通过跨流域调水工程将水资源从丰富地区输送至短缺地区,是有效地解决区域水资源短缺、实现水资源重新分配的重要手段。当输水工况发生变化时,如输水流量调整、闸阀启闭、泵站启停、泵站事故等,输水工程的恒定流状态会遭到破坏,水流会进入水力过渡过程,输水系统中的水力参数会发生周期性波动,如控制不当,很容易发生压力、水位等水力参数超出设计值的情况,甚至引发输水工程结构破坏、淹没、弃水等一系列灾害或事故。尤其是有压输水系统,因其水击波速高,所以水力过渡过程中的水力波动更为剧烈,而泵站有压管道系统在水力过渡过程发生时,水、机、电系统间的相互作用更为复杂,水力控制难度更大,复杂长距离泵站输水系统的水力过渡过程防护问题也一直是输水工程水力控制的研究热点。因此,针对长距离、高扬程泵站输水工程的水力过渡过程开展研究,分析其水力瞬变特性,研究水力优化控制和防护方法,对于工程的设计和运行管理都是十分必要和重要的。本文基于水击和数值仿真理论,以某“上游水库-泵站-阀门-保水堰连接井-下游水库”这一复杂串并联有压输水系统为例,开展水力过渡过程研究,首先构建了含环形保水堰的连接井这一新型水力衔接结构的边界条件,能够对水力过渡过程时堰流、井流等不同流态之间的转换进行连续模拟,并利用特征线法建立了该复杂输水系统的一维瞬变流模型;然后CFD方法,对环形保水堰井连接井在不同流态下的水力特性进行了分析,定量研究了环形保水堰流量系数、局部水头损失系数的变化规律,为一维瞬变流模型的保水堰连接井边界条件提供了水力参数;在以上成果基础上针对长距离输水系统事故停泵、正常启停机、开关阀门等水力瞬变过程进行数值仿真,对系统中可能出现的水击问题进行研究,提出了复杂长距离泵站输水系统水力过渡过程的水力控制原则,可为泵站及输水系统的设计及安全运行提供借鉴和参考。