重力流长距离输水管道在输水过程中水的能量损失分为两种: 沿程损失和局部损失，蝶阀开度引起的水头损失属于局部损失。在运行过程中可依靠调整蝶阀群的开度来调节管道的压力，控制管道的流量。因该工程设计始于2000年，受当时国内设备生产条件的限制，采用沿线多电动蝶阀的调流调压措施，能满足工程设计运行工况输水要求。在工程主体完工后，对该段进行了充水试压及调试，发现利用已安装的电动蝶阀调流调压，阀门汽蚀和振动剧烈。如: 文登段界石镇2号 管道阀门、福山段塔寺庄管道阀门，在上下游压差大时，操作过程中均出现较大振动。利用电动蝶阀作为检修阀技术上可靠、经济上合理，其运行状态一般是全开或全闭，只有在阀门上下游压差较小时可用于调节流量，而工程需调节流量处的阀门前后压差可达40m，用阀门调节流量会造成汽蚀和振动，长时间调节流量运行将对阀门门轴及密封件造成损害。

同时，受渠首引水量和沿途分水量变化等因素影响，输水期间运行工况多变，输水流量不同，也对调度运行的灵活性和可操控性提出更高要求。蝶阀为近似等百分比调节阀，其开度与流量为非线性关系，较小的开度变化就会引起流量的较大变化，易出现超调或调节不到位的现象，影响工程安全、稳定运行。

活塞式调流阀是根据阀体内部的活塞前后移动，来控制阀门的开度，从而有效对流量、压力等进行控制。活塞阀内的流道为轴对称形，阀门开启时，水流在出口处汇集，流体流过时不会产生紊流，有效消除气蚀; 活塞阀全关时，有效阻止水流流动，达到零泄漏，从而避免了上游压力的传递。

流道面积的改变是通过一个活塞沿管道轴向做直线运动实现，无论活塞在何位置，阀腔内的断面始终为环状，在出口处向轴心收缩，引导水流在阀口中心处逆向对撞消能，使气蚀气泡在中心处湮灭，从而避免因节流而可能产生的气蚀对阀体和管道的破坏。活塞式调流阀结构布置见图1。

采用活塞阀调流调压有许多优势。活塞阀为线性调节阀，其开度与流量呈线性关系，易于操作; 能够实现流量的精确控制，并保持恒定流量运行; 出口部位的线性收缩和出口节流部件产生的引导对撞及阻力，可产生消能及减压效果; 管道运行时，只对各处活塞阀进行运行控制，管道沿线的电动蝶阀全部处于开启状态，不参与控制运行，方便运行管理。

通过对不同运行工况进行分析和计算，分别在胶东调水工程的桂山隧洞、孟良口子隧洞、星石泊泵站、界石镇设置4处调流调压设施，安装5台活塞式调流阀。每处调流阀前后范围内设调节池，调节池为开敞式，可利用高位水池、隧洞竖井、泵站前池等工程设施作为调节池，在调节池安装水位观测装置，在运行期间随时观察水位变化情况。

因调流阀需定期清理和检修，在调流阀上下游管道上分别设置检修蝶阀，检修期间关闭上下游蝶阀，人员通过管道设置的人孔进入检修。在每处调流阀前安装流量计，用于采集流量数据，满足调节控制需要。每台调流阀及沿线电动蝶阀前后安装压力监测设备，通过监控设施将流量、水位、压力数据采集后传输至调度中心。调流阀站担负调流调压功能，对全线安全运行至关重要，若因电力中断不能进行及时调节，可能造成输水管道损伤，带来重大经济损失，甚至造成人身伤害，因此不允许中断供电。设计采用双重电源供电，运行电源为网电，备用电源采用柴油发电机组，因备用电源无法实现无缝转换供电，为保证供电安全，采用不间断电源减少中断供电时间。

1、运行原则

该段管道调度运行基本原则是“调流量、控水位、观压力”。输水运行期间，根据调度需要，调节各调流阀开度，使过阀流量与泵站提水流量相匹配，从而使整个系统维持在稳定状态，管道内水体流态平稳。设定每处调节池的控制水位变幅区，通过控制调流阀流量维持水位在变幅区内，控制水位设定应充分考虑对上下游管道压力影响，同时因调流阀全开或全关时间在25min左右，需为应急处置留取调节余量。运行期间，要实时观测各处压力观测点压力值变化情况，从而判断管道内水体是否处于相对稳定运行状态。

2、运行效果

总结来看，调流阀的主要作用表现在消能、调流和应急处置三个方面。一是消能作用。运行过程中，水流通过调流阀，在出口处对撞消能，水体动能基本消减为零，从而使下游管道内的水体流态更趋平稳，运行更加安全。就工程而言，如无调流调压设施，高位水池的水体将在重力作用下，沿近70km管道、隧洞自由流向星石泊泵站前池，高位水池与星石泊泵站前池高程差近80m，两池之间管道中心线高程起伏较大，管段水体流态紊乱，严重时将出现“气堵”“拉空”等状况。调流调压设施消减了管道内水体富余压力，保持流态平稳，保证了运行安全。二是调流作用。调流阀操作简单，借助开度—流量线性变化关系，通过调节阀门开度可以快速实现流量调节，在监控设施完备情况下，可实现自动控制和调节。流量的调节精度可达到千分位，使管道中水体流量与泵站提水量、运行工况相匹配。运行过程中，通过对沿程管道、调节水池等压力、水位、流量的监测，及时调节各调流阀的开度，使各控制点水位维持在相对稳定和合理的区间，保证管道水体满管连续运行。可实现管道运行流量调整与分水过程的平稳过度，避免调流过程中不利工况的出现。三是便于及时处置突发事件。运行中若出现泵站事故停电等突发事件时，通过调度中心指令，在短时间内对各调流阀顺序分级关闭，保证各调节池水位的稳定和管段压力的基本恒定，避免管道水锤和负压破坏的发生，也为尽快恢复管道运行奠定基础。