自流輸水(gravitational water delivery)又稱重力輸水。用無壓管渠借管底坡度以重力流方式輸水。適用於水源位置高於水廠(或給水區)，例如自水庫取水，可根據地形和地質條件，採用重力管(渠)輸水。當用水渠輸水時，又有敞開的明渠和有頂蓋的暗渠之分。
基本介紹
- 中文名：自流輸水
- 外文名：gravitational water delivery
- 學科：城鎮基礎設施
- 領域：能源
- 別稱：重力輸水
- 用於：水源位置高於水廠
簡介,重力流輸水的分類,重力流輸水的特點,採用重力流輸水應特別注意的一些問題,總結,
簡介
自流輸水(gravitational water delivery)又稱重力輸水。用無壓管渠借管底坡度以重力流方式輸水。適用於水源位置高於水廠(或給水區)，例如自水庫取水，可根據地形和地質條件，採用重力管(渠)輸水。當用水渠輸水時，又有敞開的明渠和有頂蓋的暗渠之分。
重力流輸水的分類
給水工程中採用的重力流輸水，從水力學的角度上分為兩大類。一類是無壓流輸水，可為明渠或暗涵；另一類是承壓流輸水，一般為暗管(涵) 。無壓流輸水，在流態上與天然河流無異。水順地勢，或緩或急地向下游流去，沒有壓力，地形坡度有多大，水流的坡度也就有多大。這種無壓給水渠道的末端往往與水池、水庫或吸水井等構築物相連。
承壓重力流輸水不同於天然河水的流動，也不同於用水泵加壓的壓力輸送。水在涵管里流動時，由無壓水變成有壓力，其壓力隨著輸送水的距離增加而增大。承壓輸水管的末端既有動水壓力，也有靜水壓。在水力坡降等於地形坡降時，動水壓力為零；在停止輸水，輸水管內又充滿水的時候，管末端的靜水壓最大，其值等於地形高差。這種承壓重力流輸送的水，在具有一定的動水壓力時，可直接進入供水管網或水廠內的水處理構築物。
重力流輸水的特點
不管是無壓流還是承壓流，作為重力流輸水，它們都是藉助地形高差來完成輸送水的任務。它與用水泵加壓輸水相比，有以下特點：①重力流輸水受地形的約束比較大，只有在具有一定的地形高差，地貌情況也比較好的時候，才能考慮採用重力流輸水；②採用重力流輸水要同時考慮地形坡降和水力坡降，而用水泵加壓輸水的管道則可以不考慮地形坡降；③承壓重力流輸水管的末端存在靜水壓，如靜水壓過大，超過管子能承受的壓力，會引起爆管，直接影響供水管網的安全；④重力流輸水時，流量和水壓力的調節幅度比較小，這是因為水位高差是重力流輸送水的動力來源，在取水口位置、廠址、工藝流程、輸水管徑、長度等確定之後，相對的水位差也就基本固定下來，就是有變化，其變化幅度也比較小。因此，輸送水的流量、壓力的調節幅度也比較小；⑤重力流輸水管道與泵加壓的輸水管道(或供水管網) 相連線時，存在著水壓力匹配問題，只有在雙方動水壓力相同時，管道輸水才能正常進行。
採用重力流輸水應特別注意的一些問題
1.確保取水口工作水位，且水處理構築物宜低水頭運行
由於自然水位差是水廠正常運行的保證，因此，在設計水廠內工藝流程時，一定要經過詳細的水力計算，量體裁衣，在留有餘地的前提下，其各構築物的總水頭損失不應大於自然水位差。一般宜選擇水頭損失較小的工藝流程：新建電站的尾水—→穿孔旋流反應斜管沉澱池—→虹吸過濾池(消毒)清水池—→輸水管。總水頭損失為3166 m ，是比較低的。
2.輸水管宜採用變壓力承壓管，順坡敷設
對於承壓重力流輸水，水對輸水管的壓力是從零開始逐漸增加的，輸水管的開始一段，用水壓力比較小，就可以採用承壓小的輸水管，以節省工程造價。隨著水壓力的增大，可相應採用承壓較大的輸水管。
3.水廠宜採用均勻供水
由於重力流輸水的水量和壓力的調節幅度比較小，不允許供水量和水壓值大起大落;因此在正常運行時，重力流水廠宜採用均勻供水，這樣便於水廠運行管理，運行成本也比較低。
4.輸水管道宜設限流裝置
在供水管網發生爆管，某一管段需要搶修的時候，在夏季高峰供水之時，在冬季供水蕭條之時等，都屬於非正常供水狀態。在這種情況下，往往是縣城用水量和水壓力大起大落，作為均勻供水的重力流輸水管道也就不能均勻供水了。在縣城管網壓力很低，輸水水位差很大的時候，重力流輸水管道會因流量過大，發生短時間內被抽空的事故;而在縣城管網用水量很小時，重力流輸水管內流量也很小，會因靜水頭過大，危及管網的安全。因此，很有必要在重力流輸水管道上安設限流裝置。
對於無壓重力流輸水系統，限流裝置就是調節水池，它既起調節水量的作用，也起調節水壓的作用。對於承壓重力流輸水系統，就是在管道上安裝限流閥。限流閥的限流範圍，以縣城正常供水時所允許的最低水壓和最高水壓力作為限流閥的上下控制限，但西山供水管道還沒有設定此裝置。
總結
重力流輸水具有省電、節能、投資省、成本低、運行管理簡單、方便等優點，從實踐來看，它仍不失為一種理想的供水方式。因此只要有條件，應儘量採用重力流輸水。
