枝狀網(wǎng)水力學(xué)計(jì)算

第六節(jié)管段阻力的計(jì)算二、管段阻力計(jì)算公式（達(dá)西-韋伯公式，圓管滿流）式中：q—管段流量；C-謝才系數(shù)

α—比阻管段沿程阻力計(jì)算一般公式：式中：k，n，m—常數(shù)和指數(shù)；

l—管段長(zhǎng)度；

α—比阻；

s—管道摩阻（s=αl）第六節(jié)管段阻力的計(jì)算三、管道的計(jì)算內(nèi)徑鋼管（mm)鑄鐵管(mm)中等管徑大管徑（壁厚10mm為例）公稱直徑DN外徑D內(nèi)徑d計(jì)算內(nèi)徑Dj公稱直徑DN外徑D計(jì)算內(nèi)徑Dj內(nèi)徑d計(jì)算內(nèi)徑Dj150168148147400426406150149175194174173450478458200199200219199198500529509250249225245225224600630610300300250273253252700700350350275299279278800800400400300325305305900900450450325351331331100010005005003503773573572000200015001500第六節(jié)管段阻力的計(jì)算四、給水管內(nèi)水流流態(tài)（1）阻力平方區(qū)：Re>105,阻力系數(shù)λ僅與管壁粗糙度有關(guān)，與Re無關(guān)。舊鋼管、舊鑄鐵管，v≥1.2m/s時(shí)，或金屬管內(nèi)壁無特殊防腐措施時(shí)管內(nèi)水流流態(tài)。（2）過渡區(qū)：2320<Re<105,阻力系數(shù)λ與管徑、管壁粗糙度及Re有關(guān)。舊鋼管、舊鑄鐵管，v<1.2m/s時(shí)，石棉水泥管；（3）水力光滑區(qū)（層流區(qū)）：Re<2320，阻力系數(shù)λ與管徑及Re有關(guān)，與管壁粗糙度無關(guān)。塑料管和玻璃鋼管；第六節(jié)管段阻力的計(jì)算五、常用公式1.舍維列夫公式(3)舊鋼管和舊鑄鐵管，水溫10℃時(shí)的水力坡度：當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，式中：v—流速，m/s；

Dj—管道的計(jì)算內(nèi)徑，m。第六節(jié)管段阻力的計(jì)算2.巴甫洛夫斯基公式適用于混凝土管、鋼筋混凝土管和渠道的阻力計(jì)算謝才系數(shù)C的表達(dá)式：式中：y－指數(shù)，表達(dá)式：n—管壁粗糙系數(shù)，混凝土管和鋼筋混凝土管n=0.013-0.014;R—水力半徑，m。n=0.013時(shí)：n=0.014時(shí)：式中：Q—流量，m3/s。

Dj—計(jì)算內(nèi)徑，m。第六節(jié)管段阻力的計(jì)算3.海曾－威廉公式式中：C－系數(shù)

海曾－威廉公式的系數(shù)C值水管種類C值塑料管150新鑄鐵管，涂瀝青或水泥的鑄鐵管130混凝土管，焊接鋼管120舊鑄鐵管和舊鋼管100第六節(jié)管段阻力的計(jì)算4.柯爾勃洛克公式式中：λ—阻力系數(shù)；

k—絕對(duì)粗糙度水管種類K值涂瀝青鑄鐵管0.05-0.125涂水泥鑄鐵管0.50涂瀝青鋼管0.05石棉水泥管0.03-0.04離心法鋼筋混凝土管0.04-0.25塑料管0.01-0.03問題課堂中講述的四種計(jì)算管段阻力的公式分別的適用范圍是什么？第一篇城市給水管網(wǎng)第七章給水管網(wǎng)的水力計(jì)算給水管網(wǎng)的水力計(jì)算第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算第一節(jié)環(huán)狀管網(wǎng)的水力計(jì)算第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算已知量：節(jié)點(diǎn)流量、管段長(zhǎng)度、管徑、阻力系數(shù)未知量：管網(wǎng)各管段的流量或水壓共有P個(gè)未知數(shù)：P—管段數(shù)P=J+L-1：J節(jié)點(diǎn)數(shù)，L環(huán)數(shù)第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算一、樹狀管網(wǎng)的特點(diǎn)水流方向單一，管段流量唯一二、樹狀管網(wǎng)水力計(jì)算要點(diǎn)1.干線管段流量確定經(jīng)濟(jì)流速確定管徑管段阻力計(jì)算節(jié)點(diǎn)水壓計(jì)算二級(jí)泵站揚(yáng)程確定2.支線支線允許壓降確定支線允許水力坡度確定支線管徑確定第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算樹狀管網(wǎng)水力計(jì)算步驟1、計(jì)算比流量2、計(jì)算沿線流量3、計(jì)算節(jié)點(diǎn)流量4、計(jì)算管段流量5、計(jì)算和選取干管管徑6、計(jì)算各干管管段水頭損失7、計(jì)算干管節(jié)點(diǎn)水壓8、計(jì)算各支線允許的水力坡度9、計(jì)算和選取支線管徑10、計(jì)算水塔高度和水泵揚(yáng)程第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算三、樹狀管網(wǎng)水力計(jì)算示例q管段(L/s)L(m)ｑ節(jié)點(diǎn)(L/s)93.7560088.3830060.6345011.6365011.642055.377.164.4816.117.527.073.6711.6330.7418.262303.6715010.741904.48250泵站圖例:012348567例題：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157kPa(15.7m)。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5.00m，管網(wǎng)布置如上圖。解：1、總用水量設(shè)計(jì)最高日生活用水量：50000×0.15=7500m3/d=312.5m3/h=86.81L/s第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算工業(yè)用水量：總水量為：2、管線總長(zhǎng)度，其中水塔到節(jié)點(diǎn)0的管段兩側(cè)無用戶。3、比流量4、沿線流量，見下表。第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算沿線流量計(jì)算管段管段長(zhǎng)度(m)沿線流量(L/s)0~1300×0.0358=10.741~21505.372~32508.951~445016.114~865023.274~52308.235~61906.806~72057.34總計(jì)242586.815、節(jié)點(diǎn)流量，見下表。節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量(L/s)0?×10.74=5.371?(10.74+5.37+16.11)=16.112?(5.37+8.95)=7.163?×8.95=4.484?(16.11+23.27+8.23)=23.805?(8.23+6.80)=7.526?(6.80+7.34)=7.077?×7.34=3.678?×23.27=11.63合計(jì)86.816、因城市用水區(qū)地形平坦，控制點(diǎn)選在離泵站最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)8。干管各管段的水力計(jì)算見下表。管徑按平均經(jīng)濟(jì)流速確定。干管水力計(jì)算第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算干管流量(L/s)流速(m/s)管徑(mm)水頭損失(m)水塔~093.750.754001.270~188.380.704000.561~460.630.863001.754~811.630.661503.95∑h=7.537、干管上各支管接出處節(jié)點(diǎn)的水壓標(biāo)高為：節(jié)點(diǎn)4：16.00+5.00+3.95=24.95m節(jié)點(diǎn)1：24.95+1.75=26.70m節(jié)點(diǎn)0：26.70+0.56=27.26m水塔：27.26+1.27=28.53m各支線的允許水力坡度為：第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算支線水力計(jì)算第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算管段流量(L/s)管徑(mm)ih(m)1~211.641500.006171.852~34.481000.008292.074~518.262000.003370.645~610.741500.006311.456~73.671000.005811.19參照水力坡度和流量選定支線各管段的管徑時(shí)，應(yīng)注意市售標(biāo)準(zhǔn)管徑的規(guī)格，還應(yīng)注意支線各管段水頭損失之和不得大于允許的水頭損失，例如支線4~5~6~7的總水頭損失為3.28m，而允許的水頭損失按支線起點(diǎn)和終點(diǎn)的水壓標(biāo)高差計(jì)算為3.95m，符合要求，否則須調(diào)整管徑重新計(jì)算，知道滿足要求為止。由于標(biāo)準(zhǔn)管徑的規(guī)格不多，可供選擇的管徑有限，所以調(diào)整的次數(shù)不多。第一節(jié)樹狀管網(wǎng)的水力計(jì)算8、求水塔高度和水泵揚(yáng)程水塔水柜底高于地面的高度：H塔=16.00+5.00+3.95+1.75+0.56+1.27-5.00=23.53m水塔建于水廠