水錘防護措施在高揚程光伏提灌系統中的應用*
——以九寨溝縣保華鄉半山村太陽能提水泵站為例

廖功磊 張紹輝 余欣¤ 羅利學 林玉東付川

1.四川省機械研究設計院（集團）有限公司，四川成都

2.四川省丘區山區智能農機裝備創新中心，四川德陽

3.四川農業工程學會，四川成都

4.資陽市雁江區雁江鎮產業發展服務中心，四川資陽

1 概述

九寨溝縣保華鄉半山村太陽能提灌泵站，主要以S301省道旁山溪溝的山泉水為提灌水源，通過提灌站及供水管道向半山村高位水池供水，以解決半山村人畜飲水問題。工程主要由提灌站、輸水管道、新建水池（低位）、原有蓄水池（高位）、光伏陣列等組成。如圖1所示。

本文采用Bentley Hammer V8i 對泵站管路系統進行建模及水錘分析，并采用相應的防水錘措施，以便使管路系統更加安全、經濟、可靠。

圖1 半山村提灌站管道平面布置示意圖

2 模型構建

提灌站采用二級提水，提灌設計流量為5 m3/h。其中，一級泵靜揚程為25 m，二級泵靜揚程為338 m。一級泵輸水管線長80 m，二級泵輸水管線長2 120 m。所有管徑均為Φ57 mm×4 mm，管材選用無縫鋼管，作防腐處理。

一級潛水泵設計流量為5 m3/h，設計揚程為36 m，配套電機功率為1.1 kW。二級離心泵設計流量為5 m3/h，設計揚程為400 m，配套電機功率為15.0 kW。

根據實際管道布置，為簡化計算，除在管道轉彎處設置計算節點外，直線管道段長度每150 m設計一個計算節點。

進水池、一級泵站、二級泵站、閥門、出水池及管道各節點按測繪標高如圖2所示。

圖2 管道中心標高及水力坡度線

3 水錘及危害

在有壓管道系統中，由于人為或事故等因素對管道上的泵或閥門進行操作，短時間內引起道內流速的急速變化，由于水流慣性作用，致使管道內流體壓力也相應地急劇升高或降低，并在管道內傳播的現象稱為水錘現象。……