6-第六章-给水管网设计与计算

第六章

给水管网设计与计算给水管网工程设计内容1）设计用水量、水量调节与设计流量计算；2）管段设计，即确定管段直径；3）设计工况水力分析；4）泵站扬程与水塔高度计算；5）非设计工况水力校核；6）绘制施工图。第一节

设计用水量计算一、最高日设计用水量定额生活用水生产用水市政用水消防用水居民生活用水公共设施用水工业企业生活用水城市用水的分类城市规模特大城市大城市中小城市分区最高日平均日最高日平均日最高日平均日一180～270140～210160～250120～190140～230100～170二140～200110～160120～18090～140100～16070～120三140～180110～150120～16090～130100～14070～110表2-1居民生活用水定额单位：L/人.d（室外给水设计规范）注：一区包括：贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、上海、云南、江苏、安徽、重庆；二区包括：黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地区；三区包括：新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。1）居民生活用水量标准表2－2《建筑给水排水设计规范》（GBJ15－88，1997年具备修订）所制定的住宅生活用水定额。住宅类别卫生器具设置标准单位生活用水定额（最高日）（L）小时变化系数普通住宅有大便器、洗涤盆、无沐浴设备每人每日85～1503.0～2.5有大便器、洗涤盆和沐浴设备130～2202.8～2.3有大便器、洗涤器、沐浴设备和热水供应170～3002.5～2.0高级住宅和别墅有大便器、洗涤器、沐浴设备和热水供应300～4002.3～1.8表2-2住宅生活用水定额单位：L/人.d2）工业企业用水量标准用水种类车间性质用水量(L/人.d)时变化系数Kh生活用水一般车间热车间25353.02.5淋浴用水不太脏污身体的车间非常脏污身体的车间4060每班淋浴时间以45min计算，时变化系数为1生活用水量和淋浴用水量《建筑给水排水设计规范》《工业企业设计卫生标准规定》生产用水量单位产品日用水量、单位设备日用水量、万元产值取水量等4）其他用水量3）消防用水量标准市政用水：街道洒水量1-2升/m2次，2-3次/天，绿化1.5-4升/m2次，1-2次未预见水量：按最高日用水量的15-25％计算一般应按照同时发生火灾次数和一次灭火的用水量来确定。二、最高日设计用水量计算1）城市最高日综合用水量q1i----城市各用水分区的最高日综合生活用水量定额，L/（cap.d)N1i----设计年限内城市各用水分区的计划用水人口数，cap。2）工业企业生产用水量q2i——各工业企业最高日生产用水量定额，m3/万元、m3/产量单位或m3/（生产设备单位.d）；N2i——各工业企业产值，万元/d，或产量，产品单位/d，或生产设备数量，生产设备单位；fi——各工业企业生产用水重复利用率。3）工业企业职工的生活用水和淋浴用水q3ai——职工生活用水量定额，L/(cap.班）；q3bi——职工淋浴用水量定额，L/(cap.班）；N3ai——职工生活用水总人数，cap；N3bi——职工淋浴用水总人数，cap。注意：N3ai和N3bi应=全日各班人数之和。4）浇洒道路和大面积绿化用水量q4a——城市浇洒道路用水量定额，L/(m2/d);q4b——城市大面积绿化用水量定额，L/(m2.d)；N4a——城市最高日浇洒道路面积，m2；f4——城市最高日浇洒道路次数N4b——城市最高日大面积绿化用水面积，m2。5）未预见水量和管网漏失水量

Q5=（0.15~0.25）（Q1+Q2+Q3+Q4）（m3/d)6）消防用水量Q6=q6f6(L/s)q6——消防用水量定额，L/s；f6——同时火灾次数。7）最高日设计用水量

Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5（m3/d)注意：未包括消防用水量，一般在管网校核时使用。例6.1我国华东地区某城镇规划人口80000，其中老市区人口33000，自来水普及率95％，新市区人口47000，自来水普及率100％，老市区房屋卫生设备较差，最高日综合生活用水量定额采用260L／(cap·d)，新市区房屋卫生设备比较先进和齐全，最高日综合生活用水量定额采用350L／(cap·d)；主要用水工业企业及其用水资料如下表所示；城市浇洒道路面积为7.5hm2，用水量定额采用1.5L/(m2·次)，每天浇洒1次、大面积绿化面积13hm2，用水量定额采用2.0L／(m2·d)。试计算最高日设计用水量。解答1、计算城市最高日综合生活用水量Q1：2、工业企业生产用水量Q23、工业企业职工的生活用水和淋浴用水量Q34、浇洒道路和绿化用水量Q45、未预见水量和管网漏失量Q5（取20%）6、消防用水量Q6通过城镇的规划人口数，查附表3得：用水定额为35L/s，同时火灾次数为2，则有：7、最高日设计用水量Qd一般在设计时，最高日流量取整数，所以，此题最后取Qd=45000m3/d三、设计用水量变化规律的确定1）《室外给水设计规范》规定，城市供水中，时变化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济与社会发展和成熟供水系统并结合现状供水曲线和日用水变化分析确定；在缺乏实际用水资料的情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用1.3~1.6，日变化系数宜采用1.1~1.5，个别小城镇可适当加大2）工业企业内工作人员的生活用水时变化系数为2.5~3.0，淋浴用水量按每班延续用水1小时确定变化系数；3）工业生产用水量一般变化不大，可以在最高日各小时均匀分配。根据用水量变化曲线确定时变化系数最高时用水量四、供水泵站供水流量设计1、供水设计的原则1）设计供水总流量必须等于最高日最高时设计用水量；2）多水源给水系统，一般不需要在管网中设置水塔或高位水池进行水量调节；3）单水源给水系统，可以考虑不设水塔（或高位水池）或者设置水塔（或高位水池）两种方案。2、单水源给水系统不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为最高时用水量；设置水塔或高位水池，应设计泵站供水曲线。

具体要求：泵站供水量一般分两或三级；泵站各级供水量尽量接近用水量，可减小水塔等设施的容积，一般采用各时段用水量的平均值；应注意每级能否选到合适水泵，以及水泵机组的合理搭配；必须使泵站24小时供水量之和与最高日用水量相等。例：二级供水第一级：从20点到5点，供水量2.78%；第二级：从5点到20点，供水量5%；总供水量：2.78%×9+5%×15=100%供水泵站、水塔或高位水池设计流量若最高日用水量为45000m3/d不设水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量为：45000×6%×1000/3600=750(L/s)设置水塔或高位水池，供水泵站设计供水流量：45000×5%×1000/3600=625(L/s)水塔或高位水池的设计供水流量：45000×（6%-5%）×1000/3600=125(L/s)水塔或高位水池的最大进水流量（2-4点）45000×（2.78%-1.5%）×1000/3600=160(L/s)五、调节容积计算清水池调节给水处理系统（日平均流量）与供水泵站之间的流量差别。水塔是调节供水泵站在有水塔（泵站接近用水量的2-3级供水量）和无水塔（实际用水量）两种工作状态之间的流量差别。例6.2按下图所示用水曲线和泵站供水曲线，分别计算管网中设水塔和不设水塔时的清水池调节容积，以及水塔调节容积。解答六、清水池和水塔总容积设计W1——清水池或水塔调节容积，m3;W2

——清水池为消防储备水量，按2小时室外消防用水量计算；水塔为室内消防贮水量，按10分钟室内消防用水量计算，m3；W3

——给水处理系统自用水量，一般取最高日用水量的5%-10%，m3;W4

——安全储备水量，m3。第二节

设计流量分配与管径设计集中流量：从一个点取得用水，用水量较大的用户。分散流量：沿线众多小用户用水，情况复杂。一、节点设计流量分配计算集中流量：qni—各集中用水户的集中流量，L/s；Qdi—各集中用水户最高日用水量，m3/d；Khi—时变化系数。根据实际管网流量变化情况设计管网非常复杂，加以简化。提出比流量，沿线流量，节点流量的概念。比流量：为简化计算而将除去大用户集中流量以外的用水量均匀地分配在全部有效干管长度上，由此计算出的单位长度干管承担的供水量。长度比流量：面积比流量：沿线流量(1)：干管有效长度与比流量的乘积。l:管段配水长度，不一定等于实际管长。无配水的输水管，配水长度为零；单侧配水，为实际管长的一半。公园街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊沿线流量(2)：干管供水面积与比流量的乘积。A:管段供水面积，当管段供水区域内用水密度较大时，其供水面积值可以适当调大，反之，当管段供水区域内用水密度较小时，其供水面积值可以适当调小。节点流量：从沿线流量计算得出的并且假设是在节点集中流出的流量。按照水力等效的原则，将沿线流量一分为二，分别加在管段两端的节点上；集中流量可以直接加在所处的节点上；供水泵站或水塔的供水流量也应从节点处进入管网系统例5-1图5-6所示管网，给水区的范围如虚线所示，比流量为qs，求各节点的流量。因管段8-9单侧供水，求节点流量时，将管段配水长度按一半计算。解:以节点3、5、8、9为例，节点流量如下：例：某城镇给水环状网布置如图所示，全城最高日最高时总用水量315m3/h，其中包括工厂用水量50m3/h，管段6～8和8～9均只在单侧有用户。计算最高日最高时单位管长比流量、沿线流量和节点流量。14295水厂7863工厂880640710540520620520560580920890解：工厂的集中流量作为在其附近的节点4配出。管段6～8和8～9均只在单侧有用户。各管段配水长度如表所示。全部配水干管总计算长度为6690m，该管网最高日最高时的总用水量为：

Q-∑q=(315-50)×1000/3600=73.6(L/s)

管长比流量ql为：

ql=73.6/6690=0.011(L/s.m)表5-1某城镇管网各管段最高日最高时沿线流量管段编号管段长度(m)管段计算长度(m)沿线流量(L/s)水厂－3620－－1-24904905.391-48808809.682-58908909.794-55205205.722-35305305.833-692092010.135-65405405.944-764064070.53.197-87107107.818-9560560×0.53.08合计669073.60节点编号连接管段编号连接管段沿线流量之和(L/s)节点流量（L/s)11-2,1-45.39+9.68=15.077.5421-2,2-3,2-55.39+5.83+9.79=21.0110.5132-3,3-6,水厂-35.83+10.13+0=15.967.9841-4,4-5,4-79.68+5.72+7.04=22.4411.22＋13.89

某城镇管网最高日最高时各节点流量1427.5495水厂7863工厂（13.89）10.7210.517.989.6311.227.421.548806407105405206205205605809208907.04例6.3某单水源给水系统，其给水管网布置定线后，经过简化，如下图所示，管网中设置水塔，各管段长度和配水长度见下表，最高时用水流量为231.50L/s，其中集中用水量列于表中。用水量变化曲线及泵站供水曲线设计参考图6.1。试进行设计用水量分配并计算节点设计流量。解答1、求长度比流量2、计算泵站设计供水流量3、水塔设计供水流量：4、计算各管段沿线流量分配与各节点的设计流量各管段沿线流量和节点流量的计算结果列于下表。二、管段设计流量分配计算管段设计流量是确定管段直径的主要依据。求得节点流量后，就可以进行管网的流量分配，分配到各管段的流量已经包括了沿线流量和转输流量。1、单水源树状网树状管网的管段流量具有唯一性，每一管段的计算流量等于该管段后面各节点流量和大用户集中用水量之和。泵站56385646273545286142733341217726234775

环状管网满足连续性条件的流量分配方案可以有无数多种。15101312181617141976125271485819123359134602495111357301024982、环状网流量分配遵循原则：(1)从水源或多个水源出发进行管段设计流量计算，按水流沿最短线路流向节点的原则拟定水流方向；——目的性

(2)当向两个或两个以上方向分配设计流量时，要向主要供水方向或大用户用水分配较大的流量，向次要用户分配较少的流量，特别注意不可出现逆向流；——经济性(3)顺主要供水方向延伸的几条平行干管所分配的计算流量应大致接近；——可靠性(4)每一节点满足进、出流量平衡。例6.4对例6．3所示管网进行管段设计流量分配。三、管段直径设计管径和设计流量的关系：D－管段直径，m；

q－管段流量，m3/s；

v－流速，m/s；

A－水管断面积，m3。确定管径必须先选定设计流速。1、设计流速的确定技术上：为防止水锤现象，Vmax<2.5~3m/s；为避免沉积，Vmin>0.6m/s。

经济上：设计流速小，管径大，管网造价增加；水头损失减小，水泵扬程降低，电费降低。一般设计流速采用优化方法求得。合理的流速应该使得在一定年限（投资偿还期）内管网造价与运行费用之和最小。投资偿还期内的年度总费用为：

DeY2VeWY2WVW0DW0管径

（mm）平均经济流速

（m/s）D=100～400D≥4000.6～0.90.9～1.4一定年限T年内管网造价和管理费用（主要是电费）之和为最小的流速，称为经济流速。由其确定的管径成为经济管径。经济流速和经济管径与当地的管材价格、管线施工费用、电价等有关。条件不具备时，可参考：2、选取经济流速和确定管径时考虑的原则1)大管径可取较大的经济流速，小管径可取较小的经济流速；2)设计流量占比例较小时取大经济流速，反之，取小经济流速。3)从供水泵站到控制点的管线上的管段可取较小的经济流速，其余管段可取较大的经济流速；4)管线造价较高而电价相对较低时取较大的经济流速，反之取较小的经济流速；5)重力供水时，按充分利用地形高差来确定，即应使水头损失总和等于或略小于可以利用的标高差；6)根据经济流速计算出的管径如果不符合市售标准管径时，可以选用相近的标准管径；7)当有多个水源或设有对置水塔时，在各水源或水塔供水的分界区域，管段设计流量可能特别小．选择管径时要适当放大；8)重要的输水管，在未连成环状网且输水末端没有保证供水可靠性的贮水设施时，应采用平行双条管道，每条管道直径按设计流量的50％确定。9)对于较长距离的输水管，中间应设置两处以上的连通管，并安装切换阀门，以便事故时能够实现局部隔离，保证达到规范要求的70％以上供水量要求。第三节

泵站扬程与水塔高度设计设计流量→经济流速→管径确定→压降确定→控制点确定→泵站扬程和水塔高度确定树枝状管网设计流量不会因管径选择不同而改变；环状网中，管径根据初次流量分配确定，管网流量按管网水力特性进行分配。一、设计工况水力分析设计工况即最高日最高时用水工况。管段流量和节点水头最大，用于确定泵站扬程和水塔高度。水力分析：确定设计工况时管道流量、管内流速、管道压降、节点水头和自由水压。水力分析前需进行预处理1）泵站所在的管段暂时删除水力分析前提：水力特性必须已知。泵站水力特性未知，泵站设计流量合并到与之相关联的节点中。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）[1][9][8][7][6][5][4][3][2]Q7Q3Q2Q1Q4Q5Q6Q8q1,h1q6,h6q5,h5q2,h2q3,h3q7,h7q8,h8q9,h9q4,h4节点（7）为清水池，管段[1]上设有泵站，将管段[1]删除，其流量合并到节点（7）和（1）：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）[9][8][7][6][5][4][3][2]Q7+q1Q3Q2Q1-q1Q4Q5Q6Q8q6,h6q5,h5q2,h2q3,h3q7,h7q8,h8q9,h9q4,h42）假设控制点

水力分析前提，管网中必须有一个定压节点。节点服务水头：节点地面高程加上节点处用户的最低供水压力。

规定：一层楼10m，二层楼12m，以后每增一层，压力增加4m。控制点：给水管网中压力最难满足的节点，其节点水头可作为定压节点。二、控制点的选择一般离泵站最远，地势最高的节点为控制点。可先随意假定，水力分析完成后，通过节点自由水压比较，找到真正的控制点。例6.5某给水管网如图所示，水源、泵站和水塔位置标于图中，节点设计流量、管段长度、管段设计流量等数据也标注于图中，节点地面标高及自由水压要求见表。

1）设计管段直径；

2）进行设计工况水力分析；

3）确定控制点。（2）（3）（4）（6）（7）（8）H1=12.00（1）清水池水塔（5）[1]320[9]490[8]590[7]360[6][5][4]270[3]550[2]650-194.3520.7751.1714.5535.0382.3327.65-37.15194.3532.4689.989.96.2722.6354.875.0037.15泵站管网设计工况水力分析节点编号12345678地面标高(m)13.618.819.12232.218.317.317.5要求自由水压(m)/24.02824/282824服务水头(m)/42.847.146/46.345.341.5给水管网设计节点数据[解]1）管段直径设计（如下表）经济流速选择考虑管段编号123456789设计流量(L/s)194.3589.96.2737.1589.932.4622.6354.875经济流速(m/s)110.20.8110.70.90.6计算管径(mm)352338计管径(mm)300*2300200200*2300200200300100给水管网设计数据2）设计工况水力分析将管段[1]暂时删除，管段流量并到节点（2）上的Q2=-194.35+14.55=-179.8（L/s）假定节点（8）为控制点水头损失采用海曾-威廉公式CW=110管段或节点编号23456789管段流量(L/s)81.088.7737.1598.7221.1425.1363.692.5管内流速(m/s)1.150.280.591.40.670.80.90.32管段压降(m)3.860.380.752.821.241.762.240.97节点水头(m)47.5743.7143.2644.0444.7142.4741.5/地面标高（m）18.819.12232.218.317.317.5/自由水压（m）28.7724.6121.26/24.6125.1724/要求自由水压242824282824设计工况水力分析计算结果3）确定控制点节点编号12345678节点水头(m)/47.5743.7143.2644.0444.7142.4741.5服务水头(m)/42.847.146/46.345.341.5供压差额（m）/-4.773.392.74/1.592.830节点水头调整(m)1250.6947.146.6547.448.145.8644.89自由水压(m)/32.162824.65/29.828.5627.39节点（3）、（4）、（6）、（7）压力无法满足服务水头要求，节点（3）和要求自由水压差值最大，所以控制点为节点（3），应根据节点（3）自由水压重新进行水力分析。控制点确定与节点水头调整三、泵站扬程设计完成设计工况水力分析后，泵站扬程可以根据所在管段的水力特性确定。泵站扬程计算公式：Hfi——泵站所在管段起端节点水头Hti——终端节点水头hfi——沿程水头损失hmi——局部水头损失局部损失可忽略不计，上式也可写为：（2）（3）（4）（6）（7）（8）H1=12.00（1）清水池水塔（5）[1]320[9]490[8]590[7]360[6][5][4]270[3]550[2]650-194.3520.7751.1714.5535.0382.3327.65-37.15194.3532.4689.989.96.2722.6354.875.0037.15泵站管网设计工况水力分析泵站扬程计算1[例6.6]采用例6.5数据，节点（1）处为清水池，最低设计水位标高为12m，试根据设计工况水力分析的结果，求[1]上泵站的设计扬程并选泵。[解]水泵扬程为（忽略局部水头损失）：考虑水泵内部局部水头损失：水泵吸压水管道设计流速一般为1.2~2.0m/s，局部阻力系数可按5.0~8.0考虑，沿程水头损失忽略不计，泵站内部水头损失为：则水泵扬程应为：Hp=41.35+1.63，取43m；按2台水泵并联工作，单台水泵流量为：Qp=194.35/2=97.2(m/s)=349.8（t/h)，取350t/h。查水泵样本，选型。（2）（3）（4）（6）（7）（8）H1=12.00（1）清水池水塔（5）[1]320[9]490[8]590[7]360[6][5][4]270[3]550[2]650-194.3520.7751.1714.5535.0382.3327.65-37.15-194.3532.4689.989.96.2722.6354.875.0037.15泵站管网设计工况水力分析泵站扬程计算2四、水塔高度设计设水塔所在节点水头为Hj，地面高程为Zj，则水塔高度为：为安全起见，此式确定的水塔高度应作为水塔水柜的最低水位离地面的高度。在考虑水塔转输（进水）条件时，水塔高度还应加上水柜设计有效水深。（1）管网定线和总流量的确定（2）计算干管的总配水长度（3）计算干管的比流量（4）计算干管的沿线流量（5）计算干管的节点流量（6）定出各管段的初始计算流量

树状网：管段流量等于其后管段各节点流量和环状网：根据一定原则先人为拟定总结：给水管网设计和计算的步骤（7）根据初始计算流量和经济流速，选取各管段的管径（8）进行水力计算确定最终管段流量，并计算各管段压降（9）确定控制点，根据管道压降求出各节点水头和自由水压。树状网：根据流量直径计算压降。环状网：若各环内水头损失代数和（闭合差）超过规定值，进行水力平差，对流量进行调整，使各个环的闭合差达到规定的允许范围内。（6）~（9）列水力分析计算表（10）确定水泵扬程和水塔高度

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.OOｍ。水泵水塔012348567250450300600230190205650150[练习1]树枝网水力计算1．总用水量设计最高日生活用水量：

50000×0.15＝7500m3/d＝86.81L/s工业用水量：

400÷16＝25m3/h＝6.94L/s总水量为：

ΣQ＝86.81＋6.94＝93.75L/s2．管线总长度：ΣL＝2425m，其中水塔到节点0的管段两侧无用户不计入。3．比流量：

(93.75－6.94)÷2425＝0.0358L/s4．沿线流量：管段管段长度（m）沿线流量（L/s）0～11～22～31～44～84～55～66～7300150250450650230190205300×0.0358＝10.74150×0.0358＝5.37250×0.0358＝8.95450×0.0358＝16.11650×0.0358＝23.27230×0.0358＝8.23190×0.0358＝6.80205×0.0358＝7.34合计242586.815．节点流量：节点节点流量（L/s）0123456780.5×10.74＝5.370.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.110.5×(5.37+8.95)＝7.160.5×8.95＝4.480.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.800.5×(8.23+6.80)＝7.520.5×(6.80+7.34)＝7.070.5×7.34＝3.670.5×23.27＝11.63合计86.8193.7588.3860.6311.634.4811.643.6710.7418.26水泵水塔0123485672504503006002301902056501503.6711.634.487.1623.80+6.947.077.5216.115.376．干管水力计算：管段流量（L/s）流速（m/s）管径（mm）水头损失（m）水塔～00～11～44～893.7588.3860.6311.630.750.700.860.664004003001001.270.561.753.95Σh＝7.53

选定节点8为控制点，按经济流速确定管径（可以先确定管径，核算流速是否在经济流速范围内）。7．支管水力计算：管段起端水位（m）终端水位（m）允许水头损失（m）管长（m）平均水力坡度1～34～726.7024.9521.0021.005.703.954006250.014250.00632管段流量(L/s)管径(mm)水力坡度水头损失(m)1～22～34～55～66～711.644.4818.2610.743.67150(100)100200(150)1501000.006170.008290.003370.006310.005811.85(16.8)2.070.64(3.46)1.451.198．确定水塔高度水泵扬程：需要根据水塔的水深、吸水井最低水位标高、水泵吸水管路和压水管水头损失计算确定。水泵水塔012348567250450300600230190205650150[练习2]树枝网水力计算已知树状网各管段长度，各节点流量和高程，设水厂供水水压按满足3层楼用水考虑，应满足自由水头He＝16m。水厂二级泵站泵轴高程Zp为42.08m，水泵吸程（吸水高度Hs＋吸水管水头损失hs）为4.0m，求二级水泵扬程。17654325.66805.416.66.215.85.311.1600710620580640520水厂图5-13某树枝网节点流量、管段长度节点编号地面高程(m)节点编号地面高程(m)142.95543.24243.81643.94343.88744.17444.69表5-6某树枝网各节点地表高程7[解]（1）管网定线（已知）（2）计算干管的总长度（略）（3）计算干管的比流量（略）（4）计算干管的沿线流量（略）（5）计算干管的节点流量（已知）（6）定出各管段的计算流量（7）根据计算流量和经济流速，选取各管段的管径（8）根据流量和管径计算各管段压降（9）确定4为控制点，根据管道压降求出各节点水头和自由水压。（6）-（9）见水力计算表管段或节点编号1234567管段流量(L/s)6649.328.26.25.65.35.4管径管内流速(m/s)0.931.010.910.8---管段压降(m)3.164.263.8910.58---节点水头(m)79.4275.1671.2716+44.69---地面标高（m）42.9543.8143.8844.69---自由水压（m）36.4731.3527.3916---设计工况水力分析计算结果节点（4）水头=16+44.69节点（3）水头=16+44.69+10.58=71.27自由水压=71.27-43.88=27.39（10）二级泵站水泵扬程＝79.42-42.08＋3.16+4.0

＝44.5（m)已知某城镇给水管网最高用水时流量Qh=200L/s。各节点流量、各管段长度见附图，单位分别为：米，升/秒。经济管径可参考表1选取。试列表计算各管段的管径和流量。（只要求算到第二次分配各管段的流量，即可结束计算）。1350l/s24表1界限流量表200l/s60l/s30l/s60l/s管径（mm)100150200250300350计算流量（l/s）<5.85.8~17.517.5~3131~48.548.5~7171~111[练习3]环状管网水力计算800700600850400答：因为分配初始流量有无数各方案，所以该题要求能正确分配初始流量，确定管径，计算各管段水头损失，环闭合差和环校正流量，能正确调整各管段的流量。以下为一个例子：1350l/s24200l/s60l/s30l/s60l/s7030803010环号管段管长(m)管径(mm)Q(L/s)h(m)h/Q（sq)Q(L/s)11-2800300704.1340.05970-6.09=63.911-4850350-80-2.5990.032-80-6.09=-86.092-4400150101.9590.19610-6.09-1=2.913.4940.287-6.09112-3700200305.8720.19630+1=313-4600200-30-5.0330.168-30+1=-292-4400150-10-1.9590.196-10+1+6.09=-2.91-1.120.561.0第四节

管网设计校核给水管网按最高日最高时设计，能满足一般供水要求，但须对特殊工况进行水力校核。两种校核方法：水头校核法：假定供水流量要求可以满足，通过水力分析求出供水压力，校核其是否可以满足要求。流量校核法：假定供水压力要求可以满足，通过水力分析求出供水流量，校核其是否可以满足要求。校核工况包括：

1）消防工况校核

2）水塔转输工况校核

3）事故工况校核一、消防工况校核为了安全起见，要按最不利的情况——即最高时用水流量加上消防流量的工况进行消防校核，但节点服务水头只要求满足火灾处节点的灭火服务水头，而不必满足正常用水的服务水头。当只考虑一处火灾时，消防流量一般加在控制点上(最不利火灾点)；当考虑两处或两处以上同时火灾时，另外几处分别放在离供水泵站较远、接近大用户、居民密集区或重要的工业企业附近的节点上。对于未发生火灾的节点，其节点流量与最高时相同。灭火处节点服务水头按低压消防考虑，即10m的自由水压。一般采用水头校核法，即先按上述方法确定各节点流量，通过水力分析，得到各节点水头，判断各灭火节点水头是否满足消防服务水头。虽然消防服务水头较小，但其管网流量增大，管段损失相应增大，仍然会有不满足的情况发生，此时，须放大个别管段的直径，以减小水头损失，或设置专用消防泵。二、水塔转输工况校核在一天内泵站供水量大于用水量的一段时间里，多余的水经过管网送入水塔内贮存，这种情况称为水塔转输工况，水塔进水流量最大的情况称为最大转输工况。水塔转输工况校核通常只是对对置水塔或靠近供水末端网中水塔管网的最大转输工况进行校核。转输校核工况各节点流量按最大转输量的用水量求出，一般假定各节点流量随管网总用水量的变化成比例的增减，所以最大转输工况各节点流量可按下式计算：一般采用流量校核法，即将水塔所在节点作为定压节点，通过水力分析，得到该节点流量，判断是否满足水塔进行流量要求。不满足要求时，应适当加大从泵站到水塔最短供水路线上管段的管径。二泵站供水曲线用水曲线024681012141618202224最大用水小时最大转输小时三、事故工况校核国家有关规范规定，城市给水管网在事故工况下，必须保证70%以上用水量，工业企业给水管网也应按有关规定确定事故时的供水比例。一般按最不利事故工况进行校核，即考虑靠近供水泵站的主干管在最高时损坏的情况。节点压力仍按设计时的服务水头要求(即满足用户最低自由水压要求)．当事故抢修时间短，且断水造成损失小时，节点压力要求可以适当降低，节点流量按下式计算：一般采用水头校核法，先从管网中删除事故管段，调低节点流量，通过水力分析，得到各节点水头，将它们与节点服务水头比较，全部高于服务水头为满足要求。不符合要求时、可以增加平行主干管条数或埋设双管。也可以从技术上采取措施．如加强当地给水管理部门的维修力量，缩短损坏管道的修复时间；重要的和不允许断水的用户，可以采取贮备用水的保障措施。第五节

给水管网分区设计一、分区给水系统分区给水是根据城市地形特点将整个给水系统分成若干个区，每个区有独立的泵站和管网等，但各区之间有适当的联系，以保证供水可靠性和运行调度灵活性。其目的为：技术上，使水压不超过管道承受压力，避免损坏管道和附件，减小漏失量；经济上，降低供水动力费用；二、分区系统的类型1、并联分区系统指同一泵站内的低压