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第三章给水排水管道系统水力计算基础本章内容：1、水头损失计算2、无压圆管的水力计算3、水力等效简化本章难点：无压圆管的水力计算第一节基本概念一、管道内水流特征进行水力计算前首先要进行流态的判别。
判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。
对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。
二、有压流与无压流水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。
水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。
从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多三、恒定流与非恒定流给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。
四、均匀流与非均匀流液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。
从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。
对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。
均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
对于非满管流或明渠流，只要长距离截面不变，也没有转弯或交汇时，也可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力学理论按缓流或急流计算。
3排水3.1排水系统划分3.1.1生活排水分为：生活污水、生活废水。
3.1.2建筑物内生活排水系统划分：1 按排水水质分为：污废合流、污废分流。
2 按通气方式分为：1）不通气的排水系统。
2）设有通气管系的排水系统――仅设伸顶通气排水系统、专用通气立管排水系统、环形通气排水系统和器具通气排水系统。
3）特殊单立管排水系统――特殊配件的单立管排水系统、螺旋管排水系统。
3.1.3建筑物内雨水管道应与生活排水管道分别设置，单独排出。
3.1.4建筑物外小区排水分为：分流制、合流制。
1 分流制：用不同管渠分别收纳小区内生活排水和雨水的排水方式。
2 合流制：用同一管渠收纳小区内生活排水和雨水的排水方式。
3.2排水系统选择3.2.1建筑物内生活排水系统的选择，应根据排水性质及污染程度，结合室外排水体制和有利于综合利用与处理要求确定。
1 当建筑物采用中水系统时，所选用的原水系统的排水宜按排水水质分流排出。
2 当有污水处理厂时，生活废水与生活污水宜合流排出。
当生活污水需经化粪池处理时，其生活污水宜与生活废水分流。
3.2.2下列情况下的建筑排水应单独排水至水处理或回收构筑物1 公共餐饮业厨房排水及含有大量油脂的生活废水。
2 洗车台、汽车修理间含有泥沙、机油的废水。
3 燃油锅炉房、柴油发电机房的油箱间的地面排水。
4 超过排放标准、含有大量病菌、放射性元素的医院污水。
5 排水温度超过40℃的锅炉、水加热器等设备的排污水。
6 可重复利用的冷却水。
7 中水系统需要回用的生活废水。
3.2.3生活污水不宜与公共餐饮业厨房废水合用室内排水管道。
如需合用时，厨房废水必须先经过隔油处理。
3.2.4建筑物内生活排水一般采用重力排水。
当无条件重力排出时，可利用水泵提升压力排水。
3.3 排水管道计算3.3.1 卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径应按规范中“卫生器具排水流量、当量和排水管的管径”一表确定。
3.3.2 住宅、集体宿舍、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、老人院、办公楼、商场、会展中心、中小学教学楼等建筑生活排水设计秒流量，应按下式计算：q p ＝+N ρp 12.0q max式中 q p ——计算管段排水设计秒流量（L/s ）；N p ——计算管段的卫生器具排水当量总数；α——住宅、旅馆、医院、疗养院、幼儿园、老人院的卫生间α＝1.5，集体宿舍、旅馆和其他公共建筑的公共盥洗室和厕所间α＝2.0～2.5q max ——计算管段上最大的一个卫生器具的排水流量（L/s ）。
中华人民共和国国家标中华人民共和国国家标准建筑给水排水设计规范ＧＢＪ１５—８８工程建设标准局部修订公告第６号国家标准《建筑给水排水设计规范》ＧＢＪ１５－８８Ｖ由上海建筑设计研究院会同有关单位进行了局部修订，已经有关部门会审，现批准局部修订的条文，自１９９８年１月１日起施行，该规范中相应条文的规定同时废止。
现予公告。
中华人民共和国建设部１９９７年９月１日中华人民共和国国家标准建筑给水排水设计规范ＧＢＪ１５-８８主编部门：上海市民用建筑设计院批准部门：中华人民共和国建设部关于发布国家标准《建筑给水排水设计规范》的通知（８８）建标字第１９６号根据原国家建委（８１）建发设字第５４６号文的要求，由上海市建设委员会会同有关部门共同修订的《室内给水排水和热水供应设计规范》已经修订完毕.经有关部门会审，现批准修订后的《建筑给水排水设计规范》ＧＢＪ１５－８８为国家标准，自１９８９年４月１日起施行。
原《室内给水排水和热水供应设计规范》ＴＪ１５－７４同时废止。
本规范由上海市建设委员会管理，具体解释等工作由上海市民用建筑设计院负责。
出版发行由中国计划出版社负责.中华人民共和国建设部１９８８年８月２４日修订说明本规范是根据原国家建委(８１）建发设字第５４６号文件的通知，由上海市民用建筑设计院会同有关单位，共同对原《室内给水排水和热水供应设计规范》ＴＪ１５－７４进行修订而成。
在修订过程中,进行了比较广泛的调查研究，认真总结了原规范执行以来的经验,吸取了部分科研成果，征求了有关单位的意见，经我委组织审查，完成了报批稿。
本规范共分四章。
修改的主要内容有：用水定额、住宅与公共建筑生活给水管道设计秒流量计算公式、生活污水排水设计秒流量计算方法和雨水道设计方法等。
本规范还补充了高层建筑给水排水、排水管道通气系统和医院污水消毒处理的内容，增设了游泳池和喷泉两节。
其它如防止水质污染、节水节能、安全供水、新型管材等方面也作了较多的修改和补充。
给水排水管网第四版第三章答案
1.在给水排水管网中，沿层水头损失一般与流速（或流量）的多少次方成正比？为什么？
给排水管网中，水流一般处于湍流，它分3个区域，光滑区Hf与v的1.75次方成正比，光滑管过渡到粗糙管的过渡区，Hf与v的1.75-2.0成正比，阻力平方区，Hf与v的2次方成正比。
2.为什么给水排水管网中的水流实际上是非恒定流，而水力计算时却按恒定流对待？
由于用水量和排水量经常性变化，雨水也是骤涨骤落，水力因素会随着时间变化，所以属于非恒定流。
管道水力计算目的在于合理经济的选择管道断面尺寸、坡度和埋深，如果在设计和施工中注意改善管道水力条件，可使管道内水流动状态尽可能接近均匀恒定流，也可以达到其目的，所以为了简化计算，就按恒定流对待。
3.如果沿层水头损失计算不准确，你认为可能是哪些原因？
沿层水头损失主要是固定边界发生突然变化而引起的，流速分布也发生变化，根据理论公式，水头损失计算不准确可能是局部阻力系数估计偏差大，或是平均流速没算准确，或是重力加速度没准确取当地值。
4.对于非满管流而言，管渠充满度越大过流能力越大吗？为什么？
不会越大，因为充满度是指管道中水深和管道直径的比值，过流能力是反应单位时间内此管道通过的流量，假设直径不变，水深一定范围增加，过流能力会加大，若超过一定范围，反而会阻碍管道过流能力，过流能力会下降。
5.在进行管道沿线均匀出流简化时，如果将一条管道划分为较短的多条管
段，误差会减小吗？
会减小，均匀出流的简化就是将其分为无数小管段，最后积分而成，可以减小误差。
第三章给水排水管道系统水力计算基础本章内容：1、水头损失计算2、无压圆管的水力计算3、水力等效简化本章难点：无压圆管的水力计算第一节基本概念一、管道内水流特征进行水力计算前首先要进行流态的判别。
判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。
对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。
二、有压流与无压流水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。
水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。
从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多三、恒定流与非恒定流给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。
四、均匀流与非均匀流液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。
从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。
对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。
均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
对于非满管流或明渠流，只要长距离截面不变，也没有转弯或交汇时，也可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力学理论按缓流或急流计算。
