我国供水管网中多建有水池、水箱等调蓄设施,配套阀门对水池、水箱的运行是必不可少的,在管网运行过程中往往会由于阀门操作不当而引发各种事故。然而在加压供水管道中,以往的学者更多关注的是停泵水锤所带来的危害,鲜少有人对末端阀门关闭引起的压力震荡进行研究。因此,本文在试验的基础上编写了气液两相流水锤模拟计算程序,并以某县树状供水管网为例,对管道内含气与不含气关阀水锤工况进行了模拟研究。首先,搭建一个带支管的压力流试验平台模拟小型加压供水管网,并对阀门特性曲线进行实测以保证模拟结果的可靠性;试验中选取管道流速为1.7m/s和2.0m/s,分别在含气和不含气的工况下测试两种不同的水位控制阀关闭时所产生的升压,含气试验气量为10m3/h,试验得到普通浮球式水位控制阀在管道正常运行时关闭所产生的最大升压是稳态压力的2倍,无频动消锤控流控位阀关闭几乎不产生升压;然后取水箱后泄水阀分别开启30s和60s以模拟用户用水过程,通过观察泄水过程中阀门动作情况和管道内流量变化情况测试两种阀门的控流性能,在30s的泄水时间内,普通阀动作两次,无频动阀仅动作一次。由试验可知,控流阀动作次数越少对管网安全运行越有利,对阀门自身的损耗也越小,同时也证明了无频动消锤控流控位阀在末端水池中控流稳压的有效性。其次,利用试验平台进行支管末端关阀水锤研究,通过快关水箱前气动蝶阀实现关阀水锤的产生,分别选取了流速1.7m/s和2.0m/s、关阀时间1s和1.5s、气量10m3/h进行含气与不含气的关阀试验,分析管道内含气和关阀时间对关阀水锤压力波动的影响。结果表明,不含气时关阀水锤产生的最大升压值为稳态压力的3.3倍,含气时最大升压值为稳态压力的4.8倍。再次,根据水锤基本理论,对管道内两相流动进行合理假设和简化后,建立关阀水锤计算模型,并对试验管网的停泵和关阀水锤进行模拟计算,与试验结果对比后得到最大偏差为5.75%,结果表明模型较为可靠,适用于本文中有关计算的分析。最后,利用所建立的模型对工程实例进行了不同组合的关阀水锤模拟计算,结果显示末端关阀会对该支管及相邻管道造成影响。当管道内含气率为8%时,关阀产生的压力震荡更加明显,所有阀门同时关闭时管道内产生的水锤波最为明显,最大升压值是稳态压力的4.2倍,关阀产生的升压整体略小于停泵水锤升压,但其危害性也不容忽视。最后采取“排气阀+箱式双向调压塔+无频动消锤控流控位阀”的防护措施进行水锤防护计算,得到管网升压值均处在正常范围,可以保障管网安全运行。