随着国民经济水平的提高,对于供水工程建设的要求也随之增多,不仅要确保工程的安全性、经济性、稳定性,还要积极采用新技术、新材料、新设备等使供水工程更加环保高效。而提水泵站作为供水工程的主要形式之一,故对其的设计与建设应满足人们更多的需求。如今大部分泵站地处地形复杂的山区中,且多为长距离高扬程的灌溉提水泵站,而长轴取水泵站具有安装面积小、汽蚀性能好、启动方便等优点,且适用于高扬程、流量大、扬程变幅较大的工况,故长轴取水泵站被广泛的应用,如贵州塘寨电厂工程、宁夏红寺堡扬水工程、山西杜河提水工程、长治后湾水库扩建工程等。但长轴取水泵站在运行过程中会产生振动现象,从而导致泵机组效率降低,甚至机组会发生故障。此外,较大的变幅水位也对泵站的运行方式也提出了更高的要求。所以对长轴取水泵站这种新兴供水系统的水力特性研究成为重中之重。长轴取水泵站供水系统的研究主要包括长轴取水泵站和重力流的水力特性研究,提出供水系统水锤防护措施的决策,确保泵站的安全运行。在现有的国内外成果基础上,本论文结合山西大水网松溪长轴取水泵站供水系统,研究内容如下:(1)简单概述长轴泵站的基本理论,从水泵转速这方面分析长轴取水泵振动及机组效率低的原因。(2)建立长轴取水泵站的稳态数学模型,在水位变幅较大的情况下,计算泵站的稳态运行工况,基于目前先进的变频技术,实现长轴取水泵站在水泵的高效区内去寻求其最优转速。(3)建立重力流水力过渡过程的数学模型,计算其稳态及无阀防护下的过渡过程,基于设计中采用的末端调流调压阀进行分析对比,选出合理的关阀方式。(4)研究进排气阀、调流调压阀的工作原理和特点,建立其数学模型,分析边界条件,在此前提下计算过渡过程,优选关阀方式。(5)根据已建立的稳态数学模型、水力过渡过程数学模型及初始、边界条件,应用Visual Basic 6.0编程语言和SQL数据库,开发供水泵站水力特性分析系统。(6)以山西大水网中的松溪供水工程为例,对长轴泵站的稳态、变速调节、过渡过程及重力流的过渡过程进行数值计算。