公式为
H== H。+F( 一詈)+厂( +三a)， (2)
式中：函数F 一 1为由闸门向管道终端传递的
水锤波总值，为升压波，m；函数-厂( + 1为由管
道终端向阀门传递的水锤波总值，为降压波，rn；
H。为未发生水锤时原来的水头，m； 为水锤波传
递的速度，m／s；z为阀门至管道某处的距离，m；￡
为由开始关阀算起经过的时间，S。
2．3 停泵水锤
1)水锤波的传递速度。水锤波的传递速度计
算公式为_3j6弘
a．—√．-— =+== =， (L 3)
式中：1 435为声波在水中的传播速度，m／s；a为
水锤波传递的速度，m／s；K 为水的弹性模数，
2．1×10。MPa；E为管道材料的弹性模数，2．1×
10 MPa；d为管道公称直径，mm； 为管壁厚度，
现以实际设计方案计算水锤波的传递速度。
某矿井井下水泵房内安装3台D85—45×7型多级
离心水泵，其中1台工作，1台备用，1台检修。水
泵房布置在226 m 中段，其地面标高为226．50
m，地面水池设在525 ITI(池底标高)，主排水管径
为DN150，管道壁厚5 mm。将上述数据代人式
(3)，计箅得出口为1 258．58 m／s。由此可以看
出，水锤波的传递速度非常快，能在瞬间传播到整
个系统。
2)最大水锤压头。最大水锤压头计算公
式嘲 为
H 一2× 一H + ×
『—Ho+H ．2a Vo『]，㈤
式中：a为水锤波传递速度，m／s；H。为静水头，
m；H 为泵入口工作压力水头，1TI(第一级泵为真
空吸引高度，一般取3～6 m)；H 为管道起点的
止回阀中心与管末端的水头高差，ITI； 。为水锤发
生前管中水的流速，m／s；g为重力加速度，m／s 。
将a=1 258．58 m／s， 。=1．148 m／s，／-／ 一
4．1 1TI，H 一293．24 1TI，H 0— 298．50 m ，g一9．8
m／s 代入式(4)，计算出H⋯ 为435．21 m。即水
锤发生时，管道内最大压力水头可达到435．21
m，为正常排水压力水头(318 m)的1．369倍，即
压力突然增加近4O 。由此可见，在正常的排水
系统中，一旦有水锤发生，其破坏力是相当大的。
所以，对水锤的研究和预防必须给予高度的重视。
3 水锤的预防
3．1 关闸水锤的预防
关闸水锤所产生的水锤压头与阀门的关闭
(开启)的时间有关。当阀门的关闭(开启)的时间
(￡)<反射波到达的时间( 一2 L／a) ]，即反射回
来的负水锤波尚未到达阀门时，阀门已经关闭，此
时水锤所生产的总压强增高值，因无负水锤波的干
扰，压力增值最大，破坏性也最大。因此，需 > 。。
经测算，当管道直径较小且管道不长时，t为
t 的2～10倍；当管道直径较大且管道长时，t为
t 的1．3～1．5倍，但不大于t 的2倍。t的取值
范围为3～120 S。要消除关闸水锤的发生，关键
在于控制阀门的关闭时间，因此，在设计说明中要
说明阀门的关闭(开启)的合理时间，以便现场操
作人员加以控制。若采用带有自动控制系统的电
动阀则能较为准确地控制关阀时间，智能化的控
制系统要比人工操作更能达到预期效果，有效地
预防水锤的发生，且还能提高自动化程度，为水泵
房无人值班创造条件。
3．2 断流水锤的预防
长距离的输水管路容易发生断流水锤。为避
免断流水锤的发生，在设计排水管路时，特别
