2给水管网计算课件

给水管网计算给水管网管径计算给水管网水力计算给水管网计算给水管网管径计算1给水管网管径计算基本公式给水管网管径计算基本公式2沿线流量：供给管段两侧用户所需流量。传输流量：给水管中流向下一管段，没有在本管段被用户取用的流量。集中流量：给水管网中用大用户的用水量沿线流量：供给管段两侧用户所需流量。3比流量：将扣除了集中流量后的用水量，均匀分布在干管（用水面积）上，所得到的单位长度（面积）上的流量，分别称为长度比流量和面积比流量。为简化计算，假定用水量均匀分布，并且用户从管道节点处取水。比流量：将扣除了集中流量后的用水量，均匀分布在干管（用水面积4管段中的流量为Q＝qt+1/2qL节点流量：由沿线流量计算得出的，假定从节点被用户从管段取用的水流量。集中于节点的流量为该相连的所有管段的沿线流量的总和的一半，并考虑加上集中流量。qL1qL2qL3qL4qn管段中的流量为节点流量：由沿线流量计算得出的，假定从节点被用5把沿线流量转换为节点流量后，每条管段所通过的流量，即为其计算流量。对于树状管网，管段上的流量为其后所有节点流量与集中流量的和。120q3q6q2q4q1q5Q1~2=q2+q3+q4Q0~1=q1+q2+q3+q4+q5+q6把沿线流量转换为节点流量后，每条管段所通过的流量，即为其计算6流速的确定管中流速越小，则管径越大（建设费用高），管中水头损失越小，水泵扬程与耗电越小（运行费用低）；管中流速越大，则管径越小建设费用高），管中水头损失越大，水泵扬程与耗电越大（运行费用低）。总费用G+tyt年的运行费用ty建造费用费用G流速v经济流速ve费用流速的确定管中流速越小，则管径越大（建设费用高），管中水头损7第二章_2_给水管网计算课件8在确定了流速之后，即可由下式计算出管径在确定了流速之后，即可由下式计算出管径9第二章_2_给水管网计算课件10第二章_2_给水管网计算课件11第二章_2_给水管网计算课件12第二章_2_给水管网计算课件13几何高差

给水系统的水压关系

泵扬程

自由水压

管道埋深

0

0

总水头

基准线

用户接水处

地面

水头损失

水泵扬程中包括管道水头损失、用户自由水压和几何高差管道(管网)

几何高差给水系统的水压关系泵扬程自由水压管道埋深14水力计算我国关于给水管网中水头的相关规定：《城市给水工程规划规定》GB50282-98

4.0.5.城市配水管网的供水水压宜满足用户接管点处服务水头28米的要求。《室外给水设计规范》

第2.0.3.条当按建筑层数确定生活饮用水管网上的最小服务水头时：一层为10米，二层为12米，二层以上每增高一层增加4米。水力计算我国关于给水管网中水头的相关规定：15管段沿程水头损失

管段沿程水头损失16第二章_2_给水管网计算课件17第二章_2_给水管网计算课件18无水塔的管网二级泵站扬程为：无水塔的管网二级泵站扬程为：19网前水塔的管网网前水塔的管网20水塔底高为二级泵站扬程为：水塔底高为二级泵站扬程为：21第二章_2_给水管网计算课件22给水管材和附属设施给水管材给水管网属于城市地下永久性隐蔽工程设施,要求有很高的安全可靠性。给水管网是由众多水管联接而成,水管为工厂现成品,运到施工现场后进行埋管和接头。水管性能要求有承受内外荷载的强度,一定的水密性,内壁光滑,寿命长,价格便宜,运输安装方便,并有一定抗侵蚀性,目前常用的给水管材有下列几种:给水管材和附属设施给水管材23灰铸铁管

灰铸铁管具有经久耐用、耐腐蚀性强、使用寿命长的优点,但质地较脆,不耐振动和弯折,重量大。灰铸铁管是以往使用最广的管材,主要用在DN80~1000的地方。

球墨铸铁管

球墨铸铁管强度高,耐腐蚀,使用寿命长,安装施工方便,能适用于各种场合,如高压、重载、地基不良、振动等条件,并较适合于大、中口径管道。

灰铸铁管24钢管钢管有较好的机械强度,耐高压,耐振动,重量较轻,单管长度大,接口方便,有强的适应性,但耐腐蚀性差,防腐造价高。

钢筋混凝土管钢筋混凝土管防腐能力强,不需任何防腐处理,有较好的抗渗性和耐久性,但水管重量大、质地脆、装卸和搬运不便。

钢管25塑料管塑料管表面光滑,不易结垢,水头损失小,耐腐蚀,重量轻,加工连接方便,但管材强度低、性质脆、抗外压和冲击性差。多用于小口径,如城市住宅主要主管安装,不宜埋在城市车行道下。

玻璃钢管

玻璃钢管重量轻、运输安装方便、内阻小、耐腐蚀性强,使用寿命可达50年以上。但价格高、刚度差。

塑料管26泵站水泵是输送和提升水流的机械,在给水系统中必须利用水泵来提升水量,满足使用要求。水泵一般布置在泵站内。按照泵站在给水系统中所起的作用,可分为如下:一级泵站水源净水厂二级泵站水厂轻水池给水管网加压泵站管网管网调节泵房

调节水池管网

泵站水泵是输送和提升水流的机械,在27水塔高地水池水塔和高地水池是给水系统中调节流量和保证水压的构筑物用水低峰时管网水塔、水池用水高峰时水塔、水池管网水塔高地水池水塔和高地水池是给水系统中调节流量和保证水压28水塔水塔可根据在管网中的位置，分为网前水塔、网中水塔和对置水塔水塔多用于城镇和工业企业的小型水厂，以保证水量和水压，其调节容量较小，在大中城市一般不用。水塔水塔可根据在管网中的位置，分为网前水塔、网中水塔和对置水29水池在一二级泵站间建清水池，目的在于调节一二级泵站流量的相差。有高地可以利用时，设高地水池，具有保证水压的作用。

大、中、小水厂都应设清水池，以调节水量变化，并贮存消防用水。

水池在一二级泵站间建清水池，目的在于调节一二级泵站流量的相差30管网附属设施

阀门井阀门是用来调节管线中的流量或水压。一般把阀门放阀门井内，井口一般700mm。排气阀和排气阀井排气阀装在管线的高起部位，用以在投产、平时或检修后排出管内空气。

排水阀和排水阀井为排除管道中沉淀物检修时放空存水,设在管线最低处管网附属设施阀门井阀门是用来调节管线中的流量或水压31消火栓分地上式和地下式,地下式适于气温较低的地区,一般安装在阀门井内。室外消火栓间距在120m以内,连接消火栓的管道直径应大于100m,在消火栓连接管上应有阀门。消火栓应设在交叉路口的人行道上,距建筑物在5m以上,距离车行道也不大于2m,使消防车易于驶近。消火栓32给水管网的敷设

水管管顶以上的覆土深度

不冰冻地区金属管道一般不小于0.7m,非金属管道不小于1.0m~1.2m。冰冻地面管底在冰冻线以下的深度如下:管径d=300~600mm时为0.75d,d>600mm时,为0.5d。天津埋深为0.8m~1.2m。哈尔滨冻土深度在1.8m左右,埋深在2.0m~2.5m以下。黑龙江北部冻土在2.0m以下,埋深有的达3m~4m。给水管网的敷设水管管顶以上的覆土深度33与其它管线和构筑物的位置关系给水管道相互交叉时,其净距不应小于0.15m。

与污水管相平行时,间距取1.5m。生活饮用水给水管道与污水管道或输送有毒液体管道交叉时,给水管道应敷设在上面,且不应有接口重叠;当给水管敷设在下面时,应采用钢管或钢套管。与其它管线和构筑物的位置关系给水管道相互交叉时,其净距不34第二章_2_给水管网计算课件35给水管线穿越铁路和公路时,一般均在路基下垂直方向穿越,也可根据具体情况架空穿越。给水管线穿越铁路和公路时,一般均在路基下垂直方向穿越,36管线穿越河川山谷时,可利用现有桥梁架设水管,或敷设倒虹管,或建造水管桥管线穿越河川山谷时,可利用现有桥梁架设水管,或敷设倒37城市给水工程系统规划的主要任务

根据城市和区域水资源的状况,最大限度地保护和合理利用水资源,合理选择水源,进行城市水源规划和水资源利用平衡工作；确定城市自来水厂等给水设施的规模、容量;科学布局给水设施和各级给水管网系统,满足用户对水质、水量、水压等要求；制定水源和水资源的保护措施。城市给水工程系统规划的主要任务

根据城市和区域水资源的状况38城市给水工程系统规划的工作程序

城市给水工程系统规划的工作程序

39城市给水工程系统规划内容的深度总体规划阶段内容深度主要内容(1)确定用水量标准,预测城市总用水量;(2)平衡供需水量,选择水源,确定取水方式和位置;(3)确定给水系统的形式、水厂供水能力和厂址,选择处理工艺;(4)布局输配水干管、输水管网和供水重要设施,估算干管管径(5)确定水源地卫生防护措施。图纸（1）城市给水系统现状图。（2）城市给水系统规划图。城市给水工程系统规划内容的深度40分区规划阶段内容深度主要内容(1)估算分区用水量;(2)进一步确定供水设施规模,确定主要设施位置和用地范围;(3)对总体规划中供水管渠的走向、位置、线路,进行落实或修正补充,估算控制管径。图纸(1)分区给水系统现状图;(2)分区给水系统规划图;(3)必要的附图。分区规划阶段内容深度41详细规划阶段主要内容(l)计算用水量,提出对水质、水压的要求(2)布局给水设施和给水管网;(3)计算输配水管渠管径,校核配水管网水量及水压;若需要时，还需进行选择管材，造价估算。图纸(1)给水系统规划图。图中标明给水设施位置、规模、用地,给水管道的平面位置、管径、主要控制点标高。(2)必要的附图。

详细规划阶段主要内容42城市工程系统规划基础资料

自然环境资料气象、水文、地质资料城市基本情况现状经济、人口、用地、城市布局、城市环境资料城市规划资料城市性质、人口规模和分布、用地布局、道路网和各类设施规划分布状况分区或详规地块相应资料城市工程系统规划基础资料

43城市给水工程资料1.城市水源资料(1)城市水资源分布图,城市水资源分布状况,可利用的地下水、地表水资源量与开发条件。(2)城市及周围的水库设计容量、死库容量、总蓄水量。(3)城市现有的引水工程分布、规模、运行状况。(4)城市取水口的位置、取水条件、原水水质状况。城市给水工程资料442.城市现状供水设施资料(1)城市给水系统现状图、分区或详细规划范围的给水设施、管线现状图。(2)城市现有自来水厂的分布、规模、制水能力、供水能力、供水压力、运行情况。(3)现有给水管网分布、走向、管径、管材,管网水质、运行情况。(4)现状供水水质状况。饮用水(蒸馆水、纯水、矿泉水)制造、使用及销售情况。(5)现状企业自备水源数量、分布、规模及使用情况。2.城市现状供水设施资料453.现状供水资料(1)城市现状总用水量、各类用水量,城市历年用水量增长情况。(2)城市现状供水普及率、用水重复利用率及分质供水情况。(3)城市现状供水水价及节约用水情况。(4)城市用水保证率及不均匀情况。3.现状供水资料46给水管网计算给水管网管径计算给水管网水力计算给水管网计算给水管网管径计算47给水管网管径计算基本公式给水管网管径计算基本公式48沿线流量：供给管段两侧用户所需流量。传输流量：给水管中流向下一管段，没有在本管段被用户取用的流量。集中流量：给水管网中用大用户的用水量沿线流量：供给管段两侧用户所需流量。49比流量：将扣除了集中流量后的用水量，均匀分布在干管（用水面积）上，所得到的单位长度（面积）上的流量，分别称为长度比流量和面积比流量。为简化计算，假定用水量均匀分布，并且用户从管道节点处取水。比流量：将扣除了集中流量后的用水量，均匀分布在干管（用水面积50管段中的流量为Q＝qt+1/2qL节点流量：由沿线流量计算得出的，假定从节点被用户从管段取用的水流量。集中于节点的流量为该相连的所有管段的沿线流量的总和的一半，并考虑加上集中流量。qL1qL2qL3qL4qn管段中的流量为节点流量：由沿线流量计算得出的，假定从节点被用51把沿线流量转换为节点流量后，每条管段所通过的流量，即为其计算流量。对于树状管网，管段上的流量为其后所有节点流量与集中流量的和。120q3q6q2q4q1q5Q1~2=q2+q3+q4Q0~1=q1+q2+q3+q4+q5+q6把沿线流量转换为节点流量后，每条管段所通过的流量，即为其计算52流速的确定管中流速越小，则管径越大（建设费用高），管中水头损失越小，水泵扬程与耗电越小（运行费用低）；管中流速越大，则管径越小建设费用高），管中水头损失越大，水泵扬程与耗电越大（运行费用低）。总费用G+tyt年的运行费用ty建造费用费用G流速v经济流速ve费用流速的确定管中流速越小，则管径越大（建设费用高），管中水头损53第二章_2_给水管网计算课件54在确定了流速之后，即可由下式计算出管径在确定了流速之后，即可由下式计算出管径55第二章_2_给水管网计算课件56第二章_2_给水管网计算课件57第二章_2_给水管网计算课件58第二章_2_给水管网计算课件59几何高差

给水系统的水压关系

泵扬程

自由水压

管道埋深

0

0

总水头

基准线

用户接水处

地面

水头损失

水泵扬程中包括管道水头损失、用户自由水压和几何高差管道(管网)

几何高差给水系统的水压关系泵扬程自由水压管道埋深60水力计算我国关于给水管网中水头的相关规定：《城市给水工程规划规定》GB50282-98

4.0.5.城市配水管网的供水水压宜满足用户接管点处服务水头28米的要求。《室外给水设计规范》

第2.0.3.条当按建筑层数确定生活饮用水管网上的最小服务水头时：一层为10米，二层为12米，二层以上每增高一层增加4米。水力计算我国关于给水管网中水头的相关规定：61管段沿程水头损失

管段沿程水头损失62第二章_2_给水管网计算课件63第二章_2_给水管网计算课件64无水塔的管网二级泵站扬程为：无水塔的管网二级泵站扬程为：65网前水塔的管网网前水塔的管网66水塔底高为二级泵站扬程为：水塔底高为二级泵站扬程为：67第二章_2_给水管网计算课件68给水管材和附属设施给水管材给水管网属于城市地下永久性隐蔽工程设施,要求有很高的安全可靠性。给水管网是由众多水管联接而成,水管为工厂现成品,运到施工现场后进行埋管和接头。水管性能要求有承受内外荷载的强度,一定的水密性,内壁光滑,寿命长,价格便宜,运输安装方便,并有一定抗侵蚀性,目前常用的给水管材有下列几种:给水管材和附属设施给水管材69灰铸铁管

灰铸铁管具有经久耐用、耐腐蚀性强、使用寿命长的优点,但质地较脆,不耐振动和弯折,重量大。灰铸铁管是以往使用最广的管材,主要用在DN80~1000的地方。

球墨铸铁管

球墨铸铁管强度高,耐腐蚀,使用寿命长,安装施工方便,能适用于各种场合,如高压、重载、地基不良、振动等条件,并较适合于大、中口径管道。

灰铸铁管70钢管钢管有较好的机械强度,耐高压,耐振动,重量较轻,单管长度大,接口方便,有强的适应性,但耐腐蚀性差,防腐造价高。

钢筋混凝土管钢筋混凝土管防腐能力强,不需任何防腐处理,有较好的抗渗性和耐久性,但水管重量大、质地脆、装卸和搬运不便。

钢管71塑料管塑料管表面光滑,不易结垢,水头损失小,耐腐蚀,重量轻,加工连接方便,但管材强度低、性质脆、抗外压和冲击性差。多用于小口径,如城市住宅主要主管安装,不宜埋在城市车行道下。

玻璃钢管

玻璃钢管重量轻、运输安装方便、内阻小、耐腐蚀性强,使用寿命可达50年以上。但价格高、刚度差。

塑料管72泵站水泵是输送和提升水流的机械,在给水系统中必须利用水泵来提升水量,满足使用要求。水泵一般布置在泵站内。按照泵站在给水系统中所起的作用,可分为如下:一级泵站水源净水厂二级泵站水厂轻水池给水管网加压泵站管网管网调节泵房

调节水池管网

泵站水泵是输送和提升水流的机械,在73水塔高地水池水塔和高地水池是给水系统中调节流量和保证水压的构筑物用水低峰时管网水塔、水池用水高峰时水塔、水池管网水塔高地水池水塔和高地水池是给水系统中调节流量和保证水压74水塔水塔可根据在管网中的位置，分为网前水塔、网中水塔和对置水塔水塔多用于城镇和工业企业的小型水厂，以保证水量和水压，其调节容量较小，在大中城市一般不用。水塔水塔可根据在管网中的位置，分为网前水塔、网中水塔和对置水75水池在一二级泵站间建清水池，目的在于调节一二级泵站流量的相差。有高地可以利用时，设高地水池，具有保证水压的作用。

大、中、小水厂都应设清水池，以调节水量变化，并贮存消防用水。

水池在一二级泵站间建清水池，目的在于调节一二级泵站流量的相差76管网附属设施

阀门井阀门是用来调节管线中的流量或水压。一般把阀门放阀门井内，井口一般700mm。排气阀和排气阀井排气阀装在管线的高起部位，用以在投产、平时或检修后排出管内空气。

排水阀和排水阀井为排除管道中沉淀物检修时放空存水,设在管线最低处管网附属设施阀门井阀门是用来调节管线中的流量或水压77消火栓分地上式和地下式,地下式适于气温较低的地区,一般安装在阀门井内。室外消火栓间距在120m以内,连接消火栓的管道直径应大于100m,在消火栓连接管上应有阀门。消火栓应设在交叉路口的人行道上,距建筑物在5m以上,距离车行道也不大于2m,使消防车易于驶近。消火栓78给水管网的敷设

水管管顶以上的覆土深度

不冰冻地区金属管道一般不小于0.7m,非金属管道不小于1.0m~1.2m。冰冻地面管底在冰冻线以下的深度如下:管径d=300~600mm时为0.75d,d>600mm时,为0.5d。天津埋深为0.8m~1.2m。哈尔滨冻土深度在1.8m左右,埋深在2.0m~2.5m以下。黑龙江北部冻土在2.0m以下,埋深有的达3m~4m。给水管网的敷设水管管顶以上的覆土深度79与其它管线和构筑物的位置关系给水管道相互交叉时,其净距不应小于0.15m。

与污水管相平行时,间距取1.5m。生活饮用水给水管道与污水管道或输送有毒液体管道交叉时,给水管道应敷设在上面,且不应有接口重叠;当给水管敷设在下面时,应采用钢管或钢套管。与其它管线和构筑物的位置关系给水管道相互交叉时,其净距不80第二章_2_给水管网计算课件81给水管线穿越铁路和公路时,一般均在路基下垂直方向穿越,也可根据具体情况架空穿越。给水管线穿越铁路和公路时,一般均在路基下垂直方向穿越,82管线穿越河川山谷时,可利用现有桥梁架设水管,或敷设倒虹管,或建造水管桥管线穿越河川山谷时,可利用现有桥梁架设水管,或敷设倒83城市给水工程系统规划的主要任务

根据城市和区域水资源的状况,最大限度地保护和合理利用水资源,合理选择水源,进行城市水源规划和水资源利用平衡工作；确定城市自来水厂等给水设施的规模、容量;科学布局给水设施和各级给水管网系统,满足用户对水质、水量、水压等要求；制定水源和水资源的保护措施。城市给水工程系统规划的主要任务

根据城市和区域水资源的状况84城市给水工程系统规划的工作程序

城市给水工程系统规划的工作程序

85城市给水工程系统规划内容的深度总体规划阶段内容深度主要内容(1)确定用水量标准,预测城市总用水量;(2)平衡供需水量,选择水源,确定取水方式和位置;(3)确定给水系统的形式、水厂供水能力和厂址,选择处理工艺;(4)布局输配水干管、输水管网和供水重要设施,估算干管管径(5)确定水