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1、第第6 6章章 给水管网工程设计给水管网工程设计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第一类课题第二类课题已知条件 管网定线图、设计流量 管网定线图、设计流量、管径管径 拟定内容 节点流量Qi、管段流量qij节点流量Qi、管段流量qij计算内容 Dij、hij、hijhij、hij最终目的 Dij、Ht、Hp复核最高时确定的水泵能否满足其他工况时Q、H的要求6 6 6 61 1 1 1 设计用水量及其调节计算设计用水量及其调节计算设计用水量及其调节计算设计用水量及其调节计算6 6 6 61 1 1 11 1 1 1 最高日设计
2、用水量最高日设计用水量最高日设计用水量最高日设计用水量1 1 1 1最高日设计用水量定额最高日设计用水量定额最高日设计用水量定额最高日设计用水量定额1 1 1 1居民生活用水居民生活用水居民生活用水居民生活用水 居民生活用水定额和综合生活用水定额包括居民生活用水定额和综合生活用水定额包括居民生活用水定额和综合生活用水定额包括居民生活用水定额和综合生活用水定额包括公共设施生活用水量见公共设施生活用水量见公共设施生活用水量见公共设施生活用水量见? ? ? ?室外给水设计标准室外给水设计标准室外给水设计标准室外给水设计标准? ? ? ?2 2 2 2工业企业工业企业工业企业工业企业 1 1 1 12
3、)2)2)2)3消防用水：按?建筑设计防火标准?执行 4其他用水 1浇洒道路：12 L/m2 次，每日232绿化：1.54 L/m2 d2最高日设计用水量计算Qd1 1 1 1城市最高日综合生活用水量包括公共设施城市最高日综合生活用水量包括公共设施城市最高日综合生活用水量包括公共设施城市最高日综合生活用水量包括公共设施 生活用水量生活用水量生活用水量生活用水量2工业企业生产用水量3 3 3 3工业企业职工生活用水和淋浴用水量工业企业职工生活用水和淋浴用水量工业企业职工生活用水和淋浴用水量工业企业职工生活用水和淋浴用水量 4浇洒道路和绿化用水量最高日设计用水量最高日设计用水量5未预见水量和管网漏
4、失量3消防用水量校核时使用6 61 12 2 设计用水量变化及其调节计算设计用水量变化及其调节计算1 1 1 1设计用水量变化规律确实定设计用水量变化规律确实定设计用水量变化规律确实定设计用水量变化规律确实定 可用变化系数粗略或变化曲线比较精确。可用变化系数粗略或变化曲线比较精确。可用变化系数粗略或变化曲线比较精确。可用变化系数粗略或变化曲线比较精确。无详细资料时，可供参考。无详细资料时，可供参考。无详细资料时，可供参考。无详细资料时，可供参考。1 1 1 1最高日城市综合用水的时变化系数最高日城市综合用水的时变化系数最高日城市综合用水的时变化系数最高日城市综合用水的时变化系数KhKhKhKh
5、宜采用宜采用宜采用宜采用 1.3 1.3 1.3 1.31.61.61.61.6，日变化系数，日变化系数，日变化系数，日变化系数Kd 1.1Kd 1.1Kd 1.1Kd 1.11.51.51.51.5；2 2 2 2工业企业职工生活用水时变化系数为工业企业职工生活用水时变化系数为工业企业职工生活用水时变化系数为工业企业职工生活用水时变化系数为2.52.52.52.53.03.03.03.0。3 3 3 3工业生产用水可均匀分配。工业生产用水可均匀分配。工业生产用水可均匀分配。工业生产用水可均匀分配。2 2 2 2调节容积计算调节容积计算调节容积计算调节容积计算1 1 1 1请水池的容积请水池的
6、容积请水池的容积请水池的容积2水塔的容积6 62 2 设计流量分配与管径设计设计流量分配与管径设计6 62 21 1 节点流量分配计算节点流量分配计算1 1 1 1沿线流量沿线流量沿线流量沿线流量 是指沿线分配给用户的流量。是指沿线分配给用户的流量。是指沿线分配给用户的流量。是指沿线分配给用户的流量。 管网配水情况比较复杂，顶峰流量各异。计算管网配水情况比较复杂，顶峰流量各异。计算管网配水情况比较复杂，顶峰流量各异。计算管网配水情况比较复杂，顶峰流量各异。计算时加以简化。比流量法，假定小用水户的流量沿时加以简化。比流量法，假定小用水户的流量沿时加以简化。比流量法，假定小用水户的流量沿时加以简化
7、。比流量法，假定小用水户的流量沿线均匀分布。线均匀分布。线均匀分布。线均匀分布。1 1 1 1长度比流量长度比流量长度比流量长度比流量 假定水量沿管网长度均匀流出。管线单位长假定水量沿管网长度均匀流出。管线单位长假定水量沿管网长度均匀流出。管线单位长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，记作度上的配水流量，称为长度比流量，记作度上的配水流量，称为长度比流量，记作度上的配水流量，称为长度比流量，记作qcbqcbqcbqcb。 那么每一计算管段沿线流量记作qy为：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qmb
8、。 那么每一计算管段沿线流量记作那么每一计算管段沿线流量记作那么每一计算管段沿线流量记作那么每一计算管段沿线流量记作qyqyqyqy为：为：为：为： 每一管段所负担的供水面积可按分角线法和对角每一管段所负担的供水面积可按分角线法和对角每一管段所负担的供水面积可按分角线法和对角每一管段所负担的供水面积可按分角线法和对角线法划分。线法划分。线法划分。线法划分。注意：注意：注意：注意：1 1 1 1面积比流量考虑了沿线供水面积人数多少面积比流量考虑了沿线供水面积人数多少面积比流量考虑了沿线供水面积人数多少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，计算结果更接近实际配水对管线配水的影响，计
9、算结果更接近实际配水对管线配水的影响，计算结果更接近实际配水对管线配水的影响，计算结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情况，但计算较麻烦。当供水区域的干管分布情况，但计算较麻烦。当供水区域的干管分布情况，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，用长度比比较均匀时，二者相差很小。这时，用长度比比较均匀时，二者相差很小。这时，用长度比比较均匀时，二者相差很小。这时，用长度比流量较好。流量较好。流量较好。流量较好。2 2 2 2当供水区域内各区卫生设备或人口密度相差较当供水区域内各区卫生设备或人口密度相差较当供水区域内各区卫生设备或人口密度相差较当供水
10、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。大时，各区的比流量应分别计算。大时，各区的比流量应分别计算。大时，各区的比流量应分别计算。3 3 3 3同一管网，比流量的大小随用水量变化而变化。同一管网，比流量的大小随用水量变化而变化。同一管网，比流量的大小随用水量变化而变化。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。各种工况下需分别计算。各种工况下需分别计算。各种工况下需分别计算。2 2 2 2节点流量节点流量节点流量节点流量1 1 1 1集中流量集中流量集中流量集中流量2 2 2 2沿线流量划成节点流量沿线流量划成节点流量沿线流量划成节点流量沿线流量划
11、成节点流量【例题】某城市最高时总用水量为【例题】某城市最高时总用水量为【例题】某城市最高时总用水量为【例题】某城市最高时总用水量为260L/s260L/s260L/s260L/s，其中集中，其中集中，其中集中，其中集中供给的工业用水量供给的工业用水量供给的工业用水量供给的工业用水量120 L/s120 L/s120 L/s120 L/s分别在节点分别在节点分别在节点分别在节点2 2 2 2、3 3 3 3、4 4 4 4集集集集中出流中出流中出流中出流40 L/s40 L/s40 L/s40 L/s。各管段长度单位为。各管段长度单位为。各管段长度单位为。各管段长度单位为m m m m和节点和节
12、点和节点和节点编号见图。管段编号见图。管段编号见图。管段编号见图。管段1-51-51-51-5、2-32-32-32-3、3-43-43-43-4为一侧供水，其余为一侧供水，其余为一侧供水，其余为一侧供水，其余为双侧供水。试求：为双侧供水。试求：为双侧供水。试求：为双侧供水。试求：1 1 1 1比流量；比流量；比流量；比流量；2 2 2 2各管段的各管段的各管段的各管段的沿线流量；沿线流量；沿线流量；沿线流量；3 3 3 3各节点流量。各节点流量。各节点流量。各节点流量。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
13、水干管比流配水干管比流配水干管比流量量量量 3沿线流量： 管段编号管段计算总长度 （m） 比 流 量 (L/s.m) 沿 线 流 量 (L/s) 1-2 2-3 3-4 1-5 3-5 4-6 5-6 6-7 800 0.5600=300 0.5600=300 0.5600=300 800 800 600 500 0.03182 25.45 9.55 9.55 9.55 25.45 25.45 19.09 15.91 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 计计计计 算算算算 4节点流量计算： 各各 管管 段段 节节 点点 流流 量量
14、 计计 算算 节点节点连的管段节 点 流 量(L/s)集 中 流 量(L/s)节点总流量 (L/s)12345671-2 , 1-5 1-2 , 2-32-3 , 3-4 , 3-53-4 , 4-61-5 , 3-5 , 5-64-6 , 5-6 , 7-66-70.5(25.45+9.55)=17.500.5(25.45+9.55)=17.500.5(9.55+9.55+25.45)=22.280.5(25.45+9.55)=17.500.5(9.55+25.45+19.09)=27.050.5(25.45+19.09+15.91)=30.220.5(15.91)=7.95 4040 40
15、 40 17.50 57.50 62.28 57.50 27.05 30.22 7.95合计140.00120.00260.006 62 22 2 管段设计流量分配管段设计流量分配目的：确定各管段中的流量，进而确定管段直径。目的：确定各管段中的流量，进而确定管段直径。目的：确定各管段中的流量，进而确定管段直径。目的：确定各管段中的流量，进而确定管段直径。流量分配要保持水流的连续性，每一节点必须满足流量分配要保持水流的连续性，每一节点必须满足流量分配要保持水流的连续性，每一节点必须满足流量分配要保持水流的连续性，每一节点必须满足节点流量的平衡条件：流入任一节点的流量等于流节点流量的平衡条件：流入
16、任一节点的流量等于流节点流量的平衡条件：流入任一节点的流量等于流节点流量的平衡条件：流入任一节点的流量等于流离该节点的流量，假设以流入为离该节点的流量，假设以流入为离该节点的流量，假设以流入为离该节点的流量，假设以流入为“一，流离为一，流离为一，流离为一，流离为“+“+“+“+，那么，那么，那么，那么Q=0Q=0Q=0Q=0。1. 1. 1. 1. 枝状网枝状网枝状网枝状网 水流方向唯一，流量分配唯一，任一管段的水流方向唯一，流量分配唯一，任一管段的水流方向唯一，流量分配唯一，任一管段的水流方向唯一，流量分配唯一，任一管段的流量等于以后所有节点流量总和。流量等于以后所有节点流量总和。流量等于以
17、后所有节点流量总和。流量等于以后所有节点流量总和。2. 环状网 流量分配有多种组合方案流量分配有多种组合方案流量分配有多种组合方案流量分配有多种组合方案根本原那么：满足供水可靠性前提下，兼顾经济性。根本原那么：满足供水可靠性前提下，兼顾经济性。根本原那么：满足供水可靠性前提下，兼顾经济性。根本原那么：满足供水可靠性前提下，兼顾经济性。方法和步骤：方法和步骤：方法和步骤：方法和步骤：确定控制点位置，管网主导流向；确定控制点位置，管网主导流向；确定控制点位置，管网主导流向；确定控制点位置，管网主导流向；参照主导流向拟定各管段水流方向，以最短距离供参照主导流向拟定各管段水流方向，以最短距离供参照主导
18、流向拟定各管段水流方向，以最短距离供参照主导流向拟定各管段水流方向，以最短距离供水到大用户或遥远地区；水到大用户或遥远地区；水到大用户或遥远地区；水到大用户或遥远地区；尽量使平行的主要干管分配相近的流量防止某些尽量使平行的主要干管分配相近的流量防止某些尽量使平行的主要干管分配相近的流量防止某些尽量使平行的主要干管分配相近的流量防止某些管段负荷过重，连接管要少分配流量，满足沿管段负荷过重，连接管要少分配流量，满足沿管段负荷过重，连接管要少分配流量，满足沿管段负荷过重，连接管要少分配流量，满足沿线配水为限主要作用是干管损坏时转输流量线配水为限主要作用是干管损坏时转输流量线配水为限主要作用是干管损坏
19、时转输流量线配水为限主要作用是干管损坏时转输流量各干管通过的流量沿主要流向逐渐减少，不要忽多各干管通过的流量沿主要流向逐渐减少，不要忽多各干管通过的流量沿主要流向逐渐减少，不要忽多各干管通过的流量沿主要流向逐渐减少，不要忽多忽少；忽少；忽少；忽少；可以起端开始或从末端，满足节点流量的平衡条件。可以起端开始或从末端，满足节点流量的平衡条件。可以起端开始或从末端，满足节点流量的平衡条件。可以起端开始或从末端，满足节点流量的平衡条件。此分配值是预分配，用来选择管径，真正值由平差此分配值是预分配，用来选择管径，真正值由平差此分配值是预分配，用来选择管径，真正值由平差此分配值是预分配，用来选择管径，真正值由平差结果定。结果定。结果定。结果定。
