分段自流压力输水是一种采用分段降低水头的非连续自流有压引水形式。它将整体压力输水线路分成相对独立的压力输水段(输水单元),输水段之间通过带有溢流堰的结合井连接。该结构在小流量运行时,结合井的上下游水流分离,形成有跌落的自由堰流;在大流量运行时,结合井的上下游水流连成一体,形成整体的压力输水形式。分段输水模式具有自动保水、调节管线水压分布,以及防止线路水击压力过高的功能,是一种有着广泛应用前景的新型输水模式。由于分段输水模式的应用还处在尝试阶段,其中的水力学问题,特别是非恒定流调节问题较为复杂,本项针对分段输水模式的非恒定水流调节进行了重点研究。分析了恒定水流的传输、动态水流的振荡和共振传播机理,提供消除水流共振和稳定输水的方案;采用小型模型试验对水流的振荡频率和共振特征进行试验测试和验证;建立全线输水过程的数值计算模型,对调节过程导致的水流传输振荡进行数值模拟,并提出消除共振的方法;对于输水隧洞的水击衰减问题进行了深入研究,对常规模型计算的非恒定衰减特性进行分析,发现常规模型计算长管路水击衰减比实际情况慢,通过建立复合模型获得了更为合理的结果。
英文主题词stepped water transfer; hydraulic osillation; hydraulic resonance; attenuation of hydraulic transient