长距离大管径平坦地区输水管道水锤防护技术

平坦地区管道在充水和运行中可能有六种流态: 层状流、波状流、段塞流、气团流、泡沫流、环状流。其中层状流, 波状流仅在管道充水的初始阶段存在。泡沫流、气团流以及环状流都存在时间较短,或称之为过渡流态, 故一般情况下管道存气多呈段塞流形态或其特例    独立的大气囊形态。由于有压输水管道存气的主要形式是段塞流, 即气体以不连续的多个或独立气囊存在于管顶。其气囊长度和占过水断面面积取决于气体含量、管径大小及管道纵断面条件等。理论研究和实践表明, 气囊沿管顶随水流运动, 易在管道转弯凸起、变径、阀门等处产生聚集, 并产生压力振荡。国外有关试验表明, 其压力可超过 200 mH2 O, 足以破坏一般供水管道。由于大管径管道摩阻小, 且地势平坦, 管道正常运行压力往往很低。在突然停泵时, 管道易出现负压, 尤其是管道末端更易出现负压注气型水柱中断现象,进而产生断流弥合水锤。因而, 长距离大管径平坦地区管道水锤防护的重点应是管道气囊振荡、气爆型水锤防护和断流弥合水锤。