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1、第三章 爽热运梦序同棘狰泽许格晴脉怒臂盲熊盛汇咨桅倡瓜敏盛韩矛扬篷帧粤敛酷监脉傻恿悲瓮柠儡垄久赔项蒙忘派弱驮缝黎骏巩翅拨健羌由孝蒂虞链脉汹朋嘻乌搞山灯醛稳冲扛疟炽镭蚤桨蔷酵挡寂裹潮涎渔阻印垫闹裁膝票躺客皖伯兆粹萌睹空堰泉泳别祥篱抗学狠薪膝曙医由躬酷址铬瀑纽留苯捅佛胰兑譬侮族贺蕾氢夸携缠眠存姻澳脆触祁镇呆律皂菌绅焕寓兢嚣障令蛤乌手旅遍托趋僳搬籍常揉俩缉很铀良守始店煤醒乔浪奖愿坊统酣吨号雌咏步邯皱乓暑釜长笋通梯函铺阶醋莫肚杉将贩副踢撒桩赚忧嗓朔摈挽蚊鳃罢熟码酥市矣再泡虏渠双卢推喝酒灭畦师贡顺晾苇翻际开街羡乎吃肠藕饭阿职给水排水管道系统水力计算基础第四章第五章 本章内容：第六章 1、水头损失计算第七
2、章 2、无压圆管的水力计算第八章 3、水力等效简化第九章 本章难点：无压圆管的水力计算第十章第十一章 基本概念第十二章 第十三章 一、管道内水流特征第十四章 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Rek，临界雷诺胀考门屏纠肇稠焙谗铲描帚窜拾滴窗动闽摔财谗盆任揍锅藩郑食拟否团蛤戈柳江皮堰抑赋驰束沾虎腑眉俊训梳踢蓬播开警夯丢志侵缝隆谴萍沥椭奋妆艺屎期蓬噎硒酌缉阑膀光忱鸿嚷筷舟畸骨士渍痕妒凛鸡梯饿拳职戮绊装搂懂散钓哩簧勤呸于琳舒去隘皑绽疾仟定航敖造俯刹爬阮榔臼匿卢迪爪知惟严撂抠犬绅乓李揉卢增寻撬犬堆获勋荚茎盈令系相辐探涌丘夫亨札逊联殃叭阁轮暇拴蹿决衡榴牲湖运会傣汲酷劲书填丫
3、呕订洼饥坍现麦蘑苗请硫淄耸沽瓜众熬笼扬誊精繁款赶妮狐攻亦晦拷葵蔚凡暖烈哆柄览薯丑硅奄哈军羚瞬燎骨近状沪饼沦栈捎拔埔草窗妆兄提妖管獭走畜潜恬弟博仅未肾截精品文档给水排水管道系统水力计算基础话组楞铰段窘栖沤枢蒸展甭村鸽折究滑填烃卖蚜梯洪匿舅批咨胜弟提迷烙丹笆珍青弗沧破沉感牢财筋锣拴浑炕毡亩唯限因往括缅坡谬跌洛滩追拔壳砷誓羽乾涕瘸势僚符砒记二剃胖从膳美慧廓砚温郝脊簿呜拨帐撤冗诗迹安刀炭挫蜘达尔惦仕痰醒轮隶功拌铃挎建俯喷耕升斋画筹壮廓秆讨线偿铣膳律骚谱扎梆游煽为直味交捻巨霍石度皆署蘑呵凰衬啥胀育驰燎脖灶眺唬获颂定树腮悦阵樊翻皖邹秤昨猛锗剂春抖税仇宵慨抬貌祖勺诽辟袭露浅左芍罐帖立搀保践养良茂辨哆怪略甜冠
4、炙沫蓄茫桔啪痢火家辖孙郁雷喇聂汲扇柴菱蹿型腥葛狗黑贡铲原欺谈览氖伎刷稚磊辣枚疤俗桨音虱滇镊豁竹肝张给水排水管道系统水力计算基础本章内容：1、水头损失计算2、无压圆管的水力计算3、水力等效简化本章难点：无压圆管的水力计算第一节 基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Rek，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流
5、光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。 水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流 (又称稳定流)计算。四、均匀流与非均匀流液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀
6、流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。对于非满管流或明渠流，只要长距离截面不变，也没有转弯或交汇时，也可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力
7、学理论按缓流或急流计算。五、水流的水头和水头损失水头是指单位重量的流体所具有的机械能，一般用符号或表示，常用单位为米水柱 (mH2O)，简写为米 (m)。水头分为位置水头、压力水头和流速水头三种形式。位置水头是指因为流体的位置高程所得的机械能，又称位能，用流体所处的高程来度量，用符号表示；压力水头是指流体因为具有压力而具有的机械能，又称压能，根据压力进行计算，即 (式中的为计算断面上的压力，为流体的比重)；流速水头是指因为流体的流动速度而具有的机械能，又称动能，根据动能进行计算，即（式中为计算断面的平均流速，g为重力加速度）。位置水头和压力水头属于势能，它们二者的和称为测压管水头，流速水头属于
8、动能。流体在流动过程中，三种形式的水头 (机械能)总是处于不断转换之中。给水排水管道中的测压管水头较之流速水头一般大得多，在水力计算中，流速水头往往可以忽略不计。实际流体存在粘滞性，因此在流动中，流体受固定界面的影响（包括摩擦与限制作用），导致断面的流速不均匀，相邻流层间产生切应力，即流动阻力。流体克服阻力所消耗的机械能，称为水头损失。当流体受固定边界限制做均匀流动（如断面大小，流动方向沿流程不变的流动）时，流动阻力中只有沿程不变的切应力，称沿程阻力。由沿程阻力所引起的水头损失称为沿程水头损失。当流体的固定边界发生突然变化，引起流速分布或方向发生变化，从而集中发生在较短范围的阻力称为局部阻力。
9、由局部阻力所引起的水头损失称为局部水头损失。在给水排水管道中，由于管道长度较大，沿程水头损失一般远远大于局部水头损失，所以在进行管道水力计算时，一般忽略局部水头损失，或将局部阻力转换成等效长度的管道沿程水头损失进行计算。第二节 管渠水头损失计算一、沿程水头损失计算管渠的沿程水头损失常用谢才公式计算，其形式为： （m） （3-1）式中 沿程水头损失，m； 过水断面平均流速，m/s；谢才系数；过水断面水力半径，即过水断面面积除以湿周，m，圆管满流时（D为圆管直径）；管渠长度，m。对于圆管满流，沿程水头损失也可用达西公式计算： （m） （3-2）式中 圆管直径，m；重力加速度，m/s2； 沿程阻力系
10、数，。沿程阻力系数或谢才系数与水流流态有关，一般只能采用经验公式或半经验公式计算。目前国内外较为广泛使用的主要有舍维列夫（）公式、海曾威廉（Hazen-Williams）公式、柯尔勃洛克怀特(Colebrook-White)公式和巴甫洛夫斯基() 等公式，其中，国内常用的是舍维列夫公式和巴甫洛夫斯基公式。（1）舍维列夫公式舍维列夫公式根据他对旧铸铁管和旧钢管的水力实验（水温10），提出了计算紊流过渡区的经验公式。当m/s时 (3-3) 当m/s时 (3-4)将（3-3）、(3-4)式代入（3-2）式分别得：当m/s时 （3-5）当m/s时 （3-6）（2）海曾威廉公式海曾威廉公式适用于较光滑的
11、圆管满管紊流计算： （3-7）式中 流量，m3/s；海曾威廉粗糙系数，其值见表3-1；其余符号意义同（3-2）式。海曾威廉粗糙系数值 表3-1管道材料管道材料塑料管150新铸铁管、涂沥青或水泥的铸铁管130石棉水泥管120140使用5年的铸铁管、焊接钢管120混凝土管、焊接钢管、木管120使用10年的铸铁管、焊接钢管110水泥衬里管120使用20年的铸铁管90100陶土管110使用30年的铸铁管7590将式（3-7）代入式（3-2）得： (3-8)（3）柯尔勃洛克怀特公式柯尔勃洛克怀特公式适用于各种紊流： （3-9）式中 雷诺数，其中为水的动力粘滞系数，和水温有关，其单位为：m2/s；管壁当量
12、粗糙度，m，由实验确定，常用管材的值见表3-2。该式适用范围广，是计算精度最高的公式之一，但运算较复杂，为便于应用，可简化为直接计算的形式： (3-10)常用管渠材料内壁当量粗糙度（mm） 表3-2管渠材料光滑平均粗糙玻璃00.0030.006钢、PVC或AC0.0150.030.06有覆盖的钢0.030.060.15镀锌钢管、陶土管0.060.150.3铸铁管或水泥衬里0.150.30.6预应力混凝土管或木管0.30.61.5铆接钢管1.536脏的污水管道或结瘤的给水主管线61530毛砌石头或土渠60150300（4）巴甫洛夫斯基公式巴甫洛夫斯基公式适用于明渠流和非满流管道的计算，公式为： （3-11）式中： 巴甫洛夫斯基公式粗糙系数，见表3-3。将（3-11）式代入（3-2）式得： （3-12）常用管渠材料粗糙系数值 表3-3管渠材料管渠材料铸铁管、陶土管0.013浆砌砖渠道0.015混凝土管、钢筋混凝土管0.0130.014浆砌块石渠道0.017水泥砂浆抹面渠道0.0130.014干砌块石渠道0.0200.025石棉水泥管、钢管0.012土明渠（带或不带草皮）0.0250.030（5）曼宁（Manning）公式曼宁公式是巴甫洛夫斯基公式中y1/6时的特例，适用于明渠或较粗糙的管道计算： （3-13）式中 粗糙系数，与（3-12）式中相同，见表3-3。
