壓力流和重力流的比較

1、按壓力獲取方式分類按壓力獲取方式不同可分為機壓輸水系統(tǒng)和自壓輸水系統(tǒng)。1.機壓（水泵提水）輸水系統(tǒng)它又分為水泵直送式和蓄水池式。當水源水位不能滿足自壓輸水要求時，要 利用水泵加壓將水輸送到所需要的高度或蓄水池中，通過分水口或管道輸水至田 間。目前，井灌區(qū)大部分采用直送式。2.自壓輸水系統(tǒng)當水源較高時，可利用地形自然落差所提供的水頭作為管道輸水所需要的工 作壓力。在丘陵地區(qū)的自流灌區(qū)多采用這種形式。淺談長距離重力流輸水管道中的壓力特點一、重力流輸水的分類根據(jù)水力學的重力流輸原理，我們將供水系統(tǒng)的重力流輸水分成了以下兩類。 明渠或者暗涵均可以劃分為第一類無壓流輸水，而另一類是承壓流輸水一般而言 指

2、的也是暗涵。所謂的無壓流輸水就是在輸送途中不產(chǎn)生水壓，類似與自然界的 河水流態(tài)。無壓流輸水在輸水過程中流速的緩急完全取決于地形的陡峭程度，渠 道的坡度決定了水流的坡度。無壓流輸水的供給目的地一般都是開闊的蓄水池、 水庫等無壓力且足夠大的儲水地。承壓流輸水在輸水過程中則主要依賴于動水壓 力和靜水壓，它的輸送原理和水泵加壓輸水也有差別。但用承壓流輸水方式 進行供水的時候，水需要流經(jīng)暗管，進入管道后就形成了壓力，壓力的大小與輸 送管道的長短相關(guān)。因為承壓流輸水管的壓力由靜水壓和動水壓力組成，所以在 水力坡度與地勢一致時，動水壓力就不存在，只剩下靜水壓；當停止輸水并保持 管道中的水充盈狀態(tài)，此時管道末

3、端的靜水壓力最大。由于承壓流輸水輸送的水 壓力很大，所以這種形式的供水可以直接提供水到城市供水網(wǎng)或者高處建筑物。二、 重力流輸水的特點由于重力流輸水有節(jié)約能源、操作便捷、成本低、投入少等好處，所以該供水方 案成立當前最佳的供水選擇。但是重力流輸水也存在自身的局限性，在地勢平坦的地區(qū)就不能實現(xiàn)重力輸水，一定要在有一定地形高度差的地方才能實行。在重 力流輸水供水過程中，目標供水地的不同對地勢的要求也不一樣，例如城市供水 管網(wǎng)的用戶過多，需要的壓力也隨著增加，這就需要較為陡峭的地勢才能產(chǎn)生足 夠大的壓力，保證城市供水管網(wǎng)的水資源供應(yīng)。重力流輸水系統(tǒng)要想順利完成輸水工作，必須依賴與地形地貌，只有足夠的

4、高度 差才能保證水資源的正常輸送。在這里我們將重力流輸水和水泵加壓輸水進行比 較，看出它存在一些局限問題：重力流輸水在輸水的時候首要的限制因素就是地形，在地勢平坦的平原區(qū)，重力流輸水 就不能使用；水泵加壓輸水主要是由電產(chǎn)生動力供水，故管道的選取比較自由， 但是重力流輸水管道路徑的選擇受到地形的約束；承壓重力流輸水管在供水的時候不穩(wěn)定，因為水管末端的靜水壓不受人為控制，如果壓力過大很容 易引起水管破裂，阻礙城市居民的正常水供應(yīng)；4 重力流輸水系統(tǒng)中輸水的主要動力是地形的高度差，該因素是由地形客觀決定 的，所以一旦供水的來源和給水的目的地確定下來后，水位壓力差和流量就隨之 固定，基本不能再進行調(diào)節(jié)

5、，當給水目的地需水有變化的時候，重力流供水系統(tǒng) 則不能滿足其需求；5 當需要將重力流輸水和水泵加壓輸水結(jié)合使用的時候，壓力差是最大的問題， 只有兩端的壓力相等時才能連接在一起，這對供水也產(chǎn)生了局限。三、長距離重力流輸水管道中壓力特點重力流輸水系統(tǒng)現(xiàn)在越來越多的運用在地勢陡峭地區(qū)的大型供水工程中，由于該 供水系統(tǒng)的正常運行需要地勢高度差，它的壓力由動水壓力和靜水壓組成，所以 控制管道壓力是最主要的問題。例如在管道的閥門關(guān)閉以后，管中的靜水壓只與 管道的距離有關(guān)，地形高度差與水壓成正比關(guān)系，管道受到的壓力也因此而改變， 一旦發(fā)生閥門的異常關(guān)閉，就會使管道壓力增加，最終導致管道的破裂，影響水 資源的

6、正常供應(yīng)。另外對于一些地形起伏較大的地區(qū)，重力輸水管道的路徑也隨 之變化，管道中的轉(zhuǎn)折和拐角處就會出現(xiàn)水流不暢，然后會造成斷流彌合水錘，最終產(chǎn)生不可估量的損失。輸水管道的輸送路程越長，則水擊問題就會越易發(fā)生。 下面研究輸水管道的特點。在承壓重力流輸水工程中，首先要處理的問題就是減弱水流對輸水管道的壓力， 增加輸水系統(tǒng)的安全性。在這個案例中管道的最低處的高度差有 113m，這個高 度差產(chǎn)生的壓力已經(jīng)超出了管道的承受能力，再加上動水壓力后，總體壓力就更 大了，所以為增加重力流輸水的系統(tǒng)的安全性，降低斷流彌合水錘的發(fā)生幾率， 我們要采取一定的解決措施，緩解管道的承受壓力。結(jié)論：重力流輸水管道在輸水途

7、中，水在管道中進行流動時，是氣液兩相相互并存的。 所以為了降低輸水管道的工作壓力，我們在對距離較長的輸水管道進行設(shè)計時， 要提前利用特殊的非穩(wěn)定流計算方法，根據(jù)管道的走行分布，在恰當?shù)牡攸c (一般都是在駝峰上)安裝一定數(shù)量的排氣閥門，以便排出管道內(nèi)的氣體，降低工 作壓力。在選定排氣閥的時候，我們對于排氣閥的型號選取、口徑大小的選取、 安裝位置等都要進行認真仔細的考慮，因為排氣閥安裝選擇是否準確直接影響到 排氣程度。根據(jù)以往選取安裝排氣閥的實踐基礎(chǔ)，一般情況下在地市相對低平， 管道坡度在 1以下的時候，我們應(yīng)該相距 0.51.0km 左右就安裝一個排氣閥，這是最佳的安裝距離。此外，除了安裝間隔距離，排氣閥的型號、安裝方式等對 于排氣閥的正常運行也由十分重要的影響作用。輸水管中水總是在氣液兩相之間不斷轉(zhuǎn)變，存在許多的不確定性，這也增加了我 們排氣的難度系數(shù)，所以排氣閥安裝的位