第二章 排水管渠水力计算

第二章：排水管渠水力计算

污水灌渠水力设计原则：一，不溢流；二，不淤积；三，不冲刷管壁；四，要注意通风 管渠水力计算的均匀流基本公式：

流量公式为： ν?=A Q

流速公式为： 21

32n

1I R =ν 式中：Q ——设计臂段的设计流量，m3／s ；

A-设计管段的过水断面面积，2m ；

v ——设计管段过水断面的平均流速，m ／s ；

R ——水力半径（过水断面面积与湿周的比值）．m ；

I ——水力坡度（即水面坡度，也等于管底坡度i ）；

n-管壁粗糙系数，混凝土和钢筋混凝土管渠的管壁粗糙系数值一般采用0.014

水力学算图

设计充满度：在设计流量下，管渠中的水深h 和管径D （或梁高H ）的比值称为设计充满度。

设计流速

概念：设计流速是管渠中流量到达设计流量时的水流速度。

《规范》规定：污水管渠的最小设计流速为0.6m/s ；明渠的最小设汁流速为0.4 m/s 。最大设计流速和管道的材料有关，一般情况下，金属管道内的最大设计流速为10 m/s ；非金属管道内的最大设计流速为5 m/s ；明渠最大设计流速可根据《规范》选取。

最小管径：

最小设计坡度和不计算管段的最小设计坡度

坡度和流速存在着一定的关系(2132n

1I R =ν)，最小设计流速相应的坡度就是最小设计坡度。 因设计流量很小而采用最小管径的设计管段称为不计算管段。由于这种管段不进行水力计算，没有设计流速，因此就直接规定管道的最小设计坡度。

覆土厚度：

概念：管道的覆土厚度是指管顶的外壁到地面的距离。

《规范》规定：管顶最小覆土厚度在车行道下宜为0.7m ；人行道下0.6m 。在保证管道不会受外部荷重损坏时，最小覆土厚度可适当减小。

管段的衔接方法：

(1)管顶平接：是指在水力计算中，使上游管段和下游管段的管顶内壁的高程相同

(2)水面平接：是指在水力计算中，使上游管段和下游管段的水面高程相同。

(3)管底平接：是指在水力计算中，要使上游管段和下游管段的管底内壁的高程相同。

在般情况下，异管径管段采用管顶平接。有时，当上下游管段管径相同而下游管段的充盈深小于上游管段的充盈深时（由小坡度转入较陡的坡度时，可能出现这种情况），也可采用管顶平接。

通常，同管径管段往往是下游管段的充盈深大于上游管段的充盈深，为了避免在上游管段中形成回水而采用水面平接。在平坦地区，为了减少管道埋深，异管径的管段有时也采用水面平接或充满度0.8处平接。当异管径管段采用管顶平接而发现下游管段的水面高于上游管段的水面时（这种情况并不常见），应改用水面平接。

在特殊情况下，下游管段的管径小于上游管段的管径（坡度突然变陡时，可能出现这种情况），而不能采用管顶平接或水面平接时，应采用管底平接以防下游管段的管底高于上游管段的管底。为了减少管道系统的埋深，虽然下游管道管径大于上游管道管径，有时也可采用管底平接。

管段水力计算：书本p60

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。

雨水管道的设计与计算

0.758 3027.3(10.655lg ) (19) p q t += + (2-5) 雨水流量主要参数及其确定依据 a) 径流系数Ψ 降落在地面上的雨水，一部分被植物和地面的洼地截流，一部分渗入土壤，余下的一部分沿地面流入雨水灌渠，这部分进入雨水灌渠的雨水量称作径流量。径流量与降雨量的比值称径流系数Ψ，其值常小于1。 径流系数的值与汇水面积的地面覆盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的分布、路面铺砌等情况相关。由于影响因素很多，精确求它的值是相当困难的，因此我们采用经验数值确定。 该区域大部分地区为沥青路面，有部分地区为公园及绿地，综合径流系数为0.6。 b) 重现期P 暴雨强度随着重现期的不同而不同。在雨水管渠设计中，若选用较高的设计重现期，计算所得设计暴雨强度大，相应的雨水设计流量大，管渠的断面相应大。这对防止地面积水是有利的，安全性高，但经济上则因管渠设计断面的增大而增加了工程造价；若选用较低的设计重现期，管渠断面的相应减小，这样虽然可以降低工程造价，但可能会经常发生排水不畅、地面积水而影响交通，甚至给城市人民的生活及工业生产造成危害。 雨水管渠设计重现期的选用，应根据回水面积的地区建设性质（广场、干道、厂区、居住区）、地形特点、汇水面积和气象特点等因素确定，一般选用0.5～3a ，对于重要干道，立交道路的重要部分，重要地区或短期积水即能引起较严重的地区，宜采用较高的设计重现期，一般选用2～5a ，并应和道路设计协调[9]。对于特别重要的地区可酌情增加，而且在同一排水系统中也可采用同一设计重现期或不同的设计重现期。 雨水管渠设计重现期规定的选用范围，是根据我国各地目前实际采用的数据，经归纳综合后确定的。在选用雨水管渠的设计重现期是，必须根据当地的气候、地形等条件确定。我国南部地区主要城市的重现期间下表：

雨水管道设计说明书

雨水管渠系统设计 一、设计资料与要求 试进行某研究所西南区雨水管道（包括生产废水在内）的设计和计算。并绘制该区的雨水管道平面图。已知条件： (1) 如图2-1所示该区总平面图； (2) 当地暴雨强度公式为)10/() lg 81.01(7002 45 .0m s L t P q ??+= (3) 采用设计重现期P=1a,地面集水时间min 101=t (4) 厂区道路主干道宽6m,支干道宽3.5m,均为沥青路面； (5) 各试验室生产废水量见表2-1，排水管出口位置见图2-1； (6) 生产废水允许直接排入雨水道，各车间生产废水管出口埋深均为1.50m(指室内地 面至管内底的高度)； (7) 厂区各车间及试验室均无室内雨水道； (8) 厂区地质条件良好，冰冻深度较小，可不予考虑；

(9)出去的雨水口接入城市雨水道，接管点位置在厂南面，坐标为x=722.50,y=520.00, 城市雨水道为砖砌拱形方沟，沟宽1.2m,沟高（至拱内顶）1.8m,改点处的沟内底标高为37.70，地面标高为41.10m. 表2-1 各车间生产废水量表 (1)设计说明书一份； (2)管道平面布置图一张(A3)； (3)管道水力计算图一张(A3)； (4)管段水力计算表一份。

二、划分排水流域及管道定线 根据厂区的总平面布置图，可知该厂地形平坦，雨水和生产废水就近排入各雨水口。厂区内建筑较多，相应的交通量会比较大，故雨水管道采取暗管。雨水出口接入城市雨水道，城市雨水道为砖砌拱形方。 根据总平面图给出的标高绘制等高线，可知厂区西北高，东南低，局部有高地。再根据等高线合理布置雨水口，适当划分排水区域。根据地形、雨水口分布定管线，使绝大部分雨水以最短的距离排入街道低侧的雨水管道。拟将该厂区划分为16个流域。如图2-2所示。 图2-2 三、划分设计管段 根据管道的具体位置，在管道转弯处、管径或坡度改变出，有支管接入出或两条以上管道交汇处以及超过一定距离的直线管端上都应该设置检查井。把两个检查井之间流量没有变化且预计管径和坡度也没有变化的管段定位设计管段。并从管段从下游往下游按循序进行检查井的编号。 四、划分并计算各设计管段的汇水面积 各设计管段汇水面积的划分应结合地形坡度、汇水面积的大小以及雨水管道布置等情况而划定。地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积；地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积。并将每块面积进行编号，计算其面积的数值。经简化，厂区的流水区域如图2-3所示，图中每一区域已包含街道及绿地在内，不仅仅是建筑面积。表2-1为地面标高表。表2-2为管道长度表。表2-3为汇水面积计算表。

管网水力计算说明

7.5.2配水管道水力计算 7.5.2.1 配水管网平面布置 干、支管沿现有路、沟、渠布置，并考虑永丰乡村镇规划的要求。本项目供水区范围比较小，南北长度约10km ，东西长度8km ，以水厂为圆点，最远距离约8.0km ，局部主干管破坏后维修恢复速度快，不会造成大的损失，因此，本项目主管网按树枝状布置。具体管网布置见永丰乡管网平面布置图。 受地形条件限制，本项目管网输水距离较远，用户水龙头的最大静水头控制在40m 不能全部满足要求，因此采取安装减压阀进行降压的措施，在静水压力超过40m 的各自然村、管网末梢等处设置减压阀2处。 7.5.2.2 管网水力计算成果 由于供水区范围小，采用树枝状管网，管网配水流量按最高日最高时用水量和秒流量法两种方法所得大值作为管段流量进行设计。 A ）最高日最高时用水量计算 1、设计流量： Q 配=（W -W 1)×K 时/24 式中： W ——村镇的最高日用水量，m 3/d ； W 1——大用户的用水量之和，m 3/d ； K 时——时变化系数，取2.0。 2、人均用水当量： q =Q 配/P 3、管网水力计算 ①按最不利点复核进行平差计算，水头损失计算公式按海澄-威廉公式进行如下： ()()5.0075.0/44.0gDi C R C e ?=υ νυ/D R e = 计算水温采用13℃，ν=0.000001； ②计算节点出流量：Q 节 =q×节点设计人口＋大用户用水量；

B ）秒流量法计算公式如下： 1、最大用水时卫生器具给水当量出流概率： (%)3600 2.000***=T N mK q U R h 式中：Uo ——生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）； q 0——最高日的用水定额； m ——每户用水人数，取3.5人； K h ——小时变化系数，取2.0； N g ——每户设置的卫生器具当量数； T ——用水小时数。 2、管段的卫生器具给水当量的同时出流概率： () (%)1149.0g g c N N U -+=α 式中：U ——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）； αc ——对应于不同U 0时的系数； N g ——计算管段的的卫生器具当量总数。 3、计算管段的设计秒流量： )/(2.0s L N U q g g **= 式中：q g ——计算管段的设计秒流量（L/s ）。 C ）管网水头损失计算 控制流速：υ 为经济流速，为0.6~1.2m/s 。 管径：πυQ D 4= 单位管长水头损失：774.4774 .1000915.0d Q i = 管道水头损失：h = 沿程损失+局部水头损失=(1+0.1)×i×L ，其中L 为管段长度，局部损失率为10%。

管道的水力计算

第三章管道的水力计算及强度计算 第一节管道的流速和流量 流体最基本的特征就是它受外力或重力的作用便产生流动。如图3—1所示装置，如把管道中的阀门打开，水箱内的水受重力作用，以一定的流速通过管道流出。如果水箱内的水位始终保持不变，那么管道中的流速也自始至终保持不变。管道中的水流速度有多大?每小时通过管道的流量是多少?这些都是实际工作中经常遇到的问题。 图3—1水在管道内的流动 为了研究流体在管道内流动的速度和流量，这里先引出过流断面的概念。图3—2为水通过管道流动的两个断面1—1及2—2，过流断面指的是垂直于流体流动方向上流体所通过的管道断面，其断面面积用符号A来表示，它的单位为m2或cm2。 图32管流的过流断面 a)满流b)不满流

流量是指单位时间内，通过过流断面的流体体积。以符号q v表示，其单位为m3／h，cm3／h或m3／s，cm3／s。 流速是指单位时间内，流体流动所通过的距离。以符号。表示，其单位为m／s或cm／s。 图3—3管流中流速、流量、过流断面关系示意图流量、流速与过流断面之间的关系如下： 以水在管道中流动为例，如图3—3所示，在管段上取过流断面1—1，如果在单位时间内水从断面1—1流到断面2—2，那么断面1—1和断面2—2所包围的管段的体积即为单位时间内通过过流断面1—1时水的流量q v，而断面1—1和断面2—2之间的距离就是单位时间内水流所通过的路程，即流速。 由上可知，流量、流速和过流断面之间的关系式为 q v=vA (3—1) 式(3—1)叫做流量公式，它说明流体在管道中流动时，流速、流量和过流断面三者之间的相互关系，即流量等于流速与过流断面面积的乘积。如果在一段输水管道中，各过流断面的面积及所输送的水量一定，即在管道中途没有支管与其连接，既没有水流出，也没有水流入，那么管道内各过流断面的水流速度也不会变化；若管段的管径是

雨水量的计算说明书

雨水量计算说明书 一、雨水量的计算 1.1 根据该城镇的暴雨强度公式为： 497.0) 724.3()y lg 625.01(078.992++=t T q 式中 q ——设计暴雨强度公式（ha s L ?/） y T ——设计重现期(a) t ——设计降雨历时（min ） 重现期：y T =1年， 降雨历时：t=t 1+mt 2。 式中 t 1——地面集水时间（min ）, 取5～15min ； t 2 —— 管渠内雨水流行时间（min ）； m —— 折减系数，暗管取2，明渠取1.2。 在该城镇中采用暗管排水，取m=2, t 1=10min 。 1.2 径流系数计算 根据规划的地区类别，采用区域综合径流系数。城市市区区域综合径流系数值0.5—0.8，在此城镇计算中C1-10取0.6，C11取0.4。 单位面积径流量: 497.020)724.3210(078.992++?=t C q W =497.02) 724.3210(078.9926.0++?t 497.021)724.3210(078.992++? =t C q W =497.02)724.3210(078.9924.0++?t

设计流量Q 为：0q A Q ?= 灌渠内雨水流行时间为：t 2=L/v 式中 L ——管长（m ） V ——雨水在管内的流速（m/s ） 坡降：L S h ?= 设计管内底标高的最小值为地面标高减去管道的最小覆土厚度加上管径，埋深为设计地面标高减去设计管底标高。 管径、流速、流量等的确定采用满流水力计算表。 二、雨水管网定线 2.1排水体制的选择 规划区排水设施不完善，无完整排水系统，雨污合流排放，未经处理就近排入水体。规划区防洪标准为20年一遇，片区内规划用地竖向高程均在20年一遇的洪水位线之上。 暴雨强度公式根据附录：福建各地暴雨强度公式选用。 管材采用钢筋混凝土管。 2.2管线定线原则： 充分利用地形，就近排入水体。 雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置，要以最短的距离靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。在每一排水流域内，结合建筑物及雨水口分布，充分利用各排水流域内的自然地形，布置

排水雨水管网设计计算说明书

仲恺农业工程学院实践教学 给水排水管网工程综合设计——排水管网计算书 （2013—2014 学年第二学期） 班级给排1x1 姓名 xxx 学号 201210524125 设计时间 2014.6.26 ~ 2014.7.3 指导老师 xxxxxxxxxxxxxxx 成绩 城市建设学院

目录 1 设计原始资料 (1) 1.1 城镇概况 (1) 1.2 气候情况 (1) 1.3 排水情况 (1) 2 排水管段设计流量计算 (1) 2.1 污水管道的布置 (1) 2.2 居民生活污水计算 (2) 2.3 街坊面积总面积计算 (2) 2.4集中用户污水计算 (4) 2.5面积比流量计算 (4) 2.6 污水干管设计流量 (4) 2.7污水管网主干管水力计算 (6) 3 管道总平面图及纵剖面计算成果图绘制 (8) 4 污水设计总结 (8) 5 雨水管段设计流量计算 (8) 5.1 主要设计参数 (8) 5.2 各设计管段的设计流量 (9) 5.3 计算步骤 (9) 5.4 雨水管网主干管水力计算 (10) 5.5 雨水设计总结 (11)

1 设计原始资料 1.1 城镇概况 A 城市位于我国华南地区，该城市是广东省辖县级市，自然资源丰富，交通便利。市区地势平坦，主要建在平原上，城市中间以铁路为界，分为两个生活区：Ⅰ区和Ⅱ区。均有给水排水设备，自来水普及率100%。 1.2 气候情况 ① 市内多年来的极端高温38.7℃，每年6～8月份的气温最高。而到了冬季（12～2月）温度较低，多年来的极端低温为0℃。 ② 年平均相对湿度为65%，春季湿度大，约为65～90%； ③ 雨季集中在4～9月份，这段时间的降雨量占全年降雨量的80%以上，4～9月份为受热带气旋影响的主要时段，降雨量大，多出现暴雨，年平均降雨量为1930mm ，多集中在6-9月，占全年降雨量的70%。 1.3 排水情况 城市用水按19万人口设计，居民最高日用水量按210 (d cap L )。生活污水排水量按给水的90%计算。街坊污水排入区域排水管网，区域排水管网再将接入城市的排水管道系统，最后到污水处理厂进行处理。 2 排水管段设计流量计算 2.1 污水管道的布置 2.1.1 地形坡度 地势由西南方向东北方逐渐降低，但总体变化趋势不大。 2.1.2 河流流向 该城市沿市区南部有一条由北至南流向的河流，综合地势原因，污水厂设在地势较低处。

雨水管网设计说明

5 雨水管网设计说明 5．1 雨水量计算 （1）暴雨强度公式 我国常用的暴雨强度公式为：() ()n b t P c A q ++=lg 11671……………………（式5—1） 式中 q —— 设计暴雨强度（L/s ·ha ） P —— 设计重现期（a ） t —— 降雨历时（min ） A1、c 、b 、n —— 地方参数，根据统计方法计算确定。 根据所处地区分别选用不同的暴雨强度公式，经过查表的本设计地区福建福安的暴雨强度公式为：() ()688.0409.8lg 536.01072.2060++=t P q ………………………………（式5—2） 重现期：一般地区重现期为0.5～3年，重要地区3～5年，本设计地区取值为3年 降雨历时：21mt t t +=………………………………………………………（式5—3） .(min)602i i v L t ∑=…………………………………………………（式5—4） 式中 t —— 设计降雨历时（min ） t1 —— 地面集水时间（min ），取5～15min ，本设计地区取值为10 min t2 —— 管渠内雨水流行时间（min ） m —— 折减系数，暗管取2，明渠取1.2，本设计都为暗管，即取值为2 L —— 设计断面上游各管道的长度（m ） V —— 上游各管道中的设计流速（m/s ） （2）径流系数ψ计算 通常根据排水流域内各类地面的面积数或所占比例，采用加权平均法计算出该排水流域的平均径流系数。也可根据规划的地区类别，采用区域综合径流系数，本设计地区采用区域综合径流系数，并取值为0.5。

（3）实际地面径流量即雨水管渠设计流量Q 计算 按推理公式：qF Q ψ=………………………………………………（式5—5） 式中 Q ——计算汇水面积的设计最大径流量，亦即要排除的雨水设计流量（L/S ） q ——雨峰时段内的平均设计暴雨强度[(L/S) /2hm ] ψ——径流系数 F ——计算汇水面积（2hm ） 把（式5-2）、（式5-3）和ψ=0.5代入（式5-5）得 ∑∈+++=i k k i i F t Q 5.0)409.8210()3lg 536.01(072.2060688.02…………………………………（式5—6） 式中Q i ——管段的设计流量（L/s ） t2i ——管段i 的计算流经时间（min ） Fk ——管段i 上游各集水面积（2hm ） 5．2 雨水管网定线（分散排放和集中排放相结合） （1）充分利用地形，就近排入水体。 雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置，要以最短的距离靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。在每一排水流域内，结合建筑物及雨水口分布，充分利用各排水流域内的自然地形，布置管道，使雨水以最短距离靠重力流就近排入水体。 （2）出水口布置： 当管道将雨水排入池塘或小河时，水位变化小，出水口构造简单，宜采用分散出水口。当河流等水体的水位变化很大，管道的出水口离常水位较远时，出水口的构造就复杂，因而造价较高，此时宜采用集中出水口式布置形式。一般按主干管、干管、支管的顺序进行布置各流域的主干管、干管和支管的具体位置见《雨水计算图》。 5．3 划分设计管段（管材采用钢筋混凝土） 设计管段：把两个检查井之间流量不变且预计管径和坡度也不变的管段定为设计管段。划分设计管段方法：只是估计可以采用同样管径和坡度的连续管段，就可以划作一个设计管段。根据管道的平面布置图，凡有集中流量流入，有旁侧管接入的检查井均可作为设计管段的起止点。 设计管段检查井从上游往下游依次编号，具体位置见《雨水计算图》。

雨水管渠的设计

（三）雨水管渠的设计 1、相关概念 1）平均径流系数ψ 径流系数是指流到管渠中的雨水量和降落到地面上的雨水量的比值。 不同地面具有不同的径流系数，见P112表2-2-4 将该地段所有地面的径流系数加权平均，即得ψ 如：汇水区面积：Ⅰ、4hm2；Ⅱ、3 hm2；Ⅲ、4 hm2；Ⅳ、5 hm2 总F=16（ha ） 其中：绿地10 hm2 ；建筑1 hm2 ；块石道路1 hm2；裸地4 hm2，求ψ 查表P112表2-2-4 1630 .0460.0190.0115.010?+?+?+?=ψ≈0.26 2）降雨强度q 是指单位时间内的降雨量。 广州523.0)lg 662.01(1195t p q +?= ①P （重现期）的确定 重现期P 是指某一强度的降雨重复出现所需年限。 P ↑，q ↓，设计要求高。 园林中P 为1~3年（重点地段：出入口，广场可选高些）天安门是按P=10年设计的。 ②降雨历时t 的确定 公式中降雨历时t 应等于集水时间(t)→是指集水区域内最远点雨水流到管道中所需时间（此时该点汇集了全部集水区域的雨水）。 集水时间t 由两部分组成：地面集水时间t1，雨水在管段中流行时间t2。 △ t1一般采用5-15分钟，园林中一般采用10分钟。 △ )(6012分钟?∑=v l t l —上游各管段长度(m) v —上游各管段设计流速（m/s ） t=t1+mt2 t2前的系数m （延缓系数） 管道m 取2，明渠m 取1.2 2、计算步骤 1）在绘有规划总图的地形图上安排管渠系统，并划分汇水区（按原地形分水线划分，并使面积相对均匀），雨水口及各种管井按规范设置（小范围内可将管井口和雨水口综合考虑）。 标出各段管线长度及各汇水区面积。 2）求平均径流系数ψ 本题为0.22 3）求降雨强度q

建筑给排水中水力计算及其优化

建筑给排水中水力计算及其优化 摘要：作为建筑的重要保障系统，建筑给水排水系统担负着保 障居民生产、生活用水，以及消防安全用水的重要职责。进一步优化建筑给水排水水力计算，科学进行给水排水计算，对保障居民生产、生活安全意义十分重大。水力计算是给水排水管网设计的基础，水力计算采用的计算公式或参数依管材和截面形状而异，随着给水排水管材类别和规格的增多，水力计算工作越来越繁重。本文归纳了水头损失的计算公式，对建筑给排水水力计算中的要点进行了分析，最后提出了优化计算和设计的措施。 关键词：建筑；给排水；水力计算；给水管网；优化 abstract: as an important guarantee of the building system, building water supply and drainage system charged with the safeguard residents of production, domestic water, water for fire safety important duty. further optimization of building water supply and drainage hydraulic calculation, scientific water supply and drainage, to protect the residents of production, life safety is of great significance. hydraulic calculation is the basis for the design of water supply and drainage network, the hydraulic calculation formula or parameters differ depending on the pipe and the cross-sectional shape, with an increase in water supply and

第二章 排水管渠水力计算

第二章：排水管渠水力计算 污水灌渠水力设计原则：一，不溢流；二，不淤积；三，不冲刷管壁；四，要注意通风 管渠水力计算的均匀流基本公式： 流量公式为： ν?=A Q 流速公式为： 21 32n 1I R =ν 式中：Q ——设计臂段的设计流量，m3／s ； A-设计管段的过水断面面积，2m ； v ——设计管段过水断面的平均流速，m ／s ； R ——水力半径（过水断面面积与湿周的比值）．m ； I ——水力坡度（即水面坡度，也等于管底坡度i ）； n-管壁粗糙系数，混凝土和钢筋混凝土管渠的管壁粗糙系数值一般采用0.014 水力学算图

设计充满度：在设计流量下，管渠中的水深h 和管径D （或梁高H ）的比值称为设计充满度。 设计流速 概念：设计流速是管渠中流量到达设计流量时的水流速度。 《规范》规定：污水管渠的最小设计流速为0.6m/s ；明渠的最小设汁流速为0.4 m/s 。最大设计流速和管道的材料有关，一般情况下，金属管道内的最大设计流速为10 m/s ；非金属管道内的最大设计流速为5 m/s ；明渠最大设计流速可根据《规范》选取。 最小管径： 最小设计坡度和不计算管段的最小设计坡度 坡度和流速存在着一定的关系(2132n 1I R =ν)，最小设计流速相应的坡度就是最小设计坡度。 因设计流量很小而采用最小管径的设计管段称为不计算管段。由于这种管段不进行水力计算，没有设计流速，因此就直接规定管道的最小设计坡度。 覆土厚度： 概念：管道的覆土厚度是指管顶的外壁到地面的距离。 《规范》规定：管顶最小覆土厚度在车行道下宜为0.7m ；人行道下0.6m 。在保证管道不会受外部荷重损坏时，最小覆土厚度可适当减小。 管段的衔接方法： (1)管顶平接：是指在水力计算中，使上游管段和下游管段的管顶内壁的高程相同 (2)水面平接：是指在水力计算中，使上游管段和下游管段的水面高程相同。 (3)管底平接：是指在水力计算中，要使上游管段和下游管段的管底内壁的高程相同。

雨水排水系统的水力计算资料

第6章建筑屋面雨水排水系统 6.3 雨水排水系统的水力计算

屋面雨水排水系统雨水量的大小是设计计算雨水排水系统的依据，其值与该地暴雨强度q、汇水面积F以及径流系数ψ有关，屋面径流系数一般取ψ＝0.9。 1．设计暴雨强度q 设计暴雨强度公式中有设计重现期P和屋面集水时间t两个参数。设计重现期应根据建筑物的重要程度、气象特征确定，一般性建筑物取2～5年，重要公共建筑物不小于10年。由于屋面面积较小，屋面集水时间应较短，因为我国推导暴雨强度公式实测降雨资料的最小时段为5min，所以屋面集水时间按5min计算。

2．汇水面积 F 屋面雨水汇水面积较小，一般按m2计。对于有一定坡度的屋面，汇水面积不按实际面积而是按水平投影面积计算。 考虑到大风作用下雨水倾斜降落的影响，高出屋面的侧墙，应附加其最大受雨面正投影的一半作为有效汇水面积计算。窗井、贴近高层建筑外墙的地下汽车库出入口坡道应附加其高出部分侧墙面积的二分之一。 同一汇水区内高出的侧墙多于一面时，按有效受水侧墙面积的1／2折算汇水面积。

雨水量可按以下两个公式计算： 3. 雨水量计算公式 10000Fqs Q ψ=（6-1） 3600Fqs Q ψ=（6-2） 式中 ψ ——径流系数，屋面取0.9； Q ——屋面雨水设计流量，L/s ； F ——屋面设计汇水面积，m 2； q s ——当地降雨历时5min 时的暴雨强度， L/s ·104m 2； h s ——当地降雨历时5min 时的小时降雨深度， mm/h ；

gh Dh Q 2μπ= 雨水斗的泄流量与流动状态有关，重力流状态下，雨水斗的排水状况是自由堰流，通过雨水斗的泄流量与雨水斗进水口直径和斗前水深有关，可按环形溢流堰公式计算 1. 雨水斗泄流量 式中 Q ——通过雨水斗的泄流量， m 3 /s ； μ——雨水斗进水口的流量系数，取0.45； D ——雨水斗进水口直径， m ； h ——雨水斗进水口前水深， m 。 （6-3）

水力计算表

液压计算图简单，清晰，易于查阅。有关水力计算是根据新标准编制的。适用于给排水工程，环境工程，房屋建设，水利水电工程，污水处理，市政管道，暖通空调等领域的规划设计，施工，管理和决策人员。也可以作为工厂，矿业企业及相关高等学校的师生参考。 执行摘要 水力计算图是给水排水工程设计中常用的水力计算图的集合。内容包括供水工程用钢管，铸铁管和塑料管的水力计算表，圆形截面钢筋混凝土输水管的水力计算表，圆形，矩形，马蹄形和蛋形截面排水管道的水力计算图，梯形明渠水力计算图，热水管，钢塑复合管，蒸汽和压缩空气管的流量和压力损失计算表等。为了充分发挥实用的设计功能并配合应用在计算机辅助设计方面，“液压计算表”配备了上述所有液压计算表的电子软件，可以通过计算机准确，方便，快速地检索，查询和计算。 目录 1，给水管道水力计算 1.钢管和铸铁管 1.1计算公式 1.2表格和说明 1.3水力计算 2.钢筋混凝土供水管 2.1计算公式 2.2水力计算

3.塑料给水管 3.1计算公式 3.2准备和说明 3.3水力计算 2，排水道水力计算 4.钢筋混凝土圆形排水管（全流量，n = 0.013）4.1计算公式 4.2水力计算 5.钢筋混凝土圆形排水管（非全流量，n = 0.014）5.1计算公式 5.2水力计算图及说明 6.矩形横截面沟槽（全流量，n = 0.013） 6.1计算公式 6.2水力计算 7.矩形横截面沟槽（非全流量，n = 0.013） 7.1计算公式 7.2水力计算 8.梯形截面明渠（n = 0.025，M = 1.5） 8.1计算公式 8.2水力计算图及说明 9.马蹄形断面沟 9.1马蹄形（I型）涵洞

建筑给排水水力计算

目录 前言 (1) 一、设计原始资料 (2) 1、设计题目 (2) 2、设计技术参数 (2) 3、基本要求 (3) 二、给水系统有关计算 (4) 1.生活给水系统 (4) 2.给水管道水力计算 (4) 三、消防栓系统的计算 (5) 1.消火栓的布置 (5) 2.水枪喷嘴处所需压力 (5) 3.水枪喷嘴的出流量 (5) 4.水带阻力 (5) 5.消火栓口所需的水压 (5) 6.水力计算 (6) 四、建筑排水系统设计计算 (7) 1.系统的选择 (7) 2.排水管道水力计算 (7) 总结 (8) 参考资料 (9)

前言 建筑给排水课程设计是我们给水排水工程的重要的集中性实践环节之一。安排在我们学完大学的全部基础课和部分专业课之后进行的，该课程设计的任务是使我们在掌握给建筑排水系统的基本理论知识的基础上，进一步掌握建筑给排水工艺的设计步骤和设计方法，是我们所学的专业知识加以系统化、整体化、以便于巩固和扩大所学的专业知识。 本课程设计的主要内容是通过所给的某学校宿舍楼的基本资料及周围市政供水管网和污水处理及消防的有关资料，通过有关的设计计算，合理的安排，设计计算出该宿舍楼室内给水系统、排水系统、消火栓系统及灭火器配置.并绘制设计总说明图（含说明、图例及主要材料表、图纸目录等）、首层给排水消防平面图（1:100）二层给排水消防平面图（1:100）、标准层给排水消防平面图（1:100）、系统图及卫生间大样图（含给水系统原理图、排水系统原理图、消火栓系统原理、卫生间给排水支管系统图、卫生间和盥洗间及洗衣房给排水大样图，系统原理图可不按比例，大样图1:50） 这次课程设计是对我们未来将从事的工作进行一次适应性训练，在提高我们分析问题、解决问题能力的同时，提高了我们的团结合作的能力，为今后走出学校、走向社会打一个良好的基础。 由于所学知识和能力有限，设计中有不足和不合理之处，请老师给予指正。

第一章 明渠水力计算

第一章明渠水力计算 明渠水力计算分为明渠均匀流计算及明渠非均匀流计算，这不仅是渠道工程设计的主要计算项目，也是灌区水工建筑物设计中最基本的水力计算项目。在渡槽、涵洞、陡坡等建筑物的设计中，常需推算水面线，水面线的推算属于明渠非均匀流计算。消能计算中的下游尾水深计算及渡槽槽身的水力计算都是明渠均匀流计算；水面线计算中的正常水深也是按明渠均匀流计算。因此本书将首先在此简要介绍明渠水力计算。 第一节单式断面明渠均匀流水力计算 一、计算公式 明渠均匀流的基本计算公式如式(1—1)一式(1—3)； 二、计算类型 根据设计条件及要求，单式断面明渠均匀流一般可分为以下(种计算情况： (1)已知设计流量、渠底比降及渠底宽，计算水深。 (2)已知设计流量，渠底比降及水深，计算渠底宽。 (3)已知设计流量及过水断面面积、计算渠底比降。 (4)已知过水断面面积及渠底比降，计算过水流量。 上述第(3)、(4)两种情况可由式(1—1)直接求得计算结果，但不是设计中的主要计算情况．第(1)、(2)两种情况，因式(1—1)中的w、R、C 等值均包含有渠底宽及 第1页 水深两个未知数，因此不可能由式(1—1)简单求解，而需要经过反复试算才能得到计算结果，这两种是设计中常见的情况，为了减少计算工作量，过去多是借助有关的计算图表进行计算，现在则可采用电算。 三、算例 现以算例介绍单式断面明渠均匀流不同计算情况的计算方法和步骤。 [例1—1，已知某梯形断面渠槽的渠底宽为b＝1．5m，水深为h--3．2m，边坡系数

[例1—2] 已知某梯形断面渠槽的设计流量为Q＝20．07m^3／s，渠底宽为b--1．Sm，边坡系数为m--2．5，渠底比降i=1／7000，糙率为n=0．025。试计算渠道水深。 解：本倒不可能由式(1—1)一次算出水深，需通过假定不同的水深反复试算才能求得所需值。计算步骤是首先假定一个水深值，计算相应的w、R、C等值，然后按式(1—1)计算过水流量，如流量计算值小于设计流量，表明假定的水深偏小，再加大水深值重新计算；反之，则表明假定的水深偏大，再减小水深值重新计算，如此反复多次，直至按假定的水深计算的过水流量渐进等于设计流量时，该水深即为所求水深。 现假设水深为h=3．2m． 按例1—1步骤算得：w＝30．4(m^2)；R＝1．623(m)；C＝43．36(m^0.5／s) 按式(1—1)计算过水流量为：Q＝20．o?(mVs) 因上述流量计算值等于设计流量，表明假定的水深3．2m即为所求水深。本例省略了试算过程。 本例如是已知设计流量、渠道水深及渠底比降，要求计算确定渠底宽，也同样按上述步骤进行试算。 [“明渠均匀流水力计算程序”计算示例] 按例1—1及例1—2的基本资料，“明渠均匀流水力计算程序”的计算显示输出如下。 明渠均匀流水力计算 程序编制说明 (1)本程序用于明均匀的渠道过水断面计算及临界水深计算： (2)程序可根据需要分别对以下5种情况进行计算 1)已知流量．渠废宣及比降，计算水深： 第2页 <<上一章下一章>> 工成网 第二章水闸过水能力(孔径)计算 第一节开敞式水闸过水能力(孔径)计算 平底开敞式水闸过闸水流的流态为宽顶堰流，根据SL265—2001《水闸设计规范》(以下简称《规范》)，其闸孔总净宽B。按式(2—1)一式(2—6)计算：

排水系统水力计算例题

排水系统水力计算例题 例题：某一30层商住楼，五层以下为商场，以上为住宅。现有一根排水总立管，承接住宅的10根排水立管，其中PL-1、PL-3和PL-6每层承接有洗涤盆和洗衣机的排水，PL-10每层只承接洗涤盆的排水；PL-5、PL-8每层承接有浴盆、坐便器及洗脸盆的排水，PL-2、PL-4、PL-6和PL-9每层承接有蹲便器及洗脸盆的排水。排水平面大样及系统原理图如图所示。试进行水力计算，以确定各管段的管径和坡度。 解： 由于为高层建筑，排水管采用机制排水铸铁管。 计算方法采用：排水横支管采用最小管径法确定各管段的管径和坡度；立管（包括总立管）采用临界流量法确定管径，且立管管径不发生变化；横干管及排出管采用水力计算法确定各管段的管径和坡度。 一、排水横支管的计算 根据规范第4.4.12至4.4.15和4.4.9之规定，可确定出下列排水横支管各管段的管径和坡度： 1．厨房洗涤盆排水管：DN75，坡度0.02 2．厨房洗衣机地漏排水管：DN50，坡度0.03 3．卫生间洗脸盆排水管：DN50，坡度0.03 4．卫生间浴盆排水管：DN50，坡度0.03 5．卫生间大便器排水管：DN100，坡度0.02 二、排水立管的计算 由于立管的管径一般不变化，因此计算时按立管最大设计秒流量不超过规范4.4.11表中的通水能力确定管径。 1．确定秒流量计算公式 m a x m a x 18.012.0q N q N q p p p +=+=α 其中α=1.5 2．各卫生器具当量数 洗涤盆：N p =1 洗衣机地漏：N p =1.5 洗脸盆：N p =0.75 低水箱坐便器：N p =6.0 蹲便器：N p =4.5 浴盆：N p =3.0

道路雨水管道水力计算表(精)

Σt2=ΣL/v(mint2=L/v(minY1-Y236.00.451.0083.1037.40300Y2- Y339.50.991.001.1075.9075.14300Y3-Y445.91.582.101.2869.66110.06400Y23- Y2455.10.441.5383.1036.56300Y24-Y452.00.671.531.4472.7048.71300Y4- Y511.50.673.380.3264.0542.91300Y5-Y615.10.673.700.4262.9742.19300Y6- Y733.60.674.120.9361.5041.21300Y7-Y811.20.675.050.3158.6239.28300Y8- Y910.80.675.360.3057.7138.67300Y9-Y1049.70.675.661.3856.8438.08300Y25- Y2637.30.431.0483.1035.73300Y26-Y2739.60.991.041.1075.4674.71300Y27- Y2829.61.322.140.8269.4791.70300Y28-Y1055.91.932.961.5565.65126.70500Y29- Y1064.40.411.7983.1034.07300Y10-Y1131.33.017.040.7553.59161.31500Y11- Y1243.63.017.791.0451.49154.98500Y12-Y1341.63.018.830.9949.92150.26500Y30-Y3154.10.501.5083.1041.55300Y31-Y3234.60.891.500.9672.7464.74300Y32- Y3337.01.292.461.0368.0387.76300Y33-Y1343.32.013.491.2063.74128.12400Y13- Y1449.35.559.811.0348.27267.90500Y14-Y1551.56.2310.841.0146.73291.13500Y15-Y1629.76.6911.850.5845.20302.39500Y16-Y1750.67.3012.430.9944.51324.92500Y17-Y1828.37.3013.420.5543.05314.27500Y18-Y1936.97.3013.970.7242.63311.20500Y19-Y2035.97.3014.690.7041.82305.29500Y34-Y3530.60.440.8583.1036.56300Y35- Y3632.80.720.850.9176.7855.28300Y36-Y3750.11.201.761.3971.3685.63300Y37- Y3843.51.713.151.2165.00111.15400Y38-Y3958.52.424.361.6360.65146.77400Y39-Y4035.82.825.990.9955.99157.89400Y40-Y4130.03.206.980.7153.59171.49400Y41-Y4229.73.467.690.7152.10180.27400Y42-Y2033.83.798.400.8050.69192.12400Y20-Y2140.311.0915.400.7941.10455.80600Y21- Y2242.911.3516.190.8440.40458.54600Y43-Y4439.70.331.1083.1027.42300Y44- Y4535.60.611.100.9975.2445.90300Y45-Y46 48.6 1.02 2.091.3569.6671.05300 管内雨水流行时间设计管段编号管长L（m汇水面积F (ha单位面积径流量 q0(L/s.ha设计流量