給水管網(wǎng)-第5章ppt課件

1、給水管網(wǎng)1.管網(wǎng)計(jì)算的課題管網(wǎng)圖形及簡(jiǎn)化沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量5.15.25.3第5章 管段流量、管徑和水頭損失授課主要內(nèi)容 管段計(jì)算流量5.42.管徑計(jì)算水頭損失計(jì)算管網(wǎng)計(jì)算根底方程5.55.65.7授課主要內(nèi)容 管網(wǎng)計(jì)算方法分類5.83.第5章 管段流量、管徑和水頭損失 5.1 管網(wǎng)計(jì)算的課題給水工程總投資中，輸水管渠和管網(wǎng)所占費(fèi)用包括管道、閥門、附屬設(shè)備等是很大的，普通約占7080，因此必需進(jìn)展多種方案比較，以得到經(jīng)濟(jì)合理地滿足近期和遠(yuǎn)期用水的最正確方案。一、兩類課題 1管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算最高時(shí) 第一類課題2管網(wǎng)校核計(jì)算消防時(shí)、事故時(shí)及最大轉(zhuǎn)輸時(shí)對(duì)置水塔 第二類課題4.第一類課題(設(shè)計(jì)計(jì)算)第二類

2、課題 (校核計(jì)算)已知條件 管網(wǎng)定線圖、設(shè)計(jì)流量 管網(wǎng)定線圖、設(shè)計(jì)流量、管徑 擬定內(nèi)容 節(jié)點(diǎn)流量Qi、管段流量qij節(jié)點(diǎn)流量Qi、管段流量qij 計(jì)算內(nèi)容 Dij、hij、hij hij、hij 最終目的 Dij、Ht、Hp 復(fù)核最高時(shí)確定的水泵能否滿足其他工況時(shí)Q、H的要求 5.求沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量；求管段計(jì)算流量；確定各管段的管徑和水頭損失；進(jìn)展管網(wǎng)水力計(jì)算或技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算；確定水塔高度和水泵揚(yáng)程。二、計(jì)算步驟6.新舊管網(wǎng)計(jì)算步驟一樣：新管網(wǎng)計(jì)算在一張城市地形平面圖上，原先沒有任何管網(wǎng)，需求我們定管線以后，在根據(jù) 進(jìn)展計(jì)算。舊管網(wǎng)改、擴(kuò)建計(jì)算改建或擴(kuò)建，一方面是為了節(jié)約投資，充分發(fā)揚(yáng)原有管網(wǎng)

3、設(shè)備的作用，另一方面，根據(jù)擴(kuò)展的供水規(guī)模的需求，較小原有管網(wǎng)的改擴(kuò)建，以到達(dá)整個(gè)管網(wǎng)協(xié)調(diào)的目的。原有的舊管網(wǎng)曾經(jīng)存在，所以需求對(duì)現(xiàn)有管網(wǎng)的管徑、流量等現(xiàn)有資料做深化調(diào)查，在此根底上再進(jìn)展計(jì)算，后面的計(jì)算步驟是一樣的。7.思索題簡(jiǎn)述管網(wǎng)計(jì)算中常見的有哪兩類課題，各自主要的計(jì)算內(nèi)容是什么。8.一個(gè)城市中，給水管線是特別多的，特別是大城市。假設(shè)將一切管線一同計(jì)算的話，那么計(jì)算是非常復(fù)雜的，而且是沒有必要的，有時(shí)甚至是不能夠的。所以有必要對(duì)管網(wǎng)進(jìn)展簡(jiǎn)化后再計(jì)算。一、簡(jiǎn)化類型1、新設(shè)計(jì)管網(wǎng)的簡(jiǎn)化前面第四章講管網(wǎng)定線時(shí)，提到過城市管網(wǎng)的定線和計(jì)算僅思索干管和銜接納，而其他管線如分配管、接戶管等不加以思索，

4、管線相對(duì)而言是比較簡(jiǎn)單的，所以對(duì)新設(shè)計(jì)管網(wǎng)不需求簡(jiǎn)化 5.2 管網(wǎng)圖形及簡(jiǎn)化9.2、改建和擴(kuò)建管網(wǎng)這種情況下，舊管網(wǎng)曾經(jīng)存在，而且管線較多，所以要對(duì)這些實(shí)踐曾經(jīng)存在的管網(wǎng)進(jìn)展適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。即：保管主要的干管，略去次要的管線比如管徑較小的分配管、接戶管，但主要干管和次要管線確實(shí)定是相對(duì)的，不是絕對(duì)的。系統(tǒng)規(guī)模小或計(jì)算精度要求高時(shí)，可以將較小管徑的管線定為主要干管。比如說，一個(gè)規(guī)模較小的生活小區(qū)，假設(shè)管線數(shù)目較少，這時(shí)可以將較小管徑的管線定為主要管線，也就是說可以將管徑較小的管線如分配管保管下來，一同進(jìn)展管網(wǎng)計(jì)算，那么就可以到達(dá)很高的計(jì)算精度。10.系統(tǒng)規(guī)模大或計(jì)算精度要求低時(shí)，可以將較大管徑的管線

5、定為次要管線。比如說，一個(gè)規(guī)模較大的城市，象一些特大城市，如北京、上海，這些城市的管線數(shù)目很多，假設(shè)將一切管線進(jìn)展計(jì)算的話是很復(fù)雜的。所以在管網(wǎng)計(jì)算之前，除了可以將管徑小的管線省略，還可以將管徑較大但在給水、配水中所起作用并不大的管線加以適當(dāng)?shù)氖÷浴?1.二、簡(jiǎn)化要求普通而言，管網(wǎng)越簡(jiǎn)化，那么計(jì)算任務(wù)量就越少。但是假設(shè)過分簡(jiǎn)化的話，計(jì)算結(jié)果將與實(shí)踐用水情況差別很大。所以要記住：并不是管網(wǎng)越簡(jiǎn)化就越好，而應(yīng)該慎重對(duì)待管線簡(jiǎn)化問題。要求：就是要使簡(jiǎn)化后的管網(wǎng)根本上反映出實(shí)踐用水情況。12.三、簡(jiǎn)化方法1、管線省略管徑大的管線，在給水、配水中所起的作用很大，對(duì)水力條件的影響很大。管徑小的管線，影響小

6、。所以首先應(yīng)該省略對(duì)水力條件影響小的管線，也就是管徑相對(duì)較小的管線比如分配管。13.2、合并平行管線的合并管徑較小、相互平行且接近的管線可以思索合并。交叉點(diǎn)合并當(dāng)管線上的交叉點(diǎn)靠的很近時(shí)，可以將其合并為同一交叉點(diǎn)。相近交叉點(diǎn)合并后可以減少管線的數(shù)目，使系統(tǒng)簡(jiǎn)化。14.3、管網(wǎng)分解當(dāng)兩管網(wǎng)由一條管線銜接時(shí)，可以將銜接納線斷開，分解為兩個(gè)獨(dú)立的管網(wǎng)。當(dāng)兩管網(wǎng)由兩條管線銜接時(shí)，它也可以分解為兩個(gè)獨(dú)立的管網(wǎng)，但與第一種情況不同的是，必需有一個(gè)前提條件存在。前提條件為：分支管網(wǎng)在主管網(wǎng)的末端，而且銜接納線的流向、流量可以確定時(shí)，可進(jìn)展分解。15.【例題】16.17.18.思索題？試述管網(wǎng)簡(jiǎn)化的方法？以及

7、新舊管網(wǎng)簡(jiǎn)化的區(qū)別？19.5.3 沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量一、根本概念1、節(jié)點(diǎn)：管網(wǎng)中有分支的點(diǎn)。水源節(jié)點(diǎn)如泵站、水塔、高地水池兩管段交點(diǎn)不同管徑或不同材質(zhì)的管線交接點(diǎn)集中向大用戶供水的點(diǎn)工廠、學(xué)校等用水量大的單位虛節(jié)點(diǎn)實(shí)踐上不存在20.2、管段：兩節(jié)點(diǎn)之間的管線。3、管線：管段按順序銜接構(gòu)成管線。4、管網(wǎng)的環(huán)：起點(diǎn)和終點(diǎn)重合的管線?；h(huán)：不含其它環(huán)的環(huán)。大環(huán)：含有基環(huán)的環(huán)。虛環(huán)：將兩個(gè)或兩個(gè)以上的水壓已定的水源節(jié)點(diǎn)泵站、水塔等用虛線和虛節(jié)點(diǎn)銜接起來構(gòu)成的環(huán)。實(shí)踐上不存在21.定義：供應(yīng)該管段兩側(cè)用戶所需的流量沿管段兩側(cè)供應(yīng)用戶的流量1、干管配水情況實(shí)踐用水復(fù)雜：大用戶工廠、企業(yè)等 居民用水：數(shù)量多

8、、水量少如下圖，沿線有數(shù)量較多的用戶用水q1，q2，等，也有分配管的流量Q1，Q2，等，假設(shè)按照實(shí)踐用水情況來計(jì)算管網(wǎng)，非但很少能夠，并且因用戶用水量經(jīng)常變化也沒有必要。因此，計(jì)算時(shí)往往加以簡(jiǎn)化。二、沿線流量22.2、簡(jiǎn)化方法1長度比流量法假定：用水量均勻分布在全部的干管上沿線均勻配水長度比流量：干管線單位長度的流量 ：管網(wǎng)總用水量 ：大用戶集中用水量之和 ：干管總長度雙側(cè)配水：取管道實(shí)長 單側(cè)配水：取管道實(shí)長的一半 不配水：計(jì)算長度為零23.各管段沿線流量整個(gè)管網(wǎng)沿線流量總和缺陷在于：忽視沿線供水人數(shù)、用水量差別，不能反映各管段實(shí)踐配水量。24.2面積比流量法假定：用水量均勻分布在整個(gè)供水面

9、積上面積比流量 ：管線單位面積上的配水流量每一段計(jì)算管段的沿線流量整個(gè)管網(wǎng)沿線流量總和 25.劃分供水面積的方法：等分角法街區(qū)長邊為梯形，短邊為三角形例 缺陷在于：計(jì)算復(fù)雜，普通很少用所以，干管分布比較均勻，干管間距大致一樣時(shí)，普通采用長度比流量法。 26.留意：1面積比流量思索了沿線供水面積人數(shù)多少對(duì)管線配水的影響，計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)踐配水情況，但計(jì)算較費(fèi)事。當(dāng)供水區(qū)域的干管分布比較均勻時(shí)，二者相差很小。這時(shí)，用長度比流量較好。2當(dāng)供水區(qū)域內(nèi)各區(qū)衛(wèi)生設(shè)備或人口密度相差較大時(shí)，各區(qū)的比流量應(yīng)分別計(jì)算。3同一管網(wǎng)，比流量的大小隨用水量變化而變化。各種工況下需分別計(jì)算。27.三、節(jié)點(diǎn)流量1、定義從沿

10、線流量折算得出的并且假設(shè)在節(jié)點(diǎn)集中流出的流量。2、折算緣由管段流量包括： ：沿該管段長度L配水的沿線流量沿線配水逐漸減小，末端為0； ：經(jīng)過該管段輸水到以后管段的轉(zhuǎn)輸流量沿整個(gè)管段不變?？梢钥闯觯簭墓芏纹瘘c(diǎn)到終點(diǎn)的流量是變化的，所以難以確定管徑、水頭損失。這就需求將沿線變化的沿線流量轉(zhuǎn)化成從節(jié)點(diǎn)流出的流量，那么管段流量就不再變化，可以確定管徑。28.3、原理求一個(gè)折算流量 沿線不變， 產(chǎn)生的水頭損失與 (實(shí)踐沿管線變化的流量)產(chǎn)生的水頭損失相等。 ：折算系數(shù)，是把沿線變化的流量折算成再管段兩端節(jié)點(diǎn)流出的流量，即節(jié)點(diǎn)流量的系數(shù)。29.4、步驟1 產(chǎn)生的水頭損失管段任一斷面上的流量 30.2 產(chǎn)生

11、的水頭損失3水頭損失公式指數(shù) 時(shí)，31. ，看管段在管網(wǎng)中的位置， 值不同，折算系數(shù) 也不同。管網(wǎng)末端 ，那么 ，管網(wǎng)起端 ，取 ， 普通取 ，即將沿線流量折半作為管段兩端的節(jié)點(diǎn)流量。所以，節(jié)點(diǎn)流量任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量等于該節(jié)點(diǎn)相連的各管段的沿線流量總和的一半。闡明：大用戶的集中流量，可以在節(jié)點(diǎn)標(biāo)注出來。32.某城市最高時(shí)用水量為284.7L/s，其中集中供應(yīng)工業(yè)用水量為189.2 L/s，干管各管段稱號(hào)及長度如下圖，管段45、12及23為單邊配水，其他為兩邊配水。試求：1干管比流量2各管段沿線流量3各節(jié)點(diǎn)流量以及節(jié)點(diǎn)流量圖解：1干管總計(jì)算長度：【例題】33.2干管的比流量：管段編號(hào)管段長（m）

12、管段計(jì)算長度（m）比流量（L/s.m）沿線流量（L/s）1-22-31-42-53-64-55-66-77567568208208207567562507561/2=3787561/2=3788208208207561/2=3787562500.02087.97.91717177.8(7.9)15.75.2合計(jì)460095.5(95.6)3各管段的沿線流量計(jì)算結(jié)果表34.節(jié)點(diǎn)編號(hào)連接管段編號(hào)各連接管段沿線流量之和（L/s）節(jié)點(diǎn)流量（L/s）123456714、1212、25、2323、3614、4545、25、5636、56、676717+7.924.97.9+17+7.932.87.9+17

13、24.917+7.824.87.8+17+15.740.517+15.7+5.237.95.212.4516.412.4512.420.2518.952.6合計(jì)19195.54各管段節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表5將節(jié)點(diǎn)流量和集中流量標(biāo)注于相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上構(gòu)成節(jié)點(diǎn)流量圖2.612.40 35.思索題？試述計(jì)算沿線流量的步驟，并推導(dǎo)所用到的有關(guān)公式。如何將沿線變化的流量簡(jiǎn)化成沿線不變的管段流量，替代的條件是什么。試推導(dǎo)折算系數(shù)a的表達(dá)式，并闡明a的變化范圍及計(jì)算中采用的值。36.5.4 管段計(jì)算流量目的：確定各管段中的流量，進(jìn)而確定管段直徑。一、單水源的樹狀網(wǎng)單水源：供應(yīng)管網(wǎng)的水源只需一個(gè)樹狀網(wǎng)：呈樹枝狀向用戶供水1

14、、特點(diǎn)1供水沿一個(gè)方向也就是從水源二級(jí)泵站、高地水池等到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的供水只需一個(gè)方向例： 2供水可靠性差管網(wǎng)中任一管段損壞，發(fā)惹事故時(shí)，該管段以后的一切管線都會(huì)斷水。37.2、分配方法任何一管段的流量等于該管段后面一切節(jié)點(diǎn)流量的和。從上例中可知：也就得到了管段23的計(jì)算流量了?？梢?，樹狀網(wǎng)的流量分配是比較容易的，也就是管段計(jì)算流量確實(shí)定是比較容易的。3、結(jié)論每一管段的流量只需一個(gè)值，且是獨(dú)一的。 38.【例題】水由二級(jí)泵站供出后，由管網(wǎng)的一端輸入，它的水流方向只需一個(gè)，部分管段的流量計(jì)算如下： 管段3-4的流量為：管段4-8的流量為：39.二、單水源的環(huán)狀網(wǎng)環(huán)狀網(wǎng)：管線銜接成環(huán)狀向用戶供水環(huán)狀網(wǎng)

15、的流量分配是比較復(fù)雜的1、特點(diǎn)1各管段流量和以后的節(jié)點(diǎn)流量無直接聯(lián)絡(luò)2每一管段無獨(dú)一的流量分配值，而有多種組合一個(gè)節(jié)點(diǎn)銜接著幾條管段所以這個(gè)節(jié)點(diǎn)處的流量包括：該點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量流向和流離該節(jié)點(diǎn)的幾條管段流量因此，節(jié)點(diǎn)處的流量情況復(fù)雜這時(shí)節(jié)點(diǎn)就必需滿足節(jié)點(diǎn)流量平衡條件40.2、延續(xù)性方程質(zhì)量守恒對(duì)于節(jié)點(diǎn)來說，流入節(jié)點(diǎn)的流量等于流出節(jié)點(diǎn)的流量。用公式表達(dá)： ：節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)流量 ：從節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的管段流量41.【例題】以右圖中的節(jié)點(diǎn)5為例 流離節(jié)點(diǎn)的流量有： 流向節(jié)點(diǎn)的流量有： 由節(jié)點(diǎn)流量平衡條件有 同理，節(jié)點(diǎn)1為 42.分配時(shí)，要求滿足經(jīng)濟(jì)性和可靠性。主要是由于管段流量分配取值不一樣 不同管徑 建立

16、費(fèi)用不同 運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用不同當(dāng)某管段出現(xiàn)事故時(shí)，其他管段替代輸水的才干不同比如，圖中假設(shè)12管段損壞，那么全部流量必需由14管段經(jīng)過，也就是這時(shí)14管段必需經(jīng)過很大的流量，呵斥該管段的水頭損失過大，從而影響到整個(gè)管網(wǎng)的供水量或水壓。43.經(jīng)濟(jì)性和可靠性的定義 ：經(jīng)濟(jì)性：指流量分配后得到的管徑，應(yīng)使一定年限內(nèi)的管網(wǎng)建造費(fèi)用和管理費(fèi)用為最小?？煽啃裕褐改芟蛴脩舨谎永m(xù)地供水，并且保證應(yīng)有的水量、水壓、水質(zhì)。44.3、結(jié)論：?jiǎn)嗡喘h(huán)狀網(wǎng)可以有不同的流量分配方案，但應(yīng)保證提供用戶所需的水量，并且滿足延續(xù)性方程，同時(shí)照顧經(jīng)濟(jì)性、可靠性。但是，經(jīng)濟(jì)性和可靠性的要求是有矛盾的，有時(shí)兩者是不容易兼顧，也就是同時(shí)滿足的

17、，從而添加了流量分配的復(fù)雜性。普通只需在滿足可靠性的前提下，即在管網(wǎng)發(fā)惹事故時(shí)能保證用戶用水的要求下，盡量使管網(wǎng)總費(fèi)用最小，也就是盡量滿足經(jīng)濟(jì)性。45.4、分配步驟1沿供水方向，初步擬定管段水流方向，定控制點(diǎn)。控制點(diǎn)是保證管網(wǎng)壓力的點(diǎn)，普通在離泵站最遠(yuǎn)或地形最高處。2從二泵站到控制點(diǎn)之間，選定幾條平行的干管；平行干管中流量盡能夠均勻，滿足 。各干管經(jīng)過的流量沿主要流向逐漸減少，不要忽多忽少。這樣，當(dāng)其中一條干管損壞時(shí)，流量由其他干管轉(zhuǎn)輸，不會(huì)使這些干管中的流量添加過多。例：46.3銜接納：溝通平行干管之間的流量，有時(shí)起輸水作用，有時(shí)就近供水給用戶。平常流量不大，干管發(fā)惹事故時(shí)流量大，因此銜接納

18、可分配流量小些。留意：此分配值是預(yù)分配，用來選擇管徑，真正值由平差結(jié)果定。例：47.三、多水源管網(wǎng)多水源：多個(gè)水源泵站、水塔、高地水池兩個(gè)或兩個(gè)以上同時(shí)供水給用戶。例：以對(duì)置水塔為例，即最高用水時(shí)，由泵站和水塔同時(shí)向用戶供水，也就是多水源供水管網(wǎng)。由每一水源的供水量定出大致的供水范圍，初步確定各水源的供水分界限；48.從各水源開場(chǎng)，沿供水方向，每一節(jié)點(diǎn)符合 ，以及思索經(jīng)濟(jì)和平安供水，進(jìn)展流量分配；位于分界限上的各節(jié)點(diǎn)的流量，往往由幾個(gè)水源同時(shí)供應(yīng)；各水源供水范圍內(nèi)的全部節(jié)點(diǎn)流量加上分界限上的由該水源供應(yīng)的節(jié)點(diǎn)流量之和，應(yīng)等于該水源供水量。49.思索題試述單水源樹狀網(wǎng)、環(huán)狀網(wǎng)及多水源環(huán)狀網(wǎng)管段流

19、量分配的方法、特點(diǎn)以及步驟。50. 5.5 管徑計(jì)算 定線干管、銜接納走向與位置 管段計(jì)算流量 管段的管徑設(shè)計(jì)計(jì)算的主要課題之一一、管徑確定1、管徑計(jì)算公式 由水力學(xué)公式可知，流量、流速和過水?dāng)嗝嬷g的關(guān)系為 式中 q 管段內(nèi)經(jīng)過的流量，m3/s； A 水管斷面積，m2； v 管段內(nèi)水的流速，m/s。 各管段的管徑計(jì)算公式為51.2、流速范圍1技術(shù)方面最大設(shè)計(jì)流速不超越2.53m/s緣由：為了防止管網(wǎng)水錘景象出現(xiàn)事故。水錘：在壓力管道中，由于流速的猛烈變化而引起的一系列急劇的壓力交替升降的水力沖擊景象。最低流速不小于0.6m/s緣由：為了在保送渾濁的原水時(shí)，防止水中懸浮物質(zhì)在水管內(nèi)堆積。所以，

20、流速范圍為0.62.53m/s52.2經(jīng)濟(jì)方面管網(wǎng)造價(jià)、日常輸水電費(fèi)綜合思索，但不能同時(shí)滿足、矛盾、不能兼得由公式 可知， 與 成反比 小 管網(wǎng)造價(jià)大 水頭損失小 水泵揚(yáng)程小 電費(fèi)小 最優(yōu)化處理方法 大 管網(wǎng)造價(jià)小 水頭損失大 水泵揚(yáng)程大 電費(fèi)多 求一個(gè)經(jīng)濟(jì)流速 ：在投資期限內(nèi)t年內(nèi)，管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用電費(fèi)之和最小時(shí)的流速。 ：經(jīng)濟(jì)管徑由 確定 53.二、求經(jīng)濟(jì)流速過程1、總費(fèi)用公式 ：年內(nèi)的總費(fèi)用 ：一次投資的管網(wǎng)造價(jià) ：每年的管理費(fèi)用， ，包括電費(fèi) ，折舊費(fèi)包括修繕費(fèi)折舊費(fèi)與管網(wǎng)造價(jià)有關(guān)，可表示為 ：管網(wǎng)的折舊和大修率，以管網(wǎng)造價(jià)的計(jì)54.2、一年為根底求年折算費(fèi)用：有條件地將造價(jià)折算為一

21、年的費(fèi)用可以看出：C ：隨D增大或減小而添加 C、M1都和D、有關(guān) M1：隨D增大或減小而添加 那么，W可用v的函數(shù)表示，也可以用D的函數(shù)表示55.0DeDM1WW0vevM1WW3、W與v、D的關(guān)系圖 年折算費(fèi)用和管徑的關(guān)系 年折算費(fèi)用和流速的關(guān)系 是一條下凹的曲線，最低點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的就是 、56.4、經(jīng)濟(jì)流速 確定原那么1各城市經(jīng)濟(jì)流速按各地條件而定由于各個(gè)城市的水管資料和價(jià)錢、施工費(fèi)用、電費(fèi)等都不同，因此不能直接套用其他城市的數(shù)據(jù)。2管網(wǎng)中各管段 不一樣隨管網(wǎng)圖形、該管段在管網(wǎng)中的位置、該管段流量和管網(wǎng)總流量的比例等決議。3有時(shí)用“界限流量表定 書92頁表7157.4采用平均經(jīng)濟(jì)流速 書38

22、頁表51由于實(shí)際計(jì)算W復(fù)雜，有難度。大管徑取較大的平均經(jīng)濟(jì)流速小管徑取較小的平均經(jīng)濟(jì)流速5 不一定是規(guī)范直徑，普通取接近值管徑（mm）平均經(jīng)濟(jì)流速（m/s） D=100400 D4000.60.90.91.458.思索題從技術(shù)方面思索，流速范圍為多少？什么叫經(jīng)濟(jì)流速、年折算費(fèi)用。分析年折算費(fèi)用和管徑、流速之間的關(guān)系。59.5.6 水頭損失計(jì)算 一、根本概念1、組成沿程水頭損失 ：沿管線長度的沿程阻力引起的水頭損失。部分水頭損失 ：在配件、附件如彎管、閥門、漸縮管等這些地方的部分阻力引起的水頭損失。 水頭損失60.在給水管網(wǎng)中，由于管道的長度較長，沿程水頭損失是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于部分水頭損失的，所以在計(jì)算

23、時(shí)，主要思索沿程水頭損失，部分水頭損失通常忽略不計(jì)， 。假設(shè)有必要時(shí)，可以將沿程水頭損失乘以1.051.10的系數(shù)，以計(jì)及部分水頭損失。61.2、水壓和水頭損失之間的關(guān)系給水管網(wǎng)中的任一管段兩端節(jié)點(diǎn)的水壓和該管段的水頭損失存在著這樣的等式關(guān)系：其中： 指管段i、j的水頭損失； 指從某一基準(zhǔn)面算起的管段起端i和終端j的水壓。62.3、兩類情況在實(shí)踐運(yùn)用中，常遇到兩種計(jì)算水頭損失的情況：(1)對(duì)實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)管網(wǎng)進(jìn)展測(cè)試時(shí)，常用 來計(jì)算管段的水頭損失； (2)在工程設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，常利用各種水頭損失計(jì)算公式或利用這些公式制成的水力計(jì)算表，進(jìn)展管段水頭損失計(jì)算。63.二、水頭損失計(jì)算的普通公式1、公式 由水力

24、學(xué)中得到的水頭損失計(jì)算公式為 。i：?jiǎn)挝还芏伍L度的水頭損失或水力坡度前面曾經(jīng)知道管段計(jì)算流量確實(shí)定，那么如今就要推導(dǎo)出流量和水頭損失之間的關(guān)系，就是要用流量來表達(dá)水頭損失。64.2、推導(dǎo)主要是根據(jù)謝才公式，也就是均勻流流速公式來推導(dǎo)的。 指管內(nèi)的平均流速 ：謝才系數(shù) ：水力半徑 為管段的計(jì)算內(nèi)徑 這是把分子、分母各乘以一個(gè)2g，也就是兩倍的 重力加速度 這時(shí)把 代入公式 由于阻力系數(shù) ，將 代入 管徑的計(jì)算公式 代入65. 簡(jiǎn)化 這時(shí)再將 代入 整理 把 定義為 ，即比阻66.普通情況下 ：水管摩阻系數(shù) 均勻流 n=2 從公式可以看出，長度和流量都可以求出，那么要求水頭損失，就需求求出比阻值

25、，所以下面開場(chǎng)將比阻值 確實(shí)定 67.3、比阻確實(shí)定要素水力學(xué)中講過水的流動(dòng)有三種流態(tài)：層流、紊流和介于兩者之間的過渡流。而對(duì)給水管網(wǎng)進(jìn)展水力計(jì)算時(shí)都是按照紊流思索的。而紊流流態(tài)又分為三個(gè)阻力平方區(qū)，而在這三個(gè)阻力平方區(qū)內(nèi)的比阻確實(shí)定要素又是不一樣的。1阻力平方區(qū)： 和管徑、水管粗造程度有關(guān)舊鑄鐵管、舊鋼管 1.2m/s；金屬管內(nèi)壁無特殊防腐措施2過渡區(qū)： 和管徑、水管粗造程度、Re有關(guān)舊鑄鐵管、舊鋼管 1.2m/s；石棉水泥管3水力光滑區(qū)： 和管徑、Re有關(guān)塑料管、玻璃管68.三、運(yùn)用較廣泛的水頭損失公式1舍維列夫公式 國內(nèi)常用，普通適用于舊鑄鐵管、舊鋼管，水溫100C2巴甫洛夫斯基公式國內(nèi)

26、常用，普通適用于混凝土管、鋼筋混凝土管、渠道69.3海曾威廉公式北美、西歐、日本等一些西方國家常用公式適用范圍廣，適用于各種管材4柯爾勃洛克公式適用范圍廣，較接近實(shí)踐，但運(yùn)算復(fù)雜70.四、水力計(jì)算表水力計(jì)算表是在工程設(shè)計(jì)中，按照不同的管材和相應(yīng)的水頭損失計(jì)算公式預(yù)先算好編制成的。表中列有流量、管徑、流速、坡度四組數(shù)據(jù)。所查表格應(yīng)該和所采用的管材相一致，不能任一套用。 QDN75100125150200m3/hL/sv1000iv1000iv1000iv1000iv1000i11.52.6722.61.4348.30.9515.10.666.070.371.4611.752.7323.61.5350.40.9715.80.676.310.3