自来水管网水力计算

自来水管网水力计算

1）计算公式的选用

1）管径计算公式

①按经济流速计算管径：

D=18.8*(Q/V)1/2

式中：Q---管中流量（m3/h）；

D---管道内径(mm)；

V---管中流速（m/s）。可参考下列范围取值：

输水管和配水干管：V=0.5～1.2m/s；

配水支管：V=0.75～1.0m/s；

水泵吸水管：V=1.0～1.2m/s；

水泵出水管：V=1.5～2.0m/s。

②按拟定的水力比降计算管径：

式中：I---水力比降，其余符号见管网水头损失计算公式。

2）管网水头损失计算公式

式中：Q---管中流量（m3/h）；

D---管道内径(mm)；

hf ---管道沿程水头损失（m）；

L---管道长度（m）。

f、m、b---与管材有关的参数，见表3-1。 表3-1 不同管材的f、m、b取值范围

管道种类 (f) f m b

1 塑料硬管 0.000915 94800 1.77 4.77

2 旧钢管、旧铸铁管 0.00179 625000 1.90 5.1

3 钢筋混凝土管

n=0.013 0.00174 1312000 2 5.33

n=0.014 0.00201 1516000 2 5.33

n=0.015 0.00232 1749000 2 5.33

n=0.017 0.00297 2240000 2 5.33

注：当Q以m3/s计时，d以m计时，f取(f)对应列的值。

3）局部水头损失（hj）

为简化计算，局部水头损失可按沿程水头损失的10％计算。

（2）确定管网控制点（管网中压力最低的节点）

一般是离管网入口处较远、地面标高较高的节点，通过水力计算比较确定管网控制点。

（3）确定干管、支管

干管：从控制点到管网入口处的最短距离的管线。控制点→节点………节点→管网入口节点。

支管：非干管管线，要分别列出所经过的节点。

自来水管网水力计算

1）计算公式的选用

1）管径计算公式

①按经济流速计算管径：

D=18.8*(Q/V)1/2

式中：Q---管中流量（m3/h）；

D---管道内径(mm)；

V---管中流速（m/s）。可参考下列范围取值：

输水管和配水干管：V=0.5～1.2m/s；

配水支管：V=0.75～1.0m/s；

水泵吸水管：V=1.0～1.2m/s；

水泵出水管：V=1.5～2.0m/s。

②按拟定的水力比降计算管径：

式中：I---水力比降，其余符号见管网水头损失计算公式。

2）管网水头损失计算公式

式中：Q---管中流量（m3/h）；

D---管道内径(mm)；

hf ---管道沿程水头损失（m）；

L---管道长度（m）。

f、m、b---与管材有关的参数，见表3-1。 表3-1 不同管材的f、m、b取值范围

管道种类 (f) f m b

1 塑料硬管 0.000915 94800 1.77 4.77

2 旧钢管、旧铸铁管 0.00179 625000 1.90 5.1

3 钢筋混凝土管

n=0.013 0.00174 1312000 2 5.33

n=0.014 0.00201 1516000 2 5.33

n=0.015 0.00232 1749000 2 5.33

n=0.017 0.00297 2240000 2 5.33

注：当Q以m3/s计时，d以m计时，f取(f)对应列的值。

3）局部水头损失（hj）

为简化计算，局部水头损失可按沿程水头损失的10％计算。

（2）确定管网控制点（管网中压力最低的节点）

一般是离管网入口处较远、地面标高较高的节点，通过水力计算比较确定管网控制点。

（3）确定干管、支管

干管：从控制点到管网入口处的最短距离的管线。控制点→节点………节点→管网入口节点。

支管：非干管管线，要分别列出所经过的节点。

给水管网水力计算基础

为了向更多的用户供水，在给水工程上往往将许多管路组成管网。管网按其形状可分为枝状[图1(a)]和环状[图1(b)]两种。

管网内各管段的管径是根据流量Q和速度v来决定的，由于vdAvQ)4/(2所以管径vQvQd/13.1/4。但是，仅依靠这个公式还不能完全解决问题，因为在流量Q一定的条件下，管径还随着流速v的变化而变化。如果所选择的流速大，则对应的管径就可以小，工程的造价可以降低；但是，由于管道内的流速大，会导致水头损失增大，使水塔高度以及水泵扬程增大，这就会引起经常性费用的增加。反之，若采用较大的管径，则会使流速减小，降低经常性费用，但反过来，却要求管材增加，使工程造价增大。

图 1管网的形状

(a)枝状管网；(b)环状管网

因此，在确定管径时，应该作综合评价。在选用某个流速时应使得给水工程的总成本(包括铺设水管的建筑费、泵站建筑费、水塔建筑费及经常抽水的运转费之总和)最小，那么，这个流速就称为经济流速。

应该说，影响经济流速的因素很多，而且在不同经济时期其经济流速也有变化。但综合实际的设计经验及技术经济资料，对于一般的中、小直径的管路，其经济流速大致为：

——当直径d＝100~400mm，经济流速v＝0.6-1.0m/s；

——当直径d>400mm，经济流速v=1.0~1.4m/s。

一、枝状管网

枝状管网是由多条管段而成的干管和与干管相连的多条支管所组成。它的特点是管网内任一点只能由一个方向供水。若在管网内某一点断流，则该点之后的各管段供水就有问题。因此供水可靠性差是其缺点，而节省管料，降低造价是其优点。

技状管网的水力计算．可分为新建给水系统的设计和扩建原有给水系统的设计两种情况。

1．新建给水系统的设计

对于已知管网沿线的地形资料、各管段长度、管材、各供水点的流量和要求的自由水头(备用水器具要求的最小工作压强水头)，要求确定各管段管径和水塔水面高度及水泵扬程的计算，属于新建给水系统的设计。

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