Page 27 - 2025年第56卷第6期
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7 结论


                  基于管道水击波速的原始定义，首先建立了描述水击波速与管道过水断面面积的相对膨胀率与管
                            ̇
                                                                                       ̇
              壁周向应变率 ξ θi 的函数关系，然后根据厚壁圆筒应力和应变基本理论，建立了 ξ θi 与管筒结构及力学参
              数的函数关系基本方程，并推导出单层厚壁管道水击波速计算公式。在此基础上，建立了复合管道层
              与层间周向应变率相互联系的线性代数方程组，解析得到管道、隧洞、复合管水击波速准确计算的通
              用公式。然后，针对薄壁复合管，包括隧洞和地下埋管，解析得到薄壁复合管水击波速的近似公式，
              并与传统的水击波速公式进行了比较。最后通过算例分析，得到下述重要结论：（1）对于含有厚壁层
              的复合管道，包括衬砌隧洞，应该采用准确计算复合管水击波速的通用公式（45）（48）（12）；（2）对于
              薄壁复合管道，可以根据情况分别采用本文所得式（57）（59）（61）计算水击波速；（3）传统的复合管道
              水击波速计算公式，包括柯莱克、周文龙和张康等公式均存在不合理的地方，且仅适用于薄壁复合管，
              包括薄壁复合管内衬隧洞，不适用于含有厚壁层的复合管；（4）PCCP 管的水击波速在 945 ~ 1184 m/s
              之间，随管径的增大而减小，这与以前经验值 800 ~ 850 m/s 差别较大，主要原因是经验值是按薄壁管
              道水击波速公式（32）计算的，没有考虑钢筒对水击波速的影响；（5）当管道地下铺设时，受回填土（土
              壤和砂石）的影响，管道波速略微增加，影响较小。需要注意的是，现有复合管道水击波速的确定主
              要依靠理论公式计算，缺乏原型实测水击波速数据的比较，今后应加强这方面的研究工作。

              参  考  文  献：


                                                                     .
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