概要：3.2.5 工程概况：偏远地区一配水工程，改造前先访问用户的用水情况，普遍反映用水难，缺水现象严重。一气象站离水厂最远，且在小山腰上，常年不到水。测试结果：该工程以同样方法进行改造，再次访问用水情况时，反映良好，用户100％到水，气象站的工作人员也意外的第一次用上了洁净的自来水。3.3 测试三：工程夹带掺气性质对比。在城市供水管网系统中，往往需要布置一定数量的排气阀，以保证水流顺畅不受气体影响，但是排气阀的排气效果显然是不理想的。相比之下，“真空流”能自动将管网内任何角落的“窝存”气体彻底排除，排气过程需要6－8小时，并直接于水源进口处把关，防止气体再次进入管内，可以说是一劳永逸，整个供水系统无需设置排气阀。3.3.1 工程概况：某城市供水管网，在排气阀全部开启状态下，处于“不利点”的用户在供水高峰期用不上水，出水时夹带大量泡沫。管内水充盈度低，供水不稳定。测试结果：笔者给原系统加配一套真空高速输水系列成套设备，关闭所有排气阀。供水系统承载负荷能力提高，能够全天候24小时对整个城市低于高位水池底部3米的任何用户正常供水，整个管网的水充盈度达99％以上，对比效果相当明
关于水头损失根源的水力学理论探讨,标签：给水排水设计规范,建筑给水排水,http://www.67jzw.com3.2.5 工程概况：偏远地区一配水工程，改造前先访问用户的用水情况，普遍反映用水难，缺水现象严重。一气象站离水厂最远，且在小山腰上，常年不到水。
测试结果：该工程以同样方法进行改造，再次访问用水情况时，反映良好，用户100％到水，气象站的工作人员也意外的第一次用上了洁净的自来水。
3.3 测试三：工程夹带掺气性质对比。
在城市供水管网系统中，往往需要布置一定数量的排气阀，以保证水流顺畅不受气体影响，但是排气阀的排气效果显然是不理想的。相比之下，“真空流”能自动将管网内任何角落的“窝存”气体彻底排除，排气过程需要6－8小时，并直接于水源进口处把关，防止气体再次进入管内，可以说是一劳永逸，整个供水系统无需设置排气阀。
3.3.1 工程概况：某城市供水管网，在排气阀全部开启状态下，处于“不利点”的用户在供水高峰期用不上水，出水时夹带大量泡沫。管内水充盈度低，供水不稳定。
测试结果：笔者给原系统加配一套真空高速输水系列成套设备，关闭所有排气阀。供水系统承载负荷能力提高，能够全天候24小时对整个城市低于高位水池底部3米的任何用户正常供水，整个管网的水充盈度达99％以上，对比效果相当明显。在“真空流”试验5天之后，又重新恢复“重力流”运行，仅3小时，全城断水，可以证明在排气阀关闭的情况下“重力流”无法运行。此时打开排气阀，最靠近高位水池的排气阀则出现了异常现象，水夹带空气泡沫喷出3米高，排气持续2分钟，充分说明了“重力流”掺气的严重性。
3.4 测试四：管口出流的性状对比
观察大于100mm的管子出水。
测试结果：“重力流”管出流呈白色带气泡的不均匀水流：“真空流”出流呈无色透明，水流稳定且在出口断面满管流出。
3.5 测试五：流速、流量及管道压力对比
考虑到管道寿命和承受能力，疑问就产生了。“真空流”由于其自身的优势，流速、流量都比“重力流”略胜一筹，按照传统理论的思维模式，水头损失必将明显加大，水流与管壁摩擦阻力也加大，管壁承受的拉应力有可能超过材料的容许抗拉应力而产生“爆管”事故。一般的引水配水工程，设计流量必须局限在一定的范围之内，避免流速超越临界值引发爆管。那么“真空流”会不会产生爆管危险？它流速过大的优势会不会产生其它的副作用？笔者就这个问题，对一项已实施的真空输水工程进行最大流量的压力测试。为了达到配水管网的最大流量，笔者打开管网中位于最低点的排污阀，加大流速水头。同时观察流量表和压力表的示数变化。
测试结果：配水流量迅速增加到原来的60％，主管的流速增加到原来的80％，流速、流量均已突破临界值，而管内压力反而下降了0.5公斤。
通过测试结果，读者可以欣喜的看到，“真空流”不但具有大幅度提高供水效率的绝对优势，而且更好的保护了供水管网系统。
⒋理论研究与探讨
以上如此众多反常规的现象发生，不禁引发诸多思考，现象的背后蕴涵着怎样的本质规律。现在返回本文主题，深入探究一下，水头损失的根源究竟是什么。
排除天然河道、人工渠道等各种明渠水流，其他所有有压管流均只有“重力流”和“压力流”两种输送形式。可想而知，科学家们完全依据上述两种输水形式的运行结果探究其能量损耗，并把对水头损失研究的视角深入到液体粘性、管道糙率、断面特性、水流流态等种种可能产生影响的因素，但请注意，他们完全忽略了空气阻力！
根据现代基础水力学对水头损失根源的原始表述，认为液体粘滞性起着传递运动、使运动保持连续和阻滞运动的双重作用。它把一束管流看成是无数的流层，两相邻流层间存在相对运动，流层间产生一对平行切力，称为“内摩擦力”，由于粘滞性的存在，液体在作相对运动的过程中要克服内摩擦力作功，因此液体的粘滞性是产生能量损失的根源。
假定这一理论适用于所有流体，那么照此推理，“真空流”也不例外的具有粘滞性，如果排除空气对管流的干扰因素，也就是把空气阻力忽略不计，“真空流”的流速之大，已经完全突破了层流与紊流之间的临界流速，在同等条件下，它的流态应该比“重力流”更加紊乱，通常工程中本应把真空流放在紊流阻力平方区来考虑，由于水头损失的根源——“粘滞性”没有排除，能量损失必然加剧。然而，根据经典理论所作出的论断，完全不符合实际，甚至与实际大相径庭，这绝不是偶然！为了找到“真空流”不丧失能量的奥秘所在，笔者把“真空流”与“重力流”流体所处的环境进行对比分析，很明显，其唯一差别就在于管内的气体环境。能量损失的根源应该源于空气对流体的影响。笔者把空气对流体的阻碍作用简称为“气阻”。
在现实的“重力流”长距离输水、配水工程中，实际的输水压力（或输水量）偏差很大，部分出水口经常出现零压力，人们自然就认为这是沿程水头损失大于总水头的缘故，把问题归咎于液体粘滞性。液体粘滞性的模糊概念在流体科学中造成了相当程度的矛盾和混乱，一方面，在实际流体工程尤其是长距离引水、配水工程的管线中配备了相当数量且必不可少的排气阀，若关闭这些排气阀，流体工程运行的后果是难以想象的，这充分说明管流中不断有气体进入到管内，同时又需要不断被排出；另一方面人们认为水源的进水口通常淹没至几米甚至几十米水深，如水库涵管、水电站压力隧洞（引水管）、高位水池底部出水管等，管口与大气之间隔着厚厚的水层，管内绝不可能掺入气体，这样的认识是与现实相当矛盾的。认识的误区导致了对配水管网进行水力计算时依然没有给出一个符合某一限制条件、确切、直观、通用的计算表达式。一些计算方法和经验公式也存在计算工作量大、过程繁琐、精度低、适应范围窄、种类不全等诸多问题，这种局面困扰着不少工程设计人员。那么空气阻力真的小到可以忽略不计吗？答案是否定的！现存的两种输水形式的共同特点是：在大气下运行，受到空气干扰，气体质点参与液流运行，与液体质点之间相互摩擦碰撞，促使液体剪切变形，液流克服气体阻力和管道摩阻做功消耗机械能，形成了巨大的水头损失。水头损失的真正根源是“气阻”。
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