第6章管網(wǎng)水力計(jì)算

1、第第6章章 管網(wǎng)水力計(jì)算管網(wǎng)水力計(jì)算6.1 6.1 樹(shù)狀管網(wǎng)計(jì)算樹(shù)狀管網(wǎng)計(jì)算6.2 6.2 環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理6.3 6.3 環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算6.4 6.4 輸水管渠計(jì)算輸水管渠計(jì)算第第6章章 管網(wǎng)水力計(jì)算管網(wǎng)水力計(jì)算 從供水起點(diǎn)到任一節(jié)點(diǎn)的水流路線只有一從供水起點(diǎn)到任一節(jié)點(diǎn)的水流路線只有一個(gè)，每一管段只有唯一確定的計(jì)算流量。個(gè)，每一管段只有唯一確定的計(jì)算流量。 先計(jì)算對(duì)供水經(jīng)濟(jì)性影響最大的干管（管先計(jì)算對(duì)供水經(jīng)濟(jì)性影響最大的干管（管網(wǎng)起點(diǎn)到控制點(diǎn)的管線），再算支管。網(wǎng)起點(diǎn)到控制點(diǎn)的管線），再算支管。6.1 6.1 樹(shù)狀管網(wǎng)計(jì)算樹(shù)狀管網(wǎng)計(jì)算F確定各管段的流量；確定各管段的流量；F

2、按經(jīng)濟(jì)流速求管徑和水頭損失按經(jīng)濟(jì)流速求管徑和水頭損失;F 選定一條干線，求干線總水頭損失和水泵揚(yáng)程、水塔高選定一條干線，求干線總水頭損失和水泵揚(yáng)程、水塔高度，并計(jì)算出干線上各節(jié)點(diǎn)水壓度，并計(jì)算出干線上各節(jié)點(diǎn)水壓F計(jì)算支線水力坡度，由于支管起點(diǎn)和終點(diǎn)水壓均已知，計(jì)算支線水力坡度，由于支管起點(diǎn)和終點(diǎn)水壓均已知，支管計(jì)算按充分利用起點(diǎn)現(xiàn)有水壓條件選定管徑。支管計(jì)算按充分利用起點(diǎn)現(xiàn)有水壓條件選定管徑。計(jì)算過(guò)程計(jì)算過(guò)程 確定各管段的流量；確定各管段的流量； 根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速選取標(biāo)準(zhǔn)管徑；根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速選取標(biāo)準(zhǔn)管徑； 計(jì)算各管段的水頭損失；計(jì)算各管段的水頭損失； 確定控制點(diǎn)；確定控制點(diǎn)； 計(jì)算控制線路的總水頭損

3、失，確定水泵揚(yáng)程或水塔計(jì)算控制線路的總水頭損失，確定水泵揚(yáng)程或水塔高度；高度； 確定各支管可利用的剩余水頭；確定各支管可利用的剩余水頭； 計(jì)算各支管的平均水力坡度，選定管徑。計(jì)算各支管的平均水力坡度，選定管徑。計(jì)算步驟計(jì)算步驟 某城市供水區(qū)用水人口某城市供水區(qū)用水人口5 5萬(wàn)人，最高日用水量定額為萬(wàn)人，最高日用水量定額為150150/(/(人人) )，要求最小服務(wù)水頭為，要求最小服務(wù)水頭為1616。節(jié)點(diǎn)接。節(jié)點(diǎn)接某工廠，工業(yè)用水量為某工廠，工業(yè)用水量為4004003 3/ /，兩班制，均勻使用。，兩班制，均勻使用。城市地形平坦，地面標(biāo)高為城市地形平坦，地面標(biāo)高為5.OO5.OO。水泵水泵水塔水

4、塔0123485672504503006002301902056501501 1總用水量總用水量 設(shè)計(jì)最高日生活用水量：設(shè)計(jì)最高日生活用水量： 500000.157500m3/d86.81L/s 工業(yè)用水量：工業(yè)用水量： 4001625m3/h6.94L/s 總水量為：總水量為： Q86.816.9493.75L/s2 2管線總長(zhǎng)度：管線總長(zhǎng)度：L2425m，其中水塔到節(jié)點(diǎn)其中水塔到節(jié)點(diǎn)0 0的管段兩側(cè)無(wú)用戶(hù)不計(jì)入。的管段兩側(cè)無(wú)用戶(hù)不計(jì)入。3 3比流量：比流量： (93.756.94)24250.0358L/s4 4沿線流量：沿線流量：管段管段管段長(zhǎng)度（管段長(zhǎng)度（m）沿線流量（沿線流量（L/s

5、）01122314484556673001502504506502301902053000.035810.741500.03585.372500.03588.954500.035816.116500.035823.272300.03588.231900.03586.802050.03587.34合計(jì)合計(jì)242586.815 5節(jié)點(diǎn)流量：節(jié)點(diǎn)流量：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量（節(jié)點(diǎn)流量（L/s）0123456780.510.745.370.5(10.74+5.37+16.11)16.110.5(5.37+8.95) 7.160.58.954.480.5(16.11+23.27+8.23)23.800.5(8

6、.23+6.80)7.520.5(6.80+7.34)7.070.57.343.670.523.2711.63合計(jì)合計(jì)86.8193.7588.3860.6311.634.4811.643.6710.7418.26水泵水泵水塔水塔0123485672504503006002301902056501503.6711.634.487.1623.80+6.947.077.5216.115.376 6干管水力計(jì)算：干管水力計(jì)算：管段管段流量流量（L/s）流速流速（m/s）管徑管徑（mm）水頭損失水頭損失（m）水塔水塔001144893.7588.3860.6311.630.750.700.860.66

7、4004003001001.270.561.753.95h7.53 選定節(jié)點(diǎn)選定節(jié)點(diǎn)8為控制點(diǎn)，按經(jīng)濟(jì)流速確定管徑。為控制點(diǎn)，按經(jīng)濟(jì)流速確定管徑。7支管水力計(jì)算：干管上各節(jié)點(diǎn)的水壓標(biāo)高干管上各節(jié)點(diǎn)的水壓標(biāo)高: 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)8: 16.00+5.00=21.00m 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)4：21.00+3.95=24.95m 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)1：24.95+1.75=26.70m 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)0：26.70+0.56=27.26m 水塔：水塔：27.26+1.27=28.53m各支線的允許水力坡度各支線的允許水力坡度:00632. 062595. 3205190230) 516(95.2401425. 040070. 525

8、0150) 516(70.267431ii7 7支管水力計(jì)算：支管水力計(jì)算：管段管段 起端水位起端水位（m）終端水位終端水位（m）允許水頭損失允許水頭損失（m）管長(zhǎng)管長(zhǎng)（m）平均水力平均水力坡度坡度134726.7024.9521.0021.005.703.954006250.014250.00632管段管段流量流量(L/s) 管徑管徑(mm) 水力坡度水力坡度水頭損失水頭損失(m)122345566711.644.4818.2610.743.67150(100)100200(150)1501000.006170.008290.003370.006310.005811.85(16.8)2.07

9、0.64(3.46)1.451.198 8確定水塔高度和水泵揚(yáng)程確定水塔高度和水泵揚(yáng)程: :)(53.2300. 553. 700. 500.16)(mZZhHHotot水泵揚(yáng)程需要根據(jù)水塔的水深、吸水井最低水位標(biāo)高、水泵揚(yáng)程需要根據(jù)水塔的水深、吸水井最低水位標(biāo)高、水泵吸水管路和壓水管水頭損失計(jì)算確定。水泵吸水管路和壓水管水頭損失計(jì)算確定。原理：在初步分配流量的基礎(chǔ)上，逐步調(diào)整管段流量以滿(mǎn)足原理：在初步分配流量的基礎(chǔ)上，逐步調(diào)整管段流量以滿(mǎn)足能量方程。能量方程。L L個(gè)非線性的能量方程：個(gè)非線性的能量方程：0),(3211PqqqqF0),(3212PqqqqF0),(321PLqqqqF6.

10、2 6.2 環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理6.2.1 環(huán)方程組解法環(huán)方程組解法初步分配的流量一般不滿(mǎn)足能量方程：初步分配的流量一般不滿(mǎn)足能量方程： 0),(00302011PqqqqF0),(00302012PqqqqF0),(0030201PLqqqqF 初步分配流量與實(shí)際流量的的差額為初步分配流量與實(shí)際流量的的差額為qi，實(shí)際流量應(yīng)滿(mǎn)足能量方程：實(shí)際流量應(yīng)滿(mǎn)足能量方程：0),(03032021011PPqqqqqqqqF0),(03032021012PPqqqqqqqqF0),(0303202101PPLqqqqqqqqF將函數(shù)在分配流量上展開(kāi)，并忽略高階微量：將函數(shù)在分配流量上展開(kāi)，并忽略

11、高階微量：0)(),(1221111002011PPPqqFqqFqqFqqqF0)(),(2222112002012PPPqqFqqFqqFqqqF0)(),(221100201PPLLLPLqqFqqFqqFqqqF100302011),(hqqqqFP200302012),(hqqqqFPLPLhqqqqF),(0030201方程組的第一部分稱(chēng)為閉合差：方程組的第一部分稱(chēng)為閉合差： 將閉合差項(xiàng)移到方程組的左邊，得到關(guān)于將閉合差項(xiàng)移到方程組的左邊，得到關(guān)于流量誤差（校正流量）的線性方程組：流量誤差（校正流量）的線性方程組：11221111hqqFqqFqqFPP22222112hqqFqq

12、FqqFPPLPPLLLhqqFqqFqqF2211 利用線性代數(shù)的多種方法可求解出校正流量。利用線性代數(shù)的多種方法可求解出校正流量。因?yàn)楹雎粤烁唠A項(xiàng)，得到的解仍然不能滿(mǎn)足能量因?yàn)楹雎粤烁唠A項(xiàng)，得到的解仍然不能滿(mǎn)足能量方程，需要反復(fù)迭代求解，直到誤差小于允許誤方程，需要反復(fù)迭代求解，直到誤差小于允許誤差值差值哈代哈代- -克羅斯法?？肆_斯法。哈代克羅斯法平差哈代克羅斯法平差P51原理：在初步擬訂壓力的基礎(chǔ)上，逐步調(diào)整節(jié)點(diǎn)水原理：在初步擬訂壓力的基礎(chǔ)上，逐步調(diào)整節(jié)點(diǎn)水壓以滿(mǎn)足連續(xù)性方程。壓以滿(mǎn)足連續(xù)性方程。 0ijiqQ021212121jijiijiijijijiHHHHSQhhSQ2ijij

13、ijqSh ijijijijhhSq21216.2.2節(jié)點(diǎn)方程組解法節(jié)點(diǎn)方程組解法節(jié)點(diǎn)流量應(yīng)該滿(mǎn)足連續(xù)性方程：節(jié)點(diǎn)流量應(yīng)該滿(mǎn)足連續(xù)性方程：012112111kkkHHHHSQ022122122kkkHHHHSQ02121,kSJkSJkSJSJHHHHSQ個(gè)連續(xù)性方程：個(gè)連續(xù)性方程：一般表達(dá)式：一般表達(dá)式：0),(3211SJHHHH0),(3212SJHHHH0),(321SJSJHHHH初步擬定的水壓一般不滿(mǎn)足連續(xù)性方程：初步擬定的水壓一般不滿(mǎn)足連續(xù)性方程： 0),(3211SJHHHH0),(3212SJHHHH0),(321SJSJHHHH 初步擬定水壓與實(shí)際水壓的差額為初步擬定水壓與

14、實(shí)際水壓的差額為，實(shí)際水壓應(yīng)滿(mǎn)足連續(xù)性方程：實(shí)際水壓應(yīng)滿(mǎn)足連續(xù)性方程：0),(02021011SJSJHHHHHH0),(02021012SJSJHHHHHH0),(0202101SJSJSJHHHHHH將函數(shù)在分配流量上展開(kāi)，并忽略高階微量：將函數(shù)在分配流量上展開(kāi)，并忽略高階微量：0)(),(1221111002011SJSJSJHHHHHHHHH0)(),(2222112002012SJSJSJHHHHHHHHH0)(),(221100201SJSJSJSJSJSJSJHHHHHHHHH100302011),(qHHHHSJ方程組的第一部分稱(chēng)為流量閉合差：方程組的第一部分稱(chēng)為流量閉合差：2

15、00302012),(qHHHHSJSJSJSJqHHHH),(0030201 將閉合差項(xiàng)移到方程組的右邊，得到關(guān)于將閉合差項(xiàng)移到方程組的右邊，得到關(guān)于水壓誤差（校正壓力）的線性方程組：水壓誤差（校正壓力）的線性方程組：11221111qHHHHHHSJSJ22222112qHHHHHHSJSJSJSJSJSJSJSJqHHHHHH2211求解步驟：求解步驟： 根據(jù)已知節(jié)點(diǎn)（控制點(diǎn)和泵站）的水壓，初步確定根據(jù)已知節(jié)點(diǎn)（控制點(diǎn)和泵站）的水壓，初步確定其他各節(jié)點(diǎn)的水壓；其他各節(jié)點(diǎn)的水壓； 根據(jù)流量與水頭損失的關(guān)系求出各管段的流量；根據(jù)流量與水頭損失的關(guān)系求出各管段的流量； 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的不平衡流量；

16、計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的不平衡流量； 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的校正壓力；計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的校正壓力；重復(fù)第重復(fù)第24步直到校正壓力符合要求為止。步直到校正壓力符合要求為止。具體步驟：具體步驟： 對(duì)能量方程進(jìn)行線性化處理；對(duì)能量方程進(jìn)行線性化處理； 給定流量初值并計(jì)算線性系數(shù)；給定流量初值并計(jì)算線性系數(shù)； 解線性方程求出管段流量；解線性方程求出管段流量；根據(jù)所得流量計(jì)算線性系數(shù)并重新求解管段流量直到根據(jù)所得流量計(jì)算線性系數(shù)并重新求解管段流量直到誤差符合要求。誤差符合要求。6.2.3管段方程組解法管段方程組解法原理：直接聯(lián)立求解原理：直接聯(lián)立求解 J-S 個(gè)連續(xù)性方程和個(gè)連續(xù)性方程和 L 個(gè)能量方程，求出個(gè)能量方程，求出 PL

17、+J-S 個(gè)管段流量。個(gè)管段流量。041211qqQ02414141254545425252522212121qLAqLAqLAqLA連續(xù)性方程：連續(xù)性方程：Q Q1 1Q Q2 2Q Q3 3Q Q4 4Q Q5 5Q Q6 621q32q63q52q41q54q65q能量方程：能量方程：4 45 56 63 32 21 105232212qqqQ063323qqQ054414qqQ06554525qqqQ02323232252525226565652636363qLAqLAqLAqLA將非線形的能量方程轉(zhuǎn)化為線性方程：將非線形的能量方程轉(zhuǎn)化為線性方程：0414141415454545452

18、52525221212121qqLAqqLAqqLAqqLA032323232525252526565656563636363qqLAqqLAqqLAqqLA04141545452522121qRqRqRqR03232525265656363qRqRqRqR14121Qqq2523221Qqqq36332Qqq45441Qqq5655452Qqqq04141545452522121qKqKqKqK03232525265656363qKqKqKqK6.3 6.3 環(huán)狀網(wǎng)平差方法環(huán)狀網(wǎng)平差方法hqSqSqSqS25454241412525222121 Q Q1 1Q Q2 2Q Q3 3Q Q4

19、4Q Q5 5Q Q6 621q32q63q52q41q54q65q4 45 56 63 32 21 1hqSqSqSqS252522323226565263631. 哈代哈代-克羅斯法克羅斯法 Q Q1 1Q Q2 2Q Q3 3Q Q4 4Q Q5 5Q Q6 621q32q63q52q41q54q65q4 45 56 63 32 21 1hqqh0)()()()(25454241412525222121qqSqqSqqqSqqS0)()()()(25252232322656526363qqqSqqSqqSqqS忽略相鄰環(huán)校正流量和二階微量的影響：忽略相鄰環(huán)校正流量和二階微量的影響：0)(

20、25454414152522121qqSqSqSqSh)(2Sqhq0222222254545425454241414124141252525252252525225252221212122121qSqqSqSqSqqSqSqSqqSqqSqSqqSqSqSqqSqS校正流量的符號(hào)與水頭損失閉合差的符號(hào)相反校正流量的符號(hào)與水頭損失閉合差的符號(hào)相反步驟：步驟： 根據(jù)連續(xù)性條件初步分配管段流量；根據(jù)連續(xù)性條件初步分配管段流量； 計(jì)算各管段的水頭損失；計(jì)算各管段的水頭損失； 以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)，計(jì)算各以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)，計(jì)算各環(huán)的水頭損失閉合差；環(huán)的水頭損失閉合差； 計(jì)算

21、各管段的計(jì)算各管段的S Sijijq qijij和每一環(huán)的和每一環(huán)的SSijijq qijij； 計(jì)算各環(huán)的校正流量；計(jì)算各環(huán)的校正流量； 將管段流量加上校正流量重新計(jì)算水頭損失，將管段流量加上校正流量重新計(jì)算水頭損失，直到最大閉合差小于允許誤差為止。直到最大閉合差小于允許誤差為止。手工計(jì)算時(shí)，每環(huán)閉合差要求小于手工計(jì)算時(shí)，每環(huán)閉合差要求小于0.5m0.5m，大環(huán)閉合差小于，大環(huán)閉合差小于1.0m1.0m。電算時(shí)，閉合差的大小可以達(dá)到任何要求的精度，但可考慮采用電算時(shí)，閉合差的大小可以達(dá)到任何要求的精度，但可考慮采用0.010.05m0.010.05m。2. 2. 最大閉合差的環(huán)校正法最大閉合

22、差的環(huán)校正法 管網(wǎng)平差過(guò)程中，任一環(huán)的校正流量都會(huì)對(duì)相鄰環(huán)管網(wǎng)平差過(guò)程中，任一環(huán)的校正流量都會(huì)對(duì)相鄰環(huán)產(chǎn)生影響。一般說(shuō)來(lái)，閉合差越大校正流量越大，對(duì)鄰環(huán)產(chǎn)生影響。一般說(shuō)來(lái)，閉合差越大校正流量越大，對(duì)鄰環(huán)的影響也就越大。值得注意的是，對(duì)閉合差方向相同的鄰的影響也就越大。值得注意的是，對(duì)閉合差方向相同的鄰環(huán)會(huì)加大其閉合差，對(duì)閉合差方向相反的相鄰環(huán)則會(huì)縮小環(huán)會(huì)加大其閉合差，對(duì)閉合差方向相反的相鄰環(huán)則會(huì)縮小閉合差。閉合差。最大閉合差校正法就是在每次平差時(shí)選擇閉合差最大閉合差校正法就是在每次平差時(shí)選擇閉合差最大的環(huán)進(jìn)行平差。最大的環(huán)進(jìn)行平差。最大閉合差不一定是基環(huán)的閉合差。最大閉合差不一定是基環(huán)的閉合差

23、。1 . 1h7 . 0h8 . 0h5 . 0h6 . 0h7 . 1h 步驟：步驟：平差第一步求出各環(huán)閉合差平差第一步求出各環(huán)閉合差將將hh方向相同的環(huán)中間聯(lián)通管去掉連成大環(huán)方向相同的環(huán)中間聯(lián)通管去掉連成大環(huán)大環(huán)平差，小環(huán)降直到要求的精度。大環(huán)平差，小環(huán)降直到要求的精度。3. 3. 多水源管網(wǎng)平差多水源管網(wǎng)平差 多水源給水管網(wǎng)的平差，只需將多水源給水管網(wǎng)的平差，只需將S個(gè)水源節(jié)點(diǎn)用一個(gè)水源節(jié)點(diǎn)用一個(gè)虛節(jié)點(diǎn)相連接，構(gòu)成一個(gè)含有個(gè)虛節(jié)點(diǎn)相連接，構(gòu)成一個(gè)含有-1個(gè)虛環(huán)的單水源給個(gè)虛環(huán)的單水源給水系統(tǒng)。水源節(jié)點(diǎn)與虛節(jié)點(diǎn)相連接的管段稱(chēng)為水系統(tǒng)。水源節(jié)點(diǎn)與虛節(jié)點(diǎn)相連接的管段稱(chēng)為虛管段虛管段，虛管段中的

24、流量等于水源節(jié)點(diǎn)的供水量，管段流量方向虛管段中的流量等于水源節(jié)點(diǎn)的供水量，管段流量方向是從虛節(jié)點(diǎn)流向水源節(jié)點(diǎn)。虛管段的水頭損失等于各水是從虛節(jié)點(diǎn)流向水源節(jié)點(diǎn)。虛管段的水頭損失等于各水源節(jié)點(diǎn)水壓，方向是水源節(jié)點(diǎn)指向虛節(jié)點(diǎn)。源節(jié)點(diǎn)水壓，方向是水源節(jié)點(diǎn)指向虛節(jié)點(diǎn)。泵站泵站水塔水塔0Q Qt th=水塔水位高度水塔水位高度Q Qp ph=水泵揚(yáng)程水泵揚(yáng)程 兩種情況：兩種情況：最大用水時(shí)最大用水時(shí)管網(wǎng)用水由泵站和水塔同時(shí)供給，多水源管網(wǎng)兩者有各自管網(wǎng)用水由泵站和水塔同時(shí)供給，多水源管網(wǎng)兩者有各自的供水區(qū)，在供水區(qū)的分界線上水壓最低。的供水區(qū)，在供水區(qū)的分界線上水壓最低。最大轉(zhuǎn)輸時(shí)單水源管網(wǎng)最大轉(zhuǎn)輸時(shí)單水

25、源管網(wǎng)在一天內(nèi)有若干小時(shí)因二級(jí)泵站供水量大于用水量，多余在一天內(nèi)有若干小時(shí)因二級(jí)泵站供水量大于用水量，多余的水通過(guò)管網(wǎng)轉(zhuǎn)輸入水塔貯存，不存在供水分界線。的水通過(guò)管網(wǎng)轉(zhuǎn)輸入水塔貯存，不存在供水分界線。最大轉(zhuǎn)輸時(shí)虛環(huán)平差虛環(huán)平差 目的目的:求各水源的供水量求各水源的供水量 最高用水時(shí)最高用水時(shí) 虛節(jié)點(diǎn)流量平衡的條件虛節(jié)點(diǎn)流量平衡的條件 水頭損失平衡條件水頭損失平衡條件最大轉(zhuǎn)輸時(shí)最大轉(zhuǎn)輸時(shí)虛節(jié)點(diǎn)流量平衡條件虛節(jié)點(diǎn)流量平衡條件 水頭損失平衡條件水頭損失平衡條件2SQHHbp212221QQHHS4. 4. 管網(wǎng)計(jì)算時(shí)的水泵特性方程管網(wǎng)計(jì)算時(shí)的水泵特性方程 水泵高效區(qū)的流量與揚(yáng)程之間的關(guān)系可用二次水泵高

26、效區(qū)的流量與揚(yáng)程之間的關(guān)系可用二次曲線模擬：曲線模擬：211SQHHb222SQHHb222211SQHSQHHb22122211QQQHHHHp121Q2Q1H2HQH0131Q3Q1H3HQH02Q2H2CBQAQH2CBQAQH1211CBQAQH2222CBQAQH32335. 5. 管網(wǎng)核算管網(wǎng)核算 消防時(shí)消防時(shí) 根據(jù)城鎮(zhèn)和各類(lèi)建筑的規(guī)模，確定同一時(shí)間發(fā)生的根據(jù)城鎮(zhèn)和各類(lèi)建筑的規(guī)模，確定同一時(shí)間發(fā)生的火災(zāi)次數(shù)以及一次滅火用水量。按照滿(mǎn)足最不利條件的火災(zāi)次數(shù)以及一次滅火用水量。按照滿(mǎn)足最不利條件的原則，將著火點(diǎn)放在控制點(diǎn)及遠(yuǎn)離泵站的大用戶(hù)處。發(fā)原則，將著火點(diǎn)放在控制點(diǎn)及遠(yuǎn)離泵站的大用戶(hù)

27、處。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，所需自由水頭較小，但由于水頭損失增大，生火災(zāi)時(shí)，所需自由水頭較小，但由于水頭損失增大，水泵揚(yáng)程不一定符合要求，必要時(shí)應(yīng)增設(shè)消防水泵。水泵揚(yáng)程不一定符合要求，必要時(shí)應(yīng)增設(shè)消防水泵。最大轉(zhuǎn)輸時(shí)最大轉(zhuǎn)輸時(shí) 設(shè)置對(duì)置水塔的給水系統(tǒng)，在最大用水小時(shí)由水設(shè)置對(duì)置水塔的給水系統(tǒng)，在最大用水小時(shí)由水泵和水塔同時(shí)供水，水塔的高度必定高于控制點(diǎn)的自泵和水塔同時(shí)供水，水塔的高度必定高于控制點(diǎn)的自由水頭，當(dāng)出現(xiàn)最大轉(zhuǎn)輸流量時(shí)，水泵必須能供水到由水頭，當(dāng)出現(xiàn)最大轉(zhuǎn)輸流量時(shí)，水泵必須能供水到水塔。水塔。事故時(shí)事故時(shí) 管網(wǎng)中任一管段在檢修過(guò)程中，系統(tǒng)的供水量都管網(wǎng)中任一管段在檢修過(guò)程中，系統(tǒng)的供水量都不應(yīng)小

28、于最高用水時(shí)的不應(yīng)小于最高用水時(shí)的70%。二泵站供水曲線二泵站供水曲線用水曲線用水曲線0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24最大用水小時(shí)最大用水小時(shí)最大轉(zhuǎn)輸小時(shí)最大轉(zhuǎn)輸小時(shí)6.3.5管網(wǎng)的核算條件管網(wǎng)的核算條件v目的目的 核算按最高日最高時(shí)確定的管徑、水核算按最高日最高時(shí)確定的管徑、水泵揚(yáng)程和水塔高度是否能滿(mǎn)足特殊用水時(shí)泵揚(yáng)程和水塔高度是否能滿(mǎn)足特殊用水時(shí)的用水要求。的用水要求。v 方法方法 按最高日最高時(shí)確定的管徑按特殊用按最高日最高時(shí)確定的管徑按特殊用水時(shí)的條件進(jìn)行流量分配，求出此時(shí)的管水時(shí)的條件進(jìn)行流量分配，求出此時(shí)的管段流量和水頭損失，驗(yàn)算按段流量和水頭損失

29、，驗(yàn)算按Qh確定的確定的Hp、Ht是否滿(mǎn)足特殊用水時(shí)的要求是否滿(mǎn)足特殊用水時(shí)的要求。 消防時(shí)消防時(shí) 流量流量: 失火點(diǎn)的確定失火點(diǎn)的確定 失火點(diǎn)的數(shù)量和一次滅火用水量按失火點(diǎn)的數(shù)量和一次滅火用水量按 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范若只有一處失火若只有一處失火 設(shè)在控制點(diǎn)；設(shè)在控制點(diǎn)；若同時(shí)兩處失火若同時(shí)兩處失火 控制點(diǎn)、離二泵較遠(yuǎn)或靠近大用戶(hù)的節(jié)點(diǎn)上控制點(diǎn)、離二泵較遠(yuǎn)或靠近大用戶(hù)的節(jié)點(diǎn)上 水壓水壓: 按消防系統(tǒng)要求確定按消防系統(tǒng)要求確定 如果按照最高時(shí)確定的水泵揚(yáng)程不能滿(mǎn)足消防需要，那么增大個(gè)別管段直如果按照最高時(shí)確定的水泵揚(yáng)程不能滿(mǎn)足消防需要，那么增大個(gè)別管段直徑，減小水頭損失。個(gè)別情況下

30、，最高用水時(shí)和消防時(shí)的水泵揚(yáng)程相差很大，徑，減小水頭損失。個(gè)別情況下，最高用水時(shí)和消防時(shí)的水泵揚(yáng)程相差很大，那么須設(shè)專(zhuān)用消防泵供消防時(shí)使用。那么須設(shè)專(zhuān)用消防泵供消防時(shí)使用。xhxhhxhqQQQQ有消防用水的節(jié)點(diǎn)流量無(wú)消防用水的節(jié)點(diǎn)流量 事故時(shí)事故時(shí) 流量：流量： 最大時(shí)的最大時(shí)的70 水壓：滿(mǎn)足最不利點(diǎn)的要求水壓：滿(mǎn)足最不利點(diǎn)的要求(按建筑層確按建筑層確定的最小服務(wù)水頭）定的最小服務(wù)水頭） 核算事故時(shí)的水量和水壓是否滿(mǎn)足要求核算事故時(shí)的水量和水壓是否滿(mǎn)足要求 最大轉(zhuǎn)輸時(shí)最大轉(zhuǎn)輸時(shí) 最大轉(zhuǎn)輸時(shí)用水量最大轉(zhuǎn)輸時(shí)用水量 節(jié)點(diǎn)流量節(jié)點(diǎn)流量最高用水時(shí)該節(jié)點(diǎn)流量最高用水時(shí)該節(jié)點(diǎn)流量 最高時(shí)用水量最高時(shí)用

31、水量 按照最大轉(zhuǎn)輸時(shí)的流量進(jìn)行分配和計(jì)算，方法和最按照最大轉(zhuǎn)輸時(shí)的流量進(jìn)行分配和計(jì)算，方法和最高時(shí)一樣高時(shí)一樣 水壓：校核水泵揚(yáng)程（確定水泵能否水壓：校核水泵揚(yáng)程（確定水泵能否將水送進(jìn)水塔）將水送進(jìn)水塔）校核條件：校核條件： 消防時(shí)消防時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于最大用水小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量加消防節(jié)點(diǎn)流量等于最大用水小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量加消防流量；水泵揚(yáng)程滿(mǎn)足最不利消火栓處水壓流量；水泵揚(yáng)程滿(mǎn)足最不利消火栓處水壓10mH2O； 最大轉(zhuǎn)輸時(shí)最大轉(zhuǎn)輸時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于最大轉(zhuǎn)輸小時(shí)用水量與最節(jié)點(diǎn)流量等于最大轉(zhuǎn)輸小時(shí)用水量與最大小時(shí)用水量之比乘以最大小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量；水泵揚(yáng)程滿(mǎn)大小時(shí)用水量之比乘以最大小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量；水泵揚(yáng)程滿(mǎn)足水塔最高水位

32、；足水塔最高水位； 事故時(shí)事故時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于節(jié)點(diǎn)流量等于70最大小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量；水泵最大小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量；水泵揚(yáng)程滿(mǎn)足最小服務(wù)水頭。揚(yáng)程滿(mǎn)足最小服務(wù)水頭。6.4 6.4 輸水管（渠）計(jì)算輸水管（渠）計(jì)算1.1.重力供水重力供水水位差水位差H H已知的壓力輸水管已知的壓力輸水管 要求輸水量為要求輸水量為Q，平行敷設(shè)直徑和長(zhǎng)度相同的輸水管，平行敷設(shè)直徑和長(zhǎng)度相同的輸水管線線n條，則每條管線的流量為條，則每條管線的流量為Q/n，當(dāng)一條管線損壞時(shí)，平，當(dāng)一條管線損壞時(shí)，平行的輸水管線為行的輸水管線為n -條，系統(tǒng)的輸水能力變成條，系統(tǒng)的輸水能力變成Q Q/n，要保證要保證70%的設(shè)計(jì)流量，需要平行布置四條輸

33、水管。的設(shè)計(jì)流量，需要平行布置四條輸水管。平行敷設(shè)兩條彼此獨(dú)立的輸水管：平行敷設(shè)兩條彼此獨(dú)立的輸水管：正常運(yùn)行正常運(yùn)行 25 . 0 QlAH事故運(yùn)行事故運(yùn)行 27 . 0 QlAH AA5 . 0 平行敷設(shè)兩條輸水管，等距離設(shè)置平行敷設(shè)兩條輸水管，等距離設(shè)置N條條聯(lián)絡(luò)管段：聯(lián)絡(luò)管段：正常運(yùn)行正常運(yùn)行 25 . 0 QLAH事故運(yùn)行事故運(yùn)行 227 . 0135. 01QNLAQNNLAH2227 . 01135. 015 . 0NNN288. 1NN22QLAH22121nnQNLAQNNLAH不同聯(lián)絡(luò)管段數(shù)的事故流量不同聯(lián)絡(luò)管段數(shù)的事故流量2. 水泵供水的輸水管水泵供水的輸水管20)(QS

34、SHHdpS Sd d為輸水管的當(dāng)量摩阻為輸水管的當(dāng)量摩阻22121SSSSSd2222211QSQSQSdQQQ21輸水管特性曲線：輸水管特性曲線：水泵特性曲線：水泵特性曲線：2SQHHb0HQH0HQ Q正常運(yùn)行流量：正常運(yùn)行流量：dpbSSSHHQ0hQ 輸水管用輸水管用n 1條連接管等分成條連接管等分成n段，其中段，其中任一管段發(fā)生故障時(shí)：任一管段發(fā)生故障時(shí)：210)(addpaQnSnSSSHHQQH0H0HQ hQhQQ事故運(yùn)行流量：事故運(yùn)行流量：nSSSSSHHQddpba10nSSSSSSSSQQddpdpa/ )(1)1)()(221dpdSSSSSn流量比為：流量比為：解出

35、分段數(shù)：解出分段數(shù)：6.5 6.5 應(yīng)用計(jì)算機(jī)解管網(wǎng)問(wèn)題應(yīng)用計(jì)算機(jī)解管網(wǎng)問(wèn)題 首先對(duì)所需進(jìn)行計(jì)算的管網(wǎng)加以簡(jiǎn)化，然后對(duì)節(jié)點(diǎn)、首先對(duì)所需進(jìn)行計(jì)算的管網(wǎng)加以簡(jiǎn)化，然后對(duì)節(jié)點(diǎn)、管段和環(huán)進(jìn)行編號(hào)。標(biāo)明管段流量和節(jié)點(diǎn)流量的流向。管段和環(huán)進(jìn)行編號(hào)。標(biāo)明管段流量和節(jié)點(diǎn)流量的流向。1236541Q2Q3Q5Q4Q6Q1q2q3q4q5q6q7q00000065253144213752764163QqqQqqQqqqQqqQqqqQqq000100100000101000101110100001101000010010076543217654321QQQQQQQqqqqqqq001001000001010001011101000011010000100100ATqqqqqqqq7654321TQQQQQQQQ76543210 QAq銜接矩陣銜接矩陣0075426431hhhhh