园林给水工程树枝状管网水力计算课件

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树枝状管网和喷灌系统水力计算4 27建筑资料

临沂师范学院生命科学学院
《园林工程》
② 布置管网在公园设计平面图上，定出给水干管的位置、走向、并对节点进行编号，量出节点间的长度。（遵循前述管网的布置要点）。
LANDSCAPE ENGINEERING
临沂师范学院生命科学学院
《园林工程》
③ 求公园中各用水点的用水量及水压要求（1）求某一用水点的最高日用水量Qd
hy a l Q2
式中： a—阻力系数（s2/m6)，由试验求得，与管道材料、管壁的粗糙程度、管径、管内流动物质以及温
度等因素有关。
l—管段长度（m）
LANDSCAPE ENGINEERING
临沂师范学院生命科学学院
《园林工程》
局部水头损失—水流因边界的改变而引起断面流速分布发生急骤的变化而产生的阻力为局部阻力，为克服阻力而引起的水头损失称为局部水头损失，通常用hj表示。
临沂师范学院生命科学学院
《园林工程》
4、管网计算步骤
① 有关图纸、资料的搜集与研讨从公园设计图纸、说明书等，了解原有或拟建
的建筑物、设施等的用途及用水要求、各用水点的高程等。
再根据公园所在地附近城市给水管网的布置情况，掌握其位置、管径、水压及引用的可能性。
LANDSCAPE ENGINEERING
LANDSCAPE ENGINEERING
临沂师范学院生命科学学院
《园林工程》
⑤ 水头计算
必须考虑
水头损失值用水点与引水点的高程差
用水点建筑的高低及用水点的水压要求
LANDSCAPE ENGINEERING
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《园林工程》
公园给水管段所需水压计算式：
H H1 H2 H3 H4 (mH2O)

2园林给排水工程ppt_图文

2019/10/12
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⑤干管宜随地形敷设，避开复杂地形和难于施工地段，减少土方工程量；
⑥消火栓应与干管连接，布置应考虑主要建筑。
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14
2、给水管网布置形式：
（1）树枝状管网：从引水点至用水点管线布置成树枝状，管径随用水点的减少逐步变小；
适合用水点分散的情况，利于分期发展公园；
城市自来水：直接引入作为生活用水。
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7
（2）给水水源选择：满足水量、水
质要求，注意安全防护、经济，结合绿地发展。
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4、给水系统组成及布置形式：（1）给水系统的组成：
取水工程：选择水源和取水点，建取水构筑物；净水工程：建给水构筑物，水质处理；输配水工程：敷设输、配水管道，泵站、水塔、
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（3）喷灌管道的水力计算：
沿程水头损失：Hf=SofLQ
局部水头损失：估算为沿程水头损失的 10%~15%。
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三、园林排水工程
（一）概述：
1、污水的分类：生活污水、工业废水和降水。
2、排水工程系统的组成：
（1）生活污水排水系统：收集园林中各类建筑的污水，排至城市生活污水管道系统或自行处理。
喷头间距：α =K *r
查K--Cρ C 关系图，得换算系数 ρ 。
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多行多喷头喷洒：相邻多行主管上的多个喷头使用时作全圆形喷洒；
喷头的实际控制面积：
S=a*b
喷灌组合强度：
ρ =1000Qp/S=1000Qp/ab

管网水力计算61树状管网计算

能量方程：
2 2 2 S12q122 S25q2 S q S q 5 14 14 45 45 h 2 2 2 2 S36q3 S q S q S q 6 56 56 23 23 25 25 h
Q1 1
q1 2
2
Q2
q2 3
第 6章
管网水力计算
6.1 树状管网计算计算步骤： ①确定各管段的流量； ②根据经济流速选取标准管径； ③计算各管段的水头损失； ④确定控制点； ⑤计算控制线路的总水头损失，确定水泵扬程或水塔高度； ⑥确定各支管可利用的剩余水头； ⑦计算各支管的平均水力坡度，选定管径。
某城市供水区用水人口5万人，最高日用水量定额为150Ｌ/(人·ｄ)，要求最小服务水头为16ｍ。节点４接某工厂，工业用水量为400ｍ3/ｄ，两班制，均匀使用。城市地形平坦，地面标高为5.OOｍ。
4．沿线流量：
管段 0～1 1～2 2～3 1～4 4～8 4～5 5～6 6～7 合计管段长度（m） 300 150 250 450 650 230 190 205 2425 沿线流量（L/s） 300×0.0358＝10.74 150×0.0358＝5.37 250×0.0358＝8.95 450×0.0358＝16.11 650×0.0358＝23.27 230×0.0358＝8.23 190×0.0358＝6.80 205×0.0358＝7.34 86.81
0 1 0 2 0 P
方程组的第一部分称为闭合差：
F1 (q , q , q ,, q ) h1
0 1 0 2 0 3 0 P
F2 (q , q , q ,, q ) h2
0 1 0 2 0 3 0 P

FL (q , q , q ,, q ) hL

枝状管网水力计算

9）4.103.88单定压节点树状管网水力分析某城市树状给水管网系统如图所示，节点(1)处为水厂清水池，向整个管网供水，管段[1]上设有泵站，其水力特性为：s p1=（流量单位：m 3/S ，水头单位：m ），h e1=，n=。

根据清水池高程设计，节点(1)水头为H1=，各节点流量、各管段长度与直径如图中所示，各节点地面标高见表，试进行水力分析，计算各管段流量与流速、各节点水头与自由水压。

解：第一步：逆推法求管段流量以定压节点（1）为树根，则从离树根较远的节点逆推到离树根较近的节点的顺序是：（10）,（9）,（8）,（7）,（6）,（5）,（4）,（3）,（2）;或（9）,（8）,（7）,（10）,（6）,（5）,（4）,（3）,（2）;或（5）,（4）,（10）,（9）,（8）,（7）,（6）,（3）,（2）等，按此逆推顺序求解各管段流量的过程见下表。

量，即：q 1+Q 1=0，所以，Q 1=- q 1=(L/s)根据管段流量计算结果，计算管段流速及压降见表。

计算公式与算例如下：采用海曾威廉-公式计算（粗糙系数按旧铸铁管取C w =100）管道摩阻系数管段水头损失泵站扬程按水力特性公式计算：管段编号［1］［2］［3］［4］［5］［6］［7］［8］［9］管段长度（m）600300150250450230190205650管段直径（mm)400400150100300200150100150管段流量（L/s）管段流速(m/s）管段摩阻系数水头损失（m）泵站扬程(m)00000000管段压降（m）第二步：求节点水头以定压节点（1）为树根，则从离树根较近的管段顺推到离树根较远的节点的顺序是：［1］,［2］,［3］,［4］,［5］,［6］,［7］,［8］,［9］; 或［1］,［2］,［3］,［4］,［5］,［9］,［6］,［7］,［8］; 或［1］,［2］,［5］,［6］,［7］,［8］,［9］,［3］,［4］等，按此顺推顺序求解各定流节点节点水头的过程见下表。

管网水力计算树状管网计算

• 我们这里讨论的管网水力计算都是新建管网的水力计算。 • 对于改建和扩建的管网，因现有管线遍布在街道下，非但管线太多，而且不同管径交接，计算时比新设计的管网较为困难。其原因是由于生活和生产用水量不断增长，水管结垢或腐蚀等，使计算结果易于偏离实际，这时必须对现实情况进行调查研究，调查用水量、节点流量、不同材料管道的阻力系数和实际管径、管网水压分布等。
• • • •
树状网计算例题
干管各管段的水力计算

干管各管段管径D和流速v的确定
4q 确定流速v， 2 D 查表5 — 1，看v是否在经济流速范围内，如果是，则所选定的 D、v合理；首先根据流量并参照标准管径选定一个管径 D，然后由v 如果否，则重新选定 D，在看一下新计算所得的v是否符合表5 — 1 内的经济流速，直至符合为止。这里我们可以看出，对一每一个管段，可能不止一个 D、v组合满足表5 — 1中队经济流速的要求。如管段1 — 4，表6 — 3中所选管径为 300mm ，如我们选择管径 D 350mm ，则此时 4 0.03063 v 0.63, v 0.63m/ s也符合表5 — 1对经济流速的要求。 2 3.14 0.35
•水泵扬程
H p Z t H 吸 H t H 0 h c h s 5 4.70 23.53 3.00 3.00 29.83m H p — —水泵扬程；
Z t — —水塔地面标高； H 吸 — —泵站吸水井最低水位标高，采用 4.70m； H t — —水塔水柜底高于地面的高度； H 0 — —水塔水深，采用 3.00m； h c、h s — —水泵吸水管、泵站到水塔输水管水头损失， h c h s 3.00m。

任务7-树状管网水力计算

27.683 22.683
7、支管水力计算：
管段起端水位终端水位允许水头损失管长平均水
（m）（m）（m）（m）力坡度
1～3 25.853 21.00
4.85
400 0.0121
4～7 25.023 21.00
4.023
625 0.00643
管段 1～2 2～3 4～5 5～6 6～7
流量(L/s) 管径(mm) 11.64 150(125)
4.48
100
18.26 200(150)
10.74
150
3.67
100
1000i 6.18 8.118 3.37 5.37 5.72
水头损失(m) 0.927(2.31)
2.05 0.77(3.278)
1.02 1.173
水塔
3 2
水泵
600 0 300 1 450 4
任务七树状管网水力计算
二．计算例题
计算过程因管段起端水压标高Hi和终端水压标高Hj与该管段的水头损失hij
存在如下关系： Hi = Hj + hij 干管节点水压标高Hi、自由水压H0i与该处地形标高Zi存在如下关
系：H0i=Hi-Zi
任务七树状管网水力计算
二．计算例题
计算过程支管水力计算由于干管上各节点的水压已经确定，即支管起点的水压已定，因此支管各管段的经济管径选定必须满足：从干管节点到该支管的控制点（常为支管的终点）的水头损失之和应等于或小于干管上此节点的水压标高与支管控制点所需的水压标高之差，即按平均水力坡度确定管径。但当支管由两个货两个以上管段串联而成时，各管段水头损失之和可能有多种组合能满足上述要求。

树枝状管网水力计算PPT文档共32页

树枝状管网水力计算
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时当勉励，岁月不待人。
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 7Байду номын сангаас、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非

园林给水管网的水力计算

1、用水量的确定：(1)用水量标准：参考用水定额。

(2)日变化系数：最高日用水量与平均日用水量的比值，以Kd表示；一般城镇为1.2-2.0，农村为1.5-3.0；园林节假日为2-3。

(3)时变化系数：用水量最高日用水最多的一小时用水量与该天平均时用水量的比值，以Kh表示；城镇为1.3-2.5，农村为5-6；园林为4-6。

(4)设计用水量的计算：最高日用水量Qd：Qd=m*qd/1000；最高时用水量Qh：Qh=Qd/T*Kh=Qp*Kh；未预见用水量：未预见的突击用水、管道漏水等；按最高日用水量的15%-25%计算。

计算用水量：计算用水量=（1.15~1.25)∑Qh；管道设计所需秒流量：（L/s），qg=（1.15~1.25)∑Qh1000/36002、管段流量的确定：（1）沿线流量：线比流量：qs=(Q-∑q)/∑L；管段沿线流量：ql=qsl（2）节点流量：折算流量:q=qt+1/2ql（3）管段计算流量：管网各管段的沿线流量简化成节点流量后，每一管段即可拟定水流方向和计算流量QJ。

3、管径确定：d=√4Q/兀v管内流速技术和经济方面确定；防止流速过大，流速不大于2.5~3m/s;浑水管流速不小于0.5m/s；根据当地的管网造价和输水电价选用合理的流速；经济流速：在一定计算年限内管网造价和经营管理费用总和最小时的流速，用Ve表示。

4、水头损失计算：（1）水压：即水头、水柱高；（2）水头损失：水头损失：水流在运动过程中单位质量液体的机械能的损失。

沿程水头损失：为克服发生于水流全部流程的摩擦阻力而引起的水头损失，用hy表示；公式：Hy=i*l局部水头损失：水流因边界的改变而引起断面速分布发生急骤的变化产生的局部阻力而引起的水头损失，用hj表示；多采用经验值计算。

5、管网水力计算：（1）管网设计和计算步骤：★图纸、资料的收集；★布置管网；★定出干管的总计算长度以及各管段的计算长度；★根据输水线路最短的原则定出各管段的水流方向；★确定管网总流量，求出流量比，各管段沿线流量和节点流量；★根据管网的总流量，做出管网的流量分配，根据经济流速确定各管段的管径；★计算各管段的水头损失和各点地形标高，算出水塔高度和水泵的扬程。

枝状网水力学计算.最全优质PPT

第一篇城市给水管网
第七章给水管网的水力计算
给水管网的水力计算
• 第一节树状管网的水力计算 • 第一节环状管网的水力计算
第一节树状管网的水力计算
• 已知量：节点流量、管段长度、管径、阻力系数 • 未知量：管网各管段的流量或水压 • 共有P个未知数：P—管段数 • P = J + L - 1 ：J节点数，L环数
‫‏‬
Dj—计算内径，m。
D 5.33 j
第六节管段阻力的计算
– 3. 海曾－威廉公式
Q1.852
i 10.67 二、树状管网水力计算要点 – 式中：C－系数 C D α— 比阻；
s — 管道摩阻（s=‫‏‬αl）
1.852 4.87 j
d)，要求最小服务水头为157kPa(15.
‫ ‏‬海曾－威廉公式的系数C值水塔建于水厂内，靠近泵站，因此水泵扬程为：
– （1）阻力平方区：Re>105,阻力系数λ仅与管壁粗糙度有关，与Re无关。
• 旧钢管、旧铸铁管，v≥1.2m/s时， • 或金属管内壁无特殊防腐措施时管内水流流态。
– （2）过渡区：2320< Re<105,阻力系数λ与管径、管壁粗糙度及Re有关。
• 旧钢管、旧铸铁管，v<1.2m/s时， • 石棉水泥管；
• 树状管网水力计算步骤
– 1、计算比流量 – 2、计算沿线流量 – 3、计算节点流量 – 4、计算管段流量 – 5、计算和选取干管管径 – 6、计算各干管管段水头损失 – 7、计算干管节点水压 – 8、计算各支线允许的水力坡度 – 9、计算和选取支线管径 – 10、计算水塔高度和水泵扬程
第一节树状管网的水力计算
• 例题：某城市供水区用水人口5万人，最高日用水量定额为

树枝状管网水力计算

1 餐厅
城市给水干管
引水点
A
LANDSCAPE ENGINEERING
临沂师范学院生命科学学院园林专业
《园林工程》
解：
1、求①点的最高日用水量
Qd q N 1500 15 22500(l / d )
2、求最高日最高时用水量
Qd 22500 Qh Kh 6 5625(l / d ) 24 24
H 4 hy h j hy i L 40.9mH 2O /1000m 148 6.05m H 4 hy h j 1.25hy 7.6mH 2O
LANDSCAPE ENGINEERING
临沂师范学院生命科学学院园林专业
《园林工程》
6、求该点所需总水头
临沂师范学院生命科学学院园林专业
《园林工程》
【例1】某公园大众餐厅（二层楼房，见图示），其设计接待能力为1500人次/日，引水点A处的自由水头为 37.40mH2O，用水点①位置见图，标高为50.50m
试计算该餐厅①的用水量、引水管管径、水头损失及其水压线标高，并复核A点的自由水头是否能满足餐厅的要求。
干管的水力计算
完成各用水点用水量计算和确定各点引水管的管径之后，应进一步计算干管各节点的总流量，据此确定干管各管段的管径，并对整个管网的总水头要求进行复查。复查方法：最不利点（地势高、距离引水点远、用水量大或要求工作水头特别高的用水点）水压满足法。
LANDSCAPE ENGINEERING
LANDSCAPE ENGINEERING
临沂师范学院生命科学学院园林专业
《园林工程》
⑤ 水头计算
水头损失值必须考虑用水点与引水点的高程差用水点建筑的高低及用水点的水压要求

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（3）求设计秒流量q0
q0
Qh 3600
（l/s或m3/s)
《园林工程》
④各管段管径的确定
根据各用水点所求得的设计秒流量q0及要求的水压，可查表确定连接园内给水干管和用水点之间的管段的管径，还可查得与该管径相应的流速和单位长度的水头损失值。
《园林工程》
⑤ 水头计算
水头损失值必须考虑用水点与引水点的高程差
《园林工程》
H4—沿程水头损失和局部水头损失之和（mH2O)
H4 hy hj hj iL
有条件时可适当考虑一定的富裕水头(如消防水头）
《园林工程》
⑥ 干管的水力计算
完成各用水点用水量计算和确定各点引水管的管径之后，应进一步计算干管各节点的总流量，据此确定干管各管段的管径，并对整个管网的总水头要求进行复查。
最后需验算点4的水压能否得到满足。
4、求①—A管段管径据q0=1.56l/s，查表取1.6l/s作为设计流量，
则 Dg=50mm；v=0.85m/s；水头损失=40.9mH20/1000m
5、求该管段的水头损失
H4 hy hj hy i L 40.9mH2O /1000m148 6.05m H4 hy hj 1.25hy 7.6mH2O
《园林工程》
4、管网计算步骤
① 有关图纸、资料的搜集与研讨从公园设计图纸、说明书等，了解原有或拟建
的建筑物、设施等的用途及用水要求、各用水点的高程等。
再根据公园所在地附近城市给水管网的布置情况，掌握其位置、管径、水压及引用的可能性。
《园林工程》
②布置管网
在公园设计平面图上，定出给水干管的位置、走向、并对节点进行编号，量出节点间的长度。（遵循前述管网的布置要点）。
44.69
16
44.24
44.67
按控制点4为例，3-4段内管径为100mm，流量为 5.8L/s，故可查表得水头损失1000i=13.2 （v=0.75m/s)，而3-4段长度为720m，故可计算其段内水头损失为9.5m。
管段管长编号（m)
流量管径水力坡度水头损失流速
（l/s) （mm) （1000i) (m)
水压线标高（m) 地面标高(m）自由水头（m)
《园林工程》
同法可将全园各用水点的用水量、所需水压、各该管段的管径及水头损失一一求出，并将所求得的各项数值填入管线图。
（管网布置图略）
8、求管网各节点流量
节点 O A B C D 1 … 9
合计
节点流量 / / / / / / … /
该节点的集中流量 4466
式中： H—引水管处所需的总压力（mH2O) H1—引水点和用水点之间的地面高程差（m)； H2—用水点与建筑进水管的高差（m)； H3—用水点所需的工作水头（mH2O)；
《园林工程》
H2+H3值可依建筑不同层数按有关规定采用。平房： 10mH2O 二层： 12mH2O 三层： 16mH2O 以后每增加一层增加4mH2O
用水点建筑的高低及用水点的水压要求
《园林工程》
计算目的
1、使管中的水流在经过消耗后到达用水点仍有足够的自由水头以保证用水点有足够的水量和水压。
2、校核城市自来水配水管的水压（或水泵扬程）是否满足公园内最不利点配水水压要求。
《园林工程》
公园给水管段所需水压计算式：
H H1 H2 H3 H4 (mH2O)
《园林工程》
6、求该点所需总水头
H H1 H2 H3 H4 (mH2O)
已知：A点地面标高为45.60m，1点为50.50m。则 H1=50.50-45.60=4.90m
H2+H3按规定二层楼房可取12m H4=7.6m 所以 H=4.9+12+7.6=24.5m
《园林工程》
7、求该点的水压线标高（地面高程+自由水头）
流速 1000i (m/s) 0.92 5.79 1.01 9.19 0.69 4.53 0.79 10.6 0.58 11.90
水头损失 (mH2O)
1.7 3.1 0.8 2.1 2.3
表2：干管水力计算表
《园林工程》
最后复核最不利点的水压是否得以满足，若满足，则全园其余各点均可满足。
课后作业
(m/s)
1
2
3
4 720
5.8
100 13.2
9.5
0.75
5
6
树枝管网各管段的水力坡度和水头损失汇总表
同时4点满足自由水头H=16m，则节点4的水压高程为44.69+16=60.69m，而3点水压高程=4点水压高程+34间水头损失=60.69+9.5=70.19，3点已知地面高程为 43.88，可计算出3点自由水头为70.19-43.88=26.31m。
1 餐厅
A
城市给水干管
引水点
《园林工程》
解：
1、求①点的最高日用水量
Qd q N 150015 22500(l / d )
2、求最高日最高时用水量
Qh
Qd 24
Kh
22500 24
6
5625(l
/ d)
3、求设计秒流量
q0
Qh 3600
5625 3600
1.56(l
/
s)
《园林工程》
节点编号地面高程(m) 水压高程(m) 自由水头(m)
1
42.95
2
43.81
3
43.88
4
44.69
60.69
16
5
44.24
6
44.67
树枝管网各节点地面高程和自由水头汇总表
依次类推，即可求各节点的水压标高及自由水头，最后即可由最不利线路累计水头损失、0点与4点地面高程差，点4位于三层楼等已知条件求出引出点0点的水压高度。
表2：节点流量计算表
节点总流量 44.66 / / / 2.80 1.56 … 3.80 44.66
《园林工程》
管段编号 O-A A-B B-C C-D D-5
长度 (m) 232 272 148 160 156
流量 (l/s) 44.66 31.10 21.30 9.30 2.40
管径 (mm) 250 200 200 125 75
某段管网布置如下图：
已知各节点地面高程如下表所示，0点的地面高程为 42.08m，管网中最不利点为4点（用水处为三楼），其自由水头是16m，试计算最高日最高时引入点的水压大小，并绘图表示。
节点编号
1 2 3 4 5 6
地面高程(m) 水压高程(m) 自由水头(m)
42.95
43.81
43.88
复查方法：最不利点（地势高、距离引水点远、用水量大或要求工作水头特别高的用水点）水压满足法。
《园林工程》
【例1】某公园大众餐厅（二层楼房，见图示），其设计接待能力为1500人次/日，引水点A处的自由水头为 37.40mH2O，用水点①位置见图，标高为50.50m
试计算该餐厅①的用水量、引水管管径、水头损失及其水压线标高，并复核A点的自由水头是否能满足餐厅的要求。
（100KPa=1kg/cm2=10米水柱）
《园林工程》
2、管网计算目的
根据最高时用水量作为设计用水量求出各段管线的直径和水头损失。
对于引用式给水方式：确定城市给水管网的水压是否能满足公园用水的要求；
对于自给式给水方式：主要确定水泵所需扬程及水塔（或高位水池）所需高度，以保证各用水点有足够的水量和水压。
《园林工程》
第二章园林给排水工程
第一节园林给水工程
—树枝状管网计算
《园林工程》
上节课内容回顾
1、给水管网的布置形式及各自特点？ 2、用水定额、日变化系数、时变化系数？ 3、经济流速 4、水头损失概念及其分类？
《园林工程》
(四）树枝状给水管网的设计计算
1、给水管网计算指标
用水量（Q)：以秒流量表示管径（DN）：以mm为单位；水头（H）：水压(以kg/cm为单位）；米水柱高度
《园林工程》
③ 求公园中各用水点的用水量及水压要求（1）求某一用水点的最高日用水量Qd
Qd q N （l/d或m3/d)
式中:q—用水量标准（最大日）； N—游人数（服务对象数目）或用水设施的数目。
《园林工程》
（2）求该用水点的最高时用水量Qh
Qh
Qd 24
Kh
（l/d或m3/d)
式中:Kh—时变化系数（可取4—6）。
①点的水压线标高h=A点水压线标高—引水管A-1的水头损失
则H=82.90-7.60=75.30m 配水点①的自由水头=该点水压线标高—该点地面高程之差
即 75.30-50.50=24.80m 该点自由水头可以满足餐厅用水的总水头要求，故计算合理。
1 餐厅 A
引水点
管径（mm) 管段长度（m) 流量（l/s) 水头损失（mH2O)