节水灌溉工程管网水力计算

1.给水水力计算：1，根据轴测图最不利配水点，确定计算管路2，节点编号3，计算各管段的设计秒流量4，校核，将H与市政管网提供的水压比较

2.增压：水泵，气压给水设备 3.贮水设备：贮水池，吸水井，水箱 4.供水方式：1，直接给水方式，适用于室外给水管网的水量，水压在一天内均能满足用水要求的建筑；2，设水箱的给水方式，宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用；3，社水泵的给水方式，宜在室外给水管网的水压经常不足时采用；4，设水泵，水箱联合的给水方式，宜在室外给水管网压力低于或经常不满足建筑内给水管网所需的水压，且室内用水不均匀时采用；5，气压给水方式，宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，室内用水不均匀，且不宜设置高位水箱时采用；6分区给水方式，室外给水管网的压力只能满足建筑下层供水要求时；7，分质给水方式，只能用于建筑内冲洗便器，绿化洗车，扫除等用水。

5.高层建筑供水分区：垂直并联分区，H<100M，垂直串联分区，H>100M。 6.自动喷淋的两个设计要素：作用面积，设计喷水强度 7.屋顶试验消防栓作用：1，检查其他消火栓是否能工作；2，避免临近建筑火灾波及 8.自动喷水系统分类：1，湿式自动喷水灭火系统2，干式自动喷水灭火系统3，预作用喷水灭火系统4，雨淋喷水灭火系统5，水幕系统

9.管网水力计算方法：1，作用面积法2，特性系数法 10.水封：设在卫生器具排水口下，用来抵抗排水管内气压变化防止排水管道中气体窜入室内的一定高度的水柱。

11.充满度：管道当中水流的高度 12.自净流速：能边排冲洗杂质不致沉淀淤积的最小流速 水封破坏：因静态和动态原因造成存水弯内水封高度减少，不足以抵抗管道内允许的压力变化值时，管道内气体进入室内的现象叫做水封破坏。

存水弯：卫生器具排水管上或卫生器具内部设置的有一定高度的水柱，防止排水管内气体窜入室内的附件。

给水设计秒流量：建筑物内卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量 通气系统：建筑内部排水管道内是水气两相流。为使排水管道系统内空气流通，压力稳定，避免因管道内压力波动使有毒有害气体进入室内，需要设置与大气相通的通气管道系统。

文章编号:1007 － 7596(2011)03 － 0067 － 02 比流量法在农村饮水安全工程管网水力计算中的应用 邹艳红 ( 新疆兵团农十三师勘测设计院，新疆 哈密 839000) 摘 要:为更加合理有效的确定管网的管径及流量，很好的工程服务，采用科学的方法来计算尤为重要，笔者认为比流量法在理论 及实践中是比较适合的计算方法，建议相关专业人员应该掌握和应用。 关键词:比流量法; 配水面积; 水流量; 管线; 工程实例 中图分类号:TU991. 33 文献标识码:B 比流量是管道节点流量和管段设计流量确定的重要依 据。总流量总管长已知的情况下，总流量和总管长之比叫比 流量。城镇人口多，人口集中，分流大，常用比面积法，而比 流量法常用于人口少，居住不集中，房屋面积大; 管线布置长 的农村人畜饮水的管道计算中，单位为 L / ( s·m) 。以下介 绍比流量法在农村饮水安全工程管网水力计算中是如何应 用的。 将以单位长度管段计算的比流量法演算工程实例用加以说 明。 工程实例演算 2 管网水力计算的目的是根据最大时设计用水量求出各 段管线的直径和水头损失，然后确定首部扬程的高度，以满 足用户对水量和水压的要求。 管网设计和计算的步骤大致为: ①在平面图上定出干管 1 主要计算方法的确定 农村人饮管网中有些简单的管网，各管段内流量比较明 管线布置，对节点进行编号，量出两个节点之间的管段长度 ②计算沿线配水流量和节点流量。③ 根据初步分配的流量 确定每一管段的直径。④ 计算每个管段的水头损失。⑤ 根 确，易于根据流量确定管径。但在某些情况下，管道沿线接 出许多用水户，用户间距不等，用水量变化也很大，实际配水 情况较复杂。为简化计算，通常把流量分为集中流量和沿线 流量两大类。集中流量指接入工厂、学校、医院等大用户的 流量; 沿线流量指居民用水及流量较小的一些单位用水。集 中流量的计算主要根据用水户提出的要求来确定。沿线流 量的计算一般有两种方法: ①以单位长度管段计算的比流量 法; ②以单位面积计算的比流量法。 1. 1 以单位长度管段计算的比流量法 这种计算方法假定主要管道的沿线用水量是均匀分布 的前提下，将整个管网的最高的最高时流量按主要管线的总 长度平均分摊而计算求得。即: 比流量 q比 = ( 最高时总流量 － 集中用水量) / 主要管线 的总计算长度 任一段的配水流量 = 比流量 q比 × 该管段的计算长度 在计算管线总长时，不配水的管段或极少用水的管段扣 除不计，单侧配水的管段按管线实际长度一半计算。 由于给水区内居住人口密度、建筑物层数、房屋卫生设 备的完善程度参差不齐，因此采用比流量法只是一种近似的 方法。 据各管段的水头损失和地形标高求出水泵扬程。下面以我 农十三师火箭农场某连队为例，做主要水力计算。 2. 1 管线布置 管网布置形式为树形管网，各管段长度见表 1，节点编号 见图 1。 表 1 各管段长度表 管段 管长 / m 管段 管长 / m 1 ～ 2 220. 0 4 ～ 6 262. 1 2 ～ 3 88. 3 6 ～ 7 200. 0 3 ～ 4 75. 1 3 ～ 8 56. 5 4 ～ 5 90. 1 2 ～ 9 88. 5 2. 2 计算沿线配水流量和节点流量 供水人数的确定 2. 2. 1 该连队现有 人 口 976 人，标 准 畜 265 头 ( 2010 年 底 资 料) ，供水现状年取 2010 年，设计年按15 a 后的 2025 计算 设计年限末需供水人数计算: P = P ( 1 + a) 15 + P ( 1) 0 1 式中: P 为设计年末人口数，人; P0 为现状人口数，人; a 为人 口自然增长率 12‰; P 为设计年限内机械人口数，98 人。 1 以单位面积计算的比流量法 假定在所需配水面积范围内用水量均匀分布，即单位配 水面积的用水量大致相同，因此计算公式为: 单位面积的比流量 = ( 最高时总流量 － 集中用水流量) / 管线所需配水的总面积 配水流量 = 单位面积的比流量 × 配水面积 计算出配水流量后按各管段长度正比例分配于各管段。 1. 2 设计年限末牲畜量的确定同上，牲畜无机械增长数，牲 畜自然增长率 7% 。最终确定设计年末连队有人口1 265 人 牲畜 731 头。 方法选定 结合我区个农村饮水安全工程多以一个连队单独一个 水源的单连工程为主，在设计前期也很难准确统计各用水单 位的配水面积，所以在我区人饮工程设计中笔者建议选用 “以单位长度管段计算的比流量法”较为可行和便捷。本文 1. 3 图 1 管网布置图 ［收稿日期］2011 － 04 － 06 ［作者简介］邹艳红( 1977 － ) ，女，新疆沙湾人，工程师。 — 67 — 2011 年 第 3 期 ( 第 39 卷) 黑 龙 江 水 利 科 技 Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy No. 3. 2011 ( Todal No. 39) 2. 2. 2 设计年用水量计算 系统总用水量由居民生活用水量、家养畜禽用水量、企 业用水量、公共建筑用水量、消防用水量、庭院浇灌用水量、 浇洒道路和绿地用水量、管网漏失水量和未预见用水量来确 定。 1) 生活用水量 W1 的计算: 表 4 节点流量计算成果表 节点流量 / m3·h － 1 节点流量 / m3·h － 1 节点号 节点号 1 ( 输入 13. 0) 6 3. 49 2 1. 34 7 1. 51 3 1. 66 8 0. 43 ( 2) W1 = P·q /1000 4 3. 23 9 0. 67 式中: W1 为居民生活用水量，m / d; P 为设计年末规划用水 3 5 0. 68 合计 13. 00 人口 数，人; q 为最高日居民生活用水定 额，L / 人 · d，按 60L / 人·d。 2) 共用建筑用水量 W2 包括建设连队无公共建筑，此项 不计。 3) 企业用水量 W3 包括建设连队无企业，此项不计。 4) 牲畜用水量 W4 计算: 2. 3 确定每一管段的直径和水头损失 首先是确定各管段中的流量，由离管网最远的 7 节点向上推算，根据节点流量的平衡条件: “流入任一节点的全部流 量之和等于流出这一节点的流量之和，即Q = 0 ”。从枝状 管网供水终点的节点流量开始计算，依次向首部方向推算出 各管段的设计流量，并分别标在每条管段的左上方。使各管 段的设计流量等于该管段下游节点的出流量之总和。各管 段中的流量计算结果见表 5。 ( 3) W4 = P1 ·q1 /1000 式中: P1 为设计年末规划标准畜头数，只; q1 为畜禽用水定 额，10L / 只·d; W4 为畜禽用水量，m / d。 3 表 5 各管段流量计算结果表 m3 / h 5) 其他用水量 W5 的计算: 包括庭院浇灌用水量、浇洒道 路和绿地用水量、管网漏失水量和未预见用水量。按 W1 + W2 + W3 + W4 的 25% 计算。各部分计算结果见表 2。 管段 1 ～ 2 2 ～ 3 3 ～ 4 4 ～ 5 4 ～ 6 6 ～ 7 3 ～ 8 2 ～ 9 流量 13. 00 11. 00 8. 91 0. 68 5. 00 1. 51 0. 43 0. 67 然后根据流量和经济流速选定管径，并计算个管段的水 头损失。依据相关规范入户服务水头定为10 m( 7 节点) ，推 算首部扬程( 1 节点) 。计算结果见表 6。 计算可知首部 1 节点的自由水头17. 01 m，7 节点至 1 节 点地 形 高 差 1. 1 m，则管网入口处水头为 17. 01 － 1. 1 = 15. 91 m。由此为依据选择首部扬水设备。 表 2 计算成果表 m3 / d W1 W2 W3 W4 W5 W总 75. 89 0 0 7. 31 20. 8 104 2. 2. 3 系统设计流量的确定 该连队设计全日制供水，由工程供水规模依据《村镇供 水工程技术规范》时变化系数 K 取值 3. 0。所以系统设计流 量即向用户直接供水的首部设计流量: 结 语 本文仅以工程实例来演算比流量法在人饮工程设计管网水力计算中的应用，结合全区人饮工程的规模及布置形式来说明采用“以单位长度管段计算的比流量法”是较为可行 和便捷的。为了便于说明演算过程，选用工程规模较小、管 网布置形式简单，但对于居民居住区分散而造成的管网布置 不规则的人饮工程、或环状管网布置形式的人饮工3 3 Q配 = KW总 /24 = 13. 0 m / h 以单位长度管段计算的比流量法计算各管段沿线流 2. 2. 4 量和节点流量 管段 1 ～ 2 两侧无沿线流量，其他管段沿线两侧都接有 用水户，有沿线流量管段的总长为860. 6 m。建设连队用水 均为居民生活用水，无用水大户故无集中流量，同时考虑到 当需要消防用水时可暂停居民生活用水故不考虑消防用水 分析后确定选用何种方法进行管网的水力计算和平差计算。完整的工程设计中还应对供水工艺、消防栓、排气阀、排水井 等构筑物做综合设计，在此就不一一论述了。 3 量。经计算，比流量 q比 为0. 0151 m / h·m。各管段的沿线 流量 = 比流量 q比 × 管段长度。沿线流量计算结果见表 3。 表 6 水头损失计算表 表 3 沿线流量计算表 管段 选用管径 / mm hf / m 节点 自由水头 / m 管段 2 ～ 3 3 ～ 4 4 ～ 5 4 ～ 6 6 ～ 7 3 ～ 8 2 ～ 9 1 ～ 2 84. 6 1. 35 1 17. 01 管长 / m 88. 3 75. 1 90. 1 262. 1 200 56. 5 88. 5 2 ～ 3 59. 8 2. 11 2 15. 66 沿线流量 / m3·h － 1 1. 33 1. 13 1. 36 3. 96 3. 02 0. 85 1. 34 3 ～ 4 59. 8 1. 24 3 13. 55 管段中沿线流量求出后，还不易确定管段的管径和水头 损失。因为管段中的沿线流量还是变化的，由于沿途用水， 所以管段中的流量是沿着水流方向逐渐减小。为便于水力 计算，仍须进行简化。通常将沿线流量一分为二，分别集中 在管段的两端节点流出，即管段的两端节点各有 1 /2 的沿线 流量作为集中流量流出。管网的节点流量即每个节点上流 出的水量，等于与该节点相交的各管段的沿线流量总和的 1 /2。即为: 4 ～ 5 27. 2 0. 70 4 12. 32 4 ～ 6 59. 8 1. 57 5 11. 62 6 ～ 7 42. 6 0. 74 6 10. 74 3 ～ 8 27. 2 0. 19 7 10. 00 2 ～ 9 27. 2 0. 66 8 13. 36 9 15. 00 参考文献: ［1］ 中国水利水电科学研究院 . SL310 － 2004 村镇供水工程规范 ［S］. 北京: 中国水利水电出版社，2004. qi = 1 / ( 2q) ( 4) 式中: qi 为某节点的节点流量，L / s; q 为交汇与该节点各管 段沿线流量之总和，L / s。 例如节点 3 上连接管段有 2 ～ 3、3 ～ 4、3 ～ 8 这 3 段，沿线 流量 分 别 为 1. 33、1. 13、0. 85 m3 / h，因此节点流量为 1. 66 m3 / h，其余节点流量计算方法类似，计算结果见表 4。 ［2］ 严煦世，刘遂庆，龙腾锐 . 给水排水管网系统［M］. 北京: 中国 建筑工业出版社，2002. 严煦世，范瑾初，许保玖 . 给水工程［M］. 北京: 中国建筑工业 出版社，1999. ［3］

现代节水灌溉技术及施工的论述

摘要：对于农田水利设施中灌溉技术，目前已经发展的很好。基本可以做到节水灌溉。对于城市园艺中的灌溉技术，随着城市绿化的不断加大，新的灌溉技术也随之出现，通过对新的灌溉技术的推广和对灌溉工程的严格控制，最终都可以达到节水节能的目的。

关键词：灌溉；水力计算；施工

summary, for the irrigation of farmland water conservancy

facilities, has now developed well. basic water-saving

irrigation can be done. for the urban horticulture in the

irrigation techniques, increasing as the city green, new

irrigation techniques also will appear, through the promotion

of new irrigation technology and strict control of the

irrigation projects, and ultimately can achieve energy saving

purposes.

keywords irrigation, hydraulic calculations,

construction

一、管网设计主要参数

以单井控制面积与灌水畦长

田间管网单井泵成系统为例，其控制面积可按下式计算：

a=qtt/浊r/m

式中：a—单泵控制灌溉面积，亩；

m —设计净灌水定额，m3/h；

q —水泵出水量，m3/h；

t —一次灌水延续时间，d；

第１４卷第３期　２００２年９月　浙江水利水电专科学校学报　Ｊ．ＺｈｅｊｉａｎｇＷａｔ．Ｃｏｎｓ＆Ｈｙｄｒ．Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｖｏ１．１４　ＮＯ．３　Ｓｅｐ．２００２　

滴灌中的管网水力计算　

王旭强，郑鱼洪　

（湖州市水利局，浙江湖州３１３０００）　

摘要：随着节水灌溉事业的健康发展，节水灌溉工程措施逐步深入，在水资源越来越缺乏的今天，发展喷滴灌等新型节水灌溉模　

式势在必行．滴灌中的管网水力学计算关系到水泵选型及动力配套，优化管网水力学计算，不但可以合理配置管网，而且大大降低　

管网工程投资．　

关键词：滴灌；管网；水力：计算　

中图分类号：￥２７５．６　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８—５３６Ｘ（２００２）０３．０００７—０３　

Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｉｐｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　Ｄｉｐ　Ｉｒｒｉｇａｔｏｎ　

ＷＡＮＧＸｕ—ｑｉａｎｇ，ＺＨＥＮＧ　Ｙｕ—ｈｏｎｇ　（Ｈｕｚｈｏｕ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｈｕｚｈｏｕ，３　１３０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｖｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ａ　ｎｅｗ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｓａｖｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　

ｃｏｎｔｉｎｕｅ　ｔＯ　ｉｍｐｒｏｖｅ．Ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｉｓ　ｂｅｃｏｍｉｎｇ　ｓｃａｒｃｅｒ　ａｎｄ　ｓｃａｒｃｅｒ，ｔｏｄａｙ，ｓｐｒｉｎｋｌｅｒ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｒｉｐ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｗｉｄｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，　

ｈｏｗ　ｔｏ　ｓｄｅｃｔ　ｔｈｅ　ｐｕｍｐ　ｅｘａｃｔｌｙ　ｉｓ　ｄｅｃｉｄｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｉｐｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｉｆ　ｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｄｏｎｅ　ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ，ｉｔ　ｗｉｌｌ　ｓｏｌｕｔｅ　ｔｈｅ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｉｐｅ