管道輸水工程水力防控及水力過渡計(jì)算模型參數(shù)敏感性分析.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，大型梯級(jí)泵站管道調(diào)水工程越來越多，其在解決水資源時(shí)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(jī)組啟動(dòng)及事故停泵等外在因素的影響，導(dǎo)致管道內(nèi)部水流流態(tài)發(fā)生改變，進(jìn)而引起管道內(nèi)部壓力的急劇變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管道爆裂、機(jī)組損壞甚至引發(fā)水淹泵房危及人員生命財(cái)產(chǎn)安全。因此對(duì)于泵站管道輸水的水力過渡過程進(jìn)行理論分析，并采用適當(dāng)?shù)墓こ碳胺枪こ谭雷o(hù)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(duì)水力過渡計(jì)算模型的不同參數(shù)對(duì)輸出結(jié)果的敏感性進(jìn)行分析，辨明模型輸入不同參數(shù)對(duì)于最大水錘壓力大小影響程度，可為實(shí)際工程設(shè)計(jì)中提供一定參考。
　　本文以濟(jì)南市臥虎山水庫(kù)梯級(jí)泵站調(diào)水工程為背景，基于特征線法對(duì)梯級(jí)泵站調(diào)水工程事故停泵不利工況、重力流輸水工況進(jìn)行模擬分析，提出對(duì)應(yīng)的安全輸水的防護(hù)措施;并采用局部敏感性、全局敏感性分析方法，對(duì)管道輸水工程水力過渡計(jì)算模型參數(shù)敏感性進(jìn)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(duì)梯級(jí)泵站中的單級(jí)泵站事故停泵開展水錘防護(hù)研究。通過對(duì)各單級(jí)泵站事故停泵最不利工況進(jìn)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(hù)措施，保證事故停泵時(shí)沿程管路壓力不超過設(shè)計(jì)承壓值、不發(fā)生液柱分離、水泵機(jī)組不發(fā)生過大倒轉(zhuǎn)速。
　　(2)針對(duì)梯級(jí)泵站事故停泵開展級(jí)間水位協(xié)調(diào)防護(hù)研究。通過選取代表性各級(jí)泵站事故停泵組合情景進(jìn)行模擬分析，對(duì)不同情景時(shí)停止其他

4、泵站運(yùn)行的停泵響應(yīng)時(shí)間和停泵順序進(jìn)行了研究，以防止事故停泵時(shí)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(jìn)行水錘防護(hù)研究。結(jié)合工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)對(duì)不同開關(guān)閥時(shí)間、干管與調(diào)節(jié)池連接形式進(jìn)行研究，采取不同輸水方案進(jìn)行模擬對(duì)比分析，提出了輸水開閥水力控制過程的輸水防護(hù)方案。
　　(4)基于水錘計(jì)算的基本微分方程對(duì)管道水力過渡計(jì)算模型進(jìn)行了局部和全局的敏感性分析。從管道瞬變流的運(yùn)動(dòng)方程和連續(xù)性方程出發(fā)