阀门是
给水管网系统中的重要部件之一，除了在给水管网中的各主要管段上设置
调节阀外，还要在管网上的一些管段上设置一些调控
阀门。给水管网通过阀门的调节可以改变给水管网管段的流量和管网节点压力。阀门靠改变流量来控制压力，这种调节在给水管网的调度中起到很关键的作用。
一、阀门对流量的调节特性
阀门两端压差恒定时通过阀门的流量Q与阀门开度K之间的关系，可用下式给出：
式中：Q
max为全开即K=1时的流量，对于线性调节阀门C（K）为常数。对于阀门而言，阀门的流量调节特性可以用阀门的阀门流量调节强度表示，即：
该式反映了阀门在工作状态下阀门在一定开启度下阀门的流量调节能力。F值越大，调节能力越强，但当F值超过某一值后，易出现超调现象；F值越小，阀门的调节能力越弱，而F值太小会使阀门失去调节能力。
二、给水管网中阀门的阻力特性
对于阀门而言，其种类不同，水流通过阀门的流场特性有所差别。由于在阀门的阀道内，水流的流动是复杂的紊流流动，其阻力系数和阀门的结构形式、阀门的开启度以及阀门的口径有关。其阻力表示为：
R
f=r（▽，D，结构形式）
从其阻力表达式中可以看出，改变阀门的开启度，可以改变阀门阻力的大小。阀门全开时，阻力等于0；全闭时，附加阻力无穷大。阀门的阻力系数是其开启度的连续函数。
阀门阻力系数目前没有准确的表达式。其主要通过厂家的提供；或者通过实测的方式获得，也可以用一些模拟软件进行模拟其阻力系数。根据流体力学的理论公式，通过阀门的流量与通过阀门时的水头损失的关系是：
Q=C
VA（2
gΔH）
1/2 （1）
式中：C
V为
流量系数，
；A为阀门开启部分的面积，假设阀门开启部分呈圆形，m
2；ΔH为水流通过阀门时水头损失，m。
由式（1）有：
式中：ξ为阀门的阻力因数（与阀门的结构类型、口径和开度等有关，但与压力无关）。
管道当中有多个阀门，且阀门之间的距离较远时，可以忽略阀门之间的相互影响，则管线总阻力可表示为：
当阀门之间的距离较近时，则管段的总阻力系数不能按上式计算。考虑它们之间的相互影响，通过局部阻力相邻影响系数来修正。局部阻力相邻影响系数与阀门之间的距离、管段直径、流态等因素有关。管线总阻力可表示为：
式中：C为局部阻力相邻影响系数；R为阀门的总阻力系数；R
ij为阀门的阻力系数。
三、管网中阀门的作用
阀门在给水管网中大量存在。阀门通过流量和压力的调节能够改变管网的运行状态，其主要的控制参数是阀门的开启度。
在管网的传统水力计算中，阀门是作为局部阻力的一个部分存在，由于其对于管网的系统而言影响不大，往往被管网调度忽略。但是，在给水管网系统的运行中，阀门经常处于非全开状态，而非全开阀门的阻力系数是阀门全开时的几十倍，甚至上百倍，如果管网模拟计算仍然忽略阀门水头损失，其结果可能与实际情况相差甚远。因此，必须把阀门的局部阻力计算加入到给水系统的水力计算中。
根据给水管网的水力学特征有：
H=SQ
2 式中：S为管道的摩阻系数。
如果带入阀门的阻力系数，上式可以改写为：
H=（S
l+S
v）Q
2 式中：S
v为阀门的摩阻系数，其值由式（2）得到
；Sl为管道的摩阻系数。
上式中Sv和阀门的开启度有关。阀门开启度在0.5～0.8之间阀门具有可调性。阀门开启度的改变影响了阀门的摩阻系数，而摩阻系数的改变直接影响了管网节点压力的变化。
阀门可以在给水管网事故时进行阀门的开启与关闭，降低管网的漏失水量，而且也可以通过阀门的调节，降低管网的局部压力，预防和控制管网的漏损。这个过程是一个压力的调节过程，需要在管网阀门优化布置的基础上进行。对于管网中的管段，其两端节点压力的变化和管道中沿程阻力损失和管道的局部损失有关。节点压力的下降是以增加阀门所在管段的局部水头损失，增加管段的能量损耗，是一种较经济的降低管网压力、降低管网漏水量的有效措施。
四、结论
在给水管网运行中，各节点压力除了满足服务水头外，一般存在多余的压力，这部分的压力增加了管网的不稳定性和减少了管网的安全性。通过阀门的调节作用，我们可以减小节点压力，这需要考虑阀门对流量和压力的调节作用，考虑阀门所引起的局部水头损失的问题，因此，需要考虑阀门的流量和压力的调节特性的研究。通过其调节特性的研究，我们能够为给水管网的准确判断做准备。
