2024-04-10實(shí)施2024-04-10實(shí)施I 1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14總體要求 35基本規(guī)定 36管道(網(wǎng))水力分析和建模 46.1一般規(guī)定 46.2穩(wěn)態(tài)分析 56.3瞬態(tài)分析 67安全防護(hù) 77.1一般規(guī)定 77.2安全防護(hù)配置 87.3防護(hù)分析 7.4防護(hù)評(píng)價(jià) 8水力模型復(fù)核和水錘驗(yàn)證 附錄A(資料性)水泵曲線(Q-H)定義示例圖 附錄B(資料性)瞬態(tài)分析方法與計(jì)算軟件 附錄C(資料性)管道安全防護(hù)常用設(shè)備 參考文獻(xiàn) 21DB65/T4718—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由新疆維吾爾自治區(qū)水利廳提出、歸口并組織實(shí)施。疆水利廳農(nóng)村飲水安全管理總站、新疆維吾爾自治區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化研究院。李旭東、鄭瑋、馬平、馬軍、王旭。本文件實(shí)施應(yīng)用中的疑問，請(qǐng)咨詢新疆水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)。對(duì)本文件的修改意見建議，請(qǐng)反饋至新疆維吾爾自治區(qū)水利廳、新疆水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局(烏魯木齊市黑龍江路146號(hào))、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)(烏魯木齊市農(nóng)大東路311號(hào))、新疆維吾爾自治區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化研究院(烏魯木齊市河北東路188號(hào))、新疆維吾爾自治區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局(烏魯木齊市新華南路167號(hào))。新疆維吾爾自治區(qū)水利廳聯(lián)系電話傳真郵編：830000新疆水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局聯(lián)系電話郵編：830000新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)系電話傳真郵編：830052新疆維吾爾自治區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化研究院聯(lián)系電話傳真郵編：830011新疆維吾爾自治區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局聯(lián)系電話傳真郵編：8300041有壓流輸水管道水錘防護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)程本文件規(guī)定了有壓流輸水管道工程水錘防護(hù)設(shè)計(jì)總則、基本規(guī)定、管道(網(wǎng))水力分析和建模、安本文件適用于有壓流輸水管道工程，包括各類新建、改(擴(kuò))建和已建項(xiàng)目的管道建模、水力分析和安全防護(hù)方案設(shè)計(jì)。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語(yǔ)和定義利用地形高差，采用無(wú)外加動(dòng)力滿流承壓管道輸水的方式。泵送輸水watertransmissio利用水泵提供的動(dòng)力能，采用滿流承壓管道輸水的方重力流泵送輸水watertransmissionby利用地形高差，同時(shí)采用水泵提供的動(dòng)力能保障末端流量和壓力要求的輸水方式。使用管道(網(wǎng))分析模擬軟件，對(duì)建立的管道(網(wǎng))水力分析模型在穩(wěn)態(tài)流條件下，設(shè)定管道入口壓力管道中由于流速快速改變，而引起壓力在疊加效應(yīng)下急劇交替升降波動(dòng)、沖擊和傳播的現(xiàn)象，是管道由一個(gè)穩(wěn)態(tài)向另一個(gè)穩(wěn)態(tài)的過(guò)渡過(guò)程。注：水錘又稱水擊或水力瞬態(tài)。使用管道(網(wǎng))分析模擬軟件，對(duì)建立的管道(網(wǎng))水力分析模型設(shè)定斷電停泵、啟泵和不同的分設(shè)定過(guò)渡過(guò)程時(shí)長(zhǎng)條件下，管道全線水力和壓力的波動(dòng)包絡(luò)數(shù)據(jù)，并對(duì)水錘的危害程度進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。2注：止回閥又稱單向閥或逆止閥，主要分自動(dòng)止回閥和控制關(guān)閉型止回閥兩大類。注：空氣閥又稱進(jìn)排氣閥，具有自動(dòng)限制排氣浮盤和抗氣閉沖擊功能的空氣閥統(tǒng)稱為防水錘型空氣閥。3空氣蓄能罐surgetank密閉的壓力容器預(yù)充設(shè)定壓力的空氣，旁路安裝在管道上，對(duì)管道水錘的低壓和高壓都具有抑制作用的設(shè)備。單向調(diào)壓塔feedtankorone-waytank旁路安裝在管道上，蓄水后利用地勢(shì)高差和止回閥，在管道水錘的低壓工況下，可向管道自動(dòng)補(bǔ)水的設(shè)施或開放罐設(shè)備。雙向調(diào)壓塔opensurgetank旁路安裝在管道上，具有既能利用液位補(bǔ)水防止水錘低壓，又能泄放水錘高壓的設(shè)施或開口罐設(shè)備。安全泄壓閥pressurereliefvalve旁路安裝在管道上，可在管道壓力超出設(shè)定壓力值時(shí)，自動(dòng)開啟泄壓，低于壓力設(shè)定值可自動(dòng)關(guān)閉，避免高壓危害的設(shè)備。減壓閥pressurereducingvalve能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)開度，使出口壓力低于入口壓力，并維持一個(gè)設(shè)定的出口壓力值，同時(shí)在出口流量為零時(shí)，可自動(dòng)關(guān)閉把管道隔離為兩個(gè)壓力區(qū)的設(shè)備。持壓閥pressuresustainingvalve能夠在入口壓力大于設(shè)定值時(shí)自動(dòng)開啟，小于設(shè)定值自動(dòng)減小開度維持入口設(shè)定壓力值，直至關(guān)閉的設(shè)備。4總體要求4.1對(duì)于有壓流輸水管道工程，應(yīng)進(jìn)行管道(網(wǎng))水力分析和防護(hù)設(shè)計(jì)，即輸水管道(網(wǎng))的穩(wěn)態(tài)分析和瞬態(tài)分析。4.2輸水管道工程的水力分析建模和安全防護(hù)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求：a)輸水管道水力模型的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析，可優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，復(fù)核輸水工藝和設(shè)計(jì)參數(shù)安全合理；b)模擬輸水管道設(shè)定條件下的水錘工況，比選不同防護(hù)配置的可靠性，提出安全、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的防護(hù)方案；c)制定安全的運(yùn)行條件和預(yù)定管道系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備的初始設(shè)置參數(shù)。5基本規(guī)定5.1新建輸水管道工程，應(yīng)提交管道水力建模分析和安全防護(hù)分析報(bào)告，建設(shè)過(guò)程中發(fā)生管材選擇、防護(hù)設(shè)備選型等重大變更的工程，可按下列或變更審批部門要求開展管道水力分析和安全防護(hù)設(shè)計(jì)變更報(bào)告：4a)管道直徑>500mm,長(zhǎng)度>5000m,且水源和管道末端出水液位或管道最低點(diǎn)高差>50m的b)管道直徑>300mm,長(zhǎng)度>10000m,且泵揚(yáng)程>50m的泵送輸水管道工程；c)管道直徑>500mm,長(zhǎng)度>10000m,且泵揚(yáng)程>30m的重力流泵送輸水管道工程；5.2輸水管道工程的管道(網(wǎng))水力分析建模應(yīng)以設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，包括管道水力計(jì)算表、泵站和管道設(shè)計(jì)圖，設(shè)計(jì)文件中的水源(水池)液位、水泵揚(yáng)程、流量、機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，管道高程、距離(樁號(hào))、管道直徑、材質(zhì)、管道附屬設(shè)施、管道附件和管件配件應(yīng)明確詳實(shí)。5.3對(duì)于管道直徑>1200mm,長(zhǎng)度>20000m,且水源和管道末端出水液位或管道最低點(diǎn)高差>100m的有壓重力流輸水管道工程；管道直徑>1200mm,長(zhǎng)度>10000m,且泵揚(yáng)程>120m的泵送輸水管道工程宜由2家或2家以上具備管道水力建模和水錘分析能力的單位進(jìn)行水力模型瞬態(tài)分析和核驗(yàn)，其他直徑和長(zhǎng)度管道工程可參考。5.4輸水管道工程水力建模的穩(wěn)態(tài)分析采用的水頭損失計(jì)算公式應(yīng)與設(shè)計(jì)所采用的計(jì)算方法保持一致。5.5對(duì)于已經(jīng)建成的輸水管道工程，還應(yīng)結(jié)合管道實(shí)際流量和壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)管道的高程、管道長(zhǎng)度、直徑、水泵揚(yáng)程和局部水頭損失等進(jìn)行復(fù)測(cè)，使用校核后的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析。5.6對(duì)于復(fù)雜工程宜采用2家或2家以上具備管道水力建模和水錘分析能力的單位進(jìn)行分析研究。當(dāng)采用2家或2家以上單位進(jìn)行水力瞬態(tài)分析時(shí)，所采用的軟件應(yīng)使用不同的計(jì)算分析方法，其中一家采用特征線法時(shí)，其他宜采用波特性法。注：在防護(hù)條件相同的情況下，相互驗(yàn)證水錘分析和安全防護(hù)的一致性。6管道(網(wǎng))水力分析和建模6.1.1新建輸水管道工程，在管道建模和水力過(guò)渡分析過(guò)程中，其采用的數(shù)據(jù)應(yīng)與工程設(shè)計(jì)階段的數(shù)a)管道管徑、長(zhǎng)度、節(jié)點(diǎn)高程和材質(zhì)；b)水源水池(水庫(kù))液位和管道末端出口液位；c)水泵曲線(Q-H)的定義應(yīng)注明單點(diǎn)、三點(diǎn)或多點(diǎn)，示例圖見附錄A;d)減壓閥、持壓閥、止回閥和檢修閥應(yīng)定義其開度和流量關(guān)系特征，并與設(shè)計(jì)所采e)新建管道摩阻系數(shù)的選取宜在相應(yīng)管道材質(zhì)的上下限之間做水力過(guò)渡過(guò)程的敏感性分析后進(jìn)行選取，摩阻系數(shù)無(wú)特殊要求宜按海曾-威廉系數(shù)取值；注：根據(jù)新疆小洼槽實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，管道內(nèi)摩阻系數(shù)越大其壓力越大，從管道工程的安全性考慮，管道摩阻系數(shù)按上限選取。f)改(擴(kuò))建和已建工程項(xiàng)目的管道摩阻系數(shù)宜通過(guò)水力模型分段校核確定；g)管道附屬設(shè)備和管件的位置和數(shù)量；h)管道波速根據(jù)公式(1)計(jì)算確定：a——波速，單位為米每秒(m/s);5p——流體的密度，單位為牛頓平方秒每四次方米(N·s2/m?);D——管徑，單位為米(m);e——管壁厚度，單位為米(m);C?——描述管子約束狀態(tài)對(duì)波速影響的無(wú)量綱參數(shù)。i)水泵機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由生產(chǎn)廠家試驗(yàn)提供，或由公式(2)～公式(4)計(jì)算確定：P——電機(jī)功率，單位為千瓦(kW); P——電機(jī)功率，單位為千瓦(kW);P——電機(jī)功率，單位為千瓦(kW);6.1.2建模水力分析應(yīng)包括管道系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析、瞬態(tài)危害工況分析和安全防護(hù)分析。6.1.3進(jìn)行水力模型計(jì)算分析復(fù)核時(shí)，所選定的以下水錘分析和安全防護(hù)條件應(yīng)一致：a)水泵停泵、啟泵和開閥、關(guān)閥時(shí)間；b)安全防護(hù)所配置的各類安全防護(hù)設(shè)備的規(guī)格、形式、安裝c)控制關(guān)閉型止回閥的關(guān)閉開度和時(shí)間特征參數(shù)。6.2穩(wěn)態(tài)分析6.2.1通過(guò)管道(網(wǎng))分析模擬軟件對(duì)項(xiàng)目管道建立管道水力模型后，基于設(shè)計(jì)額定輸水工況，應(yīng)提交以下穩(wěn)態(tài)分析結(jié)果，圖表應(yīng)采用通俗易懂的表d)管網(wǎng)壓力分布圖(針對(duì)節(jié)水灌溉輸水管網(wǎng))。6.2.2設(shè)計(jì)輸水工況下，管道水力坡度線和水力計(jì)算表用于復(fù)核管道沿線各節(jié)點(diǎn)的最小壓力是否滿足6d)當(dāng)有壓重力流輸水管道有多個(gè)分水口時(shí)，宜分別對(duì)最大的1個(gè)～2個(gè)分水口控制閥前檢修閥同b)止回閥的選型由公式(5)確定：72)控制關(guān)閉型止回閥的兩階段關(guān)閉時(shí)間由計(jì)算相長(zhǎng)確定，第一階段的關(guān)閉時(shí)間宜小于等于相長(zhǎng)，閥門關(guān)閉開度控制在60%～90%,第二階段的關(guān)閉時(shí)間宜大于相長(zhǎng)，閥門關(guān)閉開度控制在10%～40%,相長(zhǎng)計(jì)算由公式(6)確定：t-—相長(zhǎng)，單位為秒(s);a—波速，單位為米每秒(m/s)。6.3.4重力流泵送輸水項(xiàng)目，泵后不宜設(shè)止回閥，但為避免斷電停泵后管道排空，分水口或管道末端6.3.5泵送輸水管道，當(dāng)沿線有較大的駝峰起伏，且后段為有壓重力流輸水時(shí)，應(yīng)參照6.3.4的規(guī)定確定水錘模擬條件。6.3.6瞬態(tài)分析應(yīng)提交以下無(wú)安全防護(hù)的水錘危害分析結(jié)果，圖表應(yīng)采用通俗易懂的表達(dá)形式，避免產(chǎn)生歧義：6.3.7通過(guò)水力包絡(luò)線圖和壓力包絡(luò)線圖，應(yīng)能直觀查看管道沿線的水錘高壓和低壓分布，評(píng)估水錘的危害程度。6.3.8通過(guò)管道最大和最小壓力波動(dòng)線圖，應(yīng)能直觀查看設(shè)定過(guò)渡過(guò)程時(shí)長(zhǎng)條件下，管道的最大和最小壓力發(fā)生點(diǎn)的壓力值及該節(jié)點(diǎn)的壓力波動(dòng)頻率和幅度特征。6.3.9對(duì)止回閥選型或確定關(guān)閥特征時(shí)間后，泵轉(zhuǎn)速變化線的分析結(jié)果：水泵的最大反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速對(duì)于離心泵宜控制在額定轉(zhuǎn)速0.5倍以內(nèi)，反轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)不宜大于1min;對(duì)于軸流泵或?qū)~式混流泵不宜超過(guò)泵額定轉(zhuǎn)速1.2倍，反轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)不宜大于2min。7安全防護(hù)7.1.1管道系統(tǒng)配置安全防護(hù)設(shè)備或采取防護(hù)措施后，瞬態(tài)分析除提交6.3.6中規(guī)定的分析結(jié)果外，7.1.2輸水管道增設(shè)安全防護(hù)后的水錘分析，根據(jù)水力包絡(luò)線圖、壓力包絡(luò)線圖、管道最大和最小壓a)泵送輸水管道，不宜超過(guò)水泵額定揚(yáng)程的1.4倍～1.5倍；8b)重力流輸水管道，不宜超過(guò)管道最低點(diǎn)最大靜壓的1.5倍～2.0倍，當(dāng)管線設(shè)有2段以上開放源減壓消能設(shè)施時(shí)，應(yīng)分段分析計(jì)算。7.1.3輸水管道安全防護(hù)后的水力模型分析結(jié)果，全線水錘最小壓力宜滿足以下條件，本文件結(jié)合管道防護(hù)運(yùn)行實(shí)際僅規(guī)定了常規(guī)條件下管道的最小壓力，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)選用的管道壁厚和材質(zhì)進(jìn)行負(fù)壓屈服應(yīng)力計(jì)算，當(dāng)滿足本條規(guī)定時(shí)，無(wú)需調(diào)整。不滿足時(shí)，應(yīng)增大管道壁厚或提高最小壓力條件。a)管道直徑為300mm～500mm的輸水管道，不超過(guò)1s的瞬時(shí)最小壓力不宜低于-9.5m,且為一個(gè)單獨(dú)的低壓節(jié)點(diǎn)，多次波動(dòng)不超過(guò)1s的瞬時(shí)最小壓力不宜低于-7.5m,持續(xù)時(shí)長(zhǎng)3s以上的負(fù)壓不宜低于-5.5m,且連續(xù)的負(fù)壓管段長(zhǎng)度≤2000m。b)管道直徑為600mm～1000mm的輸水管道，不超過(guò)1s的瞬時(shí)最小壓力不宜低于-7.5m,且為一個(gè)單獨(dú)的低壓節(jié)點(diǎn)，多次波動(dòng)不超過(guò)1s的瞬時(shí)最小壓力不宜低于-5.5m,持續(xù)時(shí)長(zhǎng)3s以上的負(fù)壓不宜低于-5m,且連續(xù)的負(fù)壓管段長(zhǎng)度≤1000m。c)管道直徑為1000mm以上的輸水管道，不超過(guò)1s的瞬時(shí)最小壓力不宜低于-5.5m,且為一個(gè)單獨(dú)的低壓節(jié)點(diǎn)，多次波動(dòng)不超過(guò)1s的瞬時(shí)最小壓力不宜低于-5m,持續(xù)時(shí)長(zhǎng)3s以上的負(fù)壓不宜低于-3m,且連續(xù)的負(fù)壓管段長(zhǎng)度≤500m。d)高海拔地區(qū)，應(yīng)考慮真空氣化影響，建議專門分析計(jì)算。7.1.4管道安全防護(hù)設(shè)備應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)、通用的產(chǎn)品，滿足設(shè)備選型、采購(gòu)、維護(hù)、兼容和升級(jí)換代的要求，宜使用智能化、模塊化和多重防護(hù)能力的設(shè)備。7.1.5管道安全防護(hù)設(shè)備常用種類如調(diào)壓塔類、空氣閥類、止回閥類、調(diào)壓閥類、空氣罐類、安全泄壓閥類等，但不限于以上設(shè)備，具體設(shè)備安裝條件及防護(hù)原理詳見附錄C,附錄中防護(hù)設(shè)備適用于輸水a(chǎn))輸水管道的長(zhǎng)上升段每隔800m,長(zhǎng)下降段每隔500m,平直段每隔500m～1000m設(shè)置1臺(tái)b)管線中的局部高點(diǎn)、平直管段與向下管段的變彎點(diǎn)，管道變徑大口側(cè)和檢修閥前后；c)水泵止回閥后、高壓至低壓過(guò)渡段(點(diǎn))和管道的封閉盲端；d)水泵止回閥后、管道局部高點(diǎn)和封閉的管道盲端宜設(shè)置防水錘型空氣閥；e)直徑>2000mm以上的輸水管道，局部高點(diǎn)、長(zhǎng)下降管段、長(zhǎng)上升管段和變彎點(diǎn)，宜設(shè)置大口f)在條件允許的情況下，同節(jié)點(diǎn)的空氣閥應(yīng)并聯(lián)設(shè)置，并聯(lián)空氣閥進(jìn)出口截面積合計(jì)應(yīng)與設(shè)計(jì)的7.2.2空氣閥的口徑依照應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，初步可按輸水管道直徑的1/12～1/6選取，通過(guò)瞬態(tài)分析結(jié)果進(jìn)一步調(diào)整。空氣閥的口徑除按經(jīng)驗(yàn)選取外還可按公式(7)計(jì)算。do——空氣閥低壓進(jìn)排氣孔口徑，單位為毫米(mm);D——被保護(hù)管道的內(nèi)徑，單位為毫米(mm);v——被保護(hù)管道內(nèi)水流速度，單位為米每秒(m/s);Vo——空氣閥排出空氣的流速，單位為米每秒(m/s)。7.2.3防水錘型空氣閥的低壓排氣緩閉孔的孔徑，可按低壓進(jìn)排氣通徑的1/16～1/30初步選取，并根97.2.4安全泄壓閥用于防止管道高壓危害，在瞬態(tài)危害分析后，應(yīng)配置于管道最大壓力發(fā)生節(jié)點(diǎn)，對(duì)于泵送輸水管道，閥門的高壓設(shè)定值應(yīng)高于水泵額定工作揚(yáng)程0.1MPa～0.2MPa,對(duì)于重力流輸水管7.2.5水錘消除閥主要用于泵送輸水管道，配置和高壓設(shè)定值與安全泄壓閥相同，低壓值初始可設(shè)定低于管道靜壓0.1MPa,并應(yīng)由該節(jié)點(diǎn)瞬態(tài)分析的壓力變化，通過(guò)壓降幅度選取最佳低壓設(shè)定值。7.2.6水錘消除閥在靜揚(yáng)程較大的泵送輸水管道中，會(huì)引起末端較嚴(yán)重負(fù)壓，需根據(jù)瞬態(tài)分析結(jié)果謹(jǐn)7.2.7安全泄壓閥和水錘消除閥的口徑，可按設(shè)置點(diǎn)管道直徑的1/6～1/4初設(shè)，通過(guò)瞬態(tài)分析的壓力變化線圖，選擇最佳適配口徑。7.2.8安全泄壓閥和水錘消除閥的延遲關(guān)閉速度，初步分析時(shí)，可按5s～15s確定，通過(guò)壓力變化線圖的分析結(jié)果，以壓力波動(dòng)頻率和幅度最小的結(jié)果為最佳設(shè)定值。7.2.9空氣蓄能罐在用于補(bǔ)水防止管道負(fù)壓時(shí)，預(yù)充壓宜按0.02MPa～0.1MPa初步確定；在用于防止管道升壓時(shí)，宜按該處運(yùn)行壓力的0.5倍~1.2倍初步確定。通過(guò)瞬態(tài)分析的壓力變化線圖結(jié)果，空7.2.10空氣蓄能罐在管道中單個(gè)布設(shè)時(shí)，罐體容量可按公式(8)或公式(9)計(jì)算初步選?。篤?—空氣蓄能罐的容積，單位為立方米(m3);A——管道截面積，單位為平方米(m2);L——管道長(zhǎng)度，單位為米(m);v——平均流速，單位為米每秒(m/s);P?——工作壓力，單位為兆帕(MPa);P?——允許最大壓力，單位為兆帕(MPa);n——?dú)怏w膨脹系數(shù)，取值1.4?！璙?——空氣蓄能罐的容積，單位為立方米(m3);L——管道長(zhǎng)度，單位為米(m);7.2.11空氣蓄能罐的預(yù)充壓、罐體容量和進(jìn)出口直徑在初步計(jì)算或選取后，應(yīng)由水力模型模擬調(diào)整，選擇最佳參數(shù)確定。7.2.12管道中單向調(diào)壓塔單個(gè)布設(shè)時(shí)，容量可按公式(10)～公式(11)初步選取，計(jì)算容積應(yīng)乘以1.5倍～2倍的安全系數(shù)：空氣蓄能罐等防護(hù)設(shè)備，并滿足管道最小壓力的要求。7.3.3安全泄壓閥或水錘消除閥的瞬態(tài)分析模擬結(jié)果，最大壓力應(yīng)能滿足7.3.1的規(guī)定，查驗(yàn)安全閥的壓力和泄水量變化線，波動(dòng)頻率較高時(shí)，應(yīng)調(diào)整延長(zhǎng)閥門關(guān)閉設(shè)定時(shí)間。7.3.4空氣蓄能罐的瞬態(tài)分析，防護(hù)模擬結(jié)果由氣液體積變化線驗(yàn)證，液體體積不應(yīng)為零。7.3.5雙向調(diào)壓塔和單向調(diào)壓塔的瞬態(tài)分析，防護(hù)模擬結(jié)果由壓力變化線驗(yàn)證，壓力不應(yīng)為負(fù)壓。用于方案比選。7.4.2輸水管道直徑>2000mm的長(zhǎng)距離、大落差或高揚(yáng)程輸水管道，安全防護(hù)應(yīng)具備一定的冗余，防止個(gè)別安全防護(hù)設(shè)備失效導(dǎo)致重大管道事故。7.4.3輸水管道的安全防護(hù)方案應(yīng)以易于實(shí)施，防護(hù)可靠、便于維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用低為原則確定推薦方案。8水力模型復(fù)核和水錘驗(yàn)證8.1新建輸水管道項(xiàng)目，在建成通水前、后，應(yīng)對(duì)管道設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)測(cè)量修正，穩(wěn)態(tài)分析計(jì)算結(jié)果宜與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)一致。由于管道實(shí)際施工中存在因征占地修改管道平面布置、因地質(zhì)條件變化修改管道縱向布置等，對(duì)于新建輸水管道項(xiàng)目，在建成通水前，應(yīng)對(duì)管道設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量修正結(jié)果，當(dāng)出現(xiàn)較大偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整運(yùn)行工況或設(shè)備布局，避免出現(xiàn)問題。8.2修正后的管道水力模型，應(yīng)復(fù)核瞬態(tài)分析結(jié)果，提出安全防護(hù)設(shè)備的設(shè)定參數(shù)修正。8.3方案設(shè)計(jì)中宜加入水錘和安全防護(hù)設(shè)備的監(jiān)測(cè)，并在條件允許的情況下，按照水力模型瞬態(tài)分析的設(shè)定條件，進(jìn)行斷電停泵或末端關(guān)閥實(shí)驗(yàn)，采集在水錘條件下的壓力、流量、氣液狀態(tài)、液位和開度等數(shù)據(jù)，驗(yàn)證管道系統(tǒng)安全防護(hù)的有效性?；诋?dāng)前監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展及數(shù)字孿生工程方案設(shè)計(jì)中宜加入水錘和安全防護(hù)設(shè)備的監(jiān)測(cè)，目的是通過(guò)監(jiān)測(cè)手段驗(yàn)證管道系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備的有效性，為工程在線調(diào)控提供依據(jù)。重要且有條件的工程宜將水錘在線監(jiān)測(cè)、滲漏監(jiān)測(cè)、管道結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)等一并納入數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(SCADA)系統(tǒng)中，并構(gòu)建水力在線模型，為管道智能安全防護(hù)和運(yùn)(資料性)水泵曲線(Q-H)定義示例圖A.1水泵曲線(Q-H)的定義應(yīng)注明單點(diǎn)、三點(diǎn)或多點(diǎn)。揚(yáng)程揚(yáng)程揚(yáng)程揚(yáng)程b)三點(diǎn)式曲線。三點(diǎn)式水泵曲線通過(guò)三個(gè)工況點(diǎn)來(lái)定義：低流量點(diǎn)(在低流量或者零流量條件下的流量和揚(yáng)程),設(shè)計(jì)流量點(diǎn)(期望工況點(diǎn)的流量和揚(yáng)程),以及最大流量點(diǎn)(最大流量時(shí)的流量和揚(yáng)程),如圖A.2所示。耳c)多點(diǎn)式曲線。通過(guò)四個(gè)以上的揚(yáng)程—流量點(diǎn)來(lái)定義多點(diǎn)式水泵曲線，如圖A.3所示。其揚(yáng)程揚(yáng)程圖A.3多點(diǎn)式水泵曲線(資料性)B.1瞬態(tài)分析計(jì)算方法B.1.1特征線法B.1.1.1特征線法水錘計(jì)算是對(duì)整個(gè)輸水管道系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算，在瞬態(tài)分析計(jì)算中，對(duì)于管道系統(tǒng)內(nèi)點(diǎn)的計(jì)算是求解水錘基本方程，即由運(yùn)動(dòng)方程見公式(B.1)和連續(xù)方程見公式(B.2)組成的雙曲型……t——時(shí)間變量，單位為秒(s);H——控制體的測(cè)壓管水頭，單位為米(m);x——沿管中心線的距離，單位為米(m);g重力加速度，單位為米每平方秒(m/s2);a——水錘波速，單位為米每秒(m/s);a——管道坡度角，單位為度(°)。B.1.1.2可利用特征線法把偏微分方程變換成常微分方程，近似成差分方程再進(jìn)行計(jì)算。特征線算法B.1.2波特性法的特征線法對(duì)偏微分方程組的求解存在明顯不同。波特性法對(duì)壓力波的追蹤過(guò)程可以以固定時(shí)間步長(zhǎng)進(jìn)行，也可以以真實(shí)狀態(tài)變化的時(shí)刻(可變時(shí)間步長(zhǎng))進(jìn)行。這種處理方式減少了對(duì)管道內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的計(jì)系數(shù)的影響作用是通過(guò)修改壓力波在管道中傳播時(shí)的幅度變化來(lái)近似估計(jì)。這種方式可較為準(zhǔn)確地模擬管道穩(wěn)態(tài)摩阻的作用，但無(wú)法考慮瞬態(tài)摩阻、粘彈性效應(yīng)、壓力波衰減等復(fù)雜的瞬態(tài)分析過(guò)程。B.2瞬態(tài)分析計(jì)算軟件KYPipe軟件具備處理穩(wěn)態(tài)流體、水錘、氣體、蒸汽、暴雨水等多種流體水力設(shè)計(jì)與分析的能力件中Surge模塊使用波特性法計(jì)算水錘，使用該模型，可在屏幕上繪制管道布局示意圖，并在其上放置導(dǎo)入的背景圖像，如街道或高程等高線地圖。邊界裝置包括水泵、閥閥和真空閥門、超壓泄壓閥、涌浪預(yù)測(cè)閥和熱交換器。對(duì)于每個(gè)管道路徑，最大、最小瞬態(tài)壓力等級(jí)線可以繪制在標(biāo)高與距離的關(guān)系圖上。件，邊界條件的設(shè)備包括泵、空氣罐、開敞式調(diào)壓室、水庫(kù)、調(diào)壓控制閥、真空破止回閥的旁路管線。可用于模擬水泵掉電、關(guān)閥、爆管和水泵啟動(dòng)。對(duì)于管道和管道沿線的瞬態(tài)壓力、流量和空氣或蒸汽體積的時(shí)間歷程動(dòng)畫和圖表。PIPENET軟件使用特征線法進(jìn)行水力瞬態(tài)分析及水錘壓力計(jì)算，邊界裝置包括泵、氣墊調(diào)壓室?guī)?、調(diào)壓室、沉箱、真空破壞閥、止回閥、流量控制閥、超壓泄壓閥和空氣閥。設(shè)備的壓力和流量，以及管道和彎頭上的瞬態(tài)壓力。輸出數(shù)據(jù)可以繪制為時(shí)隨模擬時(shí)間的曲線圖。AFTImpulse軟件使用特征線法進(jìn)行水力瞬態(tài)分析，可計(jì)算管網(wǎng)中由水錘引起的瞬態(tài)壓力。AFTImpulse可對(duì)不可壓縮流體和可壓縮流體進(jìn)行瞬態(tài)分析，包括水、汽油和其它精煉油品、化工產(chǎn)品、冷電力、石化、造船、航空、制藥等行業(yè)的各類系統(tǒng)中。InfoWorks軟件中的TS模塊專門用于壓力管網(wǎng)中的水錘效應(yīng)的水力計(jì)算，該模塊可以用于對(duì)管網(wǎng)模型中選定節(jié)點(diǎn)在瞬變情況下的壓力和流量進(jìn)行分析。Info