管网水力计算说明

给排水管网水力计算方法在给排水工程中，水力计算是非常重要的环节，特别是在设计给排水管网时。

给排水管网的水力计算涉及到流量、压力、速度等多个参数，需要综合考虑。

本文将介绍给排水管网水力计算的方法和步骤。

1. 给排水管网的定义给排水管网是建筑物内或城市管道系统中，传输水、废水的管道和相关附件的总称。

它由供水管网和排水管网组成。

供水管网主要是将清水输送给用户，而排水管网则主要负责排出污水和废水。

2. 给排水管网水力计算的目的在给排水管网水力计算中，主要是要计算出管道内的流量、速度和压力等参数。

这些参数可以帮助我们评估管道的输送能力，确定合适的管道规格和数量，保证给排水系统的正常运行。

3. 给排水管网水力计算的方法给排水管网水力计算一般采用以下两种方法：3.1 简化方法简化方法是指在管道的水力计算中，忽略管道的一些细节，按照一定的模型进行简化。

这种方法适用于一些简单的给排水管网，如单管计算、梯级计算等。

3.2 完整计算方法完整计算方法是指在管道的水力计算中，考虑管道的各种细节因素，包括流体的黏度、管道的弯头、三通、泵站等，以及管道长度、直径等因素。

这种方法适用于复杂的给排水管网，如城市供水、排水系统等。

4. 给排水管网水力计算步骤在进行给排水管网水力计算时，需要遵循以下步骤：4.1 确定管道参数管道参数包括管道长度、直径、材质、壁厚等。

这些参数将影响到管道的流量和阻力。

因此，在进行水力计算之前，需要准确地确定这些参数。

4.2 计算流量流量是指单位时间内通过管道横截面的液体体积。

在给排水管网水力计算中，通常是根据需求流量来计算，因此需要首先确定需求流量。

在确定需求流量后，可以根据流量公式计算出流量大小。

4.3 确定管道阻力管道阻力是指管道内液体流动时，流体与管道壁之间产生的阻力。

在给排水管网水力计算中，需要根据管道直径、材质和流量等参数来计算管道的阻力。

4.4 计算管道压力管道压力是指管道中液体的压强大小。

热水管网的水力计算是在完成热水供应系统布置，绘出热水管网系统图及选定加热设备后进行的。

水力计算的目的是：计算第一循环管网（热媒管网）的管径和相应的水头损失；计算第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒流量、循环流量、管径和水头损失；确定循环方式，选用热水管网所需的各种设备及附件，如循环水泵、疏水器、膨胀设施等。

第一循环管网的水力计算：1.热媒为热水：以热水为热媒时，热媒流量G按公式（8-8）计算。

热媒循环管路中的配、回水管道，其管径应根据热媒流量G、热水管道允许流速，通过查热水管道水力计算表确定，并据此计算出管路的总水头损失Hh。

热水管道的流速，宜按表8-45选用。

当锅炉与水加热器或贮水器连接时，如图8-12所示：热媒管网的热水自然循环压力值Hzr按式（8-35）计算：式中：Hzr—热水自然循环压力，Pa；Δh—锅炉中心与水加热器内盘管中心或贮水器中心垂直高度，m；ｐ1—锅炉出水的密度，kg/m3；ｐ2—水加热器或贮水器的出水密度，kg/m3。

当Hzr＞Hh时，可形成自然循环，为保证运行可靠一般要求（8-36）：当Hzr不满足上式的要求时，则应采用机械循环方式，依靠循环水泵强制循环。

循环水泵的流量和扬程应比理论计算值略大一些，以确保可靠循环。

2.热媒为高压蒸汽：以高压蒸汽为热媒时，热媒流量G按公式（8-6）或（8-7）确定。

热媒蒸汽管道一般按管道的允许流速和相应的比压降确定管径和水头损失。

高压蒸汽管道的常用流速见表8-13。

确定热媒蒸汽管道管径后，还应合理确定凝水管管径。

第二循环管网的水力计算：1.配水管网的水力计算配水管网水力计算的目的主要是根据各配水管段的设计秒流量和允许流速值来确定配水管网的管径，并计算其水头损失值。

（1）热水配水管网的设计秒流量可按生活给水（冷水系统）设计秒流量公式计算。

（2）卫生器具热水给水额定流量、当量、支管管径和最低工作压力同给水规定。

（3）热水管道的流速，宜按表8-12选用。

排⽔管⽹的⽔⼒计算第5章建筑内部排⽔系统5.2排⽔管⽹的⽔⼒计算1. 设计规定为保证管道系统有良好的⽔⼒条件，稳定管内⽓压，防⽌⽔封破坏，保证良好的室内环境卫⽣，在设计计算横⽀管和横⼲管时，须满⾜下列规定：⑴最⼤设计充满度建筑内部排⽔横管按⾮满流设计，以便使污废⽔释放出的⽓体能⾃由流动排⼊⼤⽓，调节排⽔管道系统内的压⼒，接纳意外的⾼峰流量。

建筑内部排⽔横管的最⼤设计充满度见表5-3。

排⽔横管最⼤设计充满度表5-3⑵管道坡度污⽔中含有固体杂质，如果管道坡度过⼩，污⽔的流速慢，固体杂物会在管内沉淀淤积，减⼩过⽔断⾯积，造成排⽔不畅或堵塞管道，为此对管道坡度作了规定。

建筑内部⽣活排⽔管道的坡度有通⽤坡度和最⼩坡度两种，见表5-4。

通⽤坡度是指正常条件下应予保证的坡度；最⼩坡度为必须保证的坡度。

⼀般情况下应采⽤通⽤坡度，当横管过长或建筑空间受限制时，可采⽤最⼩坡度。

标准的塑料排⽔管件（三通、弯头）的夹⾓为91.5°，所以，塑料排⽔横管的通⽤坡度均为0.026。

⽣活污⽔排⽔横管的通⽤坡度和最⼩坡度表5-4⼯业废⽔的⽔质与⽣活污⽔不同，其排⽔横管的通⽤坡度和最⼩坡度见表5-5。

⼯业废⽔排⽔管道通⽤坡度和最⼩坡度表5-5⑶最⼩管径为了排⽔通畅，防⽌管道堵塞，保障室内环境卫⽣，规定了建筑内部排⽔管的最⼩管径为50mm。

医院、厨房、浴室以及⼤便器排放的污⽔⽔质特殊，其最⼩管径应⼤于50mm。

医院洗涤盆和污⽔盆内往往有⼀些棉花球、纱布、玻璃渣和⽵签等杂物落⼈，为防⽌管道堵塞，管径不⼩于75mm。

厨房排放的污⽔中含有⼤量的油脂和泥沙，容易在管道内壁附着聚集，减⼩管道的过⽔⾯积。

为防⽌管道堵塞，多层住宅厨房间的排⽔⽴管管径最⼩为75mm,公共⾷堂厨房排⽔管实际选⽤的管径应⽐计算管径⼤⼀号，且⼲管管径不⼩于100mm，⽀管管径不⼩于75mm。

浴室泄⽔管的管径宜为100mm。

⼤便器是唯⼀在排⽔⼝没有⼗字栏栅的卫⽣器具，瞬时排⽔量⼤，污⽔中的固体杂质多，所以，凡连接⼤便器的⽀管，即使仅有1个⼤便器，其最⼩管径也为100mm。

镇盛自来水厂给水管网水力计算说明书一．作出管网水力计算简图〔见附图〕二．确定各节点，各管段计算流量。

按室内有给水龙头但无卫生间设备最高日用水量，选定用水量规范为80升/人/日。

计算公式为用水人数×80升/人/日用水量=逐一逐一逐一逐一一〔升/秒〕24×3600三，计算水厂水池至斜岭，梅江，白沙最高最远点〔控制点〕的水头损失。

〔一〕沿头水头损失nf的计算。

！，沿程水头损失nf的计算公式；nf=i I式中nf一——管段沿程水头损〔米〕；i———水力披降；I———管段计算长度〔米〕2，塑料给水管水力计算查«给水排水设计手册»第1册第586页，得计算公式；Q1.774i=0﹒000915-——————Qj4.774式中i————水力坡降；Q————计算流量〔米／秒〕；Dj————管的计算内径〔米〕3，钢筋混凝土园管〔满流，n＝０．０１３〕水力计算。

查«给水排水设计手册»第1册第327页，得计算公式；1Ｖ＝————————Ｒ²／³ｉ½ｎＱ＝Ｖ×３．１４１５／４×Ｄ²Ｒ＝Ｄ／４式中Ｄ————ＴＰ管径〔米〕ｖ————流速〔米/秒〕Ｎ——----粗糙系数；Ｑ——----流量〔米〕；ｌ——-—-水力陂降；Ｒ——--—水力半径〔米〕〔二〕局部水头损失ｈｊ的计算。

按沿程水头损失的３０％计。

〔三〕总水头损失∑ｈ计算∑ｈ＝ｆ﹢ｈｊ＝１．３ｈｆ认上详细计算进程从略，计算结果详见下表。

管段沿程水头损失计算结果一览表1，由水池至镇水厂效劳队〔0-——5〕的总水头损失计算；因ｈｆ０－５＝０.６０９ｍ故ｈ＝１．３ｈｆ０－５＝１.３×０.６０９＝０．８〔ｍ〕2，由水池经新光至梅江〔０－１１－１５〕的总水头损失计算；因ｈｆ０－１１－１５＝１．３１ｍ故ｈ０－１１－１５＝１．３ｈｆ０－１１－１５＝１．３×１．３１＝１．７〔ｍ〕3，由水池经新光至斜岭贺龙屋背〔０－１１－１９〕的总水并没有损失计算；因ｈｆ０－１１－１９＝１．５８ｍ，故ｈ０－１１－１９＝１．３ｈｆ０－１１－１９＝１．３×１５８＝２．０５４〔米〕4，由水池至白沙村〔－４－２１－２３〕的总水头损失计算；ｈｆ０－４－３１＝１．１１ｍｈ０－４－３１＝１．３ｈｆ０－４－３１×１．１１＝１．４４〔ｍ〕四，计算斜岭，梅江，白沙最高最远点〔控制点〕的自在水压。

热力管网工程水力计算一、水力计算5.1 计算条件与计算参数5.1.1 依据热用户对蒸汽参数的要求，确定管网水力计算参数如下：（1）中压负荷：最大蒸汽流量 171.2t/h；最小蒸汽流量 144t/h。

（2）低压负荷：最大蒸汽流量 193.8t/h；最小蒸汽流量 150.8t/h。

5.1.2 计算中需要控制的参数如下：末端低压用户参数：P:～0.5MPa，T:150～180℃；末端中压用户参数：P:2.3～2.4MPa，T:230～240℃。

5.2 热网工程系统水力计算5.2.1 水力计算依据本项目设计根据近期最大负荷确定管径，综合投资比较，确定最优管径方案。

至用户的管径是根据用户的参数要求、负荷情况确定的。

5.2.2 水力计算结果最小负荷144t/h 时，从电厂以3.3MPa，365℃外供，主管管径DN700,能够满足各用户的参数需求。

最大负荷193.8t/h 时，从电厂以1.6MPa，285℃外供，主管管径DN800,能够满足各用户的参数需求。

最大负荷150.8t/h 时，从电厂以1.35MPa，305℃外供，主管管径DN800,能够满足各用户的参数需求。

5.2.3 水力计算结果汇总表5.2.3-1 水力计算结果汇总表5.2.4 安全运行负荷管道在超低负荷运行时，管道沿途和用户末端会产生大量冷凝水，为避免水击撞管造成管道系统破坏，适当位置设大流量连续疏水，保证冷凝水及时排出同时加强沿途管网安全巡视，保障管网疏排水的畅通和对周围环境的安全防护。

此外，管道在超低负荷运行状态下管损十分突出，对管道实际运行的经济性将大大折扣。

根据管网设计计算要求，通过水力计算模拟结果确定管网运行的安全负荷临界位置；结合本项目热网布置特点，运行热负荷流量主要集中在管网中后段金峰镇的风阳工业园区范围内（图F 、G 点附近），该处集中分布中压约50%的热负荷和低压约40%的热负荷，通过计算该位置在最低负荷运行状态下介质过热程度可作为衡量项目管网的安全运行状态的重要依据；通过水力计算得出低压运行负荷在最大设计负荷50%状态下（流量约97t/h ），末端参考点（F 、G 点）的介质参数近似饱和状态；中压运行负荷在最大设计负荷45%状态下（流量约77t/h ），末端参考点（F 、G 点）的介质参数近似饱和状态；考虑风阳工业园区内介质参数为理论计算的末端参数，实际运行需要对此处及后段管网沿途设置大流量连续疏水，加强运行巡视等工作；此状态下低压流量设定为低压参数管网最低安全运行负荷。

第二节 流体输配管网水力计算的基本原理和方法目的：1． 根据要求的流量分配，确定管网各管段管径和阻力，求得管网特性曲线，为匹配管网动力设备准备条件,进而确定动力设备的型号和动力消耗. 2． 根据已确定的动力设备，确定保证流量分配的管道尺寸.基本理论依据⏹ 流体力学一元流动连续性方程和能量方程， ⏹ 串、并联管路的流动规律.☐ 动力设备提供的压力等于管网总阻力 ☐ 若干管段串联后的阻力等于各管段阻力之和 ☐ 各并联管段的阻力相等☐ 各管段阻力是构成管网阻力的基本单元 ☐ 管道总阻力等于沿程阻力与局部阻力之和一、摩擦阻力计算 计算式管道材料不变，断面尺寸不变，流体密度与流量不随沿程流量变化时：☐ 对于气体管流中气体密度的变化不能忽略时，应根据摩擦阻力计算式与气体状态方程和连续性方程联立，解得方程组为：⎰=lsml dlR P 2421ρυλl Z T TZ P R L P P s 00005202221)4(62.1ρλ=-lR l R P m sml ==2421ρυλ下式是具体应用：圆形管道内气体接近于0℃的常温，压力≯0.8M P a近似取得到：P ≤0.005M P a 的管道，因为注意：正确选择适合管流特征的摩阻计算式。

确定计算公式后，需计算摩擦阻力系数依 据：层流区：Re<2000紊流到层流过渡区：2000<Re<4000紊流区（包括紊流区中的三个阻力区）柯列勃洛克公式：注意：此式适用于通风、空调、燃气、给水管道系统 摩擦阻力系数计算的专用公式阿里特苏里公式： Re>4000，钢管或光滑管道l Z T TZ p R L p p s 00005202221)4(62.1ρλ=-11==Z Z T T 0212p p p =+Re64=λ)(Re dk f 、=λ3Re0025.0=λ谢维列夫公式：（适用于新钢管）谢维列夫公式：（适用于新铸铁管）水力光滑区 过渡区阻力平方区★★★ 注意的问题管网中流体的流动状态计算式与计算图表的使用条件和修正方法二、局部阻力计计算公式 ：局部阻力ζ由实验方法确定，其大小取决于管件部件或设备流动通道的几何参数，不考虑Re 和绝对粗糙度的影响.根据不同流通断面的几何参数，可以通过相关的计算图表计算局部阻力ζ.三、常用的水力计算方法1、假定流速法：技术经济流速→确定输送流量→确定管道断面尺寸 →计算管道阻力284.06284.011055.075.0⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=-v d K νλ:)107.2(6⨯≥νv:)107.2(6⨯<νv284.010134.0d K =λ:)10176.0(6⨯<νv284.01Re 77.0K =λ2、压损平均法：总作用压头均分给各管段→确定管段阻力→由管段流量→确定管道断面尺寸3、静压复得法管道分段→改变管道断面尺寸→降低流速→克服管段阻力→重新获得静压。

城市燃气输配燃气管网水力计算(1)一、城市燃气输配燃气管网的水力计算概述城市燃气输配燃气管网的水力计算是指计算城市燃气管网中燃气流经管线时的燃气压力、流速等参数的过程。

燃气的输送过程中需要维持一定的压力和流量，以保证用户的正常用气需求。

城市燃气管网的水力计算是燃气输配领域的重要技术之一，对规划设计、施工和运营维护都有着重要意义。

在计算过程中，需要考虑多个因素和参数，如管道长度、管径、燃气密度和温度、燃气流量和压力等，综合分析并进行水力优化，才能保证燃气管网的稳定、高效运行。

二、城市燃气输配燃气管网的水力计算方法1.基本原理城市燃气管网的水力计算基于燃气流动的流体动力学基本原理，主要包括能量守恒方程、连续性方程和状态方程等。

其中，能量守恒方程主要用于计算管道中燃气压力的变化；连续性方程用于计算燃气的流量；状态方程用于计算燃气的密度和温度等参数。

2.计算方法城市燃气管网的水力计算可以采用多种方法和软件进行，如相似理论方法、管道特性法和CFD数值模拟等。

其中，相似理论方法和管道特性法是比较常用的计算方法。

相似理论方法是通过建立模型来模拟实际的管网系统，在实验条件下进行流场等参数的测量和分析，得出管网水力特性，以此来推导出实际管道的水力性能。

管道特性法是通过分析管道的特性方程和各个管道之间的相互关系，计算出燃气流经管道时的燃气流量、压力等参数。

3.优化方法城市燃气管网的水力计算还需要进行优化，以求得最优的燃气输送方案。

优化方法主要包括管道线路规划、管道直径选取、阀门设置等方面的优化。

在管道线路规划方面，需要考虑管道的布局和长度，以缩短输送距离和减少压力损失。

在管道直径选取方面，需要综合考虑输送流量、压力损失和管道的制造和安装成本等因素，以确定最适合的管径。

在阀门设置方面，需要根据不同用户的用气需求和管道的分布情况，合理设置阀门，调节管道压力和流量，在确保正常用气的前提下尽可能减小能耗和损失。

三、城市燃气输配燃气管网的水力计算应用城市燃气输配燃气管网的水力计算是燃气输配领域的关键技术之一，广泛应用于城市燃气管网的规划设计、施工和运营维护中。

给水管网水力计算
1.确定给水管网各管段的管径
给水管道的流速控制范围：
1、对于生活或生产给水管道，一般采用1.0~1.5m/s，不宜大于2.0m/s，当有防噪声要求，且管径小于或等于25mm时，生活给水管道内的流速可采用0.8~1.0m/s；
2、消火栓给水管道的流速不宜大于2.5m/s；
3、其自动喷水灭火系统给水管道的流速不宜大于5m/s，其配水支管在特殊情况下不得大于10m/s。

2.给水系统水压的确定
H=H1+H2+H3+H4
H1——引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压；
H2——引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部阻力水头损失之和；
H3——水表的水头损失；
H4——配水最不利点所需的流出水头。

3.水力计算方法和步骤
1、根据综合因素初定给水方式;
2、根据建筑功能、空间布局及用水点分布情况，布置给水管道，并绘制出给水平面图和轴侧草图；
3、绘制水利计算表格；
4、根据轴侧图选择配水最不利点，确定计算管路；
5、以流量变化处为节点，从配水最不利点开始，进行节点编号，并标注两节点间的计算管段的长度；
6、按建筑的性质选择设计秒流量的计算公式，计算各管道的设计秒流量；
7、根据设计秒流量，考虑流速，查水利计算表进行管网的水利计算，确定管径，并求出给水系统所需压力；
8、校核（H0≥H；H0略＜H ；H0远＜H ）
9、确定非计算管路各管径。

第2章建筑内部给水系统2.4给水管网的水力计算在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式，即可求定管径：给水管网水力计算的目的在于确定各管段管径、管网的水头损失和确定给水系统的所需压力。

υπ42dq g =πυgq d 4=式中 q g ——计算管段的设计秒流量，m 3/s ；d j ——计算管段的管内径，m ；υ——管道中的水流速，m/s 。

（2-12）当计算管段的流量确定后，流速的大小将直接影响到管道系统技术、经济的合理性，流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，使建筑内给水系统所需压力增大。

而流速过小，又将造成管材的浪费。

考虑以上因素，建筑物内的给水管道流速一般可按表2-12选取。

但最大不超过2m/s。

工程设计中也可采用下列数值： DN15~DN20，V =0.6~1.0m/s ；DN25~DN40，V =0.8~1.2m/s 。

生活给水管道的水流速度 表2-122.4.2 给水管网和水表水头损失的计算2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算给水管网水头损失的计算包括沿程水头损失和局部水头损失两部分内容。

１. 给水管道的沿程水头损失（2-13）——沿程水头损失，kPa；式中 hyL——管道计算长度，m；i——管道单位长度水头损失，kPa/m，按下式计算：2.4 给水管网的水力计算2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算式中i——管道单位长度水头损失， kPa/m ；dj——管道计算内径，m；q g——给水设计流量，m3/s；Ch——海澄-威廉系数：塑料管、内衬（涂）塑管C h = 140；铜管、不锈钢管C h = 130；衬水泥、树脂的铸铁管C h = 130；普通钢管、铸铁管Ch = 100。

（2-14）设计计算时，也可直接使用由上列公式编制的水力计算表，由管段的设计秒流量，控制流速在正常范围内，查出管径和单位长度的水头损失。

“给水钢管水力计算表”、“给水铸铁管水力计算表”以及“给水塑料管水力计算表”分别见附表2-1、附表2-2和附表2-3。