管網計算步驟

1、管網計算步驟管網計算步驟1、求沿線流量和節(jié)點流量；、求沿線流量和節(jié)點流量；2、求管段計算流量；、求管段計算流量；3、確定各管段的管徑和水頭損失；、確定各管段的管徑和水頭損失；4、進行管網水力計算和技術經濟計算；、進行管網水力計算和技術經濟計算；5、確定水泵揚程和水塔高度。、確定水泵揚程和水塔高度。(1)(1)用水流量分配用水流量分配 為進行給水管網的細部設計，必須將總流為進行給水管網的細部設計，必須將總流量分配到系統中去，也就是將最高日用水量分配到系統中去，也就是將最高日用水流量分配到每條管段和各個節(jié)點上去。流量分配到每條管段和各個節(jié)點上去。集中流量集中流量：從一個點取得用水，用水量較大的用戶

2、。：從一個點取得用水，用水量較大的用戶。分散流量分散流量：沿線眾多小用戶用水，情況復雜。：沿線眾多小用戶用水，情況復雜。配水支管配水干管Q2Q1Q3Q4q1q2qqqqq34576圖 14-1 干管配水情況集中流量：集中流量：qni 各集中用水戶的集中流量，各集中用水戶的集中流量，L/s；Qdi各集中用水戶最高日用水量，各集中用水戶最高日用水量，m3/d；Khi時變化系數。時變化系數。)/(4 .86sLQKqdihinio 根據實際管網流量變化情況設計管網非常復雜，加以簡化。提出比流量比流量，沿線流量沿線流量，節(jié)點流量節(jié)點流量的概念。比流量比流量：為簡化計算而將除去大用戶集中流為簡化計算而將

3、除去大用戶集中流量以外的用水量均勻地分配在全部量以外的用水量均勻地分配在全部有效干管長度有效干管長度上，由此計算出的單位長度干管承擔的供水量。上，由此計算出的單位長度干管承擔的供水量。長度比流量：長度比流量：面積比流量：面積比流量： lqQqsAqQqs沿線流量：沿線流量：干管有效長度與比流量的乘積。干管有效長度與比流量的乘積。 lqqsll:l:管段配水長度，不一定等于實際管長。無配水管段配水長度，不一定等于實際管長。無配水的輸水管，配水長度為零；單側配水，為實際管的輸水管，配水長度為零；單側配水，為實際管長的一半。長的一半。公園公園街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街

4、坊街坊節(jié)點流量：節(jié)點流量：從沿線流量計算得出的并且假設從沿線流量計算得出的并且假設是在節(jié)點集中流出的流量。是在節(jié)點集中流出的流量。按照水力等效的原則，按照水力等效的原則，將沿線流量一分為二，將沿線流量一分為二，分別加在管段兩端的節(jié)點上分別加在管段兩端的節(jié)點上；集中流量可以直接加在所處的節(jié)點上；集中流量可以直接加在所處的節(jié)點上；供水泵站或水塔的供水流量也應從節(jié)點處進入供水泵站或水塔的供水流量也應從節(jié)點處進入管網系統管網系統0.5ilqq例：所示管網，給水區(qū)的范圍如虛線所示，比流例：所示管網，給水區(qū)的范圍如虛線所示，比流量為量為qs，求各節(jié)點的流量。，求各節(jié)點的流量。因管段8-9單側供水，求節(jié)點流

5、量時，將管段配水長度按一半計算。解解: 以節(jié)點以節(jié)點3、5、8、9為例，節(jié)點流量如下：為例，節(jié)點流量如下：例例： 某城鎮(zhèn)給水環(huán)狀網布置如圖所示，全城最高日某城鎮(zhèn)給水環(huán)狀網布置如圖所示，全城最高日最高時總用水量最高時總用水量315m3/h，其中包括工廠用水量，其中包括工廠用水量50m3/h，管段，管段68和和89均只在單側有用戶。計算均只在單側有用戶。計算最高日最高時單位管長比流量、沿線流量和節(jié)點流最高日最高時單位管長比流量、沿線流量和節(jié)點流量。量。14295水廠7863工廠880640710540520490530560580920890620解：解： 工廠的集中流量作為在其附近的節(jié)點工廠的集

6、中流量作為在其附近的節(jié)點4配出。管段配出。管段68和和89均只在單側有用戶。各管段配水長度如表均只在單側有用戶。各管段配水長度如表所示。所示。 全部配水干管總計算長度為全部配水干管總計算長度為6690m，該管網最高日最高，該管網最高日最高時的總用水量為：時的總用水量為： Q-q=(315-50) 1000/3600=73.6(L/s) 管長比流量管長比流量qs為：為： Qs=73.6/6690=0.011(L/s.m)某城鎮(zhèn)管網各管段最高日最高時沿線流量管段編號管段長度(m)管段計算長度(m) 沿線流量(L/s)水廠36201-24904905.391-48808809.682-5890890

7、9.794-55205205.722-35305305.833-692092010.135-65405405.944-7640640753.197-87107107.818-95605600.53.08合計669073.60節(jié)點編號連接管段編號連接管段沿線流量之和(L/s)節(jié)點流量（L/s)11-2,1-45.39+9.68=15.077.5421-2,2-3,2-55.39+5.83+9.79=21.0110.5132-3,3-6,水廠-35.83+10.13+0=15.967.9841-4,4-5,4-79.68+5.72+7.04=22.4411.2213.8

8、9某城鎮(zhèn)管網最高日最高時各節(jié)點流量1427.5495水廠7863工廠 （13.89）10.7210.517.989.6311.227.421.54880640710540520490530560580920890620121,2,3,NjnjsjmiQqqqj，(2) (2) 節(jié)點設計流量計算節(jié)點設計流量計算 管段設計流量是確定管段直徑的主要依據。管段設計流量是確定管段直徑的主要依據。 求得節(jié)點流量后，就可以根據節(jié)求得節(jié)點流量后，就可以根據節(jié)點流量連點流量連續(xù)性方程續(xù)性方程，進行管網的流量分配，分配到，進行管網的流量分配，分配到各管段的流量已經包括了沿線流量和轉輸各管段的流量已經包括了沿線流量

9、和轉輸流量。流量。1 1、 單水源樹狀網單水源樹狀網樹狀管網的管段流量具有唯一性，樹狀管網的管段流量具有唯一性，每一管段的計算每一管段的計算流量等于該管段后面各節(jié)點流量和大用戶集中用水流量等于該管段后面各節(jié)點流量和大用戶集中用水量之和。量之和。泵站泵站56385646273545286142733341217726234775 環(huán)狀管網環(huán)狀管網滿足連續(xù)性條件滿足連續(xù)性條件的流量分配方的流量分配方案可以有無數多種。案可以有無數多種。15101312181617141976125271485819123359134602495111357301024982、環(huán)狀網、環(huán)狀網流量分配遵循原則：流量分配

10、遵循原則：(1)(1)從水源或多個水源出發(fā)進行管段設計流量計算，按從水源或多個水源出發(fā)進行管段設計流量計算，按水流水流沿最短線路流向節(jié)點沿最短線路流向節(jié)點的原則擬定水流方向；的原則擬定水流方向； (2)(2)當向兩個或兩個以上方向分配設計流量時，要向當向兩個或兩個以上方向分配設計流量時，要向主主要供水方向或大用戶用水分配較大的流量要供水方向或大用戶用水分配較大的流量，向次要用戶，向次要用戶分配較少的流量；分配較少的流量；(3)(3)順主要供水方向延伸的幾條順主要供水方向延伸的幾條平行干管所分配的計算平行干管所分配的計算流量應大致接近流量應大致接近；(4)(4)每一節(jié)點滿足進、出流量平衡。每一節(jié)

11、點滿足進、出流量平衡。已知某城鎮(zhèn)給水管網最高用水時流量Qh=200L/s。各節(jié)點流量（l/s）、各管段長度（m）見附圖。試列表計算各管段的流量。(2)(4)50l/s(3)(5)200l/s60l/s30l/s60l/s練習 環(huán)狀管網水力計算800850400700600(1)123645管徑和設計流量的關系：管徑和設計流量的關系：D管段直徑，管段直徑，m； q 管段流量，管段流量，m3/s； v 流速，流速，m/s； A 水管斷面積，水管斷面積，m3。確定管徑必須先選定設計流速。確定管徑必須先選定設計流速。vqDvDAvq442設計流速的確定設計流速的確定技術上：技術上： 為防止水錘現象，為

12、防止水錘現象，Vmax0.6m/s。 經濟上：經濟上： 設計流速小，管徑大，管網造價增加；設計流速小，管徑大，管網造價增加； 水頭損失減小，水泵揚程降低，電費降低。水頭損失減小，水泵揚程降低，電費降低。一般設計流速采用優(yōu)化方法求得。一般設計流速采用優(yōu)化方法求得。 合理的流速應該使得合理的流速應該使得在一定年限（投資償還期）內管網造價與運行費用之和在一定年限（投資償還期）內管網造價與運行費用之和最小。最小。21001YCpTYTCW投資償還期內的年度總費用為：投資償還期內的年度總費用為： DeY2Cpt1001VeCpt1001WY2WVW0DW0管徑管徑 （mm）平均經濟流速平均經濟流速 （m

13、/s）D=100400 D4000.60.9 0.91.4一定年限一定年限T年內管網造價和管理費用（主要是電費）年內管網造價和管理費用（主要是電費）之和為最小的流速，稱為之和為最小的流速，稱為經濟流速經濟流速。經濟流速和經濟管徑和當地的管材價格、管線施工費經濟流速和經濟管徑和當地的管材價格、管線施工費用、電價等有關。用、電價等有關。條件不具備時，可參考：條件不具備時，可參考：例例6.5 某給水管網如圖所示，節(jié)點設計流量、管段長度、管段某給水管網如圖所示，節(jié)點設計流量、管段長度、管段設計流量等數據也標注于圖中。設計流量等數據也標注于圖中。 求：設計管段直徑；求：設計管段直徑；（2）（3）（4）（

14、6）（7）（8） H1=12.00（1）清水池）清水池水塔（水塔（5）132094908590736065427035502650-194.3520.7751.1714.5535.0382.3327.65-37.15-194.3532.4689.989.96.2722.6354.875.0037.15泵站泵站管段編號管段編號123456789設計流量設計流量(L/s)194.3589.96.2737.1589.932.4622.6354.875.00經濟流速經濟流速(m/s)1.001.000.200.801.001.000.700.900.60計算管徑計算管徑(mm)352338/17233

15、8203203279103設計管徑設計管徑(mm)300*2300200200*2300200200300100已知某城鎮(zhèn)給水管網最高用水時流量Qh=200L/s。各節(jié)點流量（l/s）、各管段長度（m）見附圖。經濟管徑可參考表1選取。試列表計算各管段的管徑。界限流量表界限流量表管徑（管徑（mm)100150200250300350計算流量（計算流量（l/s) 5.85.817.517.5313148.548.57171111練習 環(huán)狀管網水力計算(2)(4)50l/s(3)(5)200l/s60l/s30l/s60l/s800850400700600(1)123645 設計流量設計流量經濟流速

16、經濟流速管徑確定管徑確定壓降確定壓降確定控制點確定控制點確定泵站揚程和水塔高度確定泵站揚程和水塔高度確定 樹枝狀管網設計流量不會因管徑選擇不同而改變；樹枝狀管網設計流量不會因管徑選擇不同而改變； 環(huán)狀網中，管徑根據初次流量分配確定，管網流量按環(huán)狀網中，管徑根據初次流量分配確定，管網流量按管網水力特性管網水力特性進行分配。進行分配。設計工況：設計工況：即最高日最高時用水工況。管段流量和節(jié)點即最高日最高時用水工況。管段流量和節(jié)點水頭最大，用于確定泵站揚程和水塔高度。水頭最大，用于確定泵站揚程和水塔高度。水力分析：水力分析：確定設計工況時管道流量、管內流速、管確定設計工況時管道流量、管內流速、管道壓

17、降、節(jié)點水頭和自由水壓。道壓降、節(jié)點水頭和自由水壓。水力分析前需進行預處理水力分析前需進行預處理:1）泵站所在的管段暫時刪除）泵站所在的管段暫時刪除 水力分析前提：水力特性必須已知。水力分析前提：水力特性必須已知。 泵站水力特性未知，泵站設計流量合并到與之相關泵站水力特性未知，泵站設計流量合并到與之相關聯的節(jié)點中。聯的節(jié)點中。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）198765432Q7Q3Q2Q1Q4Q5Q6Q8q1,h1q6,h6q5,h5q2,h2q3,h3q7,h7q8,h8q9,h9q4,h4節(jié)點（節(jié)點（7）為清水池，管段）為清水池，管段1上設有泵站，將管段上設有泵站，將管段

18、1刪除，刪除，其流量合并到節(jié)點（其流量合并到節(jié)點（7）和（）和（1）：）：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）98765432Q7+q1Q3Q2Q1-q1Q4Q5Q6Q8q6,h6q5,h5q2,h2q3,h3q7,h7q8,h8q9,h9q4,h42）假設控制點）假設控制點 水力分析前提，管網中必須有一個定壓節(jié)點。水力分析前提，管網中必須有一個定壓節(jié)點。節(jié)點服務水頭：節(jié)點服務水頭：節(jié)點地面高程加上節(jié)點所連接用戶的節(jié)點地面高程加上節(jié)點所連接用戶的 最低供水壓力。最低供水壓力。 【規(guī)定最低供水壓力標準：一層樓規(guī)定最低供水壓力標準：一層樓10m，二層樓，二層樓12m，以后每增一層，壓力

19、增加以后每增一層，壓力增加4m。 H=120+40(n-2)kPa， 其中其中n2】控制點：控制點：給水管網中壓力最難滿足的節(jié)點，其節(jié)點水給水管網中壓力最難滿足的節(jié)點，其節(jié)點水 頭可作為定壓節(jié)點。頭可作為定壓節(jié)點?？刂泣c的選擇控制點的選擇 一般離泵站最遠，地勢最高的節(jié)點假定為一般離泵站最遠，地勢最高的節(jié)點假定為控制點?？刂泣c。 假定控制點，假定控制點，其節(jié)點水頭等于服務水頭，其節(jié)點水頭等于服務水頭，則該節(jié)點成為定壓節(jié)點。則該節(jié)點成為定壓節(jié)點。 可先隨意假定，水力分析完成后，通過節(jié)可先隨意假定，水力分析完成后，通過節(jié)點水頭與服務水頭兩者供壓差額比較，找點水頭與服務水頭兩者供壓差額比較，找到真正的

20、控制點。到真正的控制點。例例6.5 某給水管網如圖所示，水源、泵站和水塔位置標于圖中，某給水管網如圖所示，水源、泵站和水塔位置標于圖中，節(jié)點設計流量、管段長度、管段設計流量等數據也標注于圖中，節(jié)點設計流量、管段長度、管段設計流量等數據也標注于圖中，節(jié)點地面標高及自由水壓要求見表。節(jié)點地面標高及自由水壓要求見表。1）設計管段直徑；）設計管段直徑；2）進行設計工況水力分析；）進行設計工況水力分析；3）確定控制點。）確定控制點。（2）（3）（4）（6）（7）（8） H1=12.00（1）清水池）清水池水塔（水塔（5）132094908590736063505330427035502650-194.3

21、520.7751.1714.5535.0382.3327.65-37.15-194.3532.4689.989.96.2722.6354.875.0037.15泵站泵站管網設計工況水力分析管網設計工況水力分析節(jié)點編號12345678地面標高(m)13.618.819.12232.218.317.317.5要求自由水壓(m)/24.02824/282824服務水頭(m)/42.847.146/46.345.341.5給水管網設計節(jié)點數據解解 1）管段直徑設計）管段直徑設計（如下表）經濟流速選擇考慮（如下表）經濟流速選擇考慮管段編號管段編號123456789設計流量設計流量(L/s)194.358

22、9.96.2737.1589.932.4622.6354.875.00經濟流速經濟流速(m/s)1.001.000.200.801.001.000.700.900.60計算管徑計算管徑(mm)352338計管徑設計管徑(mm)300*2300200200*2300200200300100給水管網設計數據給水管網設計數據2）設計工況水力分析）設計工況水力分析 將管段將管段1暫時刪除，管段流量并到節(jié)點（暫時刪除，管段流量并到節(jié)點（2）上的）上的Q2=-194.35+14.55=-179.8（L/s） 假定節(jié)點（假定節(jié)點（8）為控制點）為控制點 水頭損失采用海

23、曾水頭損失采用海曾-威廉公式威廉公式CW=110管段或節(jié)點編號23456789管段流量(L/s)81.088.7737.1598.7221.1425.1363.692.50管內流速(m/s)1.150.280.591.400.670.800.900.32管段壓降(m)3.860.380.752.821.241.762.240.97節(jié)點水頭(m)47.5743.7143.2644.0444.7142.4741.50/地面標高（m）18.8019.1022.0032.2018.3017.3017.50/自由水壓（m）28.7724.6121.26/24.6125.1724/設計工況水力分析計算結果

24、設計工況水力分析計算結果3）確定控制點）確定控制點節(jié)點編號12345678節(jié)點水頭(m)/47.5743.7143.2644.0444.7142.4741.50服務水頭(m)/42.8047.1046.00/46.345.3041.50供壓差額（m）/-4.773.392.74/1.592.830.00節(jié)點水頭調整(m)1250.9647.1046.6547.448.1045.8644.89地面標高（m）18.8019.1022.0032.2018.3017.3017.50自由水壓(m)/32.1628.0024.65/29.8028.5627.39節(jié)點（節(jié)點（3）、（）、（4）、（）、（6）

25、、（）、（7）壓力無法滿足服務水頭要求，）壓力無法滿足服務水頭要求，節(jié)點（節(jié)點（3）和要求自由水壓差值最大，所以真正控制點為節(jié)點）和要求自由水壓差值最大，所以真正控制點為節(jié)點（3），應根據節(jié)點（），應根據節(jié)點（3）自由水壓重新進行水力分析。）自由水壓重新進行水力分析?？刂泣c確定與節(jié)點水頭調整控制點確定與節(jié)點水頭調整 完成設計工況水力分析后，泵站揚程可以根據所在管段的水力完成設計工況水力分析后，泵站揚程可以根據所在管段的水力特性確定。泵站揚程計算公式：特性確定。泵站揚程計算公式：)()(mifiFiTipihhHHhHfi泵站所在管段起端節(jié)點水頭泵站所在管段起端節(jié)點水頭Hti終端節(jié)點水頭終端節(jié)點

26、水頭hfi沿程水頭損失沿程水頭損失hmi局部水頭損失局部水頭損失局部損失可忽略不計，上式也可寫為：局部損失可忽略不計，上式也可寫為：iminiFiTipilDkqHHh)(（2）（3）（4）（6）（7）（8） H1=12.00（1）清水池）清水池水塔（水塔（5）132094908590736065427035502650-194.3520.7751.1714.5535.0382.3327.65-37.15-194.3532.4689.989.96.2722.6354.875.0037.15泵站泵站管網設計工況水力分析管網設計工況水力分析)()(mifiFiTipihhHHh泵站揚程計算泵站揚程

27、計算例例6.6 采用例采用例6.5數據，節(jié)點（數據，節(jié)點（1）處為清水池，最低設計水位）處為清水池，最低設計水位標高為標高為12m，試根據設計工況水力分析的結果，借，試根據設計工況水力分析的結果，借1上泵站的上泵站的設計揚程并選泵。設計揚程并選泵。解解水泵揚程為（水泵揚程為（忽略局部水頭損失忽略局部水頭損失）：）：1.8521.8524.87()10.670.19435(50.9612)()320110021 61.34 .nipiTiFiimimkqhHHlD考慮局部水頭損失：考慮局部水頭損失：水泵吸壓水管道設計流速一般為水泵吸壓水管道設計流速一般為1.22.0m/s，局部阻，局部阻力系數可

28、按力系數可按5.08.0考慮，沿程水頭損失忽略不計，考慮，沿程水頭損失忽略不計，泵站內部水頭損失為：泵站內部水頭損失為：則水泵揚程應為：則水泵揚程應為：Hp=41.61+1.63，取，取44m；按按2臺水泵并聯工作，單臺水泵流量為：臺水泵并聯工作，單臺水泵流量為：Qp=194.35/2=97.2(L/s)=349.8（t/h)，取，取350t/h。查水泵樣本，選型。查水泵樣本，選型。21281.6329.81mhm 完成設計工況水力分析后，完成設計工況水力分析后， 水塔高度水塔高度=水塔節(jié)點水頭水塔節(jié)點水頭-地面高程：地面高程：TijjHHZ)(t0ZZhHHot或或（1）管網定線（2）計算干

29、管的總長度（3）計算干管的比流量（4）計算干管的沿線流量（5）計算干管的節(jié)點流量（6）定出各管段的計算流量 樹狀網：管段流量等于其后管段各節(jié)點流量和 環(huán)狀網：根據一定原則先人為擬定lqQqslqqslltqq5 . 0（7）根據計算流量和經濟流速，選取各管段的管徑（8）根據流量和管徑計算各管段壓降（9）確定控制點，根據管道壓降求出各節(jié)點水頭和自由水壓。樹狀網：根據流量直徑計算壓降。環(huán)狀網：若各環(huán)內水頭損失代數和（閉合差）超過規(guī)定值，進行水力平差，對流量進行調整，使各個環(huán)的閉合差達到規(guī)定的允許范圍內。（6）（9）列水力分析計算表（10）確定水泵揚程和水塔高度 某城市供水區(qū)用水人口某城市供水區(qū)用水

30、人口5 5萬人，最高日用萬人，最高日用水量定水量定額為額為150150/(/(人人) )，要求最小服務水頭為，要求最小服務水頭為1616。節(jié)點接某工廠，工業(yè)用水量為節(jié)點接某工廠，工業(yè)用水量為4004003 3/ /，兩班，兩班制，均勻使用。城市地制，均勻使用。城市地形平坦，地面標高為形平坦，地面標高為5.OO5.OO。水泵水泵水塔水塔012348567250450300600230190205650150練習1 樹枝網水力計算1 1總用水量總用水量 設計最高日生活用水量：設計最高日生活用水量： 50000500000.150.157500m7500m3 3/d/d86.81L/s 86.81L

31、/s 工業(yè)用水量：工業(yè)用水量： 400400161625m25m3 3/h/h6.94L/s 6.94L/s 總水量為：總水量為： QQ86.8186.816.946.9493.75L/s 93.75L/s 2 2管線總長度：管線總長度：LL2425m2425m，其中水塔，其中水塔到節(jié)點到節(jié)點0 0的管段兩側無用戶不計入。的管段兩側無用戶不計入。 3 3比流量：比流量： (93.75(93.756.94)6.94)242524250.0358L/s0.0358L/s4沿線流量：沿線流量：管段管段管段長度（管段長度（m）沿線流量（沿線流量（L/s）01 12 23 14 48 45 56 673

32、00 150 250 450 650 230 190 2053000.035810.74 1500.03585.37 2500.03588.95 4500.035816.11 6500.035823.27 2300.03588.23 1900.03586.80 2050.03587.34合計合計242586.815節(jié)點流量：節(jié)點流量：節(jié)點節(jié)點節(jié)點流量（節(jié)點流量（L/s）0 1 2 3 4 5 6 7 80.510.745.37 0.5(10.74+5.37+16.11)16.11 0.5(5.37+8.95) 7.16 0.58.954.48 0.5(16.11+23.27+8.23)23.8

33、0 0.5(8.23+6.80)7.52 0.5(6.80+7.34)7.07 0.57.343.67 0.523.2711.63合計合計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干管水力計算：干管水力計算：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0 01 14 4893.75 88.38 60.63 11.63

34、0.75 0.70 0.86 0.66400 400 300 1001.27 0.56 1.75 3.95 h7.53 選定節(jié)點選定節(jié)點8為控制點，按經濟流速確定為控制點，按經濟流速確定管徑管徑（可以先確定管徑，核算流速是否在（可以先確定管徑，核算流速是否在經濟流速范圍內）。經濟流速范圍內）。7支管水力計算：支管水力計算：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） 管長管長（m）平均水力平均水力坡度坡度13 4726.70 24.9521.00 21.005.70 3.95400 6250.01425 0.00632管段管段流量流量(L/s) 管徑管徑

35、(mm) 水力坡度水力坡度水頭損失水頭損失(m)12 23 45 56 6711.64 4.48 18.26 10.74 3.67150(100) 100 200(150) 150 1000.00617 0.00829 0.00337 0.00631 0.005811.85(16.8) 2.07 0.64(3.46) 1.45 1.198確定水塔高度確定水塔高度)(53.23)00. 500. 5(53. 700.16)(mZZhHHotot水泵揚程：需要根據水塔的水深、吸水井最低水位水泵揚程：需要根據水塔的水深、吸水井最低水位標高、水泵吸水管路和壓水管水頭損失計算確定。標高、水泵吸水管路和壓

36、水管水頭損失計算確定。水泵水泵水塔水塔012348567250450300600230190205650150練習2 樹枝網水力計算已知樹狀網各管段長度，各節(jié)點流量和高程，設水廠供水水壓按滿足3層樓用水考慮，應滿足自由水頭He16m。水廠二級泵站泵軸高程Zp為42.08m，水泵吸程（吸水高度Hs吸水管水頭損失hs）為4.0m，求二級水泵揚程。17654325.66805.416.66.215.85.311.1600710620580640520水廠某樹枝網節(jié)點流量、管段長度節(jié)點編號地面高程(m)節(jié)點編號地面高程(m)142.95543.24243.81643.94343.88744.17444

37、.69表5-6 某樹枝網各節(jié)點地表高程解（1）管網定線（已知）（2）計算干管的總長度（略）（3）計算干管的比流量（略）（4）計算干管的沿線流量（略）（5）計算干管的節(jié)點流量（已知）（6）定出各管段的計算流量（7）根據計算流量和經濟流速，選取各管段的管徑（8）根據流量和管徑計算各管段壓降（9）確定4為控制點，根據管道壓降求出各節(jié)點水頭和自由水壓。 （6）-（9）見水力計算表管段或節(jié)點編號1234567管段流量(L/s)6649.328.26.25.65.35.4管徑管內流速(m/s)0.931.010.910.8-管段壓降(m)3.164.263.8910.58-節(jié)點水頭(m)79.4275.1

38、671.2716+44.69-地面標高（m）42.9543.8143.8844.69-自由水壓（m）36.4731.3527.3916-設計工況水力分析計算結果設計工況水力分析計算結果節(jié)點（4）水頭=16+44.69節(jié)點（3）水頭=16+44.69+10.58=71.27自由水壓=71.27-43.88=27.39（10）二級泵站水泵揚程 79.42-42.08 3.16+4.0 44.5（m)()(mifiFiTipihhHHh已知某城鎮(zhèn)給水管網最高用水時流量Qh=200L/s。各節(jié)點流量（l/s）、各管段長度（m）見附圖。經濟管徑可參考表1選取。試列表計算各管段的管徑和流量。（只要求算到第

39、二次分配各管段的流量，即可結束計算）。(1)(3)50l/s(2)(4)界限流量表界限流量表200l/s60l/s30l/s60l/s管徑（管徑（mm)100150200250300350計算流量計算流量（l/s)5.85.817.517.5313148.548.57171111練習3 環(huán)狀管網水力計算800850400700600答：因為分配初始流量有無數各方案，所以該題要求能正確分配初始流量，確定管徑，計算各管段水頭損失，環(huán)閉合差和環(huán)校正流量，能正確調整各管段的流量。以下為一個例子：1350l/s24200l/s60l/s30l/s60l/s7030803010環(huán)號管段管長(m)管徑(mm

40、) Q(L/s)h(m)h/Q（sq)Q(L/s)11-2800300704.1340.05970-6.09=63.911-4850350-80-2.5990.032-80-6.09=-86.092-4400150101.9590.19610-6.09-1=2.91 3.494 0.287 -6.09112-3700200305.8720.19630+1=313-4600200-30-5.0330.168-30+1=-292-4400150-10-1.9590.196-10+1+6.09=-2.91 -1.12 0.56 1.0QhhQ2 從前面的設計過程可知，管網的管徑和水泵揚程，是按設計年

41、從前面的設計過程可知，管網的管徑和水泵揚程，是按設計年限內最高日最高時的用水量和正常水壓要求來設計的。這樣的限內最高日最高時的用水量和正常水壓要求來設計的。這樣的管徑和水泵能否滿足其他特殊情況管徑和水泵能否滿足其他特殊情況(消防時、最大轉輸、事故時消防時、最大轉輸、事故時)下的要求，就需進行其它用水量條件下的核算。下的要求，就需進行其它用水量條件下的核算。 核算按最高日最高時流量設計的管徑和水泵能否滿足其他特殊核算按最高日最高時流量設計的管徑和水泵能否滿足其他特殊情況下的要求的過程就叫作情況下的要求的過程就叫作管網校核管網校核。 兩種校核方法：水頭校核法，流量校核法。兩種校核方法：水頭校核法，

42、流量校核法。 校核工況包括：校核工況包括： 1）消防工況校核）消防工況校核 2）水塔轉輸工況校核）水塔轉輸工況校核 3）事故工況校核）事故工況校核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最大用水小時最大用水小時最大轉輸小時最大轉輸小時1 1 消防校核消防校核1.11.1消防校核的實質消防校核的實質 管網是按最高日最高時流量來設計的，這個流量并管網是按最高日最高時流量來設計的，這個流量并沒有包括消防流量。（城市火災不是經常發(fā)生的，且沒有包括消防流量。（城市火災不是經常發(fā)生的，且火災持續(xù)時間不長，滅火期間短時間的斷水或者流量火災

43、持續(xù)時間不長，滅火期間短時間的斷水或者流量減少居民能夠接受）減少居民能夠接受） 消防校核的實質消防校核的實質是以最高日最高時流量另加消防流是以最高日最高時流量另加消防流量作為設計流量，按量作為設計流量，按10m的服務水頭計算，校核按最的服務水頭計算，校核按最高時流量確定的管徑和水泵能否滿足消防時候的要求。高時流量確定的管徑和水泵能否滿足消防時候的要求。1.21.2消防校核的方法：消防校核的方法： （1）首先根據城市規(guī)模和現行的）首先根據城市規(guī)模和現行的建筑設計防火規(guī)范建筑設計防火規(guī)范確定確定同時發(fā)生的火災次數和消防用水量；同時發(fā)生的火災次數和消防用水量； （2）把消防流量作為集中流量加在相應節(jié)

44、點的節(jié)點流量中；）把消防流量作為集中流量加在相應節(jié)點的節(jié)點流量中；（如按消防要求同時一處失火，則放在控制點，有兩處或兩（如按消防要求同時一處失火，則放在控制點，有兩處或兩處以上失火，一處放在控制點，其他設定在離二級泵站較遠處以上失火，一處放在控制點，其他設定在離二級泵站較遠或靠近大用戶的節(jié)點處，其余節(jié)點仍按最高用水時的節(jié)點流或靠近大用戶的節(jié)點處，其余節(jié)點仍按最高用水時的節(jié)點流量。）量。） （3）以最高日最高時用水量確定的管徑為基礎，將最高時用）以最高日最高時用水量確定的管徑為基礎，將最高時用水量與消防流量相加后進行流量分配；水量與消防流量相加后進行流量分配； （4）進行管網平差，求出消防時的管

45、段流量和水頭損失；）進行管網平差，求出消防時的管段流量和水頭損失； （5）計算消防時所需要的水泵揚程。（自由水壓不低于）計算消防時所需要的水泵揚程。（自由水壓不低于10 mH2O）1.31.3消防校核結果消防校核結果 雖然消防時比最高時所需的服務水頭要小得多雖然消防時比最高時所需的服務水頭要小得多,但但因消防時通過管網流量增大，各管段的水頭損失相應因消防時通過管網流量增大，各管段的水頭損失相應增加，按最高時確定的水泵揚程有可能不滿足消防時增加，按最高時確定的水泵揚程有可能不滿足消防時的需要。若：的需要。若： 消防時需要的水泵揚程消防時需要的水泵揚程 小于小于 最高時確定的水泵揚程最高時確定的水

46、泵揚程,則設計不需要調整；則設計不需要調整； 消防時需要的水泵揚程消防時需要的水泵揚程 略大于略大于 最高時確定的水泵揚最高時確定的水泵揚程，可放大管網末端個別管徑；程，可放大管網末端個別管徑； 消防時需要的水泵揚程消防時需要的水泵揚程 遠大于遠大于 最高時確定的水泵揚最高時確定的水泵揚程，專設消防泵。程，專設消防泵。2 2 最大轉輸校核最大轉輸校核2. 1最大轉輸校核的實質最大轉輸校核的實質 設對置水塔的管網，在最高用水時由泵站和水塔同時向管網供水，但在一天設對置水塔的管網，在最高用水時由泵站和水塔同時向管網供水，但在一天內泵站送水量大于用水量的時段內，多余的水經過管網送入水塔貯存。內泵站送

47、水量大于用水量的時段內，多余的水經過管網送入水塔貯存。 最大轉輸校核的實質最大轉輸校核的實質是校核設對置水塔的管網在發(fā)生最大轉輸流量是校核設對置水塔的管網在發(fā)生最大轉輸流量時水泵能否將水送到水塔水柜中最高水位。時水泵能否將水送到水塔水柜中最高水位。最高時最高時轉輸時轉輸時2.2最大轉輸校核的方法最大轉輸校核的方法 校核時，水力計算過程跟最高時計算過程相同，只校核時，水力計算過程跟最高時計算過程相同，只是管網各節(jié)點的流量需按最大轉輸時管網各節(jié)點的實是管網各節(jié)點的流量需按最大轉輸時管網各節(jié)點的實際用水量求出。因節(jié)點流量隨用水量的變化成比例地際用水量求出。因節(jié)點流量隨用水量的變化成比例地增減，所以最

48、大轉輸時各節(jié)點流量可按下式計算：增減，所以最大轉輸時各節(jié)點流量可按下式計算： 最大轉輸時節(jié)點流量最大轉輸時節(jié)點流量等于最大轉輸小時用水量與最大小等于最大轉輸小時用水量與最大小時用水量之比乘以最大小時節(jié)點流量；水泵揚程滿足時用水量之比乘以最大小時節(jié)點流量；水泵揚程滿足水塔最高水位；水塔最高水位；節(jié)點流量確定后，按最大轉輸時的流量進行分配和管網節(jié)點流量確定后，按最大轉輸時的流量進行分配和管網平差，求出各管段的流量、水頭損失和所需要的水泵平差，求出各管段的流量、水頭損失和所需要的水泵揚程。揚程。2. 3最大轉輸校核的結果最大轉輸校核的結果 校核不滿足要求時，應適當放大從泵站校核不滿足要求時，應適當放

49、大從泵站到水塔最短供水路線上管段的管徑。到水塔最短供水路線上管段的管徑。3.1事故校核的實質事故校核的實質 管網主要管段發(fā)生損壞時，必須及時檢修，在檢修時間內管網主要管段發(fā)生損壞時，必須及時檢修，在檢修時間內供水量允許減少，但設計水壓一般不應降低。事故時管網供供水量允許減少，但設計水壓一般不應降低。事故時管網供水流量與最高時設計流量之比，稱為水流量與最高時設計流量之比，稱為事故流量降落比事故流量降落比，用，用R表示。表示。R的取值根據供水要求確定，城鎮(zhèn)的事故流量降落比的取值根據供水要求確定，城鎮(zhèn)的事故流量降落比R一般不低于一般不低于70%。 事故校核的實質事故校核的實質是管是管網前端主要管段發(fā)

50、生損壞網前端主要管段發(fā)生損壞時，原設計的管徑和水泵時，原設計的管徑和水泵能否供應不小于最高時設能否供應不小于最高時設計流量計流量70%的流量。的流量。3.2事故校核的方法事故校核的方法 校核時，水力計算過程跟最高時計算過校核時，水力計算過程跟最高時計算過程相同，只是管網各節(jié)點的流量應按事故程相同，只是管網各節(jié)點的流量應按事故時用戶對供水的要求確定。（可按事故流時用戶對供水的要求確定。（可按事故流量降落比統一折算，即事故時管網的節(jié)點量降落比統一折算，即事故時管網的節(jié)點流量等于最高時各節(jié)點的節(jié)點流量乘上事流量等于最高時各節(jié)點的節(jié)點流量乘上事故降落比故降落比R）3.3事故校核的結果事故校核的結果 經

51、過校核后不符合要求時，可以增加平經過校核后不符合要求時，可以增加平行主干管或埋設雙管，或放大某些連通管行主干管或埋設雙管，或放大某些連通管的管徑，或重新選擇水泵。也可以從技術的管徑，或重新選擇水泵。也可以從技術上采取措施，如加強當地給水管理部門的上采取措施，如加強當地給水管理部門的檢修力量，縮短損壞管段修復時間；重要檢修力量，縮短損壞管段修復時間；重要的和不允許斷水的用戶，可以采用貯備用的和不允許斷水的用戶，可以采用貯備用水的保障措施。水的保障措施。6.5.1 分區(qū)給水系統 將整個給水系統分成幾個區(qū)，每區(qū)有將整個給水系統分成幾個區(qū)，每區(qū)有獨立的管網。獨立的管網。為保證安全用水，各區(qū)域之為保證安全用水，各區(qū)域之間用應急管道連通。間用應急管道連通。 技術原因：技術原因：均衡管網水壓，實現管網均衡管網水壓，實現管網低壓供水，從而減少漏失水量并避免管道低壓供水，從而減少漏失水量并避免管道及附件的損壞及附件的損壞。 經濟原因：經濟原因：降低能耗。降低能耗。6.5 6.5 給水管網分區(qū)設計給水管網分區(qū)設計 并聯分區(qū)：并聯分區(qū)：泵站共用，由低壓水泵和高壓水泵站共用，由低壓水泵和高壓水泵分別向高區(qū)和低區(qū)供水，管理方便，安全性高；泵分別向高區(qū)和低區(qū)供水，管理方便，安全性高；輸水管道較長，高區(qū)靠近水源處的壓力