分析输水长距离输水工程试通水过程

论文导读：，水位到a1，继续灌水时，再经过U2的上游峰点溢流到U2内，在U1中要克服流经U1的水头损失，水位线由a1上升到b1。水溢流至U2内，灌水过程同U1，依次水流过多个U形管至输水管的出水口，此时灌水流量与出水流量一致，完成灌水阶段。但输水管道U形管的峰点内仍有空气没有排出，需要进入充水阶段。

2.2充水阶段充水阶段目的是U形管上

摘要：长距离输水管线施工结束后，首次试通水的操作过程直接关系到正常运行时的安全，输水管线的爆管主要是管道积气。把首次试通水分为三个阶段，分步运行，排除管道内空气，减少水力剧烈变化的可能，保障长距离输水管线的供水安全。
关键词：长距离输水；试通水；运行安全
1引言
自二十世纪五十年代起，世界上许多国家先后兴建了大量的长距离输水工程，我国的经济社会发展过程中，城市不断扩大，为解决水源受到污染的问题，长距离输水管源于：论文格式范文www.7ctime.com
线工程在多个城市兴建。但有的工程施工后试通水过程中多次发生管道漏水，甚至爆管；有的工程运行过程常出现弥合水锤的现象，这与试通水过程中没有完全排出管道的空气有关。
长距离输水工程的试通水过程分为三个阶段，灌水阶段，充水阶段，通水阶段。在相应的阶段，试通水过程有相应的目的，每个阶段的任务完成，就可以保证管道中没有大的气囊，不会诱发水锤。
2长距离输水管线试通水特征
长距离输水工程具有管道长、管径大、沿地形起伏不平的特点，管道内极易积气，虽然在设计和施工过程中加设排气阀，但气体还会在管道上壁聚积。因输水管线沿地形敷设，管线高低不平，输水管可以看作由多个U形管串联而成的管线。如图1所示，在试通水过程中，每个U形管由上游峰点、谷点、下游峰点组成。U形管U1的下游峰点是U形管U2的上游峰点。 图1

2.1灌水阶段

灌水阶段目的是把每个U形管下游管段灌满，排出U形管下游峰点高程管段内的空气。灌水阶段是从管线入口灌水开始到管线出口流量为灌水流量结束。灌水阶段输水安全主要是防止产生气囊，以及防止产生较强烈的水力过渡状态，威胁管线安全。
在灌水阶段，水从U1上游峰点流入U1，先灌满U形管U1，水位到a1，继续灌水时，再经过U2的上游峰点溢流到U2内，在U1中要克服流经U1的水头损失，水位线由a1上升到b1。水溢流至U2内，灌水过程同U1，依次水流过多个U形管至输水管的出水口，此时灌水流量与出水流量一致，完成灌水阶段。但输水管道U形管的峰点内仍有空气没有排出，需要进入充水阶段。

2.2充水阶段

充水阶段目的是U形管上游管段中的空气完全排出，使管线中没有气囊。为了使输水管线不产生大的水力过渡工况，逐渐加大流量，然后从关小管线末端阀门，阻力增大，提升水压线，使管线中的空气排出。充水阶段是从灌水阶段结束到处于最高点排气阀的气体排放完毕，充水阶段结束。
灌水阶段结束后，流量为灌水流量的恒定流，当输水管线进口流量加大，初始因管道水流没有完全连通，出口流量仍为灌水流量。当减少输水管末端阀门开度时，局部阻力增大，出水流量减小，进水流量与灌水流量不一致，因此输水管线的水压线从末端向进水口抬高，U形管逐步连通，最终管道内空气从峰点排气阀完全排出，图1中，水位线由b1、b2提升为c。充水阶段的水流状态为非满流到全部管段满流，但此时的流量没有达到设计流量，需要进入通水阶段。
3通水阶段
通水阶段目的是增加输水管线的输水量，逐步提升流量，最终达到设计流量。提升流量也需要逐渐增大，不产生较大水力过渡，并冲洗输水管道，排出管内部内污物。当输水流量达到设计流量时，通水阶段结束，输水管线可以正式运行。
通水阶段是充水阶段结束后开始，其初始水力状态为恒定流。逐步加大输水管进水流量，并逐步开大出水口阀门的开度，每次通水流量与出水流量一致，再开大进水、出水阀门，直到通水流量达到设计要求，水位线由c提升到d。
4工程应用
哈尔滨某长距离输水工程把距哈尔滨约180km的水库水输送至哈尔滨，管径为2.2m,单管输送能力45万m3/d，施工结束后分三阶段试通水。在灌水阶段调节水库闸门和管线起端的阀门，灌水流量为0.5m3/s，管线末端出水流量为0.5 m3/s时，灌水阶段结束。在充水阶段，逐步调节阀门，灌水流量增加到1.5 m3/s，出水流量为1.0m3/s，利用流量差排出管道内的气体,当进水流量与出水流量均为1.5 m3/s时，充水阶段结束。在通水阶段，逐步开大进水、出水阀门，直至供水流量达到设计值5.5 m3/s，通水阶段结束。在首次通水过程及运行的几年内，没有发生因积气产生的水锤事故,试通水过程操作是成功的。
5结语
长距离输水管线工程在施工结束后，首次试通水工作非常重要，试通水过程中把管道内的空气全部排除，才能保证输水管线在运行过程中不产生因气囊诱发破坏性水锤的事故，保障长距离输水管线的供水安全。
参考文献
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