泵送管路系统中的水锤现象会对水泵及管道产生巨大破坏,严重影响输水工程的安全运行。为了避免泵送管路系统中出现水锤现象,根据各泵送管路系统工作的特点及条件,选择安全、经济、便捷的水锤防护措施,对输水工程的安全运行具有重要意义。本文采用数值模拟方法对自力控制阀进行了研究,对其结构性能和水锤防护特点进行分析总结,对自力控制阀的关阀控制进行优化。针对泵站压力输水管路系统的停泵水锤,制定基于自力控制阀的水锤防护方案,为泵送管路系统的停泵水锤防护提供参考。根据水锤波理论,对水锤波公式进行推导,并基于特征线法求解水锤基本微分方程,建立水锤求解过程中所需的各种边界条件。对自力控制阀的结构、原理、特点进行了分析,使用Fluent软件模拟计算得到了水锤模拟所需不同开度下的阀门流阻系数。通过与其他几种常用的止回阀、水锤防护设备的对比,得出了自力控制阀在生产成本、安装维护、节省能耗方面具有一定的优势。使用Hammer软件进行自力控制阀关阀过程优化。经过模拟计算发现,不同的阀门快关角度和慢关时间会对管道的压力波动产生不同影响。管道最大升压与自力控制阀的快关角度成正比,与阀门慢关时间成反比;水泵最大反转转速与自力控制阀的快关角度成反比,与阀门慢关时间成正比。在使用自力控制阀对停泵水锤进行防护时,需要对阀门的关阀控制进行模拟优化,确定最佳快关角度与慢关时间,使自力控制阀的水锤防护效果达到最优。制定基于自力控制阀的水锤防护方案,并通过工程模拟进行验证。经过模拟计算发现,自力控制阀可有效削弱停泵水锤造成的管道升压,保护水泵机组及管道,但不能消除管道中的负压。对自力控制阀的关阀控制进行优化后,配合一定的空气阀,即可使管道内的水锤正压、负压都满足规范规定。使用自力控制阀+空气阀水锤防护方案后,管路系统可不使用成本高、建设和维护困难的单向调压塔,在保证管路系统安全的同时,可以降低在泵送管路系统停泵水锤防护上的资金投入。