论文部分内容阅读
随着缺水地区供需矛盾的增长，大规模、长距离、跨流域调水工程的兴建越来越多，而由于输水管线长而且起伏变化复杂，在管道内很容易发生复杂的水力瞬变现象（水锤）。水力过渡过程现象持续的时间虽然短暂，但它往往会造成严重的工程事故，严重影响取水输水工程的正常运行和人民生命财产的安全。西安市辋川河引水李家河水库工程由水库枢纽工程和输水工程两大部分组成，为减小末端管道压力并有效进行水锤防护，计划在李家河北干线桩号为27+602.6及桩号29+366.8处各设一处1000m3的调节池进行分段降压。根据实际运行工况，针对2号调节池提出三种优化消能方案（大闸阀矩形调节池、小闸阀矩形调节池、小闸阀圆形调节池）。研究结果表明，在矩形调节池内无水垫情况下，射流会冲击调节池首部底板，对底板安全造成威胁。因此大闸阀方案在首次运行时，应首先采用Q<1.0m3/s的管道流量对调节池进行充水，当充水深度大于2.2m时再逐渐增大至设计流量；小闸阀方案首次运行采用Q<0.5m3/s的管道流量对调节池进行充水，当充水深度大于2.0m时再逐渐增大至设计流量。当池内水位较低时，采用圆形调节池射流会冲击到闸房进口处的池壁，因此圆池方案初次运行时，应采用Q<0.5m3/s的管道流量对调节池进行充水，冲水深度宜大于2.0m。在设计流量时，闸阀开度较小，三种设计方案的闸阀与调节池之间输水管道局部均存在负压，但其负压值较小，管道内平均流速小于30m/s，根据规范要求可不做掺气处理。圆形调节池和矩形调节池从水力学角度均能满足设计要求，建议设计根据现场实际条件并结合试验结果选定最终方案。