什么叫水锤现象？有什么危害？如何解决？

一、什么叫水锤现象？有什么危害？如何解决？

在有压力管路中，由于某种外界原因（如阀门突然关闭、水泵机组突然停车）使水的流速突然发生变化，从而引起压强急剧升高和降低的交替变化，这种水力现象称为水击或水锤。

  因开泵、停泵、开关闸阀过于快速，使水的速度发生急剧变化，特别是突然停泵引起水锤，可以破坏管道、水泵、阀门、并引起水泵反转，管网压力降低等，所以，预防水锤发生极为重要，平时预防水锤发生的措施主要有以下几个方法：

a.开关阀门过快引起的水锤：

  （1） 延长开阀和关阀时间。

  （2） 离心泵和混凝泵应在阀门半闭15%-30%时而不是全关时停泵。

b.泵引起的水锤

  （1） 排除管道内的空气，使管道内充满水后再开启水泵，凡是长距离输水管道的高起部位都应设自动排气阀。

  （2） 停泵水锤主要因出水管止回阀关闭过快引起，因此，取消止回阀可以消除停水泵水锤的危害，并且可以减少水头损失，节约电耗； 

二、室外消防给水系统设置要点有哪些

(1)室外消防给水管网应布置成环状，但在建设初期或室外消防用水量不超过15L／s。时，可布置成枝状。但对于非高层建筑在建设初期或室外消防用水量不超过15L／s时，可布置成枝状；由于环状管网的干线彼此相通，水流四通八达，供水安全可靠，并且其供水能力比枝状管网供水能力大1.5～2.0倍(在管径和水压相同的条件下)，因此一般情况下，凡担负有消防给水系统的管网，均应布置成环状管网，以确保消防给水。

(2)环状管网的输水干管不应少于两条，进水管宜从两条市政给水管道引入，当其中一条进水管发生故障时，其余的干管应能通过消防用水总量。在工业企业内，当停止(或减少)生产用水会引起火灾或爆炸等二次事故时，其余输水管应保证100％的生产、生活、消防用水量。生产、生活用水量应按最大小时流量计算，消防用水量应按最大秒流量计算。

(3)环状管道应用阀门分成若干独立段，段内消火栓数量不宜超过5个，阀门应设在三通、四通分水处，并按(n一1)的数目原则设置(”值三通为3，四通为4)。

(4)室外消防给水管道的最小直径不应小于100mm。

(5)室外消防给水管道可利用市政管道共同构成室外环网。

三、在水利方面‘倒虹’是什么意思

当渠道与道路或河沟高程接近，处于平面交叉时，需要修一建筑物，使水从路面或河沟下穿过，此建筑物通常叫做倒虹吸。倒虹吸主要有竖井式。这种形式施工简便而且便于清除泥沙。

倒虹吸有箱形和圆形两种。

物理上水往高处走的现象 是一种水利工程的技巧

(一)《管子•度地》对倒虹吸水流的描述

《管子•度地》对有压倒虹吸水流作过精辟的描述： 水之性，行至曲，必留退，满则后推前，地下则平行，地高即控。

笔者认为，这一段说的是有压管流的“水之性”，和上段所说的“以高走下”的无压流的“水之性”，是并列的两段文字，“行至曲，必留退，满则后推前”，描述的是渠水通过倒虹吸的水流现象，当渠水从一端流入向下弯曲的倒虹吸时，必先灌满倒虹吸(从整个渠道水流来看，这时呈现出“留退”的状况)，尔后才能“后推前”地从另一端流出，水流通过建筑物，必将产生一个能量上的损失，因此，一定要使倒虹吸的进出口水面高程有一个必要的差值，使出口高程低于进口高程才行，出口低于进口(“地下”)，则水流将平顺地通过，否则，渠水就会因倒虹吸出口端过高(“地高”)，受倒虹吸控制而流不过去。

(二)公元前中国和古罗马城市供水管路中的倒虹吸

1975年至1981年在对位于河南省登封县告成镇的阳城遗址的发掘中，发现有战国晚期的城市管道供水系统，其中实际应用了倒虹吸。整个供水设施由输水管、控制流量的控制坑、沉淀泥沙的澄水池、贮水坑和蓄水瓮等组成。供水管路共有八条，沿地形由高向低布设，总长有数千米之多。输水管内径约为12.3厘米，在淹没条件下，输水流量可达20～30升/秒。

输水管路由直通管、三通排气管，三通分水管、四通控水管等部件衔接组成，均为陶制。其中陶直通管与陶三通排气管衔接情况如图2-14所示，陶四通管的造型如图2-15所示，输水管路多数铺设在开凿于红砂岩的沟槽中。较深的沟槽达1.2～2.0米。②

大约在公元前180年左右在土耳其境内古希腊帕加马城建有大型城市输水管沟，水从海拔约360米的源头，跨越两条山谷输送至这座城堡，而城堡制高点只比源头低约40米。其中当有跨百余米山谷的倒虹吸。③古罗马著名建筑师维特鲁威在写于2000年前的不朽名著《建筑十书》中，详细地记述了当时输水管网的建设要点。对于倒虹吸，维特鲁威还特别指出，为了倒虹吸的安全运行，需要修建镇墩和排气竖管。①

①对《管子•度地》渠道坡降计算和水跃的描述，是姚汉源先生于1962年最先提出的。

②河南省文物研究所、中国历史博物馆考古部，登封王城岗与阳城，文物出版社，1992年，第229~246页。

③参见チヤ-ルズ•シンガ一等编，平田宽、八杉龙一译，技术の历史——地中海文明と中世(下)，筑摩书房，第581～583页。PeterJames，Ancient Inventions，颜可维译，世界古代发明，世界知识出版社，1999年，第388页有一种形式的输水管称倒虹吸，它是在渠道与道路、河流发生交叉或在渠道穿越山谷时经常采用的一种立交水工建筑物。早在2000多年前，中国已有成功的运用。与虹吸管一样，它在立面上也呈弓形；不同的是，其弓弯向下。而且，虽然倒虹吸管和虹吸管的输水原理相同，即都借助于上下游的水位差，但倒虹吸在开始工作时不需人为地制造管中的真空，因而更为普及。

倒虹吸主要用于农田水利工程中。渠道与道路、河流等发生交叉时，既可采用渡槽，如北宋时曾在引用泾水的郑白渠上使用过；也可采用倒虹吸，如南宋时曾在引用褒水的山河堰上使用过。这种大型倒虹吸多采用浆砌块石构筑，也可用竹筒连接而成。在唐朝诗人杜甫的诗歌中和元代科学家王祯所著的《农书》中都可见到对输水渠道上使用倒虹吸的描述和记载。