水平衡计算
- 格式:docx
- 大小:72.29 KB
- 文档页数:6
顶管泥水平衡施工计算公式顶管泥水平衡施工是一种常用的地下管道施工方法,它通过在地下挖掘一条管道,并在管道内注入泥浆,以平衡地下水压力,从而保证施工安全和顺利进行。
在顶管泥水平衡施工中,需要对地下水压力、泥浆密度等参数进行计算,以保证施工的稳定性和安全性。
本文将介绍顶管泥水平衡施工的计算公式和相关参数。
一、地下水压力计算公式。
在顶管泥水平衡施工中,地下水压力是一个重要的参数,它直接影响到施工的安全性和稳定性。
地下水压力的计算公式如下:P = γh。
其中,P为地下水压力,γ为水的密度,h为地下水的深度。
根据这个公式,可以计算出地下水在不同深度下的压力,从而确定施工中需要注入的泥浆密度。
二、泥浆密度计算公式。
泥浆密度是指在管道内注入的泥浆的密度,它需要根据地下水压力和管道深度来确定。
泥浆密度的计算公式如下:ρ = γh + ΔP。
其中,ρ为泥浆密度,γ为水的密度,h为地下水的深度,ΔP为地下水压力。
根据这个公式,可以确定在不同深度下需要注入的泥浆密度,从而保证施工的稳定性和安全性。
三、泥浆注入量计算公式。
在顶管泥水平衡施工中,需要根据地下水压力和管道深度确定泥浆的注入量,以保证地下水和泥浆的平衡。
泥浆注入量的计算公式如下:V = A × h。
其中,V为泥浆注入量,A为管道横截面积,h为地下水的深度。
根据这个公式,可以确定在不同深度下需要注入的泥浆量,从而保证施工的稳定性和安全性。
四、施工参数的选择。
在进行顶管泥水平衡施工时,需要根据地下水压力、管道深度等参数来选择合适的施工参数,以保证施工的稳定性和安全性。
具体来说,需要选择合适的泥浆密度、注入量等参数,从而保证地下水和泥浆的平衡。
同时,还需要根据地下水的变化情况来及时调整施工参数,以保证施工的顺利进行。
五、施工过程的监测与调整。
在进行顶管泥水平衡施工时,需要对施工过程进行监测,并根据监测结果来及时调整施工参数。
具体来说,需要对地下水压力、泥浆密度、注入量等参数进行监测,从而及时发现问题并进行调整。
水力平衡计算方法
室内热水供暖管路水力计算的主要任务;
1.按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力,确定各管段的管径。
为了各循环环路易于平衡,最不利循环环路的平均比摩阻Rpj不易选得过大,目前一般取值60~120Pa/m。
2.按已知系统各管段的流量和各管段的管径,确定系统所必需的循环作用压力。
水力计算的计算要求:
管径25mm,v<1.2m/s,
3.热水供暖系统的循环压力,一般宜保持在10~40kPa左右。
4.对于单层家用采暖系统,一般最不利环路与最有利环路仅靠管径的调整仍然会超过压力损失的最大允许差值,此时需加设自动恒温控制阀,保证满足所开房间的热量。
水资源平衡计算公式水资源平衡是指在一定时期内,某个区域内水资源的供需平衡状态。
它可以通过一个简单的公式来计算,以评估水资源的利用情况和管理措施的有效性。
水资源平衡计算公式如下:水资源平衡 = 自然补给量 + 引水量 - 用水量 - 流失量 - 储量变化自然补给量是指某个地区在一定时间内自然补给的水量,包括降水和地下水补给。
降水是指大气中水蒸气凝结为液态或固态的形式降落到地面的过程。
地下水补给是指土壤中的水分通过渗透和地下水流动的方式进入地下水库。
引水量是指从自然水体中提取的水量,包括河流、湖泊和地下水。
引水量主要用于农业灌溉、城市供水和工业用水等。
用水量是指某个地区在一定时间内实际使用的水量,包括农业用水、城市用水和工业用水等。
流失量是指水资源在输送和利用过程中的损失量,包括蒸发、渗漏和排放等。
储量变化是指某个地区水资源储量的变化情况,包括地下水位的升降、河流水位的变化和地表水蓄积或消退等。
通过水资源平衡计算公式,可以清晰地了解一个地区水资源的供需情况。
当水资源平衡为正值时,表示该地区水资源供过于求,存在过剩的情况;当水资源平衡为负值时,表示该地区水资源供不应求,存在不足的情况;当水资源平衡为零时,表示该地区水资源供需平衡,水资源利用合理。
水资源平衡的计算结果对水资源管理和规划具有重要意义。
如果水资源平衡为正值,可以考虑适当增加水资源利用,如增加农田灌溉面积、开发新的城市供水工程等;如果水资源平衡为负值,需要采取相应的措施,如节约用水、提高水资源利用效率、开展水资源调度等,以保证公共供水和生态用水需求的满足。
然而,水资源平衡计算也存在一些局限性。
首先,水资源平衡的计算结果受到数据的限制和不确定性的影响。
例如,自然补给量和流失量的测量和估算存在一定的误差;其次,水资源平衡对不同地区的适用性有一定的局限性,因为不同地区的水资源特征和利用方式存在差异;最后,水资源平衡只是一个静态的评估指标,不能完全反映水资源的动态变化和可持续利用的情况。
V l水平衡测试指导1 水平衡水平衡是以企业(或生产单元或水系统)为考察对象的水量平衡,即该企业或生产单元或用水系统的输入水量之和等于输出水量之和。
1.1 水平衡的基本图示水平衡的基本图示,仅以水的流向表示进入(输入)和排出(输出)生产单元或系统的水量,与其化学成分和物理状态无关。
1.2 水平衡表达式输入表达式: V c y +V f +V s +V c +V st =V t 输出表达式: V c y +V c o +V d +V 1=V t输入输出平衡方程式: V c y +V f + V s +V c +V st =V c y +V c o +V d +V 1式中: V c y —循环用水量 V f —新水量 V s —串联用水量 V t —总用水量 V c o —耗水量 V d —排水量 V 1—漏溢水量 V c —化学水用水量V st—蒸汽用水量2 水量定义与代号2.1 总用水量企业或二级生产厂的总用水量为新水量与重复利用水量之和;用水单元的总用水量为新水量、化学水用水量、蒸汽用水量与重复利用水量之和;总用水量以V t表示。
2.2 新水量取自任何水源,被第一次利用的水量,称为新水量,亦称取(新)水量,以V f表示。
2.3 耗水量耗水量系指在确定的系统(供水系统或用水工序,如循环水系统、生产装置、注水站等)内,生产过程中进入产品、蒸发、飞溅、携带及生活饮用等所消耗的水量,以V c o表示。
间接冷却循环水系统耗水量V c o冷=F+G式中F—吹散水量;G—蒸发损失水量。
吹散水量F和蒸发损失水量G不易测量时,可用下式估算:F=C冷×K式中C—冷却循环水量;冷K—吹散损失系数;吹散损失系数(K)G=C冷×S×∆t%式中S—蒸发损失系数;∆t—冷却水进出水温度。
蒸发损失系数(S)2.4 漏溢水量漏溢水量系指在确定的系统内,设备、管网、阀门、水箱、水池等漏失或溢出的水量,以V1表示。
地下水平衡是指地下水的补给与排泄之间的平衡关系。
地下水的补给主要来自于降雨、河流、湖泊和灌溉等,而排泄则主要通过地下水流动和地下水渗漏到地表水体中。
地下水平衡的计算可以通过以下步骤进行:
1. 确定地下水补给量:地下水的主要补给源是降雨水,因此需要测量降雨量并考虑地表径流、渗漏等因素来估算地下水的补给量。
2. 确定地下水排泄量:地下水的排泄主要通过地下水流动和地下水渗漏到地表水体中。
地下水流动可以通过测量地下水位和地下水流速来估算,而地下水渗漏可以通过测量地表水位和地下水位来估算。
3. 比较补给量和排泄量:将地下水的补给量与排泄量进行比较,如果补给量大于排泄量,则地下水处于正平衡状态;如果补给量小于排泄量,则地下水处于负平衡状态;如果补给量等于排泄量,则地下水处于平衡状态。
需要注意的是,地下水平衡的计算是一个复杂的过程,需要考虑地质条件、水文地质特征、气候条件等多种因素。
此外,地下水平衡还受到人类活动的影响,如地下水开采、地下水补给区的开发等。
因此,在进行地下水平衡计算时,需要综合考虑各种因素并进行合理的估算
和分析。
水平衡方程的推导水平衡方程的推导0000水分平衡方程,一般地可以写成:P-C-D-E±△W=0(8.2)式中P为降水,C为径流,D为深层排水,E为蒸发,△W为所测深度和所测时段内土壤水分贮量的变化。
需要说明的是,D实质上为穿过植物根系带以下的水分数量。
或者从实验的目的出发,将D规定为最低测点之下的水分数量。
同时,在上式中我们还省略了某些中间环节,例如水分被植物冠层的截留、植物体和动物体内的水分贮留、以及在大气中的水汽含量等。
作为一种物质体系,水的相变、运动及交换,在完全服从质量守恒定律的前提下充分表现其特性。
即使是全球范围内的水均衡,亦毫无例外地符合于上式所表达的实质。
在地球进化史上,最后经历的近10亿年中,全球范围的水分总量,基本上接近于一个常量。
但是,这个常量却以不同的分配途径和不同的交换频率,成为地理环境中物质交换的一个最活跃的自然要素。
以下我们介绍水分平衡的系统分析图解,想通过它说明水的各种运动形式和存在形式,并且沟通各种运动形式之间的有机联系。
图8-2中实线表示过程,虚线表示贮存。
整个图从定性的意义上完全符合水平衡方程所表达的总体内容。
通过进一步的解析,上述简单的水分平衡方程,可以写成如下更为特殊的形式:式中t2-t1为一个时段,在该时段中,进行着水分平衡的各有关过程;Z为测量土壤水分变化的最低点位置的深度;Vz为在深度Z处水分向下运动的净通量;θ为容积土壤水分含量;P、E、C如前述。
在接近地表面或地下水位较深时,Vz一般应为正值。
上述的这类水分平衡方程可以应用于地理空间中的任何尺度。
从大陆地块的流水汇聚区,直到个别的田块和植物体,均可以在规定的边界条件下实施水平衡的系统分析。
早在本世纪初,一些科学家在分析降水和径流资料的基础上,就发现了水量平衡各组成要素之间存在着某种确定的关系,例如“Schreiber方程”所表达的关系式为:E=P[1-exp(-E0/P)] (8.4)式中E0为蒸发力(也可以概念性地理解为潜在蒸发或势蒸散)。
工艺水取水量就是各工艺取用的新鲜水量 .
整个项目新鲜水量用于全厂工业用水重复利用率的计算里
工艺水回用率计算中,生产线 1和生产线 2 为工艺水,其回用水 400+600,新水 200+200 。
间接冷却水循环率中,循环水为
污水回用率中,污水站污水回用量
水,可直排,不算污水。
水平衡中各种水量的核算
工业企业用水的定义、水源、分类、以及用水管理和水量计量应遵循 CJ19-87 规
1、取水量
工业用水的取水量是指自地表水、地下水、自来水、海水、城市污水及其他水源 的总水量。
现有生产厂,以水表读取为准,乘以实际用水时间,得出用水量(日 和年)。
对于拟建工程项目则应按用水装置(生产单元)汇总,一般化工生产装 置取水量包括 生产用水和生活用水两大方面;生产用水又包括 间接冷却水 、工艺 用水和锅炉给水 。
各种用水关系见图 4-7。
工业取水量二间接冷却水量+工艺用水量+锅炉给水量+生活用水量
2、重复利用水量
重复利用水量系指生产厂 (建设项目) 内部循环使用和循环使用的总水量。
在化 工建设项目中主要是 间接冷却水系统的循环水量和工艺过程中循环多次使用的 水之和,可由项目建议书或可行性报告中获取这些数据。
对现有生产厂, 可用水
泵的额定流量计算,即:
重复利用水量=水泵额定流量X 实际开泵时间
3、耗水量
耗水量是整个工程项目消耗掉的新鲜水量总和, 即:H=Q1+Q2+Q3+ Q4+ Q5+ Q6 式中,Q1――产品含水,即由产品带走的水,Q1=产品产量(t/h 或t/a )x 产品
含水量,%;
Q2――间接冷却水系统补充水量,亦即循环冷却水系统补充水量,耗
水量;
Q3——洗涤用水、直接冷却水和其他工艺用水量之和。
洗涤用水和直
接冷却水均为与物料直接接触的水。
工艺水用量由生产装置、工艺水回用
工业用水重复利用率中,新鲜水 700,重复用水 1600+600+400 。
600,新水为 200。
400,直接排放的污水 90+380 。
图中冷却塔的 50 为冷却
和工艺水取水量相加得到。
工艺用水量和直接冷却水量可从项目建议书或
可行性报告的水平衡图中,按各工艺装置依次汇总。
洗涤用水应包括装置
和生产区地坪的冲洗水;
Q4――锅炉运转消耗的水量,可由蒸汽吨数核算,或由可行性报告获
取;
Q5――水处理用水量,指再生水处理装置所需的用水量,如再生树脂等软
水剂的用水量。
可由可行性报告获取,或按公式计算;
Q6――生活用水量,指厂区内生活用水部门的用水量,如办公楼、食
堂、浴室、厕所、绿化等的用水量之和。
厂区生活用水可按职工生活用水[一般采取25〜35L/ (人•班)]和淋浴用水[40〜60L/ (人•班•淋浴1h)]核算。
4、排水量
排水量即环境统计定义的废水排放总量,包括生产废水和生活废水。
对于工程分析水平衡计算,生产废水指工程项目所有排放口排到外环境的生产废水总和,包括各装置外排的生产废水、直接冷却水和洗涤水;生活污水指厂区内生活设施排放的污水。
一般对于密闭用水的生产单元,可忽略损失量,将取水量的值作为排水量的值;厂区生活污水也可忽略消耗,将生活用水量视为生活污水排放量。
应该用类比调查或排放系数法核准可行性报告中的废水排放量。
5、漏水量
漏水量指全厂管道及设备漏损的水量,即全厂(全工程)用水量和装置用水量之差,通常将全厂(全工程)用水量的2%作为漏水量。
6、工业用水评价的考核指标
进行工程分析水平衡核算时,常用几个指标来考核评价工业用水的水平,这些指标为:重复利用率、间接冷却水循环率、工艺水回用率和污水回用率、万元产值新鲜水量(取水量)、单位产品取水量(新鲜水量),蒸汽冷凝水回用率及职工人均日生活取水量。
(1)重复利用率R0
重复利用率指工业用水中,重复利用水量占用水量的百分比。
r广
A = -xl00% = ------ X100%
式中,C ——重复利用水量;
丫一一用水量,由重复利用水量和取水量相加 得到;
Q --- 取水量。
(2)间接冷却水循环率R 冷
间接冷却水循环率指工业生产用间接冷却水中循环和回用水量占间接冷却用水 式中,C 冷一一间接冷却水循环量; 丫冷——间接冷却水系统用水量; Q 冷 间接冷却水系统取水量(补充新鲜水量) (3)工艺水回用率Rx 式中,Cx ——工艺水回用量; Qx 工艺水取水量(取用新鲜水量); Yx 工艺水用水量。
(4)污水回用率R 污 式中,C 污——污水回用水量; Q 直污一一直接排入外环境污水量; 丫全污一一污水排放总量。
式中,W ――每产生1万元产值的产品需要的取水量(包括生产、生活取水量),
m3/万 元;
Q -- 全年取水量,m3/a 。
量的百分比 —xlClO^ 二 ——-—xWO% J 缶+5 ——-—X100% (5)万元产值取水量(新鲜水量) W-—亠— 年产值 x!00%=
(6)单位产品取水量V。
单位产品取水量指每生产单位产品(如t, m)需要的生产和辅助性生产的取水
年生产取水量
量(不包括生活用水量)
(7)蒸汽冷凝水回用率R凝
蒸汽冷凝水回用率指用于生产的锅炉蒸汽冷凝水回用量占锅炉蒸汽发汽量的百
分比,是考核蒸汽冷凝水回用程度的专项性指标。
按下式计算:壬'
式中,C凝一一年蒸汽冷凝水回用量;
Z――年蒸汽发汽量
(8)职工人均日生活取水量(Q生)
定义每个职工平均每天用于生活的取水量为职工人均日生活取水量[L/ (人• d)]
C 企业(建设项目)年生活取水量
计算公式如下:y 职工人数兀全年生产天数
该项指标相对地能反映出生产用水和生活用水组成情况
再给大家出一道案例分析中的水平衡计算题:
请根据以下水平衡图,计算全厂水的重复利用率、间接冷却水循环率及蒸汽冷凝水回用率/ 05
年案例分析教材P178页)
3.44 ' IHK 自崇狀皿门
反
沖
謹
木0X
片 -1
v 23.21
irnHin
15.1?
辛it 水糟 載汽沖覆虫「
L1IHU 誰
i -M
a4tlsffl 木
一
於尺5/站
£4拟建萌目本■平■圉(单检"丿!!〉
水的重复利用率指工业用水中重复利用水量占总用水量的百分比,即:只=水回用量(蒸汽冷凝水+其它回用水+循环水量)/总用水量x 100%本案例中全厂水的重复利用率为:
(220+1040+2.32 )/ (38.72+220+1040+2.32 )= 97.0 %
间接冷却水循环率(R冷):间接冷却水循环率指工业生产中循环和回用量占间接冷却水用水
量的百分比,即:R冷=间接冷却水循环量/ (间接冷却水系统循环用水量+补充新鲜水量)
X 100% 本案例中间接冷却水循环率(R冷)为:(220+1040)/ (5.40+23.21+220+1040 )=
97.8 %
蒸汽冷凝水回用率(R凝):蒸汽冷凝水回用率指用于生产的锅炉蒸汽冷凝水回用量占锅炉
蒸汽发生量的百分比,是考核蒸汽冷凝水回用程度的专项性指标。
即:R凝=年蒸汽冷凝水
回用量/年蒸汽发生量X 100%本案例中蒸汽冷凝水回用率(R凝)为:2.32/5.76 = 40.3%。