阀门在河北省南水北调配套工程中的应用实践探究

赵崇斌

摘要：本文基于阀门应用价值展开整理，通过研究检修阀门、进排气阀门、调节阀门、排水阀门、旁通阀门、水击泄放阀门在河北省南水北调配套工程中的应用要点，可以积累有价值的应用经验，提高配套工程运行环境的安全性。

关键词：南水北调工程；检修阀门；配套工程

南水北调工程作为长距离输水项目，解决了多个地区水量不足的问题。在配套工程中阀门属于重要的组成元件，其工作状态也在一定程度上影响到水资源供给效率、水资源利用率，通过整理阀门在配套工程中的应用经验，可以在相似工程中发挥出阀门应用价值，提高供水过程的稳定性与安全性。

1阀门应用价值整理

总结以往的应用经验，阀门在具体应用中具备了以下应用价值：（1）确保水体输送过程的及时性，城市居民在不同时间段的需水量存在一定差异，而阀门在此过程中则可以通过调节阀门的开合状态，来确定不同时间段的供水量，以满足不同时间段的需水量。（2）确保输水管道运行安全性，在调节阀、排水阀应用情况下，可以根据输水管道内部压力情况来不定时卸压，避免管道压力过高引起渗漏问题。

2阀门在配套工程中的具体应用

2.1检修阀门

河北省修建的配套工程在日常工作中的主要作用，是为区域内居民提供生产用水，满足供水过程的充足性。但是在工程长期运行期间，也会出现管道渗漏、破损等问题，为了加快检修进度，降低病害带来的负面影响。在实际应用中，会以4～8km为间隔来布设检修阀，以便于后续分段检修工作的有序进行。从目前的使用情况来看，经常使用到的检修阀包括闸阀、蝶阀和偏心半球阀。以闸阀为例，其在应用中会根据供水管道的实际运行情况，将闸板调整到全部打开、闭合的状态，以满足相应的使用需求。而此次配套工程在设计中，则使用了弹性检修阀门，具备了更加稳定的工作性能，满足工程应用需求。

2.2进排气阀门

在配套工程的应用中，进排气阀门的主要作用是将管道内堆积的气体排放到外界，维持管道内部压力的稳定性。在管道供水过程中，管道中也会积聚大量空气，如果不将这些空气排放到外界，除了会影响到供水流量外，还会增加管道内部压力，导致管道渗漏问题。目前进排气阀门在应用中，可以分为复合式排气阀与设有限流板的复合式排气阀，以设有限流板的复合式排气阀为例，在应用中的应用原理在于，管道内水柱处于弥合状态时，管道中存留的空气便会快速排出到外界，同时管道内部也会形成压力差，利用气团弹性来缓冲系统内部压力，以起到保护管道系统的作用。

2.3调节阀门

图一调节阀门结构示意图

在配套工程的应用中，调节阀门的主要作用是通过调整阀瓣与阀座之间供水状态，将系统内部流通面积调整到合理范围内，以此来起到调整管道内部压力、供水流量等参数的作用，具体的应用结构如图一所示。基于以往应用经验可以得知，在供水管道运行期间，流量系数和阀门开启度保持着非线性关系，在阀门开启度较低时，容易在阀门出口出现紊乱的水流，影响到供水过程的稳定性。因此在现阶段的应用中，会使用活塞阀来作为调节阀门，以提高系统运行过程的稳定性与可靠性。

2.4排水阀门

在配套工程的运营过程中，排水阀门的主要作用是控制排水流量、流通面积等，以满足实际的运行要求。在管道运行到一段时间，需要定期进行管道检修，作用是将管道内的剩余水体和沉积物排空到外界，以免管道堵塞问题的出现。在实际应用中，检修阀会布设在管道的低洼位置，数量控制在两组，以满足相应的使用需求。从目前的使用情况来看，经常使用到的排水阀门种类有闸阀、蝶阀等。但是在实际选择过程中，也需要考虑阀门处已经积存了淤积物，此时则会影响到阀门的应用效果，为确保阀门应用过程的灵活性，多选择闸阀参与排水工作，以提高运行结果的稳定性^[1]。

2.5旁通阀门

在配套工程的运营过程中，旁通阀门的主要作用是构建良好的检修环境，确保检修工作的有序进行。南水北调工程在使用中，其输水流量相对较大，在对管道进行检修时，为了避免检修工作结束后，上游大流量水体冲入下游管道中产生振动和气蚀问题，从而影响到管道使用安全性。因此在实际应用中会在主检修阀门旁边开设旁通阀门，从而将管道内供水压力控制在较小范围内，从而提高管道运行环境的安全性，提高检修结果的可靠性。另外，在旁通阀门的选择中，其直径相对较小，因此在选择中可以使用闸阀或球阀来作为旁通阀门，具体需要根据区域的实际情况、占用空间来进行选择，以提高选择结果的可靠性与时效性^[2]。

2.6水击泄放阀门

除上述提到的几类阀门外，在配套工程的施工中也会使用到水击泄放阀门，该阀门在应用中的主要作用，是在管道内压力升高到了临近数值，那么此时水击泄放阀门便会打开，对外进行泄水，起到降低管道压力的作用。如果压力恢复到正常数值，那么此时阀门也会缓慢进行关闭，过程中不会出现关阀水锤的情况，维持管道内部环境处于正常状态。而且水击泄放阀门在应用中，也会处于自动控制的状态，并且可以快速响应管道内部的过压条件，以此来营造安全的供水环境，提升管道运行状态的安全性

^[3]。

结束语

综上所述，在河北省南水北调配套工程的使用中，阀门具备了良好的应用价值，通过整理阀门在工程中的应用要点，不仅可以营造安全的工程运行环境，而且对于延长工程使用寿命有着积极的意义。

参考文献

[1]马世波.青山水库输水工程空气阀设置方案及应用探讨[J].陕西水利,2021(11):156-158.

[2]张涵,刘铁军,刘波,谢代梁,徐雅,黄震威.遗传优化PID整定算法在阀门定位器中的应用[J].电子测量与仪器学报,2021,35(11):215-222.

[3]胡毅钧.阀门故障检测技术及其研究进展[J].阀门,2021(05):282-286.