----管线坡度 D--

       水锤计算及防护是长距离压力输水管道设计中的一个重要技术问题。正确分析和计算压力管道水锤并采取适当的防护措施,对提高压力管道的设计水平、降低工程投资、确保系统安全运行具有十分重要的意义[1]。在长压力管道输水系统中,闸阀的启闭将造成管道中流速和压力的突变。