【摘要】：自壓輸水管網(wǎng)工程是高效節(jié)能省水具有很大發(fā)展?jié)摿Φ妮斔こ?是當(dāng)前新疆灌區(qū)輸水工程的首選。然而其工程量大,投資比較高,對自然地理條件和工程安全性有一定要求,水源是有含沙量的地表水,對水質(zhì)要進行處理,且水源到灌區(qū)有一定的距離,工程設(shè)計復(fù)雜等。適當(dāng)?shù)脑O(shè)計方案最大化的充分利用有利因素,避免削弱不利因素。因此,研究自壓輸水管網(wǎng)設(shè)計方案對減少工程投資費用,提高工程安全性,降低工程施工難度,工程良好的運行都有十分重要的意義。文章對自壓輸水管網(wǎng)工程的研究意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行闡述,并以典型新疆大中型灌區(qū)自壓輸水管網(wǎng)實際工程為例分析,得到相應(yīng)的成果與理論。研究內(nèi)容和成果如下:(1)考慮地形條件,工程經(jīng)濟性,施工難易程度等因素,通過對實際工程原始資料分析找出共性,得到管網(wǎng)選線與管網(wǎng)布置原則,以及得出常見地形的四種管網(wǎng)布置形式,通過水力計算得到彎管拐角應(yīng)該避免銳角設(shè)計。(2)通過經(jīng)濟流速和流量分析出最小管徑的確定方法,考慮常見管材的性能、投資、運行、運輸、安全、安裝、維護等多方面因素,最終得出新疆地區(qū)自壓輸水管網(wǎng)大中型口徑選擇的管材一般為玻璃鋼管。對常見過濾器進行定量分析,得出不同過濾器的具體最佳適用環(huán)境及過濾器選型方法。(3)根據(jù)對實際工程原始資料總結(jié),得出自壓輸水管網(wǎng)水頭損失的計算方法,以及節(jié)點壓力的計算方法。水錘分析研究中,分析水錘產(chǎn)生機理,對常見的水錘計算方法分析,得出自壓輸水管網(wǎng)的水錘計算和水錘防護的方法。(4)保證所規(guī)劃的灌區(qū)能夠正常運行的前提下,進行初步預(yù)設(shè)可以實現(xiàn)的多種減壓方案,將自壓輸水管網(wǎng)減壓方案比選問題轉(zhuǎn)化成研究在不同減壓方案下對比研究管網(wǎng)的十個工程指標(biāo)和四個工程準(zhǔn)則的問題。以工程的經(jīng)濟性、安全性、功能性和適應(yīng)性為四個準(zhǔn)則進行定量性研究,根據(jù)四個準(zhǔn)則在該具體工程的重要程度,將四種必須考慮的工程準(zhǔn)則項進行比例權(quán)重劃分,同時把影響四種工程準(zhǔn)則項的各自工程指標(biāo)項按其對相應(yīng)的準(zhǔn)則項的影響程度進行比例權(quán)重劃分,并將部分定性指標(biāo)進行特殊值賦值,將效益型指標(biāo)與成本型指標(biāo)進行不同方法的無量綱化處理,最后進行比例權(quán)重計算求出目標(biāo)項數(shù)值,得出最佳的自壓輸水管網(wǎng)減壓設(shè)計方案。其中得到效益型指標(biāo)和成本型指標(biāo)無量綱化處理的方法,并且將最終比較的目標(biāo)項均以越大越優(yōu)進行比選,同時將原本定性比選分析轉(zhuǎn)化成定量比選分析。(5)結(jié)合已得理論,對具體工程實例進行設(shè)計方案詳細分析研究,分別對管網(wǎng)選線、管網(wǎng)布置、彎管拐角設(shè)計、管材選擇、過濾器選型、管網(wǎng)水力計算、減壓方案比選、水錘計算等進行具體分析。其中重點分析研究了減壓方案比選。
【圖文】：

新疆大中型灌區(qū)自壓輸水管網(wǎng)設(shè)計方案分析研究13圖3-1 樹狀管網(wǎng)示意圖Fig.3-1 The diagram of tree pipe network在樹狀管網(wǎng)中，從水源到灌區(qū)田間管網(wǎng)，管網(wǎng)像樹枝形狀一樣，從一點引出，逐級分流，這種管網(wǎng)的特點是管網(wǎng)總長度短，造價較低，便于管理且水力性能穩(wěn)定，但供水可靠性一般，由于逐級分流，末端管道流量、流速較小。圖3-2 環(huán)狀管網(wǎng)示意圖Fig.3-2 The diagram of circular pipe network在環(huán)狀管網(wǎng)中，從水源到用戶的管線連接成環(huán)狀，這種管網(wǎng)的特點是管網(wǎng)各節(jié)點壓力分布均勻，大大減輕水擊的破壞，水量調(diào)度靈活，，供水可靠性高，但是管網(wǎng)總長度長、造價較高�；旌瞎芫W(wǎng)一般是樹狀管網(wǎng)后期改造而成的，優(yōu)缺點介于以上二者之間[45-46]，初步建設(shè)的工程中直接采用混合管網(wǎng)布置的很少。根據(jù)管網(wǎng)選線原則和布置原則

這種管網(wǎng)的特點是管網(wǎng)總長度短，造價較低，便于管理且水力性能穩(wěn)定，但供水可靠性一般，由于逐級分流，末端管道流量、流速較小。圖3-2 環(huán)狀管網(wǎng)示意圖Fig.3-2 The diagram of circular pipe network在環(huán)狀管網(wǎng)中，從水源到用戶的管線連接成環(huán)狀，這種管網(wǎng)的特點是管網(wǎng)各節(jié)點壓力分布均勻，大大減輕水擊的破壞，水量調(diào)度靈活，供水可靠性高，但是管網(wǎng)總長度長、造價較高�；旌瞎芫W(wǎng)一般是樹狀管網(wǎng)后期改造而成的，優(yōu)缺點介于以上二者之間[45-46]，初步建設(shè)的工程中直接采用混合管網(wǎng)布置的很少。根據(jù)管網(wǎng)選線原則和布置原則，要求管網(wǎng)總長度短，造價省，運行管理方便，且結(jié)合絕大多數(shù)自壓輸水管網(wǎng)工程的布置形式，得出自壓輸水管網(wǎng)布置一般按樹狀管網(wǎng)布置更好，而且樹狀管網(wǎng)是最常見的布置形式。?
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S274

【參考文獻】

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本文編號：2638164