给水管网计算

1、给水管网计算4-18图31单定展节点树狀管网水力分析给水管网树枝状管网环状管网56 0I)7«).150尹_2_850250OSOctout §700,25023 6161X50.250)92凹 410,2X400(10) /门05TOSHUU230.1219>水塔/10=965节点淤以S)厶骨段编号丨节点編号：筲长(m).管泾伽诃树枝状管网某城市树状给水管网系统如图54所示，节点（1）处为水厂清水 池、向整个管网供水，管段叮上设有泵站，其水力特性为：小=3111 （流量单 位：沁/，水头单位：几= .42. 6, 72 = 1.852。根据清水池高程设汁，节点 （1

2、）水头为"】 = 780ni,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5I,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节点地面标高节点编号<2>(4)(10)地面标高（TH）98011.3011. 8015-2017. 1013. 3012-8013, 7012- 50图5. 1单定虫节点樹状管冋水力分析单定压节点树状管网水力分析计算分两步.第一步用流量连续性条件计算管 段流量，并计算出管段压降，第二步根据管段能蚩方程和管段压降，从定压节点 出发推求各节点水头。求管段流量一般采用逆推法、求节点水头一般采用顺推法。【解】第步：逆椎

3、法求管段流量以定压节点(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 顺序是：(10、(9)、(8、7)、(6)、(5人(4)、(3)、(2) > 当然，也可以是(9)、 (8). (7)、(8)、(6)、(10)、(6)、(5)、(4)、(2),或、(10)、(9)、 (3)、(2)等，按此逆推顺序求解各管段流量的过程见表2。求解管段流表2节点号芳虫流彊连续性方程管段流虽求解曾段流量(L/»)170Qi(： = Uqg = Q】、。尸632(9)-Z/S Qq = 0q*=Q®qgh 3 673如+伽一g?Kq$-rQ87710. 741少+们十Q; =

4、 Qq§ = q； 4-Q?qe = 1 & 26|0(6)卜4少+中+Qb=Qq§ = 60. 63J6-yt Qy O-0=Q»中二4487.于如！ QlO舲=0(亠Qqg$=ll648C3)伫卜竹一缶a=°农=竹亠补-Q3H'z 88» 389q + 化一0=0q=q+Q2Qy 75以求出定压方点流量，即;根据管段流量计算结果计算管段流速及压降见表3。计算公式与算例如 T：管段水头损失采用海曾-威廉公式计算(粗糙系数按旧铸铁管取c=ioo),如:=10. 乞=10. 67 X (9玄 75/1000”宓 X 型=如_ ch

5、3Wsr loo1852 x(400/1000)4 87-泵站扬程按水力特性公式计算：知=Ael 佔=42 6 31b 1 X <93- 75/1000)L m = 38. 72管段流速与压降计算表3管段编号i12叮568釘管段长度打600300150250450230190205650管段岚径Q, (mm)4 00400150100300200150W0ISO管段流疑q, (5)93.758& 3811. 644M8GO. 6318. 2610.743. 6711.63管段流速s (m/s)0. 750700.660.570. 860< 580. 610< 47（）

6、 66水头损尖hft (th)I. 370. 610851.75h 866 740. 93099369泵站扬程伽(m)38- 72/骨段压障h (m)-37.350. 61085h75U 860.740. 930. 99369最后计算各节点自由水压9表50第二步，顺推法求定流节点水头以定压节点（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是:叮、2、3、4、5、6、7、8, 9,当然，也可以是 门、2、3、4、5、9、7、8,或 C1L 2h 、门、 7、8、9、3、L4等，按此顺推顺序求解各定流节点节点水头的过程见额推法求解节点水头步骤树枝昔段号管段能量方程节点水头求解节点水

7、头（m）12/1 7/s AjH? = Wj h片 2 = 45» 152I?H-i Hthz/=44. 543232Hy Hh3Ha = H3 底日4 = 436944“4 / 5 =加Hr>=HAhi企=4194Z/a AZ6 Ffa = “3_蕊W6=42. 686H?=乐一加用=41947门Hi Hh7H 8 = Hz h?27 k 41. 01& !XH尸h*Hg 40. 0291X11 IlH J0= W6 人9% = 38 99节点自由水压计算表5节点编号12315678910地面标髙Cm）X 198011.5011.8015. 2017. 4013. 3

8、012- 8013> 7012. 5015. 00栢点水头（m）7. 8045.1544. 3443. 6941. 9442. 6841. 9441.0140.0238, 99白由水压（E）i33.6532. 7428. 4924 5429- 3829. 1427-3127,5223, 99为了便干使用，水力分析结果应标示在管网图上，如怪5所示。上述计算过程可以在图上直接进行，这样更直观，也不易岀错。単定压节点树状管网水力分析结果最后计算各节点自由水压9表50単定压节点树状管网水力分析结果最后计算各节点自由水压9表507J0工980亞I,II 50114.48（5）17.40 一71.9

9、4|24.5444,54 374 11.8042鱼2938 1130! 30.74t23 9600 400300,400(3) 450,300Ci %Q-37 3、5 37 88.38,0 61 16.116O63J.86管段编号？（节点编号）管长（m）.骨径（mm）流呈（I如圧降（m）节点就矽(10)7 07650J 5011.63,369% 11 65(ffl7529427 3113 7027.5212.508205,1003 67/)加 3.67単定压节点树状管网水力分析结果管网水头损失计算一）沿程水头损失1）UPVC、PE等硬塑料管的单位管长水头损失,可按公式计i二0.0009150

10、1774/ 4.774 式中旷管段流量，m3/s；d管道内径，m；2）钢管、铸铁管的单位管长水头损失，可按下列公式计算: 当 K<1.2m/s时，、i=0. 000912 r 2 （1+0. 867/r）0-3/ k3 当 Vl2m/s时，、i二0.00107卩 2/ i3 式中管内流速，m/s；D管道内径，M；3）混凝土管、钢筋混凝土管的单位管长水头损失，可按公式计算： i=10. 294必/少333式中一管段流量，m3/s； 管道内径，m；27粗糙系数，应根据管道内壁光滑程度确定，可为0.0130.014。二）局部水头损失沿程水头损失的5%10%计算给水厂的设计、水厂的厂址选择占、绐

11、水厂位置的设置方式（1）取水点与用水区较近的情况净水设施一般与取水构筑物（一泵房）建 在一起，原水经净化后，再通过配水泵房 （二泵房）把自来水送入输配水管网送至 用户。（2）取水点与用水区较远的情况方案一：净水厂建在靠近用水区的地方， 原水用取水泵房抽取后，用输水管将原水 送到净水厂，处理后在用配水泵房（二泵 房）把自来水输入配水管。方案二：在一的基础上再建一个配水厂（设清水池、消毒和配水泵房），净水厂 出水先用输水干管送至配水厂，再经配水 泵进入管网(3) 高浊度原水可将预沉淀部分建在取水构筑物处，主体 净水处理构筑物部分设在靠近用水区附近。(4) 地下水为水源不需设置净水构筑物，水厂(清水

12、池、加氯间、配水泵房)一般设在用水区附近。2、厂址选择的原则给水系统布局合理不受洪水威胁有较好的废水排除条件有良好的工程地质条件有良好的卫生环境、并便于设立防护带 少拆迁，不占或少占良田 施工、运行和维护方便必须考虑防洪措施水厂的设计必须考虑污泥的处理与处置问题1、设计步骤与设计原则1、设计步骤（1）可行性研究编制依据编制范围城市（或供水地区）概况项目背景、总体规划和建设项目的必要性 工程规模、水源水质与处理后水质要求 厂址选择工艺方案初选方案设计（2个或2个以上方案分别进行）“ | w 穴( 卒 m m曲 %( “J ll r r I V I IJt -c.* J*，"丁1/ J-

13、ZL > h二户兀MJ丄乙T 以左丿总体设计（功能分区、辅助建筑物、厂平面、高程）辅助专业设计（建筑、结构、电器、仪表自控等）公用辅助设施设计（道路、厂区给排水、绿化、运输等）安全生产、劳动保护、环保设施、节能等管理机构、劳动定员构筑物、建筑物与主要设备汇总工程投资估算与成本估算方案比较与推荐方案项目建设实施计划及资金筹措经济评价结论和存在问题等(2)初步设计初步设计成果包括设计说明书、设计图纸、主要工程量 表、主要材料设备数量表和工程概预算书。初步设计说明书应该包括：概况设计依据主要设计资料现有供水概况、自然条件(二)设计概要工程规模水质与水压要求水源、给水系统、输配水系统 净水工艺流

14、程确定与设计 处理构筑物设计、设备选型总体设计翩筑甑專物麟幽割辅助专业设计儀筑设计、结（三）人员编制与经营管理管理机构与人员编制主要经济指标（年总成本、单位制水成本、单位水量的投 资指标等）（四）对下一阶段的设计要求初步设计图纸应该包括：总图部分总体布置图厂平面图（工艺、建筑等）高程图（竖向布置图）厂区管线综合图厂区道路图厂区（园林）绿化图等（二）工艺部分各主要构筑物设计图建筑结构电气（六）自动控制与仪表（七）厂区给排水、通风、锅炉房、供热等（八）机械设备布置与非标机械设备总装简图等（3）施工图设计施工图设计文件包括：设计说明书、设计图纸、 工程数量表、材料设备表、修正概算或施工预算设计说明书

15、包括：设计依据（初步设计批准的部门、文号、日期及 主要审批内容、施工图设计资料依据）设计变更部分（对照初步设计的变更内容、原因、 依据等）/施工安装住意事项一质量验必要求 V垣转官理任急事项施工设计的图纸范围与初步设计形似，但 要求更为详细确切，需增加：各构建筑物 的平、剖面图、局部详图、管渠纵断面图、 配筋图、安装图、接线图、布置图等，以 及非标设备的总装图、部件图、零件图等修正概预算的编制要求与初步设计相同。2、总体设计原则给水厂的总体设计原则是：水处理构筑物的生产能力，应按最高日供水量加 自用水量确定，必要时还应包括消防补充水量。 城镇水厂的自用水率一般可以采用供水量的5% 10%水厂应

16、按近期设计，考虑远期发展；水厂设计中应考虑任一构筑物和设备检修、清洗 或停止工作时仍能够满足供水要求；总体设计还要满足建筑、消防、道路、绿化、环 保、文明生产等要求。二、水厂工艺流程与主要处理构筑物的选择水厂处理工艺流程和主要处理构筑物的选 择，应根据原水水质的特点、水厂规模、 出水水质要求、技术经济能力、当地条件 等多项因素，并结合已有或相关的经验， 经技术经济比较后确1工艺流程选择在各方面的因素中，水源水的特性是确定 净水工艺的首要因素(1) 地下水水源的净水工艺(2) 一般地表水水源的净水工艺(3) 低温、低浊、高藻水源水净水工艺(4) 微污染水水源的净水工艺(5) 高浊度水源水的净水工

17、艺2、水处理构筑物的选择处理构筑物的类型选择需要考虑水质特点、 水厂规模和高程匹配，合理选择适宜的处 理构筑物处理构筑物应选择技术先进、产水能力高、 处理效果好、能耗低、管理方便的处理构 筑物形式3、滤池冲洗废水回用与水厂污泥外排问题(1) 滤池冲洗废水回用问题滤池冲洗水约占水厂供水能力的5%-8%, 许多水厂对滤池冲洗废水进行回收利用， 以节省水资源。但是这种做法可能产生系 列的问题，应慎重考虑。(2) 水厂污泥外排问题水产废水与污泥中富集了大量的污染物质 和药剂，会产生环境污染问题，必须进行 处理。四、水厂平面与高程布置1、水厂平面布置(1)水厂内部功能分区生产区 包括处理构筑物、清水池、

18、泵房、 加药间、污泥处理设施、变电室等生产辅助区 包括检修、仓库、料库、车库 等办公与生活辅助区包括综合办公楼、总控 制室、化验室、食堂、锅炉房、宿舍等(2)生产区平面布置原则水处理构筑物宜分为可以独立操作的两组，或两组以上。系统力求简单，净水构筑物宜按流程布置成直线型，以减 少管线的长度，并有利于今后的扩建。对于进出口在同一 个方向的回转型平面布置，更应考虑如何远近期布置相结 合的问题分期建设的水厂，近远期净水构筑物宜品行布置。构筑物间距应满足各构筑物和管线的施工要求，布置要紧 凑。絮凝池与沉淀池宜建成一体。加药间、加氯间与氯库宜合 建为节约用地，可考虑在平流式沉淀池下面建清水池、泵房地上部

19、分建变电配电室、滤池控制间上建反冲洗水箱等UMJcmn JL 1-4D.i-OTa1耳JlHiBWilsni ；rw管 打B加*MH柑堆吻I综rt4XH.IMblX©触械间垫nngl!2-fa轴问E丄丄A A lAJ '人-丄人丄人-丄.丄丄一'§ 丄 BA A丄 AAA 丄 AAA,:鼻1W4- ： 庄 4:J.1JK.匹弊;$晝<讀»2 U总 U fflil<13 - 即一 HM 屮 nJ d血 H 一 nn-I'l'llI I lllllllllll丘211is-111aa1 “ -第；H%£亠理4!*:

20、益【2H. i陽FA2玉两2、水厂高程布置原则应充分利用原有地形坡度，减少施工的土 方量在水处理工艺流程中，各构筑物之间的水 流应为重力流。流程中前后构筑物间的水 面高程设置应考虑构筑物各部分水头损失 之和。连接管应按正常流量计算，并按超 载流量进行校核，适当选用较大尺寸各构筑物的水头损失和连接管中的允许流 速详见有关设计手册LN253N25LN253N25+T0Q6 £0L 20HUQD219X6bl竺D15SX4 5-240-UL0X4 9U-2.10-4.1C.械间aoo3-3C3.7J4-00035iO-OCD 153x4-5s§厶d40D4425-2-90-2b'J_SZZ二14-50103一、"L n 159x4.5自桶重力式无阀馳.标准工艺流租示意图五、水厂生产过程监测与自动控制1 监测参数(1)监测参数为了保证工艺过程的正常运行，在水厂的生产过程中需 监测各项运行参数，以确保运行安全，保证出水水质，降 低药耗能耗管理，实行科学