張峰水庫七坡泵站供水工程安全運(yùn)行模式分析研究.pdf

1、水泵是供水工程的心臟，它為供水工程所輸介質(zhì)提供壓能。在供水工程運(yùn)行過程中，水泵的啟、停影響著供水管路和供水系統(tǒng)的安全運(yùn)行，必須按照規(guī)章程序來操作。
　　 正常停泵時(shí)，在水泵出口處有蝶閥防護(hù)水錘的供水系統(tǒng)中，應(yīng)先關(guān)閉蝶閥，至閥門完全關(guān)閉或關(guān)至剩余一很小角度(按經(jīng)驗(yàn)一般小于6°)時(shí)，進(jìn)行水泵斷電停泵操作。如果出現(xiàn)事故斷電等因素，在蝶閥開啟的情況下水泵停機(jī)，稱為非正常停機(jī)。這種情況引起的水錘具有很強(qiáng)的破壞性，嚴(yán)重時(shí)可能造成爆管事故。<

2、br>　　 在非正常停泵水錘防護(hù)中，及時(shí)并快速地截?cái)喙苈分械乃?，以限制斷流速度和機(jī)組倒轉(zhuǎn)，防止惡性水錘壓力波動是水錘防護(hù)的重要手段和目的。人們在多年的理論研究和工程實(shí)踐中，總結(jié)出了采用兩階段緩閉蝶閥調(diào)節(jié)泵站水錘的模式，該模式能有效控制泵站水錘壓力的大小，使其能控制在一個安全、可靠的范圍內(nèi)?？礻P(guān)、慢關(guān)的時(shí)間和角度是兩階段緩閉閥調(diào)節(jié)的重要輸入因素，能對管內(nèi)壓力產(chǎn)生重大影響。
　　 本論文主要內(nèi)容包括：
　　 (1)在總結(jié)

3、前人研究的基礎(chǔ)上，對水錘的計(jì)算原理和計(jì)算公式進(jìn)行簡單闡述和推導(dǎo)，研究本工程實(shí)例中的邊界條件，并建立相應(yīng)的水錘計(jì)算模型；
　　 (2)分析計(jì)算水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，出水口兩階段緩閉蝶閥流動特性和阻力特性，包括閥門的開度、阻力系數(shù)、壓力損失、關(guān)閉規(guī)律以及它們之間的關(guān)系；
　　 (3)分析水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)、出水口兩階段緩閉蝶閥關(guān)閉至一定角度時(shí)，出水總管內(nèi)的水流特性和管路特性；以蝶閥關(guān)閉至一定角度時(shí)水泵停機(jī)的時(shí)刻為計(jì)算時(shí)間原點(diǎn)，利用特征線

4、法計(jì)算出此時(shí)該特殊工況下管路中各斷面處的壓力和速度隨時(shí)間的變化，并以此為基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)迭代求解，對管路中各個時(shí)刻下的壓力和流量進(jìn)行模擬計(jì)算，并得出計(jì)算結(jié)果，以此為依據(jù)，提出張峰水庫供水系統(tǒng)中蝶閥防護(hù)的蝶閥關(guān)閉規(guī)律；
　　 (4)在上述理論分析和模型建立的基礎(chǔ)上，模擬張峰水庫供水工程試運(yùn)行階段發(fā)生事故時(shí)的水力過渡過程；
　　 (5)對在正常停機(jī)情況下張峰水庫供水工程的水力過渡過程進(jìn)行模擬計(jì)算，提出合適的水錘防護(hù)措施。并對

5、正常停機(jī)情況和試運(yùn)行時(shí)事故工況的模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析，分析張峰水庫供水系統(tǒng)發(fā)生管道事故的原因，并提出相應(yīng)的解決和防護(hù)對策；
　　 (6)利用計(jì)算機(jī)語言VB6.0作為程序的開發(fā)語言，連接SQL Server2000數(shù)據(jù)庫，開發(fā)出界面簡潔、操作簡便、功能齊備且性能可靠的泵站水力過渡過程數(shù)值模擬系統(tǒng)。
　　 通過本論文的計(jì)算分析，取得如下主要成果：
　　 (1)通過對張峰水庫七坡泵站供水工程的穩(wěn)態(tài)計(jì)算，確定了水泵的

6、工作點(diǎn)和相關(guān)水力要素，得出了水泵穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的工作范圍，使得水泵能盡量保持在高效區(qū)運(yùn)行。
　　 (2)通過對張峰水庫七坡泵站供水工程的水力過渡過程進(jìn)行模擬計(jì)算，提出了水泵出口兩階段緩閉蝶閥合理的關(guān)閉規(guī)律，使該工程管路中的壓力處在一個合理的范圍內(nèi)。
　　 (3)在以上計(jì)算結(jié)果和相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，通過相關(guān)計(jì)算和分析，得出張峰水庫供水系統(tǒng)發(fā)生管道事故的原因如下：①水泵自動化控制程序中的自動停機(jī)程序及其控制流程框圖存在缺陷；②由于水