【摘 要】
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近年来,随着社会经济逐步转变为高质量发展,水资源的供需矛盾越来越突出,大量复杂供水系统相继兴建,这类工程往往具有流量大、扬程高、管路距离长、沿程起伏大等特点。由于供水系统的复杂性,在运行过程中也面临诸多技术难题,实际中往往因为运行管理不当,浪费了大量的水、电,难以达到经济运行和安全运行的要求。针对供水系统的技术问题,聚焦经济运行和安全运行的内涵,主要研究内容如下:（1）基于离心泵特性及泵站机组需求
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近年来,随着社会经济逐步转变为高质量发展,水资源的供需矛盾越来越突出,大量复杂供水系统相继兴建,这类工程往往具有流量大、扬程高、管路距离长、沿程起伏大等特点。由于供水系统的复杂性,在运行过程中也面临诸多技术难题,实际中往往因为运行管理不当,浪费了大量的水、电,难以达到经济运行和安全运行的要求。针对供水系统的技术问题,聚焦经济运行和安全运行的内涵,主要研究内容如下:（1）基于离心泵特性及泵站机组需求扬程曲线,建立单泵、并联离心泵、变频泵工作点的数学模型,采用数值模拟的方法,研究供水系统的稳态运行方式,确定工频泵、变频泵等并联运行的工作点,为供水系统经济运行方式研究奠定基础。（2）基于泵站工作点的确定,提出了单泵高效运行区间和泵站高效运行区间,进行功率最小的优化运行研究,并建立基于功率最小的泵站经济运行模型,最终得到泵站经济运行方案。（3）针对空气阀水力计算模型的不足,提出动态进排气系数的概念,建立进排气系数与管内外压差的函数关系;研究了多方指数的取值对进排气系数和进排气流量的影响,弥补空气阀相关模型计算和实际应用的不足,保障供水系统安全的运行。（4）针对复杂管路的供水系统的安全运行问题,基于水锤计算边界条件方程的建立,运用特征线求解方法,为供水系统的安全运行提供理论基础。（5）结合禹门口东扩供水系统的工程实际,确定各级站的工作点,提出该工程的经济运行方案,并运用空气阀的动态进排气系数校核工程的事故停泵水锤的过渡过程。主要结论:（1）提出禹门口东扩供水系统不产生弃水的经济运行方式,得出了该工程供水流量对应的泵站功率和单位供水功率;（2）建立动态进排气系数的函数关系式,得出多方指数为1.20时模型计算结果最优,改进空气阀水力计算模型,为其进一步的应用提供了理论依据;（3）分析该工程在经济运行方案下的安全运行方式,即停泵水锤过渡过程的计算。
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