1、2021年9月27日(第8次課)第五章 給水管網(wǎng)工程設計5.4 管段設計流量分配5.5 管段直徑的設計5.6 泵站揚程和水塔高度的設計5.7 枝狀管網(wǎng)水力計算5.8 環(huán)狀管網(wǎng)水力計算 一 環(huán)狀管網(wǎng)計算理論 二 環(huán)狀管網(wǎng)計算根本方法和原理 三 環(huán)狀管網(wǎng)平差方法 四 環(huán)狀管網(wǎng)水力計算步驟2021年9月29日(第9次課)2021年10月10日(第10次課)例：對此管網(wǎng)進行平差，水頭損失采用曼寧公式計算，粗糙系數(shù)NM=0.013。四、環(huán)狀管網(wǎng)水力計算步驟1按城鎮(zhèn)管網(wǎng)布置圖，繪制計算草圖，對節(jié)點和管段順序編號，并標明管段長度和節(jié)點地形標高。2按最高日最高時用水量計算節(jié)點流量，并在節(jié)點旁引出箭頭，注明節(jié)點

2、流量。大用戶的集中流量也標注在相應節(jié)點上。3在管網(wǎng)計算草圖上，將最高用水時由二級泵站和水塔供入管網(wǎng)的流量指對置水塔的管網(wǎng)，沿各節(jié)點進行流量預分配，定出各管段的計算流量。4根據(jù)所定出的各管段計算流量和經(jīng)濟流速，選取各管段的管徑。5計算各管段的水頭損失h及各個環(huán)內(nèi)的水頭損失代數(shù)和h。6假設h超過規(guī)定值即出現(xiàn)閉合差h，須進行管網(wǎng)平差，將預分配的流量進行校正，以使各個環(huán)的閉合差到達所規(guī)定的允許范圍之內(nèi)。7按控制點要求的最小效勞水頭和從水泵到控制點管線的總水頭損失，求出水塔高度和水泵揚程。8根據(jù)管網(wǎng)各節(jié)點壓力和地形標高，繪制等水壓線和自由水壓線圖。5.9 管網(wǎng)校核 核算按最高日最高時流量設計的管徑和水泵

3、能否滿足其他特殊情況下的要求的過程就叫作管網(wǎng)校核。一、管網(wǎng)校核的定義二、管網(wǎng)校核的內(nèi)容一消防校核：發(fā)生火災的情況下；二事故校核：管網(wǎng)前端主要干管發(fā)生事故的情況下；三最大轉輸校核：設有對置水塔的管網(wǎng)最大轉 輸?shù)那闆r下；一 消防校核1 消防校核的實質(zhì) 消防校核的實質(zhì)是以最高日最高時流量另加消防流量作為設計流量，按10m的效勞水頭計算，校核按最高時流量確定的管徑和水泵能否滿足消防時候的要求。2 消防校核的方法： 1首先根據(jù)城市規(guī)模和現(xiàn)行的?建筑設計防火標準?確 定同時發(fā)生的火災次數(shù)和消防用水量； 2把消防流量作為集中流量加在相應節(jié)點的節(jié)點流量中； 如按消防要求同時一處失火，那么放在控制點，有兩處 或

4、兩處以上失火，一處放在控制點，其他設定在離二級 泵站較遠或靠近大用戶的節(jié)點處，其余節(jié)點仍按最高用 水時的節(jié)點流量。 3以最高日最高時用水量確定的管徑為根底，將最高時用 水量與消防流量相加后進行流量分配； 4進行管網(wǎng)平差，求出消防時的管段流量和水頭損失； 5計算消防時所需要的水泵揚程。自由水壓不低于10 mH2O3 消防校核結果 雖然消防時比最高時所需的效勞水頭要小得多,但因消防時通過管網(wǎng)流量增大，各管段的水頭損失相應增加，按最高時確定的水泵揚程有可能不滿足消防時的需要。假設：消防時需要的水泵揚程 小于 最高時確定的水泵揚程,那么設計不需要調(diào)整；消防時需要的水泵揚程 略大于 最高時確定的水泵揚程

5、，可放大管網(wǎng)末端個別管徑；消防時需要的水泵揚程 遠大于 最高時確定的水泵揚程，專設消防泵。1事故校核的實質(zhì) 管網(wǎng)主要管段發(fā)生損壞時，必須及時檢修，在檢修時間內(nèi)供水量允許減少，但設計水壓一般不應降低。事故時管網(wǎng)供水流量與最高時設計流量之比，稱為事故流量降落比，用R表示。R的取值根據(jù)供水要求確定，城鎮(zhèn)的事故流量降落比R一般不低于70%。 二事故校核 事故校核的實質(zhì)是管網(wǎng)前端主要管段發(fā)生損壞時，原設計的管徑和水泵能否供給不小于最高時設計流量70%的流量。2事故校核的方法 校核時，水力計算過程跟最高時計算過程相同，只是管網(wǎng)各節(jié)點的流量應按事故時用戶對供水的要求確定?？砂词鹿柿髁拷德浔冉y(tǒng)一折算，即事故時

6、管網(wǎng)的節(jié)點流量等于最高時各節(jié)點的節(jié)點流量乘上事故降落比R3事故校核的結果 經(jīng)過校核后不符合要求時，可以增加平行主干管或埋設雙管，或放大某些連通管的管徑，或重新選擇水泵。也可以從技術上采取措施，如加強當?shù)亟o水管理部門的檢修力量，縮短損壞管段修復時間；重要的和不允許斷水的用戶，可以采用貯備用水的保障措施。三最大轉輸校核1最大轉輸校核的實質(zhì) 最大轉輸校核的實質(zhì)是校核設對置水塔的管網(wǎng)在發(fā)生最大轉輸流量時水泵能否將水送到水塔水柜中最高水位。最高時轉輸時二泵站供水曲線用水曲線0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24最大用水小時最大轉輸小時2 最大轉輸校核的方法 校核時，水力計算過

7、程跟最高時計算過程相同，只是管網(wǎng)各節(jié)點的流量需按最大轉輸時管網(wǎng)各節(jié)點的實際用水量求出。因節(jié)點流量隨用水量的變化成比例地增減，所以最大轉輸時各節(jié)點流量可按下式計算：-最高用水時的節(jié)點流量，L/s -最大轉輸時節(jié)點流量折減系數(shù)，其值可按下式計算 式中 Qzy、Qh 最大轉輸時和最高用水時管網(wǎng)總用水量，L/s；Qzi、Q i最大轉輸時已確定常為集中流量的節(jié)點流量 和與之相對應的最高用水時的節(jié)點流量，L/s。 節(jié)點流量確定后，按最大轉輸時的流量進行分配和管網(wǎng)平差，求出各管段的流量、水頭損失和所需要的水泵揚程。3 最大轉輸校核的結果 校核不滿足要求時，應適當放大從泵站到水塔最短供水路線上管段的管徑。5.

8、10 設計成果整理一、設計說明書 把整個設計計算的過程表述清楚。 課程設計：要有單獨的設計說明書，而且格式要符合規(guī)定 實際工程設計：小工程可以沒有單獨的設計說明書，但必須有設計施工說明；較大的工程有設計說明書。二、設計圖紙 設計成果主要是用設計圖紙來表達的。 課程設計：給水管網(wǎng)平面圖、等水壓線圖。 給水管網(wǎng)平面圖上要標明管長、管徑。 實際工程設計：給水管網(wǎng)總平面圖、帶狀圖、等水壓線圖、管道縱剖面圖、節(jié)點詳圖。 給水管網(wǎng)總平面圖反映出管網(wǎng)的整體布置及其相互連接關系，帶狀圖具體表達管道在街道下面的具體位置。 較小的工程給水管網(wǎng)總平面圖和帶狀圖可以合并。1 等水壓線圖繪制1管網(wǎng)各節(jié)點水壓標高和自由水

9、壓計算 起點水壓未知的管網(wǎng)進行水壓計算時，應首先選擇管網(wǎng)的控制點，由控制點所要求的水壓標高依次推出各節(jié)點的水壓標高和自由水壓，計算方法同枝狀管網(wǎng)。由于存在閉合差，即h0，利用不同管線水頭損失所求得的同一節(jié)點的水壓值常不同，但差異較小，不影響選泵，可不必調(diào)整。 對于起點水壓已定的管網(wǎng)進行水壓計算時，無論何種情況，均從起點開始，按該點現(xiàn)有的水壓值推算到各節(jié)點，并核算各節(jié)點的自由水壓是否滿足要求。 經(jīng)上述計算得出的各節(jié)點水壓標高、自由水壓及該節(jié)點處的地形標高，按一定格式寫在相應管網(wǎng)平面圖的節(jié)點旁。2繪制管網(wǎng)水壓線圖 管網(wǎng)水壓線圖分等水壓線圖和等自由水壓線圖兩種，其繪制方法與繪制地形等高線圖相似。兩節(jié)點間管徑無變化時，水壓標高將沿管線的水流方向均勻降低，據(jù)此從水壓點開始，按0.51.0 m的等高距水壓標高差推算出各管段上的標高點。在管網(wǎng)平面圖，用插值法按比例用細實線連接相同的水壓標高點即可繪出等水壓線圖。 水壓線的疏密可反映出管線的負荷大小，整個管網(wǎng)的水壓線最好均勻分布。如某一地區(qū)的水壓線過密，表示該處管網(wǎng)的負荷過大，所選用的管徑