管網(wǎng)水力計(jì)算課件

第6章管網(wǎng)水力計(jì)算6.1樹狀管網(wǎng)計(jì)算計(jì)算步驟：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；計(jì)算各管段的水頭損失；確定控制點(diǎn)；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；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。第6章管網(wǎng)水力計(jì)算計(jì)算步驟：1某城市供水區(qū)用水人口5萬人，最高日用水量定額為150Ｌ/(人·ｄ)，要求最小服務(wù)水頭為16ｍ。節(jié)點(diǎn)４接某工廠，工業(yè)用水量為400ｍ3/ｄ，兩班制，均勻使用。城市地形平坦，地面標(biāo)高為5.OOｍ。水泵水塔012348567250450300600230190205650150某城市供水區(qū)用水人口5萬人，最高日用水量定額為150Ｌ21．總用水量設(shè)計(jì)最高日生活用水量：50000×0.15＝7500m3/d＝86.81L/s工業(yè)用水量：400÷16＝25m3/h＝6.94L/s總水量為：ΣQ＝86.81＋6.94＝93.75L/s2．管線總長(zhǎng)度：ΣL＝2425m，其中水塔到節(jié)點(diǎn)0的管段兩側(cè)無用戶不計(jì)入。3．比流量：(93.75－6.94)÷2425＝0.0358L/s1．總用水量34．沿線流量：管段管段長(zhǎng)度（m）沿線流量（L/s）0～11～22～31～44～84～55～66～7300150250450650230190205300×0.0358＝10.74150×0.0358＝5.37250×0.0358＝8.95450×0.0358＝16.11650×0.0358＝23.27230×0.0358＝8.23190×0.0358＝6.80205×0.0358＝7.34合計(jì)242586.814．沿線流量：管段管段長(zhǎng)度（m）沿線流量（L/s）0～13045．節(jié)點(diǎn)流量：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量（L/s）0123456780.5×10.74＝5.370.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.110.5×(5.37+8.95)＝7.160.5×8.95＝4.480.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.800.5×(8.23+6.80)＝7.520.5×(6.80+7.34)＝7.070.5×7.34＝3.670.5×23.27＝11.63合計(jì)86.815．節(jié)點(diǎn)流量：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量（L/s）00.5×10.74＝5593.7588.3860.6311.634.4811.643.6710.7418.26水泵水塔0123485672504503006002301902056501503.6711.634.487.1623.80+6.947.077.5216.115.3793.7588.3860.6311.634.4811.64366．干管水力計(jì)算：管段流量（L/s）流速（m/s）管徑（mm）水頭損失（m）水塔～00～11～44～893.7588.3860.6311.630.750.700.860.664004003001001.270.561.753.95Σh＝7.53選定節(jié)點(diǎn)8為控制點(diǎn)，按經(jīng)濟(jì)流速確定管徑。6．干管水力計(jì)算：管段流量（L/s）流速（m/s）管徑（mm77．支管水力計(jì)算：管段起端水位（m）終端水位（m）允許水頭損失（m）管長(zhǎng)（m）平均水力坡度1～34～726.7024.9521.0021.005.703.954006250.014250.00632管段流量(L/s)管徑(mm)水力坡度水頭損失(m)1～22～34～55～66～711.644.4818.2610.743.67150(100)100200(150)1501000.006170.008290.003370.006310.005811.85(16.8)2.070.64(3.46)1.451.197．支管水力計(jì)算：管段起端水位（m）終端水位（m）允許水頭損88．確定水塔高度和水泵揚(yáng)程水泵揚(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。8．確定水塔高度和水泵揚(yáng)程水泵揚(yáng)程需要根據(jù)水塔的水深、吸96.2環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理環(huán)方程組解法

原理：在初步分配流量的基礎(chǔ)上，逐步調(diào)整管段流量以滿足能量方程。L個(gè)非線形的能量方程：6.2環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理L個(gè)非線形的能量方程：10初步分配的流量一般不滿足能量方程：初步分配的流量一般不滿足能量方程：11初步分配流量與實(shí)際流量的的差額為Δq，實(shí)際流量應(yīng)滿足能量方程：初步分配流量與實(shí)際流量的的差額為Δq，實(shí)際流量12將函數(shù)在分配流量上展開，并忽略高階微量：將函數(shù)在分配流量上展開，并忽略高階微量：13方程組的第一部分稱為閉合差：方程組的第一部分稱為閉合差：14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：將閉合差項(xiàng)移到方程組的左邊，得到關(guān)于流量誤差（15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足能量方程，需要反復(fù)迭代求解，直到誤差小于允許誤差值。利用線性代數(shù)的多種方法可求解出校正流量。因?yàn)楹?6節(jié)點(diǎn)方程組解法原理：在初步擬訂壓力的基礎(chǔ)上，逐步調(diào)整節(jié)點(diǎn)水壓以滿足連續(xù)性方程。節(jié)點(diǎn)流量應(yīng)該滿足連續(xù)性方程：節(jié)點(diǎn)方程組解法17Ｊ－Ｓ個(gè)連續(xù)性方程：Ｊ－Ｓ個(gè)連續(xù)性方程：18一般表達(dá)式：一般表達(dá)式：19初步擬定的水壓一般不滿足連續(xù)性方程：初步擬定的水壓一般不滿足連續(xù)性方程：20初步擬定水壓與實(shí)際水壓的差額為ΔＨ，實(shí)際水壓應(yīng)滿足連續(xù)性方程：初步擬定水壓與實(shí)際水壓的差額為ΔＨ，實(shí)際水壓應(yīng)21將函數(shù)在分配流量上展開，并忽略高階微量：將函數(shù)在分配流量上展開，并忽略高階微量：22方程組的第一部分稱為閉合差：方程組的第一部分稱為閉合差：23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：將閉合差項(xiàng)移到方程組的右邊，得到關(guān)于水壓誤差（24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；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；重復(fù)第2～4步直到校正壓力符合要求為止。求解步驟：25管段方程組解法原理：直接聯(lián)立求解J-S個(gè)連續(xù)性方程和L個(gè)能量方程，求出P＝L+J-S個(gè)管段流量。具體步驟：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)；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誤差符合要求。管段方程組解法26連續(xù)性方程：Q1Q2Q3Q4Q5Q6能量方程：456321連續(xù)性方程：Q1Q2Q3Q4Q5Q6能量方程：45632127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：28第6章__管網(wǎng)水力計(jì)算課件296.3環(huán)狀網(wǎng)平差方法1.哈代-克羅斯法

Q1Q2Q3Q4Q5Q64563216.3環(huán)狀網(wǎng)平差方法Q1Q2Q3Q4Q5Q64563230Q1Q2Q3Q4Q5Q6456321Q1Q2Q3Q4Q5Q645632131忽略相鄰環(huán)校正流量和二階微量的影響：校正流量的符號(hào)與水頭損失閉合差的符號(hào)相反忽略相鄰環(huán)校正流量和二階微量的影響：校正流量的符號(hào)與水頭損失32步驟：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；以順時(shí)針方向?yàn)檎?，逆時(shí)針方向?yàn)樨?fù)，計(jì)算各環(huán)的水頭損失閉合差；計(jì)算各管段的Sijqij和每一環(huán)的ΣSijqij；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，直到最大閉合差小于允許誤差為止。步驟：332.最大閉合差的環(huán)校正法管網(wǎng)平差過程中，任一環(huán)的校正流量都會(huì)對(duì)相鄰環(huán)產(chǎn)生影響。一般說來，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。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。最大閉合差不一定是基環(huán)的閉合差。2.最大閉合差的環(huán)校正法34第6章__管網(wǎng)水力計(jì)算課件353.多水源管網(wǎng)平差多水源給水管網(wǎng)的平差，只需將S個(gè)水源節(jié)點(diǎn)用一個(gè)虛節(jié)點(diǎn)相連接，構(gòu)成一個(gè)含有Ｓ-1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)相連接的管段稱為虛管段，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源節(jié)點(diǎn)水壓，方向是水源節(jié)點(diǎn)指向虛節(jié)點(diǎn)。3.多水源管網(wǎng)平差36泵站水塔0Qth=－水塔水位高度Qph=－水泵揚(yáng)程泵站水塔0Qth=－水塔水位高度Qph=－水泵揚(yáng)程374.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)系可用二次曲線模擬：124.管網(wǎng)計(jì)算時(shí)的水泵特性方程1238132132395.管網(wǎng)核算①消防時(shí)根據(jù)城鎮(zhèn)和各類建筑的規(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，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。5.管網(wǎng)核算①消防時(shí)40②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)，水泵必須能供水到水塔。③事故時(shí)管網(wǎng)中任一管段在檢修過程中，系統(tǒng)的供水量都不應(yīng)小于最高用水時(shí)的70%。②最大轉(zhuǎn)輸時(shí)41二泵站供水曲線用水曲線024681012141618202224最大用水小時(shí)最大轉(zhuǎn)輸小時(shí)二泵站供水曲線用水曲線02442校核條件：

消防時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于最大用水小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量加消防流量；水泵揚(yáng)程滿足最不利消火栓處水壓10mH2O；

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)程滿足水塔最高水位；

事故時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于70％最大小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量；水泵揚(yáng)程滿足最小服務(wù)水頭。校核條件：消防時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于最大用水小時(shí)節(jié)點(diǎn)436.4輸水管（渠）計(jì)算水位差H已知的壓力輸水管要求輸水量為Q，平行敷設(shè)直徑和長(zhǎng)度相同的輸水管線n條，則每條管線的流量為Q/n，當(dāng)一條管線損壞時(shí)，平行的輸水管線為n-１條，系統(tǒng)的輸水能力變成Q–Q/n，要保證70%的設(shè)計(jì)流量，需要平行布置四條輸水管。6.4輸水管（渠）計(jì)算水位差H已知的壓力輸水管44平行敷設(shè)兩條彼此獨(dú)立的輸水管：正常運(yùn)行事故運(yùn)行平行敷設(shè)兩條彼此獨(dú)立的輸水管：正常運(yùn)行事故運(yùn)行45平行敷設(shè)兩條輸水管，等距離設(shè)置N條聯(lián)絡(luò)管段：正常運(yùn)行平行敷設(shè)兩條輸水管，等距離設(shè)置N條聯(lián)絡(luò)管段：正46事故運(yùn)行事故運(yùn)行47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48水泵供水的輸水管Sd為輸水管的當(dāng)量摩阻輸水管特性曲線：水泵供水的輸水管Sd為輸水管的當(dāng)量摩阻輸水管特性曲線：49水泵特性曲線：正常運(yùn)行流量：水泵特性曲線：正常運(yùn)行流量：50輸水管用n–1條連接管等分成n段，其中任一管段發(fā)生故障時(shí)：事故運(yùn)行流量：輸水管用n–1條連接管等分成n段，其中任一51流量比為：解出分段數(shù)：流量比為：解出分段數(shù)：526.5應(yīng)用計(jì)算機(jī)解管網(wǎng)問題首先對(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)、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。1236546.5應(yīng)用計(jì)算機(jī)解管網(wǎng)問題首先對(duì)所需進(jìn)行計(jì)53第6章__管網(wǎng)水力計(jì)算課件54銜接矩陣銜接矩陣55回路矩陣回路矩陣56建立銜接矩陣的方法：

銜接矩陣的行數(shù)等于獨(dú)立節(jié)點(diǎn)數(shù)，列數(shù)等于管段數(shù)。在行列的交叉位置分別填入0、1和-1，管段與節(jié)點(diǎn)不相連時(shí)取0，管段中的流量流向節(jié)點(diǎn)時(shí)取-1，離開節(jié)點(diǎn)時(shí)取1。因?yàn)槊恳还芏沃慌c兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，故每一列只有兩個(gè)非零數(shù)值，一個(gè)為1，另一個(gè)為-1。增廣矩陣由兩部分組成，即管段流量部分和節(jié)點(diǎn)流量部分。對(duì)于節(jié)點(diǎn)流量部分，只有對(duì)角線上的元素不為零，且水源節(jié)點(diǎn)為-1，非水源節(jié)點(diǎn)為1。建立銜接矩陣的方法：57流量向量元素位置要與銜接矩陣相對(duì)應(yīng)。流量向量元素位置要與銜接矩陣相對(duì)應(yīng)。58回路矩陣的行數(shù)等于環(huán)數(shù)，列數(shù)等于管段數(shù)。在行和列的交叉位置分別填入0、1或-1，管段與環(huán)不相關(guān)取0，管段中水流方向?yàn)槟鏁r(shí)針時(shí)取-1，順時(shí)針時(shí)取1。每一管段只能與兩個(gè)環(huán)相關(guān)，故每一列最多只有兩個(gè)非零數(shù)值，一個(gè)為1，另一個(gè)為-1。水頭損失向量元素位置要與回路矩陣相對(duì)應(yīng)建立回路矩陣的方法：回路矩陣的行數(shù)等于環(huán)數(shù)，列數(shù)等于管段數(shù)。在行和列的交59非線性方程的線性化非線性方程的線性化60開始輸入數(shù)據(jù)管段數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)、允許誤差、管道直徑、管段長(zhǎng)度、已知節(jié)點(diǎn)水壓、節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高、阻力系數(shù)、節(jié)點(diǎn)流量、節(jié)點(diǎn)編號(hào)給定管段初始流量迭代次數(shù)K=0迭代計(jì)算計(jì)算各管段Cij生成系數(shù)矩陣ACAT求出節(jié)點(diǎn)水壓計(jì)算管段流量q(K+1)=Cij(Hi-Hj)q(K+1)-q(K)＜允許誤差q(K+1)＝0.5(q(K)+q(K+1))迭代次數(shù)K=K+1輸出計(jì)算結(jié)果結(jié)束是否開始輸入數(shù)據(jù)管段數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)、允許誤差、管道直徑、管段長(zhǎng)度61第6章管網(wǎng)水力計(jì)算6.1樹狀管網(wǎng)計(jì)算計(jì)算步驟：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；計(jì)算各管段的水頭損失；確定控制點(diǎn)；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；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。第6章管網(wǎng)水力計(jì)算計(jì)算步驟：62某城市供水區(qū)用水人口5萬人，最高日用水量定額為150Ｌ/(人·ｄ)，要求最小服務(wù)水頭為16ｍ。節(jié)點(diǎn)４接某工廠，工業(yè)用水量為400ｍ3/ｄ，兩班制，均勻使用。城市地形平坦，地面標(biāo)高為5.OOｍ。水泵水塔012348567250450300600230190205650150某城市供水區(qū)用水人口5萬人，最高日用水量定額為150Ｌ631．總用水量設(shè)計(jì)最高日生活用水量：50000×0.15＝7500m3/d＝86.81L/s工業(yè)用水量：400÷16＝25m3/h＝6.94L/s總水量為：ΣQ＝86.81＋6.94＝93.75L/s2．管線總長(zhǎng)度：ΣL＝2425m，其中水塔到節(jié)點(diǎn)0的管段兩側(cè)無用戶不計(jì)入。3．比流量：(93.75－6.94)÷2425＝0.0358L/s1．總用水量644．沿線流量：管段管段長(zhǎng)度（m）沿線流量（L/s）0～11～22～31～44～84～55～66～7300150250450650230190205300×0.0358＝10.74150×0.0358＝5.37250×0.0358＝8.95450×0.0358＝16.11650×0.0358＝23.27230×0.0358＝8.23190×0.0358＝6.80205×0.0358＝7.34合計(jì)242586.814．沿線流量：管段管段長(zhǎng)度（m）沿線流量（L/s）0～130655．節(jié)點(diǎn)流量：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量（L/s）0123456780.5×10.74＝5.370.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.110.5×(5.37+8.95)＝7.160.5×8.95＝4.480.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.800.5×(8.23+6.80)＝7.520.5×(6.80+7.34)＝7.070.5×7.34＝3.670.5×23.27＝11.63合計(jì)86.815．節(jié)點(diǎn)流量：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量（L/s）00.5×10.74＝56693.7588.3860.6311.634.4811.643.6710.7418.26水泵水塔0123485672504503006002301902056501503.6711.634.487.1623.80+6.947.077.5216.115.3793.7588.3860.6311.634.4811.643676．干管水力計(jì)算：管段流量（L/s）流速（m/s）管徑（mm）水頭損失（m）水塔～00～11～44～893.7588.3860.6311.630.750.700.860.664004003001001.270.561.753.95Σh＝7.53選定節(jié)點(diǎn)8為控制點(diǎn)，按經(jīng)濟(jì)流速確定管徑。6．干管水力計(jì)算：管段流量（L/s）流速（m/s）管徑（mm687．支管水力計(jì)算：管段起端水位（m）終端水位（m）允許水頭損失（m）管長(zhǎng)（m）平均水力坡度1～34～726.7024.9521.0021.005.703.954006250.014250.00632管段流量(L/s)管徑(mm)水力坡度水頭損失(m)1～22～34～55～66～711.644.4818.2610.743.67150(100)100200(150)1501000.006170.008290.003370.006310.005811.85(16.8)2.070.64(3.46)1.451.197．支管水力計(jì)算：管段起端水位（m）終端水位（m）允許水頭損698．確定水塔高度和水泵揚(yáng)程水泵揚(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。8．確定水塔高度和水泵揚(yáng)程水泵揚(yáng)程需要根據(jù)水塔的水深、吸706.2環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理環(huán)方程組解法

原理：在初步分配流量的基礎(chǔ)上，逐步調(diào)整管段流量以滿足能量方程。L個(gè)非線形的能量方程：6.2環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理L個(gè)非線形的能量方程：71初步分配的流量一般不滿足能量方程：初步分配的流量一般不滿足能量方程：72初步分配流量與實(shí)際流量的的差額為Δq，實(shí)際流量應(yīng)滿足能量方程：初步分配流量與實(shí)際流量的的差額為Δq，實(shí)際流量73將函數(shù)在分配流量上展開，并忽略高階微量：將函數(shù)在分配流量上展開，并忽略高階微量：74方程組的第一部分稱為閉合差：方程組的第一部分稱為閉合差：75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：將閉合差項(xiàng)移到方程組的左邊，得到關(guān)于流量誤差（76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足能量方程，需要反復(fù)迭代求解，直到誤差小于允許誤差值。利用線性代數(shù)的多種方法可求解出校正流量。因?yàn)楹?7節(jié)點(diǎn)方程組解法原理：在初步擬訂壓力的基礎(chǔ)上，逐步調(diào)整節(jié)點(diǎn)水壓以滿足連續(xù)性方程。節(jié)點(diǎn)流量應(yīng)該滿足連續(xù)性方程：節(jié)點(diǎn)方程組解法78Ｊ－Ｓ個(gè)連續(xù)性方程：Ｊ－Ｓ個(gè)連續(xù)性方程：79一般表達(dá)式：一般表達(dá)式：80初步擬定的水壓一般不滿足連續(xù)性方程：初步擬定的水壓一般不滿足連續(xù)性方程：81初步擬定水壓與實(shí)際水壓的差額為ΔＨ，實(shí)際水壓應(yīng)滿足連續(xù)性方程：初步擬定水壓與實(shí)際水壓的差額為ΔＨ，實(shí)際水壓應(yīng)82將函數(shù)在分配流量上展開，并忽略高階微量：將函數(shù)在分配流量上展開，并忽略高階微量：83方程組的第一部分稱為閉合差：方程組的第一部分稱為閉合差：84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：將閉合差項(xiàng)移到方程組的右邊，得到關(guān)于水壓誤差（85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；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；重復(fù)第2～4步直到校正壓力符合要求為止。求解步驟：86管段方程組解法原理：直接聯(lián)立求解J-S個(gè)連續(xù)性方程和L個(gè)能量方程，求出P＝L+J-S個(gè)管段流量。具體步驟：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)；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誤差符合要求。管段方程組解法87連續(xù)性方程：Q1Q2Q3Q4Q5Q6能量方程：456321連續(xù)性方程：Q1Q2Q3Q4Q5Q6能量方程：45632188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：89第6章__管網(wǎng)水力計(jì)算課件906.3環(huán)狀網(wǎng)平差方法1.哈代-克羅斯法

Q1Q2Q3Q4Q5Q64563216.3環(huán)狀網(wǎng)平差方法Q1Q2Q3Q4Q5Q64563291Q1Q2Q3Q4Q5Q6456321Q1Q2Q3Q4Q5Q645632192忽略相鄰環(huán)校正流量和二階微量的影響：校正流量的符號(hào)與水頭損失閉合差的符號(hào)相反忽略相鄰環(huán)校正流量和二階微量的影響：校正流量的符號(hào)與水頭損失93步驟：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；以順時(shí)針方向?yàn)檎?，逆時(shí)針方向?yàn)樨?fù)，計(jì)算各環(huán)的水頭損失閉合差；計(jì)算各管段的Sijqij和每一環(huán)的ΣSijqij；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，直到最大閉合差小于允許誤差為止。步驟：942.最大閉合差的環(huán)校正法管網(wǎng)平差過程中，任一環(huán)的校正流量都會(huì)對(duì)相鄰環(huán)產(chǎn)生影響。一般說來，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。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。最大閉合差不一定是基環(huán)的閉合差。2.最大閉合差的環(huán)校正法95第6章__管網(wǎng)水力計(jì)算課件963.多水源管網(wǎng)平差多水源給水管網(wǎng)的平差，只需將S個(gè)水源節(jié)點(diǎn)用一個(gè)虛節(jié)點(diǎn)相連接，構(gòu)成一個(gè)含有Ｓ-1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)相連接的管段稱為虛管段，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源節(jié)點(diǎn)水壓，方向是水源節(jié)點(diǎn)指向虛節(jié)點(diǎn)。3.多水源管網(wǎng)平差97泵站水塔0Qth=－水塔水位高度Qph=－水泵揚(yáng)程泵站水塔0Qth=－水塔水位高度Qph=－水泵揚(yáng)程984.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)系可用二次曲線模擬：124.管網(wǎng)計(jì)算時(shí)的水泵特性方程12991321321005.管網(wǎng)核算①消防時(shí)根據(jù)城鎮(zhèn)和各類建筑的規(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，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。5.管網(wǎng)核算①消防時(shí)101②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)，水泵必須能供水到水塔。③事故時(shí)管網(wǎng)中任一管段在檢修過程中，系統(tǒng)的供水量都不應(yīng)小于最高用水時(shí)的70%。②最大轉(zhuǎn)輸時(shí)102二泵站供水曲線用水曲線024681012141618202224最大用水小時(shí)最大轉(zhuǎn)輸小時(shí)二泵站供水曲線用水曲線024103校核條件：

消防時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于最大用水小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量加消防流量；水泵揚(yáng)程滿足最不利消火栓處水壓10mH2O；

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)程滿足水塔最高水位；

事故時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于70％最大小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量；水泵揚(yáng)程滿足最小服務(wù)水頭。校核條件：消防時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于最大用水小時(shí)節(jié)點(diǎn)1046.4輸水管（渠）計(jì)算水位差H已知的壓力輸水管要求輸水量為Q，平行敷設(shè)直徑和長(zhǎng)度相同的輸水管線n條，則每條管線的流量為Q/n，當(dāng)一條管線損壞時(shí)，平行的輸水管線為n-１條，系統(tǒng)的輸水能力變成Q–Q/n，要保證70%的設(shè)計(jì)流量，需要平行布置四條輸水管。6.4輸水管（渠）計(jì)算水位差H已知的壓力輸水管105平行敷設(shè)兩條彼此獨(dú)立的輸水管：正常運(yùn)行事故運(yùn)行平行敷設(shè)兩條