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新世纪中,水利在国民经济中扮演着至关重要的角色。我国由于水资源的时间和空间分布不均匀,建立了大量长距离、高扬程的供水系统进行调水,使水资源得到重新分配。山西是一个多山少川的能源型省份,水资源对于山西来说尤为重要。“山西大水网建设”是山西省在“十二五”期间面对水资源短缺的挑战,提出的新的转型跨越发展目标。为提高供水能力,突破山西水资源开发利用的瓶颈,山西省提出构建黄河、汾河以及流经全省的河流互相联通的十大骨干供水体系,目前在建或者已建的骨干体系中,就不乏有大型的跨流域调水系统。2015年作为“十二五”的收官之年,也将为“十三五”的水利事业发展奠定基础,所以确保各供水工程安全、稳定运行各项工作是重中之重。在供水系统中,水锤被列为“三害”(汽蚀、泥沙、水锤)之首。水锤发生时,管路中瞬间超常的压力上升或下降,无论是水泵机组还是管路元件都将面临极大的考验。泵站供水系统中,停泵工况下,在高点、低点、变坡点(简称“三点”)处会使压力管路中发生多处液柱分离(也称为大空腔现象)和断流空腔再弥合水锤,这种气液两相流在管路中的瞬态变化极其复杂,需要在深入研究其数学模型的基础上进行数值模拟计算,以确定各时段的水力特性参数。本文研究内容如下:(1)稳态计算的工作点是水锤计算的基础水力参数,本文研究同型号水泵并联、同型号水泵变频并联、不同型号水泵并联三种工况下稳态运行工作点求解的数学模型。(2)研究供水泵站发生事故水锤时,水力过渡过程数学模型及其工程防护措施和非工程防护措施;并对水锤防护措施进行比选,分析相关防护措施边界条件。(3)以Visual Basic6.0为开发语言,SQL Sever2000为辅助工具,开发水锤数值模拟软件——“水锤计算机分析系统2015”。该系统功能齐全、性能可靠、操作简单、界面友善,基本实现水锤“一站式”计算,节省相关技术人员的计算周期。建立供水泵站稳态分析模块和水锤分析模块,可实现VB、SQL及Excel等常用办公软件之间的交互,并实现各工况计算结果的数据导出、图形输出、曲线数据捕捉等功能。(4)以山西大水网建设中的乡宁供水工程为例,进行供水系统稳态、水锤数值模拟计算分析,针对该系统水力特性提出较为合理的水锤防护措施,以期使该供水系统安全、稳定、高效的运行。本研究开发的水锤计算机分析系统还有很多不足,对于影响水锤计算参数计算的精准性及边界条件的多样化,以及对计算结果的试验验证是下一步的研究方向。