第7章-管网技术经济计算

第七章管网技术经济计算管网年费用折算值输水管的技术经济计算管网技术经济计算近似优化计算管网优化设计思路保证供水所需水量及水压保证水质安全可靠性（保证事故用水）经济性目标函数约束条件求出最优管径和最小水头损失管网技术经济计算

考虑各种设计目标前提下，求出一定设计年限内，管网建造费用和管理费用之和最小时的DN(经济管径)和水头损失(经济水头损失)管网建造费

管线费用：水管费用挖沟埋管接口试压管线消毒管理费

供水所需动力费用与泵站水泵的供水流量Q和扬程Hp大小有关而Hp取决于控制点所需的服务水头Hc以及管网的水头损失∑h∑h又取决于L、DN、Q∴建造费、管理费最终均取决于D或Q技术经济计算的前提条件

定水源位置管网定线及布置泵站工作方案控制点位置及服务水头计算出节点流量

本章重点目标函数与年折算费用表达式有何不同？目标函数的约束条件是什么？写出目标函数表达式。经济因素f值包含哪些内容？什么是界限流量？经济管径有哪些近似优化计算方法？第七章管网技术经济计算管网年费用折算值输水管的技术经济计算管网技术经济计算近似优化计算管网年折算费用值一、目标函数和约束条件

C－管网的总造价t－投资偿还年限，给水工程一般为15-20年一、目标函数和约束条件t－投资偿还年限，给水工程一般为15-20年每年管理费M

/供水能量变化系数

/电费分/KW.h水的密度kg/L/重力加速度m/s2/泵站供水设计流量L/s/泵站扬程m/

\泵站效率0.55-0.85每年扣除的折旧费和大修费以管网造价的%计全部管线年折算费与大修费供水动力费，取决于Q及管网起点至控制点任一管线水损约束条件：1、J-1个节点流量平衡方程Qj+∑qij=02、L个环能量方程∑(hij)L=03、qij≥qmin，即管段流量产生的流速≥Vmin4、任一节点供给自由水压≥最小服务水头HC

（7－5）－目标函数－年折算费表达式二、技术经济计算中的变量关系∴W0可以看作是（7-11）若n=2,管网技术经济计算的基础公式第七章管网技术经济计算管网年费用折算值输水管的技术经济计算管网技术经济计算近似优化计算输水管的技术经济计算（1）

/用变量水损表示(2)

/用变量管径表示一、压力输水沿线供水的输水管输水管全线流量不变（1）(2)二、重力输水二、重力输水例题1：重力输水管由1~2和2~3两段组成，求各段管径。（n=2，m=5.33，α=1.8）123解：已知123代入n=2，m=5.33，α=1.8得：将已知值代入，得：（各管段允许水力坡度）查水力计算表，选用管径和实际水力坡度如下：第七章管网技术经济计算管网年费用折算值输水管的技术经济计算管网技术经济计算近似优化计算管网技术经济计算求起点水压未知起点水压已知管网技术经济计算起点水压未知对上式求水泵扬程和管段水头损失的偏导数，并令其等于零，上式进行变形，将节点相连的管段函数写成一体：将节点方程各项除以A设：xij可看作通过管网总流量为1时的各管段的虚流量，其个数等于管段数。

xij可看作通过管网总流量为1时的各管段的虚流量，其个数等于管段数。

可得经济水头损失：

根据

由

在求解过程中，需解非线性方程组莫希宁提出虚流量法求解Xij当管网设计流量为1时，各管段的（虚）流量流量分配原则起点∑Xij=1，其他节点∑Xij=0,虚流量方向与实际流量分配时相同管网技术经济计算起点水压已知总结压力输水沿线供水的输水管输水管全线流量不变管网压力供水重力输水输水管管网重力供水第七章管网技术经济计算管网年费用折算值输水管的技术经济计算管网技术经济计算近似优化计算近似优化计算1、近似优化法仍然以管网经济管径公式为依据虚流量分配满足∑Xij=0，但不进行虚流量平差2、界限流量法使每一管段Xij=1界限流量是两相邻标准管径Dn-1、Dn年折算费用相等时对应的流量注意：各地区α、m、k、f均不同，界限流量不同仅个别管段与精确解有误差对确定离二泵站较远的管段管径误差较大W0万元Q(Ls)D1D2D3Dnq1q2qn界限流量表f=13、简易法求折算流量查f=1、xij=1界限流量表当α、m、f与表7-1（P92）α＝1.8，m＝5.33不同时要用折算流量查用该表4、平均经济流速表无资料，不具备计算f的条件例2：重力输水管由三段组成，起点和终点水压差为H=8m，n=2，m=5.33，α=1.7，