管道輸水工程水力防控及水力過渡計算模型參數(shù)敏感性分析.pdf

1、隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，大型梯級泵站管道調(diào)水工程越來越多，其在解決水資源時空分布不均勻的問題上發(fā)揮了重大作用。然而，管道調(diào)水工程在水力過渡過程中，受制于閘閥啟閉、機組啟動及事故停泵等外在因素的影響，導致管道內(nèi)部水流流態(tài)發(fā)生改變，進而引起管道內(nèi)部壓力的急劇變化，嚴重時會導致管道爆裂、機組損壞甚至引發(fā)水淹泵房危及人員生命財產(chǎn)安全。因此對于泵站管道輸水的水力過渡過程進行理論分析，并采用適當?shù)墓こ碳胺枪こ谭雷o措施，為保障工程安全輸水意義重大

2、?？紤]到影響管路水力過渡過程壓力變化的參數(shù)眾多，對水力過渡計算模型的不同參數(shù)對輸出結(jié)果的敏感性進行分析，辨明模型輸入不同參數(shù)對于最大水錘壓力大小影響程度，可為實際工程設(shè)計中提供一定參考。
　　本文以濟南市臥虎山水庫梯級泵站調(diào)水工程為背景，基于特征線法對梯級泵站調(diào)水工程事故停泵不利工況、重力流輸水工況進行模擬分析，提出對應(yīng)的安全輸水的防護措施;并采用局部敏感性、全局敏感性分析方法，對管道輸水工程水力過渡計算模型參數(shù)敏感性進行理論分析

3、。主要從以下4部分內(nèi)容開展相關(guān)研究:
　　(1)針對梯級泵站中的單級泵站事故停泵開展水錘防護研究。通過對各單級泵站事故停泵最不利工況進行模擬分析，提出了在沿程管路設(shè)置空氣閥+水錘泄放閥+兩階段關(guān)閉泵后閥防護措施，保證事故停泵時沿程管路壓力不超過設(shè)計承壓值、不發(fā)生液柱分離、水泵機組不發(fā)生過大倒轉(zhuǎn)速。
　　(2)針對梯級泵站事故停泵開展級間水位協(xié)調(diào)防護研究。通過選取代表性各級泵站事故停泵組合情景進行模擬分析，對不同情景時停止其他

4、泵站運行的停泵響應(yīng)時間和停泵順序進行了研究，以防止事故停泵時調(diào)節(jié)池漫頂或吸干。
　　(3)基于調(diào)節(jié)池以支路形式與主干管連接的重力流管道輸水工況進行水錘防護研究。結(jié)合工程設(shè)計特點對不同開關(guān)閥時間、干管與調(diào)節(jié)池連接形式進行研究，采取不同輸水方案進行模擬對比分析，提出了輸水開閥水力控制過程的輸水防護方案。
　　(4)基于水錘計算的基本微分方程對管道水力過渡計算模型進行了局部和全局的敏感性分析。從管道瞬變流的運動方程和連續(xù)性方程出發(fā)