随着城市建设的快速发展和人民生活水平的日益提高,长距离大型输水工程越来越多,随之而来的工程爆管问题引起越来越多工程人员的注意。高扬程多起伏有压输水管道中易发生水柱分离与断流弥合水锤,并造成严重的水锤危害。因此,高扬程多起伏输水管道系统水锤防护问题,作为输水管道安全运行的重要课题之一,是很有必要进行深入研究的。本文首先介绍了水锤基本理论和现有的水锤计算特征线方程法,在此基础上分析了气液两相瞬变流,并对管道中气泡形成的主要原因、气液两相瞬变流的常用数学模型等进行了深入研究。建立了事故停泵水锤计算数学模型,利用计算机进行模拟计算。结合海原新区水源泵站改造工程,对设计单位提出三种管线方案:①原管线方案;②原管线在桩号K3+800m处设转换池方案;③在原管线两道深沟处修建管桥抬高管线高程方案。通过对这三种管线布置方案进行事故停泵水锤计算分析,得出如下结论:(1)在最高点设转换池,对事故停泵水锤的消除和改善没有明显效果,而且增加高位转换池会造成水泵扬程的浪费、投资及维护费用的增加;(2)采用抬高管路部分低点高程,不能消除水柱断裂现象,而且修建管桥的投资非常大;(3)对三种管线布置方案事故停泵水锤分析计算,最终确定为原管线方案。通过对不同运行工况下事故停泵水锤计算,确定出事故停泵两阶段关闭蝶阀最优操作程序;同时提供了事故停泵各断面最大、最小压力变化过程线及相关数据,为泵站的管线设计提供了可靠的数据;(4)通过对该泵站水锤计算结果表明,采用两阶段关闭蝶阀及沿管线局部高点设置进、排气补气阀,可有效控制事故停泵时机组倒转转速、倒泄流量。同时,可有效消除由于事故停泵产生的水柱断裂现象。综合分析认为该泵站有效的防护措施:当事故停泵时,在泵出口采用两阶段关闭蝶阀调节;在管道局部高点设置进、排气补气阀;在确定管道压力等级时,在管道易出现水柱断裂的管段,适当考虑在200m左右范围内增加相应的压力,可使此类高扬程输水管道的防护取得良好效果。