長距離輸水管道水力計算公式的選用常用的水力計算算公式：供水工程中的管管道水力計算算一般均按照照均勻流計算算，目前工程程設計中普遍遍采用的管道道水力計算公公式有:達西（DARCCY）公式：（1）謝才（chezzy）公式：（2）海澄－威廉（HHAZEN--WILIAAMS）公式：（3）式中hf--------------沿程損失，mλ―――沿程阻阻力系數(shù)ll――管段長度，mdd------管道計算內(nèi)內(nèi)徑，mgg----重力加速度度，m/s2C-----謝才系數(shù)i-----水力坡降；；RR―――水力半徑，mQ―――管道流流量m/s2v----流速速m/sCn----海海澄――威廉系數(shù)其中大西公式，謝謝才公式對于于管道和明渠渠的水力計算算都適用。海海澄－威廉公公式影響參數(shù)數(shù)較小，作為為一個傳統(tǒng)公公式，在國內(nèi)內(nèi)外被廣泛用用于管網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)計算。三種種水力計算公公式中，與管道內(nèi)內(nèi)壁粗糙程度度相關的系數(shù)數(shù)均是影響計計算結(jié)果的重重要參數(shù)。規(guī)范中水力計算算公式的規(guī)定定查閱室外給水設設計規(guī)范及其其他各管道設設計規(guī)范，針針對不同的設設計條件，推推薦采用的水水力計算公式式也有所差異異，見表1：表1各規(guī)范推推薦采用的水水力計算公式式序號推薦公式參數(shù)（參數(shù)計算算公式）適用管道規(guī)范名稱1達西公式λ（舍維列夫公公式）舊鋼管，舊鑄鐵鐵管《室外給水設計計規(guī)范》GBJ144-87,已廢止。2謝才公式C（漫寧公式，巴巴浦洛夫斯基基公式）混凝土管和鋼筋筋混凝土管3達西公式λ塑料管《室外給水設計計規(guī)范》（GB500013-200064謝才公式C（漫寧公式，巴巴浦洛夫斯基基公式混凝土管渠及采采用砂漿內(nèi)襯襯的金屬管5海澄－威廉公式式Ch輸配水管道及配配水管網(wǎng)水力力平差6達西公式λ(修正的布布拉修斯公式式）硬聚氯乙烯給水水管《埋地硬聚氯乙乙稀給水埋地地管道工程技技術(shù)規(guī)程》（CECS117:20000)7達西公式λ(柯列勃羅羅克公式）PE管《埋地聚乙稀給給水埋地管道道工程技術(shù)規(guī)規(guī)程》（CJJ1001-20004)8海澄－威廉公式式Ch各種管材《建筑給水排水水設計規(guī)范》（GB50015-20039達西公式λ夜相流的各種管管道《工業(yè)金屬管道道設計規(guī)范》（GB50316-2000公式的適用范圍圍：3．1達西公式式達西公式是基于于圓管層流運運動推導出來來的均勻流沿沿程損失普遍遍計算公式，該該式適用于任任何截面形狀狀的光滑或粗粗糙管內(nèi)的層層流和紊流。公公式中沿程阻阻力系數(shù)λ）公式均是針針對工業(yè)管道道條件計算λ值的著名經(jīng)經(jīng)驗公式。舍維列夫公式的的導出條件是是水溫10℃，運動粘度1.3*110-6m2/s,適用于舊鋼鋼管和舊鑄鐵鐵管,紊流過渡區(qū)區(qū)及粗糙度區(qū)區(qū).該公式在國國內(nèi)運用教廣廣.柯列勃洛可公式式(Δ為當量粗糙糙度,Re為雷諾數(shù))是根據(jù)大量量工業(yè)管道試試驗資料提出出的工業(yè)管道道過渡區(qū)λ值計算公式,該式實際上上是泥古拉茲茲光滑區(qū)公式式和粗糙區(qū)公公式的結(jié)合,適用范圍為4000<<Re<1008.大量的試驗驗結(jié)果表明柯柯列勃洛克公公式與實際商商用圓管的阻阻力試驗結(jié)果果吻合良好,不僅包含了了光滑管區(qū)和和完全粗糙管管區(qū),而且覆蓋了了整個過渡粗粗糙區(qū),該公式在國國外得到及為為廣泛的應用用.布拉修斯公式是是1912年布拉修斯斯總結(jié)光滑管管的試驗資料料提出的,適用條件為4000<<Re<1005,一般用于紊紊流光滑管區(qū)區(qū)的計算.3.2謝才公公式該式于17755年由CHEZY提出,實際是達西西公式的一個個變形,式中謝才系系數(shù)C一般由經(jīng)驗驗公式計算得得出,其中時稱為曼曼寧公式,y值采用(n為粗糙系數(shù))公式計算時時稱為巴浦洛洛夫斯基,這兩個公式式應用范圍均均較廣.就謝才公式式本身而言,它適用于有有壓或無壓均均勻流動的各各阻力區(qū),但由于計算算謝才系數(shù)C的經(jīng)驗公式式只包括反映映管壁粗糙狀狀況的粗糙系系數(shù)n和水力半徑R,而沒有包括括流速及運動動年度,也就是與雷雷諾數(shù)Re無關,因此該式一一般僅適用于于粗糙區(qū).曼寧公式的的適用條件為為n<0.002,R<00.5m;巴浦洛夫斯斯基公式的適適用條件為0.1m≤R≤3m;0..011≤n≤0.04..3.3海澄--威廉公式是是在直徑≤3.66m工業(yè)管道的的大量測試數(shù)數(shù)據(jù)基礎上建建立的著名經(jīng)經(jīng)驗公式,適用于常溫溫的清水輸送送管道,式中海澄-威廉系數(shù)Ch與不同管材材的管壁表面面粗糙程度有有關.因為該式參參數(shù)取值簡單單,易用,也是得到廣廣泛應用的公公式之一.此公式適用用范圍為光滑滑區(qū)至部分粗粗糙度區(qū),對應雷諾數(shù)Re范圍介于104-2*1006.通過對各相關規(guī)規(guī)范所推薦計計算公式的比比較,除混凝土管管仍然推薦采采用謝才公式式外,其它管材大大多推薦采用用達西公式.在新版《室外給給水設計規(guī)范范》中取消舍舍維列夫公式式的相關條文文,籠統(tǒng)采用達達西公式,但未明確要要求計算λ值采用的經(jīng)經(jīng)驗公式.由于舍維列列夫公式是建建立在對舊鋼鋼管及舊鑄鐵鐵管研究的基基礎上,然而現(xiàn)在一一般采用的鋼鋼或鑄鐵材質(zhì)質(zhì)管道,內(nèi)壁通常需需進行防腐內(nèi)內(nèi)襯,經(jīng)過涂裝的的管道內(nèi)壁表表面均比舊鋼鋼管,舊鑄鐵管內(nèi)內(nèi)壁光滑得多多,也就是Δ值小得多,采用舍維列列夫公式顯然然也就會產(chǎn)生生較大得計算算誤差,該公式得適適用范圍相應應較窄.經(jīng)過內(nèi)襯得得金屬管道采采用柯列勃洛洛克公式或謝謝才公式計算算更為合理.PVC-U,PPE等塑料管道,或者內(nèi)襯塑塑料得金屬管管道,因為其內(nèi)壁Δ值很低,一般處于0.00115-0.0015,管道流態(tài)大大多位于紊流流光滑區(qū),采用適用光光滑區(qū)得布拉拉修斯公式以以及柯列勃洛洛克公式一般般均能夠得到到與實際接近近得計算結(jié)果果.因此,《埋地硬聚聚氯乙稀給水水管道工程技技術(shù)規(guī)程》及及《埋地聚乙乙稀給水管道道工程技術(shù)規(guī)規(guī)程》中對塑塑料管道水力力計算公式均均是合理得且且與《室外給給水設計規(guī)范范》并不矛盾盾.海澄-威廉公式式可以適用于于各種不同材材質(zhì)管道得水水力計算,其中海澄-威廉系數(shù)Ch得取值應根根據(jù)管材確定定.對于內(nèi)襯水水泥砂漿或者者涂裝有比較較光滑得內(nèi)防防腐涂層得管管道,其海澄-威廉系數(shù)應應該參考類似似工程經(jīng)驗參參數(shù)或者實測測數(shù)據(jù),合理取用.因此,無論采用用達西公式,謝才公式或或者海澄-威廉公式計計算,不同管材得得差異均表現(xiàn)現(xiàn)在管內(nèi)壁表面面當量粗糙程程度得不同上上,各公式中與與粗糙度相關關系數(shù)得取值值是影響計算算結(jié)果得重要要因素.值得一提得得是,同種材質(zhì)管管道由于采用用不同得加工工工藝,其內(nèi)表面得得粗糙度也可可能有所差異異,這一因素在在設計過程種種也應重視(常用管材得得粗糙度系數(shù)數(shù)參考值見表表2)表2常見管材材粗糙度相關關系數(shù)參考值值管材類型粗糙系數(shù)n海澄-威廉公式式Ch當量粗糙度Δ//mm焊接鋼管(新))0.011145鑄鐵管(新)0.0121300.25水泥砂漿襯里金金屬管1400.3鍍鋅鋼管0.0161200.15鋼筒混凝土管((離心法),預應力混凝凝土管1350.36鋼筒混凝土管((立式震搗法)0.0111400.18聚氯乙稀管0.009150聚乙烯管0.009150玻璃鋼管1500.015.管徑對選擇擇計算公式得得影響根據(jù)雷諾數(shù)計算算公式,雷諾數(shù)與流流速v,管徑d成正比,與運動粘度度成反比,因此對應管管道得不同設設計條件應對對所使用計算算公式得適用用范圍進行復復核.保證計算得得準確性.大多說供水工程程得設計按照照水溫10℃,運動粘度1.3*110-5m2/s得條件考慮,因此雷諾數(shù)數(shù)實際受流速速及管道口徑徑得影響.以塑料管道道為例,在正常設計計流速范圍條條件下,管道內(nèi)徑大大于100mm時,雖然管道仍仍然處于紊流流光滑區(qū),但其雷諾數(shù)Re>1005,也就是說已已經(jīng)超出了布布拉修斯公式式得適用范圍圍,而且誤差大大小與雷諾數(shù)數(shù)成正比.對PVC-U管,采用布拉修修斯公式與柯柯列勃洛克公公式對比計算算,當管內(nèi)徑為500mmm,流速1.5mm/s時,采用布拉修修斯公式得出出得水力坡降降比柯列波列列克得結(jié)果低低11%以上.采用《埋地硬硬聚氯乙稀給給水管道工程程技術(shù)規(guī)程》推推薦得修正公公式與柯式對對比計算,修正公式計計算結(jié)果,小口徑管偏偏安全,中等口徑與與柯式符合較較好,大口徑管得得負誤差達5%以上.因此筆者認認為,大口徑塑料料管或采用塑塑料內(nèi)襯管不不宜采用布拉拉修斯公式計計算,而更宜于采采用如柯列波波洛克公式等等適用條件更更寬得其它經(jīng)經(jīng)驗公式,或應通過試試驗等對其進進行修正.與上述情況類似似,采用謝才公公式計算時,如果管道內(nèi)內(nèi)徑大于2m時則不采用用曼寧公式計計算謝才系數(shù)數(shù).如果采用巴巴甫洛夫斯基基公式,其適用管徑徑可以達到12m,對一般輸水水工程管道已已完全足夠了了.海澄-威廉公式式的數(shù)據(jù)基礎礎是WILLIIAMS和HAZEN在大量工業(yè)業(yè)管道現(xiàn)場或或試驗測量或或得的.該公式因為為簡單易用,被廣泛運用用在管網(wǎng)水力力計算中,國內(nèi)外不少少管道水力計計算軟件均采采用該公式編編制.由此可見,對于口徑大大于2m得管道應盡盡量避免采用用海澄-威廉公式計計算以策安全全.6.值得提出得得是,上述所有水水力計算公式式中采用得管管徑均為計算算內(nèi)徑,各種管道均均應采用管道道凈內(nèi)空直徑徑計算,對于