图论法用于供水管网水力计算
给水排水管道系统水力计算汇总
第三章给水排水管道系统水力计算基础 本章内容： 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点：无压圆管的水力计算 第一节基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。 对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
给水管网课程设计说明书
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 课程设计 说明书 姓名：陈启帆 学号：23 专业：环境工程 吉林建筑大学城建学院 2016年07月 - 1 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 课程设计说明书 (吉林省长春地区宽城区给水管网设计) 学生姓名：陈启帆 导师： 学科、专业：环境工程 所在系别：市政与环境工程系 日期：2016年07月 学校名称：吉林建筑大学城建学院 - 2 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 目录 1. 课程设计题目 (4) 2. 课程设计目的及要求 (4) 3. 设计任务 (5) 4. 原始资料 (5) 5. 基本要求 (8) 6. 设计成果 (8) 7. 设计步骤 (8) 8. 设计用水量计算 (9) 9. 确定给水管网定线方案 (11) 10. 设计流量分配与管径设计 (11) 11. 设计结束语与心得体会 (14) 12. 参考资料 (16) - 3 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 1. 课程设计题目 吉林省长春地区宽城区给水管网设计 2. 课程设计目的及要求 通过城镇给水管网设计管网的设计步骤和方法，为以后毕业设计及从事给水管网的工程设计打下初步基础。 （1）了解管网定线原则； （2）掌握经济管径选择要求； （3）掌握给水系统压力关系确定方法； （4）掌握管网水力计算。 - 4 -
给水管网水力计算基础
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v d Av Q )4/(2 π==所以管径v Q v Q d /13.1/4== π。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。 自由水头由用户提出需要，对于楼房建筑可参阅下表。 这一类的计算，首先应从各管段末端开始，向水塔方向求出各管段的流量，然后选用经
给水管网设计计算书
给水管网课程设计计算书 一、用水量计算 1. 居民区生活用水量计算 按街道建筑层次及卫生设备情况，根据规范采用最高日每人每日综合生活用水，计算出居民区的每人每日用水量，并应用下列公式计算出居民区的最高时流量Q 1 Q 1=k h1 4 .8611i i N q ×f 1 K h1—时变化系数 q 1i —最高日每人每日综合生活用水定额，L/(cap ·d) N 1i —设计年限内城市各用水区的计划用水人口数，cap f 1—用水普及率 街坊面积如下表 街区编号 面积(hm 2) 街区编号 面积(hm 2) 街区编号 面积(hm 2) 1 1.3763 9 1.04015 17 0.96255 2 0.8402 10 0.61865 18 0.52515 3 1.1438 11 0.43365 19 0.46245 4 1.0580 12 0.65865 20 0.1751 5 0.9138 13 0.57015 21 0.91865 6 0.8143 14 0.7460 22 0.71265 7 1.000 15 0.7149 23 0.78130 8 0.2261 16 0.4901 ∑ 17.183 q 1= 200 L/(cap.d) N 1=362人/公顷×17.183公顷=6154人 K h1=1.48 f 1=80％ 2.工业企业用水量2Q 工厂作为集中流量，根据所提供的最高日平均流量及工作班次，变化系数，确定单位最大秒流量。 用水单位 生产(m 3/d) 生活(m 3/d) 班次 时变化 系数 最高日(m 3/d) 最高时(m 3/h) 最高时 秒流量 (L/s) 化肥厂 400 25 2 1.8 425 47.81 13.28 磷肥厂 350 25 2 1.4 375 32.81 9.11 化工厂 400 30 3 1.5 430 26.88 7.47
热水管网的水力计算
8章建筑内部热水供应系统 8.4热水管网的水力计算 8.4 热水管网的水力计算 8.4热水管网的水力计算
热水管网的水力计算是在完成热水供应系统布置，绘出热水管网系统图及选定加热设备后进行的。 水力计算的目的是： 计算第一循环管网（热媒管网）的管径和相应的水头损失； 计算第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒流量、循环流量、管径和水头损失； 确定循环方式，选用热水管网所需的各种设备及附件，如循环水泵、疏水器、膨胀设施等。
以热水为热媒时，热媒流量G按公式（8-8）计算。 热媒循环管路中的配、回水管道，其管径应根据热媒流量G、热水管道允许流速，通过查热水管道水力计算表确定，并据此计算 出管路的总水头损失H h 。热水管道的流速，宜按表8-45选用。 8.4.1 第一循环管网的水力计算 1．热媒为热水 热水管道的流速表8-12
当锅炉与水加热器或贮水器连接时，如图8-12所示， 热媒管网的热水自 然循环压力值H zr 按式 （8-35）计算： ) (8.921ρρ-?=h H zr 图8-12
热水管网的水力计算 8.4.1 第一循环管网的水力计算 式中H zr —热水自然循环压力，Pa ； Δh —锅炉中心与水加热器内盘管中心或贮水器中心垂直高度，m ；ρ1—锅炉出水的密度，kg/m 3； ρ2—水加热器或贮水器的出水密度，kg/m 3。 当H zr ＞H h 时，可形成自然循环，为保证运行可靠一般要求 （8-36）： h H 当H zr 不满足上式的要求时，则应采用机械循环方式，依靠循环水泵强制循环。循环水泵的流量和扬程应比理论计算值略大一些，以确保可靠循环。 zr H ≥（1.1~1.15）h H
供水管网设计计算
供水管网设计计算 1. 最高日设计水量 《室外给水设计规范》（GB50013-2006）中规定，在缺乏实际用水资料情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用 1.2～1.6 ；日变化系数宜采用 1.1～1.5 。本设计采用时变化系数K h 取1.4，日变化系数K d 取1.35. 1)城市最高日综合生活用水量（包括公共设施生活用水量）为： ∑ =1000 111 q N Q i i (m 3/d) 式中 q 1i -----城市各用水分区的最高日综合生活用水量定额[L/(cap ·d)]，【根据大名县城市总体规划（2012-2030年）供水规划，为180 L/(cap ·d)】 N 1i -----设计年限内城市各用水分区的计划人口数（cap ），规划确定2030年中心城区人口规模约为45万人。 1000 450000 *1801 = Q =81000 m 3/d=937.5L/s 2）工业企业用水量 面粉厂：3200 m 3/d 化工厂：3500 m 3/d 食品厂：1600 m 3/d 总用水量Q 2=3200+3500+1600=8300 m 3/d 3）浇洒道路和绿化用水量 )/1000 m q 3 343 333 d N q f N Q b b a a （+= 式中 q 3a -----城市浇洒道路用水量定额[L/(m 2·次)]，本设计采用1.0 L/(m 2·次)； q 3b -----城市绿化用水定额[L/(m 2·d)]，本设计采用1.5 L/(m 2·d)； N 3b -----城市最高日浇洒道路面积 (m 2)，规划确定道路与交通设施用地为 9264000m 2; F 3-----城市最高日浇洒道路次数，本设计采用2次；
枝状管网水力计算
9）4.10 3.88 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=311、1(流量单位:m 3/S,水头单位:m),h e1=42、6,n=1、852。根据清水池高程设计,节点(1)水头为H1=7、80m,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。 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就是:(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。 ,即: q 1+Q 1=0,所以,Q 1=- q 1=-93、21(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) 600 300 150 250 450 230 190 205 650 管段直径(mm) 400 400 150 100 300 200 150 100 150 管段流量(L/s) 93、21 87、84 11、04 3、88 60、69 18、69 11、17 4、1 11、26 管段流速(m/s) 0、74 0、70 0、63 0、49 0、86 0、60 0、63 0、52 0、64 管段摩阻系数109、72 54、86 3256、05 39093、49 334、04 1229、92 4124、33 32056、66 14109、56 水头损失(m) 1、35 0、61 0、77 1、34 1、86 0、77 1、00 1、22 3、48 泵站扬程(m) 38、76 0 0 0 0 0 0 0 0 管段压降(m) -37、41 0、61 0、77 1、34 1、86 0、77 1、00 1、22 3、48 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就是:［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。 步骤树枝管段号管段能量方程节点水头求解节点水头(m) 1 ［1］H 1-H 2 =h 1 H 2 =H 1 -h 1 H 2 =45、21 2 ［2］H 2-H 3 =h 2 H 3 =H 2 -h 2 H 3 =44、60 3 ［3］H 3-H 4 =h 3 H 4 =H 3 -h 3 H 4 =43、83 4 ［4］H 4-H 5 =h 4 H 5 =H 4 -h 4 H 5 =42、49 5 ［5］H 3-H 6 =h 5 H 6 =H 3 -h 5 H 6 =40、63 6 ［6］H 6-H 7 =h 6 H 7 =H 6 -h 6 H 7 =39、86 7 ［7］H 7-H 8 =h 7 H 8 =H 7 -h 7 H 8 =38、86 8 ［8］H 8-H 9 =h 8 H 9 =H 8 -h 8 H 9 =37、64 9 ［9］H 6-H 10 =h 9 H 10 =H 6 -h 9 H 10 =34、16 节点编号i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 地面标高(m) 9、80 11、50 11、80 15、20 17、40 13、30 12、80 13、70 12、50 15、00 节点水头(m) 7、80 45、21 44、60 43、83 42、49 40、63 39、86 38、86 37、64 34、16 自由水头(m) —33、71 32、80 28、63 25、09 27、33 27、06 25、16 25、14 19、16
给水管网计算书
一）《给水管网系统》课程设计任务书 一、设计题目 A县给水管网设计 二、设计要求及工作量 （一）、设计步骤： 1 、用水量计算 （1）、确定用水量标准，计算城市最高日用水量。居民最高日生活用水量按城 市分区用水量标准计算。工厂最高日生产用水量已给出，工厂用水量还包括工人在工作时生活用水量及班后淋浴用水量。此外，还有车站用水量、市政用水量（浇洒道路、绿地）。加上未预见水量，即得该城市最高日设计用水量。 （2）、计算城市最高日最高时用水量。 （3）、计算消防时用水量。 2、供水系统方案选择：水源与取水点、取水泵站位置、水厂选址 3、管网定线：根据选定的给水系统方案，进行管网定线和输水管定线。 4、清水池容积，水塔容积（如果设置）计算。 5、管段设计流量计算 （1）、比流量计算 （2）、节点流量计算先由比流量计算出沿线流量，再用沿线流量算出节点流量。 （3）、进行流量分配，初拟管径。 6、管网平差对供水方案的最高用水时进行管网平差。在说明书中计算并绘出最高用水 时管 网平差图。 7、水泵扬程、水塔高度（如设置）计算。 8、进行消防和事故情况的校核。 （二）、图纸要求：给水管网总平面图—张。在平面图上标注节点、管段编号，管长、管径。 三、参考资料 1、严煦世主编．《给水排水管网系统》北京：中国建筑工业出版社，2008 2、北京市市政工程设计研究院主编．给水排水设计手册（1 、 3、4），北京：中国建筑工业出版社，2004 3、室外给水设计规范（GB50013-2006）
四、设计资料 1城区总体规划图一张，1 10000。图上标有间隔1.0m的等高线，城市区域的划分、工厂及大型独立性公共建筑物的位置如图所示。 2、用水资料 人口密度及最高日生活用水定额见表1。火车站最高日用水量为320 m3/d;工业企业用水量情况见表2;市政用水量为1200m3/d。 城区生活用水的最低自由水压为40m。 表1人口密度及排水量 表 城区土壤种类为粘质土。地下水水位深度为15m。年降水量为936mm。城市最高温度为42C，最低温度为0.5C，年平均温度为20.4C。夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为北风和东北风。
给水管网设计课程设计要点
给水管网课程设计 青阳镇给水管网课程设计 学生姓名陈兰 学院名称环境工程学院 专业名称给水排水工程 指导教师程斌 2012年10月31日
给水工程的任务是向城镇居民、工矿企业、机关、学校、公共服务部门及各类保障城市发展和安全的用水个人和单位供应充足的水量和安全的水质，包括居民家庭生活和卫生用水、工矿企业生产和生活用水、冷却用水、机关和学校生活用水、城市道路喷洒用水、绿化浇灌用水、消防以及水体环境景观用水等等。 此次设计为苏北地区青阳镇给水管网系统设计，主要设计以下内容。 （1）用水量计算 （2）供水方案选择 （3）管网定线 （4）清水池、水塔相关计算 （5）流量、管径的计算 （6）泵站扬程与水塔高度的设计 （7）管网设计校核 给水工程必须满足各类用户或单位部门对水量、水质和水压对的需求。要求能用确定管网的布置形式，管线的选择，管径的选择，流量的分配及校核，确保管线的合理布置及使用。
1设计资料及任务 (1) 1.1设计原始资料 (1) 1.1.1地形地貌 (1) 1.1.2气象资料 (1) 1.1.3工程水文地质情况 (1) 1.1.4图纸资料 (1) 1.1.5用水资料 (1) 1.2设计任务 (2) 2设计说明书 (2) 2.1设计方案的流程及考虑细则 (2) 2.1.1管网及输水管的定线 (2) 2.1.2输水管径的确定 (2) 2.1.3管网管径平差计算 (2) 2.1.4节点水压计算 (3) 2.1.5管网消防校核计算 (3) 3设计计算书 (3) 3.1设计用水量计算 (3) 3.1.1最高日设计用水量 (3) 3.2供水方案选择 (4) 3.2.1选定水源及位置和净水厂位置 (4) 3.2.2选定供水系统方案 (4) 3.3.管网定线 (4) 3.4设计用水量变化规律的确定 (4) 3.5泵站供水流量设计 (5) 3.5.1供水设计原则 (5) 3.5.2具体要求 (5) 3.5.3二级供水 (5) 3.5.4根据用水量变化曲线确定清水池和水塔的容积 (6) 4 管网布置及水力计算 (7) 4.1管段布线，并确定节点和管道编号 (7) 4.1.1 节点设计流量分配计算 (7) 4.1.2节点设计相关计算 (8) 4.1.3节点设计流量计算 (9) 4.1.4给水管网设计数据计算 (9) 4.1.5平差计算 (10) 4.1.6设计工况水力分析计算结果 (11) 4.1.7 二级泵站流量、扬程及水塔高度设计 (11) 4.2 消防工况校核 (12) 4.2.1设计工况水力分析计算结果 (12) 4.2.2设计工况水力分析计算结果 (13) 5 结语 (14) 参考文献 (15) 附图 (16)
住宅套内给水排水管道水力计算知识交流
住宅套内给水排水管道水力计算 专业--给排水常识2010-05-26 18:06:18 阅读21 评论0 字号：大中小订阅 1 入户管管径计算 《住宅建筑规范》[1]第5.1.4条规定：“卫生间应设置便器、洗浴器、洗面器等设施或预留位置；……。”这是现阶段住宅内卫生器具配置的最低要求，从《建筑给水排水设计规范》[2]中可知普通住宅Ⅱ、Ⅲ类符 合此项要求。 以普通住宅Ⅱ类为计算算例，表1-1为普通住宅Ⅱ类最高日生活用水定额及小时变化系数，表1-2为住宅常见卫生器具的给水额定流量、当量和连接管公称管径。表1-3为生活给水管道的水流流速要求值。 普通住宅Ⅱ类常见户型配置情况：所有户型配置均配置一间厨房，一套洗衣设施，以卫生间间数不同，分为一卫户（一间卫生间的户型）、二卫户（二间卫生间的户型）和三卫户（三间卫生间的户型）。表1-4 为常见户型卫生器具不同组合的当量数。 以PP-R管道和PAP管道作为典型管材进行水力计算。三通分水连接方式常用的建筑给水用无规共聚聚丙烯（PP-R）管道，当冷水管工作压力≤0.6MPa时，常选用S5系列，S5系列计算内径较大；分水器分水连接方式常用的铝塑复合（PAP）管道，铝塑复合（PAP）管道采用对接焊型，计算内径较小。表1-5为住宅常见户型入户管水力计算表。由表1-5可知，普通住宅Ⅱ类常见户型入户管公称管径应为DN25～DN32；如入户管管径采用小一级的，首先流速不满足规范要求，其次同样长度的入户管水头损失比满足流 速要求管径的水头损失大3倍左右。 表1-1 最高日生活用水定额及小时变化系数[2]
注：（1）流出水头[7] 是指给水时，为克服配水件内摩阻、冲击及流速变化等阻力而能放出的额定流量的 水头所需的静水压。 （2）最低工作压力[2] 是指在此压力下卫生器具基本上可以满足使用要求，它与额定流量无对应关系。 住宅入户管上水表的水头损失取0.010[2]～0.015MPa[4]。笔者以水表本层出户集中布置方式（水表距楼面1.0m），常见户型厨房、卫生间和阳台用水点为算例，根据管件采用三通分水或分水器分水的连接情况，经过管道、配件沿程和局部水头损失计算后，加上卫生器具的最低工作压力和水表的水头损失不同组合，表前最低工作压力在0.10～0.15MPa。对分水器集中配水连接方式水头损失较小，对应的表前最低工 作压力可采用较小的数值。 现代住宅给水支管设计常常只到水表后（或在室内预留一处接口），表前最低压力值的大小关系到住户将来装修后的正常用水，对于这一点应加以重视。同时必须指出，目前大部分水箱供水方式，水箱设置高度难以满足顶上1～3层表前最低工作压力(卫生器具的最低工作压力)的要求，这一点在设计时应特别注意。 3 排水横支管管径计算 排水横支管设计排水流量（通水能力）是按照重力流（不满流）进行计算，同管径的排水横支管设计排水流量远小于排水立管的设计排水流量。表3-1 为住宅常见卫生器具排水的流量、当量和排水(连接)管的 管径。 以常用的建筑排水硬聚氯乙烯（UPVC）管道（公称外径50～110mm）作为计算算例。表3-2为水力 计算参数、计算过程和计算结果。 表3-1卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径[2]
给水管网设计计算书
目录 1设计概述 (2) 1.1课程设计题目 (2) 1.2设计资料 (2) 1.3课程设计的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等) (2) 1.3.1设计任务与内容 (2) 1.3.2基本要求 (3) 1.4课程设计应完成的技术文件 (3) 1.4.1 计算说明书 (3) 1.4.2 图纸 (3) 2设计说明 (5) 2.1二泵站水管及城市管网定线 (5) 2.1.1输水管定线 (5) 2.1.2城市配水系统定线 (5) 2.2设计用水量的确定 (5) 2.2.1居住区生活用水量确定 (5) 2.2.2工业企业用水量 (5) 2.2.3未预见水量 (5) 2.2.4消防用水量 (5) 2.2.5最高日设计用水量 (6) 2.2.6最大时用水量 (6) 2.3输水管布置 (6) 2.4管网平差 (6) 2.4.1管网定线 (6) 2.4.2 比流量,沿线流量和节点流量的计算 (6) 2.5清水池容积、水塔容积和水塔高度的计算 (15) 2.5.1 清水池与水塔调节容积计算表 (15) 2.5.1 水塔容积和尺寸的计算： (16) 2.5.2 水池容积和尺寸的确定 (16) 2.5.2 水塔高度 (17) 结束语 (18) 参考文献 (19)
1设计概述 1.1课程设计题目 沐城镇给水管网设计 1.2设计资料 1)沐城镇位于苏北地区，城镇设计居住人口为 2.6万。 城市地形图见另页，比例为1：20000，设计房屋卫生设备标准为室内有卫生设备但无淋浴设备，城市建筑按六层考虑。 2)该城镇各企业单位最高集中用水量为： 甲企业：2000米3/日； 乙企业：4200米3/日； 丙企业：2500米3/日。 3)该地区最大冻土深度30厘米。 4)该地区地下水位深度450厘米。 5)该城镇最高日用水量变化曲线见图1。 2 4 6 810121416182022241234567时间（h）占最高日用水量百分数（%） 图1 沐城镇最高日用水量变化曲线 1.3课程设计的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等) 1.3.1设计任务与内容 1)二泵站输水管及城市管网定线； 2)输水管径的确定；
城给水管网水力计算程序及例题
给水排水管道工程 课程设计指导书 环境科学与工程学院
第一部分城市给水管网水力计算程序及习题 一、程序 #define M 18 #define N 6 #define ep 0.01 #include
for(i=1;i<=N;i++) { f[i]=0;r[i]=0; dq[i]=0; for(k=0;k<=M-1;k++) { if(abs(io[k])!=i) goto map; f[i]=f[i]+h[k]; r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); map: if( abs(jo[k])!=i) continue; f[i]=f[i]+h[k]*sgn(jo[i]); r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); } dq[i]=-(f[i]/(r[i]*2)); } { if (fabs(f[N])<=ep) flag=1; } if (flag==1) goto like; for(k=0;k<=M-1;k++) { p=abs(io[k]);q=abs(jo[k]); Q[k]=Q[k]+dq[p]+(dq[q]*sgn(jo[k])); } ko=ko+1; if(flag==0) goto loop; like: printf("\n\n"); for(i=1;i<=N;i++) {printf("%f\n",f[i]);} printf("ep=%f\n",0.01); printf("n=%d,m=%d,ko=%d\n",N,M,ko); for(k=0;k<=M-1;k++) { printf("%d)",k+1);
给水水力计算
给水水力计算 1. 给水水力计算:1，根据轴测图最不利配水点，确定计算管路2，节点编号3，计算各管段的设计秒流量4，校核，将H与市政管网提供的水压比较 5.增压:水泵，气压给水设备 6.贮水设备:贮水池，吸水井，水箱 7.供水方式:1，直接给水方式，适用于室外给水管网的水量，水压在一天内均能满足用水要求的建筑;2，设水箱的给水方式，宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用;3，社水泵的给水方式，宜在室外给水管网的水压经常不足时采用;4，设水泵，水箱联合的给水方式，宜在室外给水管网压力低于或经常不满足建筑内给水管网所需的水压，且室内用水不均匀时采用;5，气压给水方式，宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，室内用水不均匀，且不宜设置高位水箱时采用;6分区给水方式，室外给水管网的压力只能满足建筑下层供水要求时;7，分质给水方式，只能用于建筑内冲洗便器，绿化洗车，扫除等用水。 8.高层建筑供水分区:垂直并联分区，H<100M，垂直串联分区，H>100M。 9.自动喷淋的两个设计要素:作用面积，设计喷水强度 10.屋顶试验消防栓作用:1，检查其他消火栓是否能工作;2，避免临近建筑火灾波及 11.自动喷水系统分类:1，湿式自动喷水灭火系统2，干式自动喷水灭火系统3，预作用喷水灭火系统4，雨淋喷水灭火系统5，水幕系统 12.管网水力计算方法:1，作用面积法2，特性系数法 13.水封:设在卫生器具排水口下，用来抵抗排水管内气压变化防止排水管道中气体窜入室内的一定高度的水柱。 14.充满度:管道当中水流的高度
15.自净流速:能边排冲洗杂质不致沉淀淤积的最小流速 水封破坏:因静态和动态原因造成存水弯内水封高度减少，不足以抵抗管道内允许的压力变化值时，管道内气体进入室内的现象叫做水封破坏。 存水弯:卫生器具排水管上或卫生器具内部设置的有一定高度的水柱，防止排水管内气体窜入室内的附件。 给水设计秒流量:建筑物内卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量通气系统:建筑内部排水管道内是水气两相流。为使排水管道系统内空气流通，压力稳定，避免因管道内压力波动使有毒有害气体进入室内，需要设置与大气相通的通气管道系统。 13.排水最小管径:DN50 特殊要求:DN75 14.通用坡度:条件允许时采用;最小坡度:管长非常长时或空间受限制 15.为什么排水系统采用通气设备:让有害气体排出，保证排水系统里水压稳定 16.为什么高层采用底层单排:防止底层卫生器具发生正压喷溅 17.一个排水当量:0.33L/S 18.排水系统的水力计算步骤:1，计算管路2，节点编号3 19.通气管道的设置方式:伸顶通气管，汇合通气管，结合通气管 20.中水:区别于上水、下水，指给类排水经过一定的物理处理、物理化学处理或生物处理，达到规定的水质标准，其标准低于生活饮用水水质标准，所以称为中水。 21.檐沟排水:建筑屋面面积较小，重力流 22.天沟排水:建筑屋面面积较大，重力半有压流 23.内排水:由雨水斗，连接管，悬吊管，立管，排出管，埋地干管和附属构筑物组成 24.热水组成:热媒系统，热水供水系统 25.热水分类:局部热水供应系统，集中热水供应系统，区域热水供应系统
给水排水管网系统课程设计例题
第1节设计任务及设计资料 一、设计任务 陕西关中地区A县城区给水管网初步设计 二、设计资料 1.本给水管网设计为陕西关中地区A县城区的给水系统，主要服务对象为县城 镇人口生活和工业生产用水； 2.城区建筑物按六层考虑。土壤冰冻深度在地面以下0.5m； 3.设计区2010年现状人口95800人，人口机械增长率为5‰，设计水平年为 2020年。供水普及率100％； 4.城区工业企业生产.生活用水，见“工业企业用水量资料”（如下）。城区居 民综合生活用水逐时变化见“用水量逐时变化表”（如下）。 工业企业生产生活用水资料 厂名 生产用水职工生活用水 日用水量 m3/d 逐时变 化情况 班制 总人 数 热车间 人数 每班淋浴 人数 污染 程度 A 厂3000 均匀 三班制 （6点起） 3000 600 600 一般 B 厂2500 均匀 二班制（7 点起） 1000 200 400 一般 C 厂1500 均匀 三班制 （7点起） 900 0 200 一般 合计 7000 注：企业内职工生活用水按均匀考虑，淋浴时间在下班后一小 时 综合生活用水逐时变化表 时间 占全天用 水量% 时间 占全天用 水量% 时间 占全天用 水量% 0 ～1 0.36 8 ～9 5.87 16 ～17 5.28 1 ～ 2 0.36 9 ～10 6.10 17 ～18 5.69 2 ～ 3 0.35 10 ～11 5.78 18 ～19 7.05 3 ～ 4 0.44 11 ～12 6.04 19 ～20 6.11 4 ～ 5 2.15 12 ～13 5.60 20 ～21 2.45 5 ～ 6 5.42 13 ～14 5.12 21 ～22 2.42 6 ～ 7 7.11 14 ～15 5.34 22 ～23 1.20 7 ～8 7.81 15 ～16 5.38 23 ～24 0.57 三、设计内容 1.水量计算； 2.管网定线与平面布置； 3.水力计算；
城给水管网水力计算程序及例题
给水排水管道工程课程设计指导书
环境科学与工程学院 第一部分城市给水管网水力计算程序及习题一、程序 #define M 18 #define N 6 #define ep 0.01 #include
for(k=0;k<=M-1;k++) { h[k]=10.67*pow(fabs(Q[k]),1.852)*l[k]; h[k]=h[k]/(pow(100,1.852)*pow(D[k],4.87))*sgn(Q[k]); } for(i=1;i<=N;i++) { f[i]=0;r[i]=0; dq[i]=0; for(k=0;k<=M-1;k++) { if(abs(io[k])!=i) goto map; f[i]=f[i]+h[k]; r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); map: if( abs(jo[k])!=i) continue; f[i]=f[i]+h[k]*sgn(jo[i]); r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); } dq[i]=-(f[i]/(r[i]*2)); } { if (fabs(f[N])<=ep) flag=1; } if (flag==1) goto like;
流体输配管网水力计算的目的
第 2 章气体管流水力特征与水力计算 2-1 某工程中的空调送风管网，在计算时可否忽略位压的作用？为什么？（提示：估计位压作用的大小，与阻力损失进行比较。） 答：民用建筑空调送风温度可取在15~35℃（夏季~冬季）之间，室内温度可取在25~20℃（夏季~冬季）之间。取20℃空气密度为1.204kg/m3,可求得各温度下空气的密度分别为： 15℃： ==1.225 kg/m3 ==1.145 kg/m3 35℃： ==1.184 kg/m3 25℃： 因此： 夏季空调送风与室内空气的密度差为 1.225-1.184=0.041kg/m3 冬季空调送风与室内空气的密度差为 1.204-1.145=0.059kg/m3 空调送风管网送风高差通常为楼层层高，可取H=3m，g=9.807 N/m.s2,则
夏季空调送风位压=9.807×0.041×3=1.2 Pa 冬季空调送风位压=9.807×0.059×3=1.7 Pa 空调送风系统末端风口的阻力通常为15~25Pa，整个空调送风系统总阻力通常也在100~300 Pa之间。可见送风位压的作用与系统阻力相比是完全可以忽略的。 但是有的空调系统送风集中处理，送风高差不是楼层高度，而是整个建筑高度，此时H可达50米以上。这种情况送风位压应该考虑。 2-2 如图 2-1-1 是某地下工程中设备的放置情况，热表示设备为发热物体，冷表示设备为常温物体。为什么热设备的热量和地下室内污浊气体不能较好地散出地下室？如何改进以利于地下室的散热和污浊气体的消除？ 图2-1-1 图2-1-2
图2-1-3 图2-1-4 答：该图可视为一 U 型管模型。因为两侧竖井内空气温度都受热源影响，密度差很小，不能很好地依靠位压形成流动，热设备的热量和污浊气体也不易排出地下室。改进的方法有多种：（1）将冷、热设备分别放置于两端竖井旁，使竖井内空气形成较明显的密度差，如图 2-1-2 ；（2）在原冷物体间再另掘一通风竖井，如图 2-1-3 ；（3）在不改变原设备位置和另增竖井的前提下，采用机械通风方式，强制竖井内空气流动，带走地下室内余热和污浊气体，如图 2-1-4 。2-3 如图 2-2 ，图中居室内为什么冬季白天感觉较舒适而夜间感觉不舒适？ 图2-2 答：白天太阳辐射使阳台区空气温度上升，致使阳台区空气密度比居室内空气密度小，因此空气从上通风口流入居室内，从下通风口流出居室，形成循环。提高了居室内温度，床处于回风区附近，风速不明显，感觉舒适；夜晚阳台区温
第三章第3章给水排水管网水力学基础要点
第3章给水排水管网水力学基础 3.1 基本概念 3.2 管渠水头损失计算 3.3 非满流管渠水力计算 3.4 管道的水力等效简化 3.1基本概念 3.1.1管道内水流特征 Re=ρvd/μ 3.1基本概念 3.1.2有压流与无压流 有压流：水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面（压力流、管流） 无压流：水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，其余与空气接触，具有自由液面（重力流、明渠流） 3.1基本概念 3.1.3恒定流与非恒定流 恒定流：水体在运动过程中，其各点的流速与压力不随时间而变化，而与空间位置有关的流动称为恒定流非恒定流：水体在运动过程中，其流速与压力不与空间位
置有关，还随时间的而变化的流动称为非恒定流3.1基本概念 3.1.4均匀流与非均匀流 均匀流：水体在运动过程中，其各点的流速与方向沿流程不变的流动称为均匀流 非均匀流：水体在运动过程中，其各点的流速与方向沿流程变化的流动称为非均匀流 3.1基本概念 3.1.5水流的水头与水头损失 水头：指的是单位质量的流体所具有的能量除以重力加速度，一般用h或H表示，常用单位为米（m） 3.1基本概念 3.1.5水流的水头与水头损失 水头损失：流体克服阻力所消耗的机械能
3.2管渠水头损失计算 3.2.1沿程水头损失计算 管渠的沿程水头损失常用谢才公式计算 对于圆管满流，沿程水头损失可用达西公式计算 R 为过水断面的里半径，及过水断面面积除以湿周，圆管满 流时R=0.25D 流体在非圆形直管内流动时，其阻力损失也可按照上述公式计算，但应将D 以当量直径de 来代替 3.2管渠水头损失计算
给水管网水力计算基础
给水管网水力计算基础-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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 v d Av Q )4/(2π==所以管径v Q v Q d /13.1/4==π。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 ＝-1.0ms ； ——当直径d>400mm ，经济流速v=~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。 自由水头由用户提出需要，对于楼房建筑可参阅下表。 表 自由水头Hz 值
给水管网水力计算
管网水力计算 ?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。
1§树状网计算 树状网特点 1)管段流量的唯一性 ?无论从二级泵站起顺水流方向推算或从控制点起向二级泵站方向推算，只能得出唯一的管段流量，或者可以说树状网只有唯一的流量分配。每一节点符合节点流量平衡条件q i+∑q ij＝0
2)干线与支线的区分 ?干线：从二级泵站到控制点的管线。一般是起点（泵站、水塔）到控制点的管线，终点水压已定，而起点水压待求。 ?支线：起点的水压标高已知，而支线终点的水压标高等于终点的地而标高与最小服务水头之和。 ?划分干线和支线的目的在于两者确定管径的方法不同： ?干线——根据经济流速 ?支线——水力坡度充分利用两点压差? ? ? ??=D v f i
【例】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5.00m，管网布臵见图。 水泵水塔 01 2 3 48 5 67 450 300 600 205 650
总用水量 ?设计最高日生活用水量： 50000×0.15=7500m3/d=312.5m3/h=86.81L/s ?工业用水量： 两班制，均匀用水，则每天用水时间为16h 工业用水量（集中流量）=400/16=25m3/h=6.94L/s ?总水量： ∑Q=86.81+6.94=93.75L/s