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1、给水排水管道工程给水排水管道工程SCNU第一部分第一部分 给水管网给水管网SCNU1.1给水系统的功能与组成给水系统的功能与组成 给水系水系统是是为人人们的生活、生的生活、生产和消防和消防提供用水提供用水的的设施施总称。称。任务：向各种不同类别的用户供应满任务：向各种不同类别的用户供应满足需求的水质、水量和水压。足需求的水质、水量和水压。SCNU1.1 给水系统的功能与组成给水系统的功能与组成水的分水的分类生活用水生活用水居民生活用水（满足一定水质标准） 公共设施用水（用水量大，集中，水质同生活用水） 工业企业生活用水（水量和工业企业生产工艺、生产条件有关，水质同居民生活用水）工工业生生产用水
2、用水产品用水、工艺用水、辅助用水（对水量水质、水压要求差异很大）市政消防用水市政消防用水道路清洗、道路清洗、绿化化浇灌、公共清灌、公共清洁卫生和消防用水生和消防用水SCNU1.1 给水系统的功能与组成给水系统的功能与组成 要求要求水量水量水质水质水压水压生活用水用生活用水用户生生产用水用用水用户消防用水用消防用水用户市政用水用市政用水用户SCNU给水排水系统功能关系示意图SCNU给水系统主要功能1 1）水量保障）水量保障及及时可靠地提供可靠地提供满足用足用户需求的用需求的用水量水量2 2）水）水质保障保障 给水水处理水理水质、贮水和水和输配水水配水水质3 3）水）水压保障保障 充分利用地形高差
3、，水充分利用地形高差，水泵加加压SCNU给水系统的组成水源取水系水源取水系统 包括水源、取水包括水源、取水设施、提升施、提升设备和和输水管渠等。水管渠等。 给水水处理系理系统 包包括括各各种种采采用用物物理理、化化学学、生生物物等等方方法法的的水水质处理理设备和构筑物。和构筑物。 给水管网系水管网系统 包包括括输水水管管渠渠、配配水水管管网网、水水压调节设施施（泵站站、减减压阀）及及水水量量调节设施施（清清水水池池、水水塔塔等等）等等，简称称输配水系配水系统。SCNU我国第一个水源地保护试点SCNUSCNUSCNU钢筋混凝土输水管渠SCNUSCNUSCNUSCNUSCNUSCNUSCNUSCN
4、USCNUSCNUSCNU1.2城市用水量和用水量变化城市用水量和用水量变化1.2.1城市用水量分城市用水量分类和用水量定和用水量定额城市用水量主要分类：1）居民生活用水量；2）公共设施用水量（包括机关、学校、医院等）；3）工业企业生产用水量和工作人员生活用水量；4）消防用水量；5）市政用水量，主要指道路和绿地浇洒用水量；6）未预见用水量及给水管网漏失水量。城市综合用水量：上述各类用水量总和。综合生活用水量：居民生活用水量和公共设施用水量之和。用水量标准：不同类别的用水量可以采用有关设计规范规定的用水量指标进行计算。【中华人民共和国国家标准室外给水设计规范（GB500132006）】城市用水量
5、计算：根据城市的地理位置、用水人口、水资源状况、城市性质和规模、产业结构、国民经济发展和居民生活水平、工业回用水率等因素计算确定。SCNU城市用水量定额城市用水量定额1、特大城市人口 100 万及以上；大城市人口 50 100 万；中、小城市人口不满 50 万。2、一区：湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、上海、江苏、安徽、重庆；二区：四川、贵州、云南、黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东、甘肃黄河以东地区；三区：新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。SCNU1.2.1 城市用水量分类和用水量定额城市用水量分类和用水量定
6、额 工程设计人员应根据城市的地理位置、用水人工程设计人员应根据城市的地理位置、用水人口、水资源状况、城市性质和规模、产业结构、国口、水资源状况、城市性质和规模、产业结构、国民经济发展和居民生活水平、工业回用水率等因素民经济发展和居民生活水平、工业回用水率等因素计算确定用水量。计算确定用水量。SCNU1.2.2用水量表达和用水量变化系数用水量表达和用水量变化系数（1）用水量的表达）用水量的表达用水量是随时间变化的，设计用水量按一定时间内的平均值计算如下：1）平均日用水量：）平均日用水量：规划年限内，用水量最多的年总用水量除以用水天数。作为水资源规划和确定城市设计污水量的依据；2）最高日用水量：）
7、最高日用水量：用水量最多的一年内，用水量最多的一天的总用水量。作为取水工程和水处理工程规划和设计的依据；3）最高日平均）最高日平均时用水量：用水量： 最高日用水量除以24小时；4）最高日最高）最高日最高时用水量：用水量：用水量最高日的24小时中，用水量最大的一小时用水量。作为给水管网工程规划与设计的依据。SCNU1.2.2 用水量表达和用水量变化系数用水量表达和用水量变化系数（2）用水量变化系数）用水量变化系数 生活用水量随着生活习惯、气候和人们生活节奏生活用水量随着生活习惯、气候和人们生活节奏等变化。等变化。 工业企业生产用水量的变化一般比生活用水量的工业企业生产用水量的变化一般比生活用水量
8、的变化小，少数情况下变化可能很大。变化小，少数情况下变化可能很大。 不同类别的用水量变化一般具有各自的规律性，不同类别的用水量变化一般具有各自的规律性，可以用变化系数和变化曲线表示。可以用变化系数和变化曲线表示。SCNU（2）用水量变化系数）用水量变化系数1）用水量日变化系数，记作）用水量日变化系数，记作Kd：式中Qd最高日用水量，m3/d；Qy全年用水量，m3/a。2）用水量时变化系数，记作）用水量时变化系数，记作Kh，根据最高日，根据最高日用水量和时变化系数，可计算最高时用水量：用水量和时变化系数，可计算最高时用水量：式中：Qh最高时用水量，m3/h。SCNU（3）用水量变化曲线）用水量变
9、化曲线A.以时间t为横坐标和与该时间对应的用水量q(t)为纵坐标数据绘制的曲线。B.年变化曲线、月变化曲线、日变化曲线、小时变化曲线、瞬时变化曲线。C.给水管网工程设计中，经常需要绘制小时用水量变化曲线，特别是最高日用水量变化曲线。某供水区某供水区7日用水量在线记录曲线日用水量在线记录曲线SCNU在线水表记录在线水表记录表号：表号：300106149直径：直径：150mm日期：日期：20051029200511020.002.004.006.008.0010.0012.0014.0000:0000:4501:3002:1503:0003:4504:3005:1506:0006:4507:300
10、8:1509:0009:4510:3011:1512:0012:4513:3014:1515:0015:4516:3017:1518:0018:4519:3020:1521:0021:4522:3023:15系列1系列2系列3系列4系列5SCNU用水量变化曲线用水量变化曲线 用水量变化用水量变化曲线一般根曲线一般根据用水量历据用水量历史数据统计史数据统计求得，在无求得，在无历史数据时，历史数据时，可以参考附可以参考附近城市的实近城市的实际资料确定。际资料确定。SCNU最高日用水量变化曲线相对表示方法最高日用水量变化曲线相对表示方法最高日用水量变化曲线可采用每小时用水量占全日用水量的百分数表示，
11、便于供水能力不等的城镇或系统之间比较和参考。小时平均用水量比例为100/244.17。例：某城市用水量变化曲线，最高时是上午89点，用水量比例为5.92%。一日中的小时平均用水量比例为100 / 244.17，可以得出，时变化系数为kh 1.42。 城市用水量日变化系数城市用水量日变化系数 表表1.3特大城市大城市中等城市小城镇1.11.31.21.41.31.51.41.8SCNU1.3 给水排水系统工作原理给水排水系统工作原理1.3.1给水排水系水排水系统的流量关系的流量关系取取水水系系统统给给水水处处理理系系统统给给水水管管网网系系统统用用户户排排水水管管网网系系统统排排水水处处理理系系
12、统统排放或复排放或复用系统用系统清水池清水池均和池均和池调节池调节池水塔水塔Q1q1Q8Q2Q3Q4Q5Q7q6q3q2q5q7q3清水池、均和池、水塔、调节池的作用清水池、均和池、水塔、调节池的作用SCNU1.3.1给水排水系统的流量关系给水排水系统的流量关系1取水构筑物和水处理构筑物的设计流量取水构筑物和水处理构筑物的设计流量 取决于一级泵站和水厂的工作情况，通常是连续均匀取决于一级泵站和水厂的工作情况，通常是连续均匀地工作。地工作。 1) 流量稳定，有利于水处理构筑物运行和管理，保证出流量稳定，有利于水处理构筑物运行和管理，保证出 水水质，使水厂运行管理简单；水水质，使水厂运行管理简单；
13、 2) 构筑物尺寸、设备容量减小，降低工程造价。构筑物尺寸、设备容量减小，降低工程造价。 式中式中 水厂自用水系数，一般水厂自用水系数，一般=1.051.1； T每天工作小时数。每天工作小时数。 Qd最高日设计用水量。最高日设计用水量。SCNU2输配水管网的设计流量输配水管网的设计流量（1）二级泵站的工作情况）二级泵站的工作情况1）管网中无流量调节设施）管网中无流量调节设施任何时刻供水量等于用水量；任何时刻供水量等于用水量；使用大小搭配的多台水泵适应用水量的变化；使用大小搭配的多台水泵适应用水量的变化；泵站管理，可根据管网的压力来切换水泵：泵站管理，可根据管网的压力来切换水泵： Q Q二泵二泵
14、=Q=Qh hSCNU2）管网有流量）管网有流量调节设施施 每小时供水量可以不等于用水量，但24h总供水量等于总用水量； 二级泵站的工作是按照设计供水曲线进行，设计供水曲线 根据用水量变化曲线拟定； 供水曲线尽量接近用水曲线，分级数不宜超过三级，水泵的合理搭配，适当留有发展余地。Q二泵=QmaxSCNU1.3.2 给水排水系统的水质关系给水排水系统的水质关系三个水三个水质标准准原水水原水水质标准准给水水水水质标准准排放水水排放水水质标准准三个水三个水质变化化过程程给水水处理理用用户用水用水废水水处理理SCNU1.3.3 给水系统的水压关系给水系统的水压关系水水压：用：用户用水需要，也是用水需要
15、，也是给水水输送的能量来源。送的能量来源。水的机械能：位能、水的机械能：位能、压能和能和动能能 测压管水管水头（压力水力水头）指位能和）指位能和压能之和。能之和。 给水系统中，从水源开始，水流到达用户一般经给水系统中，从水源开始，水流到达用户一般经过多次提升过多次提升水在输送中的压力方式：水在输送中的压力方式：全重力给水全重力给水一级加压给水一级加压给水（4种情况）种情况）二级加压给水二级加压给水多级加压给水多级加压给水SCNU几何高差 给水系统的水压关系泵扬程 自由水压 管道埋深 0 0 总水头 基准线 用户接水处 地面 水头损失 水泵扬程中包括管道水泵扬程中包括管道 水头损失、用户自由水头
16、损失、用户自由 水压和几何高差水压和几何高差管道(管网) SCNU无水塔的管网二级泵站扬程为：SCNU网前水塔的管网SCNU水塔底高为二级泵站扬程为：SCNU1.4 1.4 给水管网系统的功能和组成给水管网系统的功能和组成SCNU1.4.1 1.4.1 给水管网系统的功能与特点给水管网系统的功能与特点功能：功能：1 1）水量）水量输送送2 2）水量）水量调节3 3）水）水压调节特点：特点： 具有一般网具有一般网络系系统的特点：分散性、的特点：分散性、连通性、通性、传输性、性、扩展性。展性。SCNU1.4.2 给水管网系统的构成给水管网系统的构成输水管渠：水管渠：从水源到城市水厂或城市水厂到相距
17、从水源到城市水厂或城市水厂到相距较远管网管网的管的管线或渠道。或渠道。铸铁管、管、钢管、管、钢筋混凝土管等；筋混凝土管等；两条并行，适当地点两条并行，适当地点连通。通。配水管网：配水管网：将水送到用将水送到用户的管道系的管道系统由主干管、干管、支管、由主干管、干管、支管、连接管、分配管等构成。接管、分配管等构成。附属附属设施：消火栓、施：消火栓、阀门、监测仪表等。表等。水水压调节设施施（泵站、减站、减压阀）供水供水泵站（二站（二级泵站）一般站）一般设于水厂内部。于水厂内部。加加压泵站（三站（三级泵站）站）对远离水厂的供水区域或地形离水厂的供水区域或地形较高的区域高的区域进行加行加压。水量水量调
18、节设施施（清水池、水塔和高位水池）（清水池、水塔和高位水池） 调节供水与用水的流量差，也可用于供水与用水的流量差，也可用于贮存存备用水量，提高供水安全。用水量，提高供水安全。减减压设施施减减压阀、节流孔板等，降低和流孔板等，降低和稳定定输配水系配水系统局部的水局部的水压。SCNU1.5.1 给水管网系统类型给水管网系统类型（1）按水源的数目分类）按水源的数目分类 1）单水源给水管网系统：只有一个清水池（清）单水源给水管网系统：只有一个清水池（清水库）。较小的给水管网系统。水库）。较小的给水管网系统。 SCNU1.5.1 给水管网系统类型给水管网系统类型 2）多水源给水管网系统：有多个水厂的清水
19、）多水源给水管网系统：有多个水厂的清水池（清水库）作为水源。较大的给水管网系统。池（清水库）作为水源。较大的给水管网系统。 优点：供水可靠；就近优点：供水可靠；就近 供水，管网内压供水，管网内压 力均匀，经济；力均匀，经济； 可分期发展，避可分期发展，避 免一次性投资过免一次性投资过 大。大。缺点：设备和管理工作缺点：设备和管理工作 相应增加。相应增加。SCNU1.5.1 给水管网系统类型给水管网系统类型（2）按系统构成方式分类）按系统构成方式分类 1）统一给水管网系统。只有一个管网（管网不）统一给水管网系统。只有一个管网（管网不分区），统一供应各类用水（生活、生产、消防分区），统一供应各类用
20、水（生活、生产、消防等），其供水具有统一的水压。等），其供水具有统一的水压。 适用条件适用条件：新建中、小城市、工业区或大型厂矿：新建中、小城市、工业区或大型厂矿企业中用水户较集中、地形较平坦，且对水质、水压企业中用水户较集中、地形较平坦，且对水质、水压要求也比较接近的情况。要求也比较接近的情况。 特点特点：系统管理简单，但给水安全性低。：系统管理简单，但给水安全性低。SCNU1.5.1 给水管网系统类型给水管网系统类型 2）分区给水管网系统。将给水管网系统划分为）分区给水管网系统。将给水管网系统划分为多个区域，各区域管网具有独立的供水泵站，供水具多个区域，各区域管网具有独立的供水泵站，供水具
21、有不同的水压。有不同的水压。 管网分区的方法有两种：一种是采用串联分区，管网分区的方法有两种：一种是采用串联分区，设多级泵站加压；另一种是并联分区，不同压力要求设多级泵站加压；另一种是并联分区，不同压力要求的区域由不同泵站供水。的区域由不同泵站供水。SCNUSCNU1.5.1 给水管网系统类型给水管网系统类型（3）按输水方式分类）按输水方式分类 1）重力输水管网系统；）重力输水管网系统； 2）压力输水管网系统。）压力输水管网系统。SCNU1.5 给水管网系统类型给水管网系统类型（4）分）分质供水系供水系统工业用水、生活用水分质工业用水、生活用水分质饮用水、杂用水分质饮用水、杂用水分质直接饮用水
22、占管网直接饮用水占管网12；优质优用有限水资源；优质优用有限水资源；可节省净水处理费用。可节省净水处理费用。但每一种水质要有独立的管网，多套管网造价高，但每一种水质要有独立的管网，多套管网造价高，管理复杂。管理复杂。在水资源紧缺的新建居住区、工业区、海岛地区在水资源紧缺的新建居住区、工业区、海岛地区可以考虑应用。可以考虑应用。SCNU1.5 给水管网系统类型给水管网系统类型（5）分）分压给水系水系统供水区域较大，回落地形狭长，不同用户对水压要供水区域较大，回落地形狭长，不同用户对水压要求不同，是由同一泵站内不同水泵分别供水到高压求不同，是由同一泵站内不同水泵分别供水到高压和低压管网。和低压管网
23、。管网压力适宜，动力消耗低，供水安全。管网压力适宜，动力消耗低，供水安全。SCNU1.5 给水管网系统类型给水管网系统类型（6）循）循环和循序和循序给水系水系统在工业生产中，所产生的废水经适当处理后可以循环在工业生产中，所产生的废水经适当处理后可以循环使用，或用作其他车间和其他工业部门的生产用水。使用，或用作其他车间和其他工业部门的生产用水。污水循环回用，清洁生产。污水循环回用，清洁生产。SCNU1.5 给水管网系统类型给水管网系统类型（7）区域性）区域性给水系水系统由于水源受到由于水源受到污染，几个城市集中在上游取水，沿染，几个城市集中在上游取水，沿线分分别供水。供水。对于城市化水平高的区域
24、适用，并能于城市化水平高的区域适用，并能发挥规模效模效应，降低成本。降低成本。SCNU56管网计算会遇到两类课题：1.管网设计计算（最高时）-第一类课题1.1供水起点水压未知1.2供水起点水压满足用户要求2.管网复核计算（消防时、事故时及最大转输时等）-第二类课题2.12.1给水系统的流量关系给水系统的流量关系给水管网设计计算任务：在最高时用水情况下，计算各管段的流量；确定各管段的管径和水头损失；确定水泵的扬程和水塔的高度，并在特殊情况下，对管网管径和水泵扬程进行校核。新建管网最高时用水量管径水头损失水泵扬程水塔高度消防最大转输事故校核由最高时流量确定的管径、水泵能否满足上述最不利情况下的要求
25、2. 2. 给水管道系统的计算给水管道系统的计算SCNU57给水管网是由管段和节点构成的有向图，节点包括:1.配水水源点2.不同管径或不同材质的交界点3.管网中管段的交汇点或集中向大用户供水的点2.22.2管网图形的性质与简化管网图形的性质与简化2.2.12.2.1管网图形的性质管网图形的性质2.2.22.2.2管网图形的简化管网图形的简化简化方法分解：只有一条管线连接的两个管网；两条管线连接的 分支管网，且在官网的末端，流量和方向已知。分 别计算合并：管径较小、相互平行且靠近的管线；管线交叉点很 近可合并省略：水力条件影响较小的管线（管径较小）SCNU沿线流量：供给管段两侧用户所需流量。传输
26、流量：给水管中流向下一管段，没有在本管段被用户取用的流量。集中流量：给水管网中用水大户的用水量2.32.3管段设计流量计算管段设计流量计算2.3.0 2.3.0 关于流量关于流量SCNU比流量：将扣除了集中流量后的用水量，均匀分布在干管（用水面积）上，所得到的单位长度（面积）上的流量，分别称为长度比流量和面积比流量。SCNU60 管网配水情况比较复杂，高峰流量各异。计算时加以简化。比流量法，假定小用水户的流量沿线均匀分布在全部干管上。长度比流量和面积比流量 （1）长度比流量 假定水量沿管网长度均匀流出。管线单位长度上的配水流量，称为长度比流量，记作qs。 2.32.3管段设计流量计算管段设计流
27、量计算2.3.12.3.1沿线流量沿线流量SCNU612.32.3管段设计流量计算管段设计流量计算2.3.12.3.1沿线流量沿线流量则每一计算管段沿线流量记作qy为：SCNU622.32.3管段设计流量计算管段设计流量计算2.3.12.3.1沿线流量沿线流量2.面积比流量假定沿线流量均匀分布在整个供水面积上。管线单位面积上的配水流量，称为面积比流量，记作qA。则每一计算管段则每一计算管段沿线流量沿线流量记作记作q qy y为：为：SCNU63注意：注意：1 1）面积比流量考虑了沿线供水面积（人数）多少对管线配水的影响，计算结果）面积比流量考虑了沿线供水面积（人数）多少对管线配水的影响，计算结
28、果更接近实际配水情况，但计算较麻烦。当供水区域的干管分布比较均匀时，更接近实际配水情况，但计算较麻烦。当供水区域的干管分布比较均匀时，二者相差很小。这时，用长度比流量较好。二者相差很小。这时，用长度比流量较好。2 2）当供水区域内各区卫生设备或人口密度相差较大时，各区的比流量应分别计）当供水区域内各区卫生设备或人口密度相差较大时，各区的比流量应分别计算。算。3 3）同一管网，比流量的大小随用水量变化而变化。各种工况下需分别计算。）同一管网，比流量的大小随用水量变化而变化。各种工况下需分别计算。SCNU642.32.3管段设计流量计算管段设计流量计算2.3.22.3.2节点流量节点流量管网中任一
29、管段的流量沿线流量qy：变化的转输流量qzs：不变总量变化，难以确定管径和水头损失简化化渐变流为均匀流，以变化的沿线流量折算为管段两端的节点流量节点流量折算流量qif=qzs+qi=qzs+qy=qzs+0.5qySCNU为简化计算，假定用水量均匀分布，并且用户从管道节点处取水。SCNU管段中的流量为Qqt+1/2qL节点流量：由沿线流量计算得出的，假定从节点被用户从管段取用的水流量。集中于节点的流量为该相连的所有管段的沿线流量的总和的一半，并考虑加上集中流量。qL1qL2qL3qL4qnSCNU管段计算流量把沿线流量转换为节点流量后，每条管段所通过的流量，即为其计算流量。对于树状管网，管段上
30、的流量为其后所有节点流量与集中流量的和。120q3q6q2q4q1q5Q12=q2+q3+q4Q01=q1+q2+q3+q4+q5+q6SCNU682.32.3管段设计流量计算管段设计流量计算2.3.32.3.3管段的计算流量管段的计算流量 管网上各节点的流量包括有沿线流量折算的节点流量和大用户的集中流量。所有节点的流量总和便是二级泵送来的总流量。 单水源枝状管网每一管段的计算流量等于该管段后面所有节点流量和大用户及中水量之和，得出的各管段的通过流量为各管段的计算流量SCNU沿线流量：沿线流量：干管有效长度与比流量的乘积。干管有效长度与比流量的乘积。 l:l:管段配水管段配水长度，不一定等于度
31、，不一定等于实际管管长。无配水。无配水的的输水管，配水水管，配水长度度为零；零；单侧配水，配水，为实际管管长的一半。的一半。公园公园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坊街坊SCNU例例5-1 图图5-6所示管网，给水区的范围如虚线所示，所示管网，给水区的范围如虚线所示，比流量为比流量为qs，求各节点的流量。，求各节点的流量。SCNU因管段8-9单侧供水，求节点流量时，将管段配水长度按一半计算。解解: 以节点以节点3、5、8、9为例，节点流量如下：为例，节点流量如下：SCNU例例： 某城镇给水环状网布置如图所示，全城最高日某城镇给水环状网布置如图所示，全城最高日最高时总用
32、水量最高时总用水量315m3/h，其中包括工厂用水量，其中包括工厂用水量50m3/h，管段，管段68和和89均只在单侧有用户。计算最均只在单侧有用户。计算最高日最高时单位管长比流量、沿线流量和节点流量。高日最高时单位管长比流量、沿线流量和节点流量。14295水厂7863工厂880640710540520620520560580920890SCNU解：解： 工厂的集中流量作为在其附近的节点工厂的集中流量作为在其附近的节点4配出。管配出。管段段68和和89均只在单侧有用户。各管段配水长度均只在单侧有用户。各管段配水长度如表所示。如表所示。 全部配水干管总计算长度为全部配水干管总计算长度为6690m
33、，该管网最高日，该管网最高日最高时的总用水量为：最高时的总用水量为： Q-q=(315-50) 1000/3600=73.6(L/s) 管长比流量管长比流量qs为：为： Qs=73.6/6690=0.011(L/s.m)SCNU表5-1 某城镇管网各管段最高日最高时沿线流量管段编号管段长度(m)管段计算长度(m)沿线流量(L/s)水厂36201-24904905.391-48808809.682-58908909.794-55205205.722-35305305.833-692092010.135-65405405.944-76406407.046-85805800.53.197-87107
34、107.818-95605600.53.08合计669073.60SCNU节点编号连接管段编号连接管段沿线流量之和(L/s)节点流量（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,水厂-35.83+10.13+0=15.967.9841-4,4-5,4-79.68+5.72+7.04=22.4411.2213.89表5-2 某城镇管网最高日最高时各节点流量1427.5495水厂7863工厂（13.89）10.7210.517.989.6311.227.421.54880640710540
35、520620520560580920890SCNU流量分配遵循原则：流量分配遵循原则：(1)(1)从水源或多个水源出发进行管段设计流量计算，按水从水源或多个水源出发进行管段设计流量计算，按水流流沿最短线路流向节点沿最短线路流向节点的原则拟定水流方向；的原则拟定水流方向； (2)(2)当向两个或两个以上方向分配设计流量时，要向当向两个或两个以上方向分配设计流量时，要向主要主要供水方向或大用户用水分配较大的流量供水方向或大用户用水分配较大的流量，向次要用户分，向次要用户分配较少的流量；配较少的流量；(3)(3)顺主要供水方向延伸的几条顺主要供水方向延伸的几条平行干管所分配的计算流平行干管所分配的计
36、算流量应大致接近量应大致接近；(4)(4)每一节点满足进、出流量平衡。每一节点满足进、出流量平衡。SCNU772.42.4管径计算管径计算管径计算公式：式中 q为管段流量，m3/s；v为管内流速，m/s。 由上式可知，管径不但和管段流量有关，而且还与流速有关。因此，确定管径时必须先选定流速。 为了防止管网因水锤现象而损坏，在技术上最大设计流速限定在2.53.0m/s范围内；在输送浑浊的原水时，为了避免水中悬浮物质在水管内沉积，最低流速通常应大于0.60m/sSCNU流速的确定管中流速越小，则管径越大（建设费用高），管中水头损失越小，水泵扬程与耗电越小（运行费用低）；管中流速越大，则管径越小建设
37、费用高），管中水头损失越大，水泵扬程与耗电越大（运行费用低）。总费用G+tyt年的运行费用ty建造费用费用G流速v经济流速ve费用SCNU792.42.4管径计算管径计算v（0.6-3.0 m/s）选择 管网造价 经营管理费经济流速管径/mm平均经济流速ve / （m/s）D=100-4000.60.9D4000.91.4SCNU80在使用各地区提供的经济流速或按平均经济流速确定管网管径时，需考虑以下原则：首先定出管网所采用的最小管径（由消防流量确定），按e确定的管径小于最小管径时，一律采用最小管径；连接管属于管网的构造管，应注重安全可靠性，其管径应由管网构造来确定，即按与它连接的次要干管管径
38、相当或小一号确定；一般对于大口径管道可按略高于平均经济流速来确定管径，对于较小口径的管道，可按略低于平均经济流速确定管径，特别是对确定水泵扬程影响较大的管段，适当降低流速，使管径放大一号，比较经济；管线造价（含管材价格、施工费用等）较高而电价相对较低时，取较大的经济流速，反之取较小的经济流速。以上是指水泵供水时的经济管径确定方法，在求经济管径时，考虑了抽水所需的电费。重力供水时，由于水源水位高于给水区所需水压，两者的标高差H可使水在管内重力流动。此时，各管段的经济管径应按输水管和管网通过设计流量时，供水起点至控制点的水头损失总和等于或略小于可利用的水头来确定。SCNUSCNU在确定了流速之后，
39、即可由下式计算出管径SCNUSCNUSCNUSCNUSCNU几何高差 给水系统的水压关系泵扬程 自由水压 管道埋深 0 0 总水头 基准线 用户接水处 地面 水头损失 水泵扬程中包括管道水泵扬程中包括管道 水头损失、用户自由水头损失、用户自由 水压和几何高差水压和几何高差管道(管网) SCNU水力计算我国关于给水管网中水头的相关规定：城市给水工程规划规定GB50282-984.0.5.城市配水管网的供水水压宜满足用户接管点处服务水头28米的要求。室外给水设计规范第2.0.3.条当按建筑层数确定生活饮用水管网上的最小服务水头时：一层为10米，二层为12米，二层以上每增高一层增加4米。SCNU管段
40、沿程水头损失 SCNUSCNUSCNUSCNU给水管材和附属设施给水管材给水管网属于城市地下永久性隐蔽工程设施,要求有很高的安全可靠性。给水管网是由众多水管联接而成,水管为工厂现成品,运到施工现场后进行埋管和接头。水管性能要求有承受内外荷载的强度,一定的水密性,内壁光滑,寿命长,价格便宜,运输安装方便,并有一定抗侵蚀性,目前常用的给水管材有下列几种:SCNU灰铸铁管灰铸铁管具有经久耐用、耐腐蚀性强、使用寿命长的优点,但质地较脆,不耐振动和弯折,重量大。灰铸铁管是以往使用最广的管材,主要用在DN801000的地方。球墨铸铁管球墨铸铁管强度高,耐腐蚀,使用寿命长,安装施工方便,能适用于各种场合,如
41、高压、重载、地基不良、振动等条件,并较适合于大、中口径管道。SCNU钢管钢管有较好的机械强度,耐高压,耐振动,重量较轻,单管长度大,接口方便,有强的适应性,但耐腐蚀性差,防腐造价高。钢筋混凝土管钢筋混凝土管防腐能力强,不需任何防腐处理,有较好的抗渗性和耐久性,但水管重量大、质地脆、装卸和搬运不便。SCNU96【例题例题】某城市最高时总用水量为某城市最高时总用水量为260L/s260L/s，其中集中供应的工业用水量，其中集中供应的工业用水量120 120 L/sL/s（分别在节点（分别在节点2 2、3 3、4 4集中出流集中出流40 L/s40 L/s）。各管段长度（单位为）。各管段长度（单位为
42、m m）和）和节点编号见图。管段节点编号见图。管段1-51-5、2-32-3、3-43-4为一侧供水，其余为双侧供水。试求：为一侧供水，其余为双侧供水。试求：（1 1）比流量；（）比流量；（2 2）各管段的沿线流量；（）各管段的沿线流量；（3 3）各节点流量。）各节点流量。居住区居住区居住区工厂工厂居住区Q=260L/s6007.958008008006006006003421657500绿地居住区SCNU97解解解解：1 1 1 1配水干管计算总长度配水干管计算总长度配水干管计算总长度配水干管计算总长度2 2 2 2配水干管比流配水干管比流配水干管比流配水干管比流量量量量SCNU98 3 3
43、沿线流量：沿线流量： 管段编号管段编号管段管段计算算总长度度 （m） 比比 流流 量量 (L/s.m) 沿沿 线 流流 量量 (L/s) 1-2 2-3 3-4 1-5 3-5 4-6 5-6 6-7 800 0.5 5600=300600=300 0.5 5600=300600=300 0.5 5600=300600=300 800 800 800 800 600 600 500 500 0.03182 25.45 9.55 9.55 9.55 25.45 25.45 19.09 15.91 合合 计 4400 140.00各各各各 管管管管 段段段段 沿沿沿沿 线线线线 流流流流 量量量量
44、 计计计计 算算算算 SCNU994 4节点流量计算：节点流量计算： 各各 管管 段段 节节 点点 流流 量量 计计 算算 节点点节点点连的管段的管段节 点点 流流 量量(L/s)(L/s)集集 中中 流流 量量(L/s)节点点总流量流量 (L/s)1 12 23 34 45 56 67 71-2 , 1-5 1-2 , 1-5 1-2 , 2-31-2 , 2-32-3 , 3-4 , 3-52-3 , 3-4 , 3-53-4 , 4-63-4 , 4-61-5 , 3-5 , 5-61-5 , 3-5 , 5-64-6 , 5-6 , 7-64-6 , 5-6 , 7-66-76-70.
45、5(25.45+9.55)=17.500.5(25.45+9.55)=17.500.5(25.45+9.55)=17.500.5(25.45+9.55)=17.500.5(9.55+9.55+25.45)=22.280.5(9.55+9.55+25.45)=22.280.5(25.45+9.55)=17.500.5(25.45+9.55)=17.500.5(9.55+25.45+19.09)=27.050.5(9.55+25.45+19.09)=27.050.5(25.45+19.09+15.91)=30.220.5(25.45+19.09+15.91)=30.220.5(15.91)=7.9
46、50.5(15.91)=7.95 4040 40 40 40 40 17.5017.50 57.50 57.50 62.28 62.28 57.50 57.50 27.05 27.05 30.22 30.22 7.95 7.95合合计140.00140.00120.00120.00260.00260.00SCNU1002.32.3管段设计流量计算管段设计流量计算2.3.22.3.2节点流量节点流量管网上各节点的流量包括由沿线流量折算的节点流量和大用户的集中流量。验证流量平衡Q=Qi+qi管网总流量Q大用户最高时集中流量QiL/S(qzs)小用户沿线流量qy L/S长度比流量qs L/s.m面积
47、比流量qA L/s.m2节点流量qi（折算系数0.5）折算流量qifSCNU1012.52.5枝状管网的水力计算枝状管网的水力计算计算步骤：根据题意计算各管段管网长度、比流量、沿线流量、节点流量找出控制点，确定对供水经济性影响最大的干管、支管绘制干管水力计算表，并计算绘制支管水力计算表，并计算节点地形标高m管段编号管段长度m流量L/S管径mm1000im流速m/s水头损失m水压标高m自由水压m节点地形标高m管段编号管段长度m流量L/S允许1000im管径mm实际1000im水头损失m水压标高m自由水压m确定水塔高度和泵的扬程SCNU1022.52.5枝状管网的水力计算枝状管网的水力计算管段起点
48、水压标高减去终端水压标高等于管段水头损失；节点的自由水压与地形标高的和为节点的水压标高SCNU1032.52.5输水管设计输水管设计 原水输水管（渠）清水输水管 只起水的输送作用，不向两边配水的管道SCNU104 输水管：不间断供水 原水输水管设计流量应按最高日平均时供水量与水厂自用水量之和确定，远距离输水时还应考虑管网遗失水量 清水输水管设计流量无调节构筑物时应按照最高日最高时用水量确定；有调节构筑物时应按照最高日最高时供水量减去调节构筑物每小时的供水量输水管的形式压力输水管渠无压输水管渠加压与重力相结合的输水管渠明渠2.72.7输水管水力计算输水管水力计算SCNU1052.72.7输水管水
49、力计算输水管水力计算输水管计算的任务确定输水管的条数确定设计流量确定管径和经济流速计算水头损失n当m为下列值时的R值0123420.50.630.710.760.7930.670.780.840.870.8940.750.850.890.910.93重力供水时R事故时允许流量降落比SCNU1062.52.5输水管设计输水管设计 压力供水网前水塔网后水塔S每一管段的摩阻Sp泵站内部管线的摩阻Sd两条输水管的当量摩阻Sc管网起点至控制点间的管路总摩阻S1事故输水管的摩阻R事故时允许流量降落比SCNU1072.92.9给水管道的敷设给水管道的敷设 2.9.12.9.1管道埋深深度管道埋深深度覆土厚度
50、：管道外壁顶部到地面的距离埋深深度：管道内壁底部到地面的距离非冻地区管道覆土厚度外部荷载管道强度管道交叉情况土壤地基金属管道：0.7m非金属管道：1.01.2m冰冻地区管径 mm管底在冰冻线以下的最小距离 mm300D+200300-6000.75D6000.5DSCNU1082.92.9给水管道的敷设给水管道的敷设 2.9.32.9.3水压试验水压试验水压试验：给水管道的验收，分为强度试验和严密性试验水压试验前要求：管道基础合格，回填土不小于0.5m，试验管段长度不大于1km充水打压保压（10min） 管道、附件、接口无破损和严重渗漏强度合格强度试验步骤：严密性试验步骤：管道直径不大于400
51、mm，保压压力降不大于49Pa，合格架空、明装、地沟内管道，保压压力降不大于49Pa且无破损，合格SCNU1092.92.9给水管道工程图给水管道工程图 工程图带状平面图道路中心线及折点坐标管道代号、与道路中心线、建筑物的相对距离、间距、管距、管道转弯处坐标等与其他管道的关系材料明细、图样说明纵断面图位置、编号地面标高管道中心标高管道坡向、坡度、水平距离管道直径、管材地段名称及管道基础形式大样图SCNU3.泵站扬程与水塔高度设计泵站扬程与水塔高度设计SCNU3 泵站扬程与水塔高度设计泵站扬程与水塔高度设计设计流量流量经济流速流速管径确定管径确定压降确定降确定控控制点确定制点确定泵站站扬程和水塔
52、高度确定程和水塔高度确定树枝状管网设计流量不会因管径选择不同而改变；环状网中，管径根据初次流量分配确定状网中，管径根据初次流量分配确定，管网流管网流量按管网水力特性量按管网水力特性进行分配行分配。SCNU设计工况水力分析设计工况水力分析 设计工况即最高日最高工况即最高日最高时用水工况。管段流量和用水工况。管段流量和节点水点水头最大，用于确定最大，用于确定泵站站扬程和水塔高度。程和水塔高度。水力分析：确定水力分析：确定设计工况工况时管道流量、管内流管道流量、管内流速、管道速、管道压降、降、节点水点水头和自由水和自由水压。水力分析前需水力分析前需进行行预处理理1）泵站所在的管段站所在的管段暂时删除
53、除水力分析前提：水力特性必水力分析前提：水力特性必须已知。已知。泵站水力特性未知，站水力特性未知，泵站站设计流量合并到与之相流量合并到与之相关关联的的节点中。点中。SCNU（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）198765432Q7Q3Q2Q1Q4Q5Q6Q8q1,h1q6,h6q5,h5q2,h2q3,h3q7,h7q8,h8q9,h9q4,h4节点（7）为清水池，管段1上设有泵站，将管段1删除，其流量合并到节点（7）和（1）：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）98765432Q7+q1Q3Q2Q1-q1Q4Q5Q6Q8q6,h6q5,h5q2,h2q3,h3q7,h
54、7q8,h8q9,h9q4,h4SCNU2）假设控制点）假设控制点 水力分析前提，管网中必水力分析前提，管网中必须有一个定有一个定压节点。点。节点服点服务水水头：节点地面高程加上点地面高程加上节点点处用用户的的最低供水最低供水压力。力。规定：一定：一层楼楼10m，二，二层楼楼12m，以后每增一，以后每增一层，压力增加力增加4m。控制点控制点：给水管网中水管网中压力最力最难满足的足的节点，其点，其节点水点水头可作可作为定定压节点。点。SCNU控制点的选择控制点的选择一般离一般离泵站最站最远，地，地势最高的最高的节点点为控制点。控制点。可先随意假定，水力分析完成后，通可先随意假定，水力分析完成后，
55、通过节点自由点自由水水压比比较，找到真正的控制点。，找到真正的控制点。SCNU例例3.1 某给水管网如图所示，水源、泵站和水塔位置标于图中，某给水管网如图所示，水源、泵站和水塔位置标于图中，节点设计流量、管段长度、管段设计流量等数据也标注于图中，节点设计流量、管段长度、管段设计流量等数据也标注于图中，节点地面标高及自由水压要求见表。节点地面标高及自由水压要求见表。1）设计管段直径；）设计管段直径；2）进行设计工况水力分析；）进行设计工况水力分析；3）确定控制点。）确定控制点。（2）（3）（4）（6）（7）（8） H1=12.00（1）清水池）清水池水塔（水塔（5）132094908590736
56、065427035502650-194.3520.7751.1714.5535.0382.3327.65-37.15-194.3532.4689.989.96.2722.6354.875.0037.15泵站泵站管网设计工况水力分析管网设计工况水力分析SCNU节点编号12345678地面标高(m)13.618.819.12232.218.317.317.5要求自由水压(m)/24.02824/282824服务水头(m)/42.847.146/46.345.341.5给水管网设计节点数据解解 1）管段直径设计）管段直径设计（如下表）（如下表）经济流速选择考虑管段编号123456789设计流量(L/
57、s)194.3589.96.2737.1589.932.4622.6354.875经济流速(m/s)110.20.8110.70.90.6计算管径(mm)352338/172338203203279103设计管径(mm)300*2300200200*2300200200300100给水管网设计数据SCNU2）设计工况水力分析）设计工况水力分析将管段1暂时删除，管段流量并到节点（2）上的Q2=-194.35+14.55=-179.8（L/s）假定节点（8）为控制点水头损失采用海曾-威廉公式CW=110管段或节点编号23456789管段流量(L/s)81.088.7737.1598.7221.14
58、25.1363.692.5管内流速(m/s)1.150.280.591.40.670.80.90.32管段压降(m)3.860.380.752.821.241.762.240.97节点水头(m)47.5743.7143.2644.0444.7142.4741.5/地面标高（m）18.819.12232.218.317.317.5/自由水压（m）28.7724.6121.26/24.6125.1724/要求自由水压242824282824设计工况水力分析计算结果SCNU3）确定控制点）确定控制点节点编号12345678节点水头(m)/47.5743.7143.2644.0444.7142.474
59、1.5服务水头(m)/42.847.146/46.345.341.5供压差额（m）/-4.773.392.74/1.592.830节点水头调整(m)1250.6947.146.6547.448.145.8644.89自由水压(m)/32.162824.65/29.828.5627.39节点（3）、（4）、（6）、（7）压力无法满足服务水头要求，节点（3）和要求自由水压差值最大，所以控制点为节点（3），应根据节点（3）自由水压重新进行水力分析。控制点确定与节点水头调整SCNU泵站扬程设计泵站扬程设计完成设计工况水力分析后，泵站扬程可以根据所在管段的水力特性确定。泵站扬程计算公式：Hfi泵站所在管
60、段起端节点水头Hti终端节点水头hfi沿程水头损失hmi局部水头损失局部损失可忽略不计，上式也可写为：SCNU（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泵站泵站管网设计工况水力分析管网设计工况水力分析泵站扬程计算泵站扬程计算1SCNU例例3.2 采用例采用例6.5数据，节点（数据，节点（1）处为清水池，最低）处为清水池
61、，最低设计水位标高为设计水位标高为12m，试根据设计工况水力分析的结，试根据设计工况水力分析的结果，借果，借1上泵站的设计扬程并选泵。上泵站的设计扬程并选泵。解水泵扬程为（忽略局部水头损失）：SCNU考虑局部水头损失：水泵吸压水管道设计流速一般为1.22.0m/s，局部阻力系数可按5.08.0考虑，沿程水头损失忽略不计，泵站内部水头损失为：则水泵扬程应为：Hp=41.35+1.63，取43m；按2台水泵并联工作，单台水泵流量为：Qp=194.35/2=97.2(m/s)=349.8（t/h)，取350t/h。查水泵样本，选型。SCNU（2）（3）（4）（6）（7）（8） H1=12.00（1）
62、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泵站泵站管网设计工况水力分析管网设计工况水力分析泵站扬程计算泵站扬程计算2SCNU（1）管网定线（2）计算干管的总长度（3）计算干管的比流量（4）计算干管的沿线流量（5）计算干管的节点流量（6）定出各管段的计算流量 树状网：管段流量等于其后管段各节点流量和 环状网：根据一定原则先人为拟定总结：给水管网设计和计算的步骤SCNU（7）根据计
63、算流量和经济流速，选取各管段的管径（8）根据流量和管径计算各管段压降（9）确定控制点，根据管道压降求出各节点水头和自由水压。树状网：根据流量直径计算压降。环状网：若各环内水头损失代数和（闭合差）超过规定值，进行水力平差，对流量进行调整，使各个环的闭合差达到规定的允许范围内。（6）（9）列水力分析计算表（10）确定水泵扬程和水塔高度SCNU 某城市供水区用水人口某城市供水区用水人口5 5万人，最高日用万人，最高日用水量定水量定额为额为150150/(/(人人) )，要求最小服务水头为，要求最小服务水头为1616。节点接某工厂，工业用水量为节点接某工厂，工业用水量为4004003 3/ /，两班制
64、，两班制，均匀使用。城市地均匀使用。城市地形平坦，地面标高为形平坦，地面标高为5.OO5.OO。水泵水泵水塔水塔012348567250450300600230190205650150练习1 树枝网水力计算SCNU1 1总用水量用水量 设计最高日生活用水量：设计最高日生活用水量： 50000500000.150.157500m7500m3 3/d/d86.81L/s 86.81L/s 工业用水量：工业用水量： 400400161625m25m3 3/h/h6.94L/s 6.94L/s 总水量为：总水量为： QQ86.8186.816.946.9493.75L/s 93.75L/s 2 2管管
65、线总长度：度：LL2425m2425m，其中水塔，其中水塔到节点到节点0 0的管段两侧无用户不计入。的管段两侧无用户不计入。 3 3比流量：比流量： (93.75(93.756.94)6.94)242524250.0358L/s0.0358L/sSCNU4沿线流量：沿线流量：管段管段管段长度（管段长度（m）沿线流量（沿线流量（L/s）01 12 23 14 48 45 56 67300 150 250 450 650 230 190 2053000.035810.74 1500.03585.37 2500.03588.95 4500.035816.11 6500.035823.27 2300.
66、03588.23 1900.03586.80 2050.03587.34合计合计242586.81SCNU5节点流量：节点流量：节点节点节点流量（节点流量（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)23.80 0.5(8.23+6.80)7.52 0.5(6.80+7.34)7.07 0.57.343.67 0.523.2711.63合计合计86.81SCNU93.7588.3860.6311.634.4811
67、.643.6710.7418.26水泵水泵水塔水塔0123485672504503006002301902056501503.6711.634.487.1623.80+6.947.077.5216.115.37SCNU6干管水力计算：干管水力计算：管段管段流量流量（L/s）流速流速（m/s）管径管径（mm）水头损失水头损失（m）水塔水塔0 01 14 4893.75 88.38 60.63 11.630.75 0.70 0.86 0.66400 400 300 1001.27 0.56 1.75 3.95 h7.53 选定节点选定节点8为控制点，按经济流速确定为控制点，按经济流速确定管径管径（
68、可以先确定管径，核算流速是否在（可以先确定管径，核算流速是否在经济流速范围内）。经济流速范围内）。SCNU7支管水力计算：支管水力计算：管段管段 起端水位起端水位（m）终端水位终端水位（m）允许水头损失允许水头损失（m）管长管长（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) 管径管径(mm) 水力坡度水力坡度水头损失水头损失(m)12 23 45 56 6711.64 4.48 18.26 10.74 3.67150(100) 100 200(150) 150 1000
69、.00617 0.00829 0.00337 0.00631 0.005811.85(16.8) 2.07 0.64(3.46) 1.45 1.19SCNU8确定水塔高度确定水塔高度水泵扬程：需要根据水塔的水深、吸水井最低水位水泵扬程：需要根据水塔的水深、吸水井最低水位标高、水泵吸水管路和压水管水头损失计算确定。标高、水泵吸水管路和压水管水头损失计算确定。水泵水泵水塔水塔012348567250450300600230190205650150SCNU练习2 树枝网水力计算已知树状网各管段长度，各节点流量和高程，设水厂供水水压按满足3层楼用水考虑，应满足自由水头He16m。水厂二级泵站泵轴高程Z
70、p为42.08m，水泵吸程（吸水高度Hs吸水管水头损失hs）为4.0m，求二级水泵扬程。17654325.66805.416.66.215.85.311.1600710620580640520水厂图5-13 某树枝网节点流量、管段长度SCNU节点编号地面高程(m)节点编号地面高程(m)142.95543.24243.81643.94343.88744.17444.69表5-6 某树枝网各节点地表高程7SCNU解（1）管网定线（已知）（2）计算干管的总长度（略）（3）计算干管的比流量（略）（4）计算干管的沿线流量（略）（5）计算干管的节点流量（已知）（6）定出各管段的计算流量（7）根据计算流量和
71、经济流速，选取各管段的管径（8）根据流量和管径计算各管段压降（9）确定4为控制点，根据管道压降求出各节点水头和自由水压。 （6）-（9）见水力计算表SCNU管段或节点编号1234567管段流量(L/s)6649.328.26.25.65.35.4管径管内流速(m/s)0.931.010.910.8-管段压降(m)3.164.263.8910.58-节点水头(m)79.4275.1671.2716+44.69-地面标高（m）42.9543.8143.8844.69-自由水压（m）36.4731.3527.3916-设计工况水力分析计算结果设计工况水力分析计算结果节点（4）水头=16+44.69节
72、点（3）水头=16+44.69+10.58=71.27自由水压=71.27-43.88=27.39（10）二级泵站水泵扬程 79.42-42.08 3.16+4.0 44.5（m)SCNU已知某城镇给水管网最高用水时流量Qh=200L/s。各节点流量、各管段长度见附图，单位分别为：米，升/秒。经济管径可参考表1选取。试列表计算各管段的管径和流量。（只要求算到第二次分配各管段的流量，即可结束计算）。1350l/s24表1 界限流量表200l/s60l/s30l/s60l/s管径（mm)100150200250300350计算流量（l/s)5.85.817.517.5313148.548.5717
73、1111练习3 环状管网水力计算SCNU答：因为分配初始流量有无数各方案，所以该题要求能正确分配初始流量，确定管径，计算各管段水头损失，环闭合差和环校正流量，能正确调整各管段的流量。以下为一个例子：1350l/s24200l/s60l/s30l/s60l/s7030803010SCNU环号管段管长(m)管径(mm)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=2.913.4940.287-
74、6.09112-3700200305.8720.19630+1=313-4600200-30-5.0330.168-30+1=-292-4400150-10-1.9590.196-10+1+6.09=-2.91-1.120.561.0SCNU3.4 管网设计校核管网设计校核 给水管网按最高日最高水管网按最高日最高时设计，能，能满足一般供水足一般供水要求，但要求，但须对特殊工况特殊工况进行水力校核行水力校核两种校核方法：水两种校核方法：水头校核法，流量校核法。校核法，流量校核法。校核工况包括：校核工况包括：1）消防工况校核）消防工况校核2）水塔）水塔转输工况校核工况校核3）事故工况校核）事故工况
75、校核SCNU消防时消防时 根据城镇和各类建筑的规模，确定同根据城镇和各类建筑的规模，确定同一时间发生的火灾次数以及一次灭火用水一时间发生的火灾次数以及一次灭火用水量。按照满足最不利条件的原则，将着火量。按照满足最不利条件的原则，将着火点放在控制点及远离泵站的大用户处。发点放在控制点及远离泵站的大用户处。发生火灾时，所需自由水头较小，但由于水生火灾时，所需自由水头较小，但由于水头损失增大，水泵扬程不一定符合要求，头损失增大，水泵扬程不一定符合要求，必要时应增设消防水泵。必要时应增设消防水泵。SCNU最大转输时最大转输时 设置对置水塔的给水系统，在最大用设置对置水塔的给水系统，在最大用水小时由水泵
76、和水塔同时供水，水塔的高水小时由水泵和水塔同时供水，水塔的高度必定高于控制点的自由水头，当出现最度必定高于控制点的自由水头，当出现最大转输流量时，水泵必须能供水到水塔。大转输流量时，水泵必须能供水到水塔。 事故时事故时 管网中任一管段在检修过程中，系统管网中任一管段在检修过程中，系统的供水量都不应小于最高用水时的的供水量都不应小于最高用水时的70%。SCNU二泵站供水曲线二泵站供水曲线用水曲线用水曲线0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24最大用水小时最大用水小时最大转输小时最大转输小时SCNU校核条件：校核条件： 消防时消防时节点流量等于最大用水小时节节点流量等于最大用水小时节点流量加消防流量；水泵扬程满足最不利点流量加消防流量；水泵扬程满足最不利消火栓处水压消火栓处水压10mH2O； 最大转输时最大转输时节点流量等于最大转输小节点流量等于最大转输小时用水量与最大小时用水量之比乘以最大时用水量与最大小时用水量之比乘以最大小时节点流量；水泵扬程满足水塔最高水小时节点流量；水泵扬程满足水塔最高水位；位； 事故时事故时节点流量等于节点流量等于70最大小时节最大小时节点流量；水泵扬程满足最小服务水头。点流量；水泵扬程满足最小服务水头。
