1 簡述
作用力有壓供水管道道在遠距離跨河段大中型引水項目中運用得更加廣泛。在管路的不一樣部位設定具備差異功用的閘閥，可以具有分水鎮、調流、緩解壓力和排氣管等功效?？墒情l閥關掉和打開過程所造成的水擊功效變成供水管道安全防護問題之一。文中根據運用MATLAB語言精準求得水擊方程式和提升函數公式，使遠距離多閥供水管道道系統軟件的水擊安全防護問題從理論基礎研究到具體運用都是有了進度，提升了生產率并節約了人工和物力資源。
2 水擊測算的數學分析模型
水擊是液體在管路運輸環節中經常會出現的狀況。當二類壓力容器中的液體在流通全過程因其一些因素而造成流動速度的大幅度轉變時，因為液體的慣性作用而造成液體的工作壓力產生大幅度轉變，這種情況稱之為水錘現象或液體磁法勘探全過程。
水擊起伏的整個過程是工作壓力波的造成、散播、反射面、累加及消退的所有物理學環節的總數。在這個環節中，全部體系處在非平穩情況，產生水擊的全過程即系統軟件從一平穩情況銜接到另一平穩情況的全過程。流水動量矩的大幅度轉變終將造成動量矩的轉變，依據動量定理，單位時間內動量矩的轉變越大，導致的流水撞擊力也就越大，從而會導致一系列的水擊安全事故。
水擊造成的負擔轉變在不一樣水平上與管路的長短、斷總面積、原始總流量（關閥狀況）、最后總流量（開閥狀況）、工作壓力波在管路液體中的快速傳播、閘閥的使用時長及其實際操作方法等原因相關。
2.1 基本上方程式
水擊基本上表達式是水力發電銜接全過程剖析和估算的基本，它包括以線性微分方程式表明的運動方程和持續方程式，體現了在水力發電銜接環節中水流量的空氣流速和水口的變化趨勢，其理論基礎是流水健身運動的結構力學規律性和持續基本原理。運動方程可表達為
（1）
式中
V———造成水擊時管內的流動速度，m/s
H———造成水擊時管內的U形管水口，m
F———管路摩阻指數
D———管道直徑，mm
g———重力加速度，m/s2
x———水擊波散播的間距，m
t———水擊波散播的時長，s
連續性方程可表達為
（2）
式中 a———水擊波的快速傳播，m/s
2.2 特點線打法
特點線法是將以偏微分式表明的水擊基本上方程的解，變化為在特點方位上的全微分方程，隨后沿特點線開展信用卡積分，就可以獲得有利于標值解決的比較有限差分方程，再依據給出的狀態變量，選用帶插值法的比較有限差分信號開展數值計算方法。
沿特點線的方位，將式（1）和式（2）轉換為常微分方程
（3）
（4）
沿圖1所顯示的C 和C－特點線，對式（3）和式（4）選用一階類似的比較有限差分信號，運用圖上A、B、C三點的主要參數，可選用線性插值算出R點和S點的總流量Q和水口H值。
圖1 帶插值法的特點線網格圖
（5）
式中 θ———特點線網格圖比
ξ———插值法指數
2.3 線上調節閥門初始條件
線上調節閥門的初始條件類似管路中的閘閥，僅僅其開啟度可伴隨著閘閥中下游工作壓力或總流量的變動而調整（圖2），可表達為
（6）
圖2 線上調節閥門初始條件
♂
此外，在運用特點線法求得水擊方程式的歷程中，還牽涉到進蓄水池、尾端水利樞紐、管路連接功能、管路匯流點、分水鎮點和自動排氣閥等初始條件。
3 MATLAB語言
MATLAB語言用純粹循環系統相互配合引流矩陣向量空間開展程序編寫，提升了應用程序的運轉高效率，使軟件結構簡易，便于了解。除此之外，與其它語種對比，MATLAB語言編寫的程序流程可以利用向量化分析計算，預分派儲存空間及其應用MATLAB網絡加速器的辦法來提升系統的運行高效率。開發設計MATLAB程序流程一般要歷經編碼撰寫、調節、提升三個環節（表1）。在MATLAB里撰寫的程序流程可以隨時隨地啟用其內置的各種各樣函數公式及輔助工具，形成的最后可以立即用以提升測算。
表1 MATLAB程序流程的主要構造
4 水擊測算實體模型
陜西省萬家寨引黃入晉工程項目由總主干線、南干線、聯接段和北主干線四部份構成，總長度約449km。工程項目從大河上游的萬家寨水利樞紐采水，經總主干線二座地底泵房打水至申同嘴水利樞紐，期內為工作壓力流運作，配有2座地底泵房、4條工作壓力隧洞。
工程項目北主干線1#倒虹（圖3）的進口的為1#隧洞尾端的立井出入口（樁號43 755.64），出口為尚希莊水利樞紐（樁號118 480.9），路線總長74.7km。期間配有朔州、山陰2個分水鎮口。在朔州分水口（樁號54 215）前設計方案總流量為9.9m3/s，朔州分水鎮口至山陰分水口（樁號94 000）設計方案總流量8.3m3/s，山陰分水鎮口下列設計方案總流量7.7m3/s，均選用公稱直徑2.2m的PCCP管通水。
圖3 北主干線1#倒虹布局
在主線任務樁號56 430處設3臺DN1200的線上調節閥門（預留1臺），在朔州主線入口設2臺DN1000的線上調節閥門（預留1臺），在山陰分水鎮口設1臺DN400的分進水閥，在尚希莊水利樞紐通道設1臺DN2200的維修閥。
5 朔州主線任務調節閥門關閥水擊測算
5.1 不考慮到管口分離出來且無空氣閥的工作狀況
1#倒虹主線任務調節閥門線形關閥時長取名為360s，各自選用管路中閘閥具體過電流特點和閘閥基礎理論過電流特點開展測算，獲得1#倒虹主線任務和朔州主線水力發電銜接全過程工作壓力包絡線（圖4和圖5）。
（a）1#倒虹主線任務工作壓力包絡線 （b）朔州主線工作壓力包絡線
圖4 不考慮到管口分離出來且無空氣閥時閘閥具體過電流特點
（a）1#倒虹主線任務工作壓力包絡線 （b）朔州主線工作壓力包絡線
圖5 不考慮到管口分離出來且無空氣閥時閘閥基礎理論過電流特點
♂
從圖4、5可以看得出，關閥水擊全過程中，1#立井進口的至主線任務閥管段的較大水擊工作壓力均小于該管段的靜水壓 0.4MPa，其他管段的較大水擊工作壓力與該管段相匹配的穩定流工作壓力都不超出0.4MPa。主線任務調節閥門前管段中無負壓力發生，主線任務調節閥門器點有氣化工作壓力發生。
5.2 考慮到管口分離出來且帶空氣閥的工作狀況
1#倒虹主線任務調節閥門線形關閥時長取名為360s，各自選用管路中閘閥具體過電流特點和閘閥基礎理論過電流特點開展測算，獲得1#倒虹主線任務和朔州主線水力發電銜接全過程工作壓力包絡線（圖6和圖7）。
（a）1#倒虹主線任務工作壓力包絡線 （b）朔州主線工作壓力包絡線
圖6 考慮到管口分離出來且有空氣閥時閘閥具體過電流特點
（a）1#倒虹主線任務工作壓力包絡線 （b）朔州主線工作壓力包絡線
圖7 考慮到管口分離出來且有空氣閥時閘閥基礎理論過電流特點
從圖6和圖7可以看得出，關閥水擊全過程中，1#立井進口的至主線任務閥管段的較大水擊工作壓力均小于該管段的靜水壓 0.4MPa，其他管段的較大水擊工作壓力與該管段相匹配的穩定流工作壓力都不超出0.4MPa。因為空氣閥的補氣血功效，管道各點均無氣化工作壓力發生。
6 結束語
在對作用力有壓通水系統軟件主線任務調節閥門關閥水擊測算和MATLAB服務平臺運用的原理開展科學研究的基本上，根據程序編寫對萬家寨引黃入晉工程項目北主干線1#倒虹朔州主線任務調節閥門關掉水擊開展了測算。水擊程序編程全過程中牽涉到管路支系、主線測算、調節閥門初始條件、空氣閥邊界條件及其管口分離出來等繁雜工作狀況標準。將當代的計算方法與傳統的的水擊測算緊密結合，可以經濟發展有效省時省力的采用防護措施，科學合理合理地操縱水擊全過程。
