第5章

給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1單管管徑與水力計(jì)算5.2管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟5.3管網(wǎng)定線與流量的確定5.4管徑確定與水力計(jì)算作業(yè)5.1單管徑確定與水力計(jì)算管徑確定是經(jīng)濟(jì)流速水力計(jì)算式中:hf--沿程損失（m）；λ―沿程阻力系數(shù)L―管段長(zhǎng)度，m；d-管道計(jì)算內(nèi)徑，mg-重力加速度，m/s2C-謝才系數(shù)i-水力坡降；R-水力半徑，mQ―管道流量m3/sv-流速m/s沿程損失局部損失=∑ζv2/2g以上水力計(jì)算，可以按在給水設(shè)計(jì)規(guī)范中水力計(jì)算表計(jì)算5.2

管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟1、按照設(shè)計(jì)范圍確定管路線2、按照設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的規(guī)劃要求，確定各管段的流量3、最高日最高時(shí)用水量的管段流量確定管徑和水頭損失4、按照管徑和水頭損失，確定水泵的揚(yáng)程和水塔高度

按Qi=0進(jìn)行計(jì)算最大小時(shí)流量Qmax=khQ平均管徑按照DN=（Q/43.14v）1/2水頭損失按照設(shè)計(jì)手冊(cè)查表計(jì)算按相關(guān)布線要求5.3管網(wǎng)定線與流量的確定管線定線流量的確定沿線流量集中流量節(jié)點(diǎn)流量轉(zhuǎn)輸流量按長(zhǎng)度或面積比流量qs計(jì)算ql=qsl或qsA工廠ql1ql3ql2ql7ql4ql1-4q工廠ql5ql6ql8q2q5-2、ql-2、q4-2對(duì)角線分法分角線法q1=1/2（ql2+ql1

）+q工廠=ql-2q2=q5-2+

ql-2+q4-2q3=q2+1/2（

ql3+q14）例題某城市最高時(shí)用水量為284．7L/s，其中集中供應(yīng)工業(yè)用水量為189.2L/S，干管各管段名稱(chēng)及長(zhǎng)度如圖所示。管段4—5、1—2及2—3為單邊配水，其余為兩邊配水試求：(1)干管的比流量；(2)各管段的沿線流量；(3)各節(jié)點(diǎn)流量。各管段的沿線流量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-2：沿線流量化成節(jié)點(diǎn)流量的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-3將節(jié)點(diǎn)流量和集中流量標(biāo)注于相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上，如圖所示。5.4管徑確定與水力計(jì)算管徑確定是經(jīng)濟(jì)流速水力計(jì)算水力計(jì)算步驟(1)繪制管網(wǎng)計(jì)算草圖，對(duì)節(jié)點(diǎn)和管段順序編號(hào)，并標(biāo)明管段長(zhǎng)度和節(jié)點(diǎn)地形標(biāo)高。(2)按最高時(shí)用水量計(jì)算節(jié)點(diǎn)流量，并在計(jì)算草圖下點(diǎn)旁引出箭頭，注明節(jié)點(diǎn)流量，大用戶(hù)的集中流量也布置在附近節(jié)點(diǎn)上：(3)在管網(wǎng)計(jì)算草圖上，管網(wǎng)的供水情況擬定各管段中水流方向確定各管段的流量(4)根據(jù)各管段流量，初步確定管段的管徑和水頭損失。(5)環(huán)狀網(wǎng)須進(jìn)行平差，以求得各管段的實(shí)際流量(6)按控制點(diǎn)要求的最小服務(wù)水頭和從水泵到控制點(diǎn)任一條管線的總水頭損失求出水塔高度或水泵揚(yáng)程。(7)根據(jù)管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的壓力和地形標(biāo)高．繪制等水壓線和自由水壓線圖

[例題]某城鎮(zhèn)有居民6萬(wàn)人，用水量定額120L／(人.d)，用水普及率83％，時(shí)變化系數(shù)為1．6。要求達(dá)到的最小服務(wù)水頭為20m。用水量較大的一工廠和一公共建筑集中流量分別為25．0L／s和17．4L／s，分別由管段3—4和7—8供給(見(jiàn)圖4—16)，其兩側(cè)無(wú)其他用戶(hù)。城鎮(zhèn)地形平坦，高差極小。節(jié)點(diǎn)4、5、8、9處的地面標(biāo)高分別為56.0、56.1、55.7、56.0m。水塔處地面標(biāo)高為57.4m；試計(jì)算樹(shù)狀管網(wǎng)，并求水塔高度和泵房水泵揚(yáng)程。0.742.232.15解：(1)節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算過(guò)程從略，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖4-16。(2)干管線計(jì)算。根據(jù)地形和用水量情況，控制點(diǎn)選為節(jié)點(diǎn)9，干線定為l-2-6管段長(zhǎng)度m流量l/s管徑mm水頭損失m管段長(zhǎng)度m流量l/s管徑mm水頭損失m1-2400144.625001.53/1000×400=0.616-960012.671507.2/1000×600=4.322-650068.083004.9/1000×500=2.45合計(jì)7.38干管線水頭損失計(jì)算結(jié)果(3)由控制點(diǎn)9地面標(biāo)高56．00m，要求最小服務(wù)水頭20m，推算干管線上告節(jié)點(diǎn)的水壓，見(jiàn)下表。節(jié)點(diǎn)水壓節(jié)點(diǎn)水壓mm9656.0+20.0=76.00280.32+2.45=82.7776.0+4.32=80.32水塔82.77+0.61=83.38干管上各節(jié)點(diǎn)的水壓計(jì)算結(jié)果水塔處地面標(biāo)高為57．4m．所以水塔高度為節(jié)點(diǎn)1水壓減去該點(diǎn)地面標(biāo)高，等于83.38—57.4＝26m

(4)支線計(jì)算，見(jiàn)下表。(5)泵房水泵揚(yáng)程。節(jié)點(diǎn)l的泵房，清水池吸水井最低水位53.0m，損失3m，水塔水柜深度3m，則水泵揚(yáng)程為57.4+26.0+3.0+3.0-53.0＝36.4m支線水力計(jì)算表管段流量l/s平均水力坡度管徑mm計(jì)算水力坡度水頭損失m6-77-82-33-53-424.7917.448.036.7625.0（80.32-55.7-20）（350+700）=0.00440.0044（82.77-56.1-20）（450+320）=0.00870.087（82.77-2.94-56-20）370=0.01042002002501502000.006140.003190.006530.002310.005982.152.232.940.742.21作業(yè)1、給水系統(tǒng)的組成？2、給水管網(wǎng)需要哪些資料與設(shè)計(jì)思路？3、給水管網(wǎng)有哪兩種布置形式？應(yīng)如何布置給水干管？4、管網(wǎng)水力計(jì)算的目的？5、樹(shù)枝網(wǎng)布置如圖，圖中箭頭指處為集中流量（L/s），管線下數(shù)字為管長(zhǎng)（m），圈內(nèi)數(shù)據(jù)為地面標(biāo)高（m），最高時(shí)用水量為79.7L/s，由泵站供給，泵站吸水井最低水位29.20m，泵站內(nèi)水頭損失為5m，試