摘要：中国水资源南多北少，水资源时空分布差异大，为了解决北部以及西北的供水问题，中国近年来建设了一大批输水工程，完成对水资源的合理调度，推动国民经济发展，如南水北调工程、山西省万家寨引黄工程、云南大理海东三岔河引水工程、辽宁观音阁水库输水工程等。在长输水工程中，有压管道输水是其中重要的输水方式，水锤问题是长距离有压管道输水工程最常见而又突出的问题，长距离输水线路发生严重水锤引起爆管问题频频发生，因此研究长距离有压输水工程中水泵特性对水锤的影响，对长距离输水管道的安全防护具有重要意义。

关键词：水泵特性;水泵全性能曲线;曲线拟合

引言

水资源是人类赖以生存的基本条件，水利工程作为一种综合利用水资源的技术手段，在我国社会经济发展中发挥着重要作用，对流域的防洪、排涝、抗旱、区域调水、农业灌溉、水资源的合理配置具有重要意义。当前，水利工程的安全运行管理已成为稳定社会发展，满足人民日常生活需要，实现生态环境的可持续发展和水资源的可持续利用的重要内容，其重要性不言而喻。

1水利工程概述及必要性

水利工程是人们用于控制和调配自然界的地表水和地下水而修建的工程设施，工程类别包括防洪工程、灌排水工程、水力发电工程、水运港口工程、城市供水排水工程、水环境工程、河口堤防工程、海塘工程等各类水利工程。水利工程运行管理的目的和任务主要是：一是确保工程的安全运行;二是按照工程管理的法律法规和技术要求，维护工程的完整性和正常运行能力;三是利用工程运行技术确保防洪减灾及水资源的合理利用和调度，满足经济社会发展的需求;四是改善提升工程管理条件和水平，提高效益输出;五是改善所在区域的生态环境，人与自然和谐共存。水利工程对于社会发展和国民经济具有十分重要的意义，长期以来发挥着重大的作用。随着近年来水利工程管理体制改革的步伐，促进水利工程运行管理持续发展，以实行水资源的可持续利用，是我们每一位水利工作者义不容辞的责任和义务。

2水泵运行原理

当水泵进水管与泵体被灌满后，水泵被开启，这时水泵的叶轮处于正常旋转状态，周围液体被甩出。叶轮处于真空度，受大气压的影响水自进水管进入到水泵中，因惯性作用传输并提高水的压力，这时泵内高压就会跟随排水管进入到特定领域中。水池中的水受到大气压力的影响进入水泵中，被水泵叶轮甩出后实现输送水的目标，然而水泵在运行过程中无法避免相关故障，因此有必要针对相关故障提出有效的维护措施。

3水泵故障诊断的现状

离心泵广泛用于工业生产，因此确保离心泵的安全稳定运行尤为重要。就离心泵而言，重点是隐马尔可夫模型的故障排除方法，该方法更直观地描述了短期离心泵的非稳定稳定信号。经验表明，在变工况下结合分析振动时域和频域是确定高速泵振动超标的有效方法，可以为工程现场寻找振动源提供科学依据。对长工作时间振动值较高的离心泵进行了诊断，分别测量了故障泵驱动端和流体端的垂直和水平振动值，初步确定了耦合并联极化角从对振动信号的研究入手，主要是注水泵站故障排除系统，根据其特点建立了相应的知识库，选择了正反向混合推理机制，提高了故障诊断的准确性。利用水泵振动试验台可以模拟离心泵的某些典型故障，如转子故障、不平衡等。并根据采集到的振动信号进行频谱分析，提取故障症状离心泵的故障特征信息，对其进行分析诊断，找出故障原因。中小型水泵经常用于生产，在运转过程中不可避免地会出现故障，这可能影响到它们的运作效率和安全，需要科学解决这些问题。因此，对小型泵运行过程中常见的缺陷进行了分析和诊断，然后用合理的方法进行修复，以保证小型泵正常运行和安全运行。

4水泵特性及其水泵特性曲线的研究

水泵特性曲线是描绘水泵主要性能参数的关系曲线，从目前研究的深度和广度来看，其种类和数量已不能满足水力过渡过程计算的需要。所以当某一水泵的全特性曲线未知或不能实际测定时，往往要选择取用现有的、与该水泵同类型且ns相近的全性能曲线。因而，广泛收集了不同比转速、不同型式的水泵全性能曲线。陕西省水电设计院与沈阳水泵厂等单位协作，通过模型试验和参数计算，绘制KD2-110x2型离心泵全面性能曲线图。1957年，美国学者斯捷潘诺夫提出ns=127的双吸离心泵、ns=530混流泵和ns=950的轴流泵的全性能曲线，记录在他所著的《离心泵和轴流泵》一书中。前苏联学者Л·Ф·莫斯宁等将52B-11型离心泵的全特性曲线图发表在他所著的《水锤防护指示》一书中。美国R·M·皮阿巴德通过测绘得到了ns=110的立式单级离心泵的全面特性曲线。日本星光浩提出ns=80（实际为77.5）的涡壳式离心泵的全面性能曲线和ns=110的“沼沢沼”水泵全面性能曲线。由日本荏原制作所实测所得，发表在他所著的《水锤》书中，美国专家J·泊马金提供了ns值为140～150的离心泵四象限特性曲线，记录在《巨型抽水系统中的水锤压力波》论文中。1981年，中国武汉水电学院抽水站教研室测得了ns=358的混流泵全面特性曲线。综上所述，目前已有或测定水泵特性曲线资料不多，其种类和数量已不能满足水力过渡过程计算的需要。而对于目前突出的停泵水锤的危害问题，更需要深入探讨。对水泵进行试验测定水泵特性曲线难度很大，而对大型泵进行测定更加困难。

5提升水利工程运行管理水平的建议

5.1重点把握水利工程建设质量的监督与管理

在对水利工程运行规范进行统一和完善的过程中，要结合水资源可持续利用的重要需求，加强工程建设质量的监督。国家层面要注重法规制度的构建和完善，结合区域的不同情况，对各项工程质量检测的力度进行强化，不仅要对各个区域之间部门的职责进行明确，也要对各项措施采取的力度进行增强。在各司其职的过程中，通过法律途径对各种不良问题进行解决。比如，相关部门要充分发挥自身的监督检测职能，定期地对工厂等相关社会主体的水资源处理和利用情况进行检测，以此通过督促作用的发挥，提升地区水资源利用水平。

5.2大力引进专业的管理人才，加强专业培训

人是水利工程运行管理工作展开的核心，管理人员专业工作素养的提升才是保证水利工程运行管理质量提升关键，因此政府部门应当注重专业人才的引进。但是，在专业人才引进的过程中，应当有计划、有顺序的选择管理人才，不能处于盲目的状态。同时，针对原有的工作人员应当进行一定程度上的选择，对于那些可以开发的工作人员，可以利用培训的方式，提高工程管理人员的业务能力和水平。同时在培训时可对管理人员的实际状况，进行一个详细了解，这样培训时可以具有一定的针对性，以此为水利工程运行管理工作的顺利展开及质量的提升提供保障。

结束语

长距离有压输水过程运行工况复杂，对发生事故停泵的泵处进行水力过渡过程计算以及进行精确模拟十分困难，当水泵的全特性曲线未知时，主要采用改造后的水泵特性曲线对泵处进行水力过渡过程计算以及进行精确模拟。当水泵全特性曲线拟合技术还不成熟以及测量的数据存在偏差时，提高曲线的拟合精度、开发合适的拟合方法是非常重要的。构建更加简单的数学模型，使其具有普适性，提高曲线的拟合速度和精度也是今后的研究方向之一。水泵全特性曲线的拟合方法的成熟度将是智能计算停泵水利过渡过程的关键。

参考文献

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