中国输配水技术超过先进发达国家

中国流体领域科技人员在真空输水技术研究,尤其是长距离引水、自来水输配水技术的研究与应用获得重大突破。自来水真空高速高效输配水成套设备的研制成功,标志着中国输配水技术研究超过所有发达国家,中国高端流体工程技术将受到世界的瞩目。

自来水管网出现"最不利点"供水压力不足,多层建筑用户在用水高峰期不出水、管网经常爆管、管内壁生锈、淤积泥沙等等,历来都被视为不可避免的、合乎常规的供水正常现象。用通俗的话解释是,由于水厂到城市边远用户的距离远,水管的口径偏小,沿途的用户多,大家都在用水,管内壁摩擦阻力大,自然无压力出水,压力不足,管内壁容易生锈、淤积泥沙,并导致经常爆管。学科的解释是,由于水厂到城市边远用户的距离远,水管的口径偏小,沿途的用户多,总水头小于沿程水头损失,不出水十分正常,无可非议。

"真空管道高速输水形式"将接近层流,高充盈度,高流速,不掺气的完美流态带入输水领域,以其长距离,无动力,低投资,高回报等无可比拟的超然优势,终将取代现存的两种输水方式:"重力流"与部分"压力流",从而将引导输水领域的重大革命,是-项极具潜力与价值的高新科技。第三种输水方式"真空高速流"应用虹吸原理,兼具有不掺气和驱气的特殊功能,也就是说已经基本排除了空气阻力在流体运行时所产生的能量损耗。如果根据传统的假设理论:由于气体阻力在液流管中可以忽略不计,起决定性因素的是液流体的水分子间的粘滞力,排除了粘滞力的流体才可近似为理想流体。那么运用"真空高速流"形式的管道输水与运用传统两种输水方式"重力流"与"压力流"输水形式相比在能量损耗上是不会有太大的差别。然而,当科研人员把这种输水方式植入到常规长距离引水、配水工程时,原工程的沿程水头损失居然被完全降低甚至压缩到接近于理想流体的结果。传统理论已无法解释液流体新科技的突破性进展:"真空高速流"。 初步可以确定,"真空高速流"发现之前,《水力学》的理论研究是"正压流"系统理论;当"真空高速流"问世之后,《水力学》的理论研究应该增加"负压流"系统理论。"正压流"系统理论有多少条公式、定律,"负压流"系统理论将会旗鼓相当。热切期望更多科学家和我们一起从事这项伟大且任重道远的科学研究。 我们期望全国各地的自来水企业、设计院、工程建设公司和我们共同解决城市输配水出现的种种弊病,使城市配水迅速达到最好的经济效益,使老百姓24小时都能吃到洁净的自来水。

20世纪末,根据真空管道列车以接近飞机飞行速度启发了科研的进展。假如长距离输水管道(网)内某-部位产生象管道列车保持高速行驶所必须的高真空,加上工程水头(落差)势能的拉动牵引,流体将以更高的流速前进,输水配水工程的效率能在原来的基础上大幅度提高。"真空管道高速输水系列成套设备"发明与应用中奇迹般地克服了工程原有的沿程水头损失与局部水头损失而表现出的非凡性能,已取得令人瞩目的成果。不但其流量、流速、压力、节能远远高于世界上任何先进国家的输水设备与技术,而且在延长管道寿命,防止爆管,真空高速输水也是独树一帜。该系列成套设备长年运行输水不耗用动力、能源,无需人值守,在可持续发展的水领域中,对解决诸如水库淤积泥沙的排放、水库旱期吸水、地下水自动回灌、大江截流、水力发电及自来水配水管网效能的提高、长距离大管道输水输油等国际给排水重大技术难题,唯一有希望获得突破性进展的高新科学技术。在各种长距离引水、配水及各种给排水工程实施应用,其管内水充盈度达99%以上,且匹配管径与输水距离均无上限,我们将其命名为"真空管道高速输水"。在水力学理论建立至今的数百年历史上,世界上的所有液流体工程的设计、运行、计算都基一个最基本的假设:液流体的水分子间的粘滞力界定为流体运行的最大能量消耗,而气体阻力在液流管中可以忽略不计。但是,当科研人员将该新科研成果--第三种输水方式"真空高速流"应用于工程实际时,却完全推翻了这种假设。工程中的实验数据充分证明:液体的粘滞性并非产生能量损失的根源,真正的根源来自于掺入液流体中的气体阻力!"真空管道高速输水"可以提高地球上60%以上正在运行的大中型水利工程、给水排水管道输水工程的运行流量20%~80%,已成功运行的工程流量最高曾经增加115%,其规模应用将涉及、影响到国民经济诸多领域,如城市市政建设、农业灌溉、能源建设、环境保护等等。比如,改造长距离引水工程:原是"重力流"输水工程,只需工程进水头部"嫁接"真空管道高速输水装置;原是"压力流"输水工程,在不增加动力的前提下,先近距离提水到高位水池,将"压力流"改造成"重力流",然后工程进水头部"嫁接"真空管道高速输水装置,不须增加任何动力,不改变工程的其它现状,原先无论是经过计算或实践证明的工程管道输水摩擦阻力(总水头损失),可降低到原来的30%~80%。工程流量比原来提高20%~80%,出水水头提高50~100%,城市原来需要二次水泵加压才能到水的地区,如今可直接到水,而且流量比先前二次加压时更大!而且在防止爆管、管道锈蚀、清淤、均衡管压等诸多方面能发挥意料之外的神奇作用。根据资料,俄罗斯科学家经过实验证明,水中含有二氧化碳、氧、硫化氢、氯气等气体,尤其是自来水,这些元素可以腐蚀损坏设备和管路, 因此,给我们的经济及身体健康带来难以估价的损失与影响。真空方法能自动消除水中的气体。在真空中的液体会很快地把溶在水中的气体排出,真空管道高速输水形式能自然使自来水净化过程加快1500-3000倍,达到真正的纯净。目前,真空管道高速输水形式在水领域已经创造出六项世界第一。

如果-项水工程按常规设计需投资1亿美元,改用本项目设备施工,若保持流量与常规设计-致的话,输水管径可以成比例缩小、土方量也相应减少,可节省工程投资额1000万美元以上;若保持工程投资相同的话,可提高输水流量20%~80%以上;对各种各样的在建、新建水工程在达到相同标的情况下,可以节省工程总投资10%以上、节能25%以上、缩短工期、延长工程使用年限10年以上。

希望在水资源日益紧缺的明天,“真空高速流”能够最终取代“重力流”及部分“压力流”,发挥出水资源的最高效益,缓解地球水源危机。

 一位资深专家曾经预言,十至十五年后,《水力学》将因“负压流”理论的出现而发生深刻变革;世界每座大、中城市的供水设施、每项引水工程、都将更新采用“真空高速流”输水形式,否则,该工程输水效率将是低水平的......

另一位资深专家预言,真空管道高速输水技术要风靡一个世纪,要超越它,百年内几乎是不可能的!我们期盼它早日为全人类、为整个地球的水资源合理调配做出更大的贡献!