给水排水管道系统水力计算

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。

对于非满管流或明渠流，只要长距离截面不变，也没有转弯或交汇时，也可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力学理论按缓流或急流计算。

五、水流的水头和水头损失

水头是指单位重量的流体所具有的机械能，一般用符号h 或H 表示，常用单位为米水柱 (mH 2O)，简写为米 (m)。水头分为位置水头、压力水头和流速水头三种形式。位置水头是指因为流体的位置高程所得的机械能，又称位能，用流体所处的高程来度量，用符号Z 表示；压力水头是指流体因为具有压力而具有的机械能，又称压能，根据压力进行计算，即p (式中的p 为计算断面上的压力，γ为流体的比重)；流速水头是指因为流体的流动速度而具有的机械能，又称动能，根据动能进行计算，即2

v g （式中v 为计算断面的平均流速，g 为重力加速度）。

位置水头和压力水头属于势能，它们二者的和称为测压管水头，流速水头属于动能。流体在流动过程中，三种形式的水头 (机械能)总是处于不断转换之中。给水排水管道中的测压管水头较之流速水头一般大得多，在水力计算中，流速水头往往可以忽略不计。

实际流体存在粘滞性，因此在流动中，流体受固定界面的影响（包括摩擦与限制作用），导致断面的流速不均匀，相邻流层间产生切应力，即流动阻力。流体克服阻力所消耗的机械能，称为水头损失。当流体受固定边界限制做均匀流动（如断面大小，流动方向沿流程不变的流动）时，流动阻力中只有沿程不变的切应力，称沿程阻力。由沿程阻力所引起的水头损失称为沿程水头损失。当流体的固定边界发生突然变化，引起流速分布或方向发生变化，从而集中发生在较短范围的阻力称为局部阻力。由局部阻力所引起的水头损失称为局部水头损失。

在给水排水管道中，由于管道长度较大，沿程水头损失一般远远大于局部水头损失，所以在进行管道水力计算时，一般忽略局部水头损失，或将局部阻力转换成等效长度的管道沿程水头损失进行计算。

第二节 管渠水头损失计算

一、沿程水头损失计算

管渠的沿程水头损失常用谢才公式计算，其形式为：

2

2f v h l C R

= （m ） （3-1）

式中 f h — 沿程水头损失，m ；

v — 过水断面平均流速，m/s ；

C — 谢才系数；

R — 过水断面水力半径，即过水断面面积除以湿周，m ，圆管满流时0.25R D =

（D 为圆管直径）；

l —管渠长度，m 。

对于圆管满流，沿程水头损失也可用达西公式计算：

2

2f l v h D g

λ= （m ） （3-2）

式中 D —圆管直径，m ；

g —重力加速度，m/s 2；

λ—沿程阻力系数，28g

C

λ=。

沿程阻力系数或谢才系数与水流流态有关，一般只能采用经验公式或半经验公式计算。目前国内外较为广泛使用的主要有舍维列夫（Ф·Α·ЩевеЛев）公式、海曾－威廉（Hazen-Williams ）公式、柯尔勃洛克－怀特(Colebrook-White)公式和巴甫洛夫斯基(Н·Н·Павловский) 等公式，其中，国内常用的是舍维列夫公式和巴甫洛夫斯基公式。

（1）舍维列夫公式

舍维列夫公式根据他对旧铸铁管和旧钢管的水力实验（水温10℃），提出了计算紊流过渡区的经验公式。

当 1.2v ≥m/s 时 0.3

0.00214g

D λ= (3-3) 当 1.2v

0.3

0.30.8670.0018241g D v λ??

=+ ???

(3-4)

将（3-3）、(3-4)式代入（3-2）式分别得：

当 1.2v ≥m/s 时

2

1.30.00107f v h l D

= （3-5）

当 1.2v

0.3

21.30.8670.0009121f v h l D v ??

=+ ???

（3-6）

（2）海曾－威廉公式

海曾－威廉公式适用于较光滑的圆管满管紊流计算：

0.13

1.8520.14813.16w gD C q

λ= （3-7）

式中 q — 流量，m 3/s ；

w C —海曾－威廉粗糙系数，其值见表3-1；

其余符号意义同（3-2）式。

海曾－威廉粗糙系数w C 值 表3-1

将式（3-7）代入式（3-2）得：

1.852

1.852 4.8710.67f w q h

l C D

= (3-8)

（3）柯尔勃洛克－怀特公式

柯尔勃洛克－怀特公式适用于各种紊流： 17.71lg 2lg 14.8 3.53Re 3.7e C e C R D

???=-+=-

? ??? （3-9）

式中 Re —雷诺数，4Re vR

vD

υ

υ

=

=

，其中υ为水的动力粘滞系数，和水温有关，其单

位为：m 2/s ；

e —管壁当量粗糙度，m ，由实验确定，常用管材的e 值见表3-2。

该式适用范围广，是计算精度最高的公式之一，但运算较复杂，为便于应用，可简化为直接计算的形式：

0.8750.8754.462 4.46217.7lg 2lg 14.8Re 3.7Re e e C R D ????=-++

? ?????

- (3-10)

常用管渠材料内壁当量粗糙度e （mm ） 表3-2

（4）巴甫洛夫斯基公式

巴甫洛夫斯基公式适用于明渠流和非满流管道的计算，公式为：

y

b

R C n = （3-11）

式中：)

0.130.10y =-

b n —巴甫洛夫斯基公式粗糙系数，见表3-3。 将（3-11）式代入（3-2）式得：

2221b f y n v

h l R

+= （3-12）

常用管渠材料粗糙系数b n 值 表3-3

（5）曼宁（Manning ）公式

曼宁公式是巴甫洛夫斯基公式中y ＝1/6时的特例，适用于明渠或较粗糙的管道计算：

C n

=

（3-13） 式中 n —粗糙系数，与（3-12）式中b n 相同，见表3-3。

将（3-13）式代入（3-1）得：

2222

1.333 5.333

10.29f f n v n q h l h l R D ==或 （3-14）

二、局部水头损失计算 局部水头损失用下式计算：

2

2j v h g

=ζ （3-15）

式中 j h —局部水头损失，m ；

—ζ局部阻力系数，见表3-4。

根据经验，室外给水排水管网中的局部水头损失一般不超过沿程水头损失的5％，因和沿程水头损失相比很小，所以在管网水力计算中，常忽略局部水头损失的影响，不会造成大的计算误差。

局部阻力系数

表3-4

第三节 无压圆管的水力计算

所谓无压圆管，是指非满流的圆形管道。在环境工程和给排水工程中，圆形断面无压均

匀流的例子很多，如城市排水管道中的污水管道、雨水管道以及无压涵管中的流动等。这是因为它们既是水力最优断面，又具有制作方便、受力性能好等特点。由于这类管道内的流动都具有自由液面，所以常用明渠均匀流的基本公式对其进行计算。

圆形断面无压均匀流的过水断面如图3-1所示。设其

管径为d 水深为h ，定义2sin 4

h d θ

α=

=，α称为充满度，所对应的圆心角θ称为充满角。由几何关系可得各水力要

素之间的关系为：

过水断面面积：

()2

sin 8

d A θθ=- （3-16）

湿周：

2

d

χθ= （3-17）

水力半径：

sin 14d R θθ

??

=

- ???

（3-18）

所以

2

211

3

3221sin 114d v i R i n n

θθ????=- ???????＝ （3-19） ()2

211

2

3

3221sin 1sin 184d d Q i AR i n n

θθθθ????=--= ??????? （3-20） 为便于计算，表3-5列出不同充满度时圆形管道过水断面面积A 和水力半径R 的值。

不同充满度时圆形管道过水断面积A 和水力半径R 的值（表中d 以m 计） 表3-5

为了避免上述各式繁复的数学运算，在实际工作中，常用预先制作好的图表来进行计算，（见《给水排水设计手册》）。下面介绍计算图表的制作及其使用方法。为了使图表在应用上更具有普遍意义，能适用于不同管径、不同粗糙系数的情况，特引入一些无量纲数来表示图形的坐标。

设以000

0Q v C R 、、、分别表示满流时的流量、流速、谢才系数、水力半径；以Q v C R 、、、分别表示不同充满度时的流量、流速、谢才系数、水力半径。令：

()()()110f h Q h A f f Q f d d α??

===== ???

（3-21）

()()()2

3

2200f h v R h B f f v R f d d α????

===== ? ???

??

（3-22） 根据式（3-21）和式（3-22），只要有一个α值，就可求得对应的A 和B 值。根据它们的关系即可绘制出关系曲线，如图3-2所示。

从图3-2中可看出：

当h/d=0.95时，A max =Q/Q 0=1.087，此时通过的流量为最大，恰好为满管流流量的1.087倍；

当h/d=0.81时，B max =v/v 0=1.16，此时管中的流速为最大，恰好为满管流时流速的1.16倍。

因为，水力半径R 在α＝0.81时达到最大，其后，水力半径相对减小，但过水断面却在继续增加，当α＝0.95时，A 值达到最大；随着α的继续增加，过水断面虽然还在增加，但湿周χ增加得更多，以致水力半径R 相比之下反而降低，所以过流量有所减少。 在进行无压管道的水力计算时，还要遵从一些有关规定。《室外排水设计规范》GB 50101-2005中规定：

（1）污水管道应按非满流计算，其最大设计充满度按其附表采用； （2）雨水管道和合流管道应按满管流计算；

（3）排水管的最小设计流速：对于污水管道(在设计充满度时)，当管径d ≤500mm 时，为0.7m/s ；当管径d>500mm 时，为0.8m/s 。

另外，对最小管径和最小设计坡度等也有相应规定。在实际工作中可参阅有关手册与现行规范。

[例3-1] 已知：圆形污水管道，直径d ＝600mm ，管壁粗糙系数n ＝0.014，管底坡度i ＝0.0024。求最大设计充满度时的流速v 和流量Q 。

[解] 管径d ＝600mm 的污水管最大设计充满度0.75h

d

α==；由表3-5查得，0.75

α=时，过水断面上的水力要素为：

220.63190.63190.60.2275A d ==?=（m 2）

0.30170.30170.60.1810R d ==?=（m ）

11

661153.7220.014

C R n ==?=（m 1/2/s ）

从而得：

53.722 1.12v ===（m/s ）

1.120.22750.2548Q vA ==?= (m 3/s)

[例3-2] 已知：圆形管道直径d ＝1m ，管底坡度i ＝0.0036，粗糙系数n ＝0.013。求在

水深h ＝0.7m 时的流量Q 和流速v 。

[解] 根据图3-2计算。首先计算满流时的流量Q 0和流速v 0。

01

0.2544

d R =

==（m ）

11

6600110.2561.10.013

C R n ==?=（m 1/2/s ）

061.1 1.83v C ===

20001 1.83 1.444

Q A v π

==

??= (m 3/s)

0.7

0.71

h d α=

== 由图3-2查得，当0.7α=时，0.84A =， 1.12B =，所以：

00.84 1.44 1.21Q AQ ==?= (m 3/s) 0 1.12 1.83 2.05v Bv ==?=（m/s ）

第四节 非满流管渠水力计算

流体具有自由表面，其重力作用下沿管渠的流动称为非满流。因为在自由水面上各点的压强为大气压强，其相对压强为零，所以又称为无压流。

非满流管渠水力计算的目的，在于确定管渠的流量、流速、断面尺寸、充满度、坡度之间的水力关系。

一、非满流管渠水力计算公式

非满流管渠内的水流状态基本上都处于阻力平方区，接近于均匀流，所以，在非满流管渠的水力计算中一般都采用均匀流公式，其形式为：

v = （3-23）

Q Av === （3-24）

式中，K =1时的流量。 式（3-23）、（3-24）中的谢才系数C 如采用曼宁公式计算，则可分别写成：

2

1

321v R i n = （3-25）

2

1

32

1Q A R i n

= （3-26）

式中 Q —流量，m 3/s ； v —流速，m/s ；

A —过水断面积，m 2；

R —水力半径（过水断面积A 与湿周χ的比值：R A χ=），m ； i —水力坡度（等于水面坡度，也等于管底坡度）

，m/m ；

C—谢才系数或称流速系数；

n—粗糙系数。

式（3-25）、（3-26）为非满流管渠水力计算的基本公式。

粗糙系数n的大小综合反映了管渠壁面对水流阻力的大小，是管渠水力计算中的主要因素之一。

管渠的粗糙系数n不仅与管渠表面材料有关，同时还和施工质量以及管渠修成以后的运行管理情况等因素有关。因而，粗糙系数n的确定要慎重。在实践中，n值如选得偏大，即设计阻力偏大，设计流速就偏小，这样将增加不必要的管渠断面积，从而增加管渠造价，而且，由于实际流速大于设计流速，还可能会引起管渠冲刷。反之，如n选得偏小，则过水能力就达不到设计要求，而且因实际流速小于设计流速，还会造成管渠淤积。通常所采用的各种管渠的粗糙系数见表3-3，或参照有关规范和设计手册。

二、非满流管渠水力计算方法

在非满流管渠水力计算的基本公式中，有q、d、h、i和v共五个变量，已知其中任意三个，就可以求出另外两个。由于计算公式的形式很复杂，所以非满流管渠水力计算比满流管渠水力计算要繁杂得多，特别是在已知流量、流速等参数求其充满度时，需要解非线性方程，手工计算非常困难。为此，必须找到手工计算的简化方法。常用简化计算方法如下：1．利用水力计算图表进行计算

应用非满流管渠水力计算的基本公式（3-25）和（3-26），制成相应的水力计算图表，将水力计算过程简化为查图表的过程。这是《室外排水工程设计规范》和《给水排水设计手册》推荐采用的方法，使用起来比较简单。

水力计算图适用于混凝土及钢筋混凝土管道，其粗糙系数n＝0.014（也可制成不同粗糙系数的图表）。每张图适用于一个指定的管径。图上的纵座标表示坡度i，即是设计管道的管底坡度，横座标表示流量Q，图中的曲线分别表示流量、坡度、流速和充满度间的关系。当选定管材与管径后，在流量Q、坡度i、流速v、充满度h/d四个因素中，只要已知其中任意两个，就可由图查出另外两个。参见附录8-1、设计手册或其他有关书籍，这里不详细介绍。

2．借助于满流水力计算公式并通过一定的比例变换进行计算

假设：同一条满流管道与待计算的非满流管道具有相同的管径d和水力坡度i，其过水断面面积为A0，水力半径为R0，通过流量为Q0，流速为v0。满流管渠的A0、、R0、Q0、v0与非满流时相应的A、R、Q、v存在一定的比例关系，且随充满度 ＝h/d的变化而变化。

为方便计算，可根据上述关系预先制作成图3-2和表3-5，供水力计算时采用，具体计算方法见“无压圆管的水力计算”。

第五节 管道的水力等效简化

为了计算方便，在给水排水管网水力计算过程中，经常采用水力等效原理，将局部管网简化成为一种较简单的形式。如多条管道串联或并联工作时，可以将其等效为单条管道；管道沿线分散的出流或者入流可以等效转换为集中的出流或入流；泵站多台水泵并联工作可以等效为单台水泵等。

水力等效简化原则是：经过简化后，等效的管网对象与原来的实际对象具有相同的水力特性。如两条并联管道简化成一条后，在相同的总输水流量下，应具有相同的水头损失。

一、串联或并联管道的简化 1． 串联

当两条或两条以上管道串联使用时，设它们的长度和直径分别为l 1，l 2，…，l N 和d 1，d 2，…，d N 。如图3-3所示，则可以将它们等效为一条直径为d ，长度为l ＝l 1＋l 2＋…＋l N 的管道。根据水力等效原则有：

n

f m kq h l d

= （3-27）

1n n

N

i m m i i

kq l kq l d d ==∑ 1

1(/)N

i m

m i i

l d l d ==∑ （3-28）

2．并联

当两条或两条以上管道并联使用 时，各并联管道的长度l 相等，设它 们的直径和流量分别为：

d 1，d 2，…，d N 和q 1，q 2，…，q N 。

如图3-4所示，可以将它们等效

为一条直径为d 长度为l 的管道，输送流量为： q ＝q 1＋q 2＋…＋q N

根据水力等效原则和式（3.27），有：

1212n n n

n

N m m m m N

kq l kq l kq l kq l d d d d ==== 1

(

)m n

N

n m i

i d d

==∑ （3-29）

当并联管道直径相同，即12N i d d d d ==== 时，则有：

()()m n n n m m

i

i d Nd N d == （3-30） [例3-3] 两条相同直径管道并联使用，管径分别为DN200、300、400、500、600、700、800、900、1000和1200mm ，试计算等效管道直径。

[解] 采用曼宁公式计算水头损失，n=2，m=5.333，计算结果见表3-6，如两条DN500mm 管道并联，其等效管道直径为：

25.333

()2

500648n m i d N d ==?=（mm ）

双管并联等效管道直径 表3-6

二、沿线均匀出流的简化

在给水管网中，配水管道沿线向用户供水，设沿线用户的用水流量为q l ，向下游管道转输的流量为q t ，如图3-5所示。假设沿线出流量是均匀的，则管道内任意断面x 处的流量可表示为：

x t l l x

q q q l

-=+

沿程水头损失计算如下：

110

()

()(1)n

n n t l l

t l t f m m l

l x k q q q q q l h dx k l d n d q ++-++-==+?

为了简化计算，现将沿线流量q l 分为两个集中流量，分别转移到管道的起端和末端，假设转移到末端的沿线流量为l q α，（α称为流量折算系数），其余沿线流量转移到起端，则通过管道的流量为t l q q q α=+，根据水力等效原则，应有：

11()()(1)n n n

t l t t l f m m

l q q q q q h k l k l n d q d

α+++-+==+

令2n =，/t l q q γ=，代入上式可求得：

αγ= （3-31） 从上式可见，流量折算系数α只和γ值有关，在管网末端的管道，因转输流量为零，即0γ=，

代入上式得0.577α==，而在管网起端的管道，转输流量远大于沿线流量，

γ→∞，流量折算系数0.50α→。由此表明，管道沿线出流的流量可以近似地一分为二，

转移到两个端点上，由此造成的计算误差在工程上是允许的。

三、局部水头损失计算的简化

在给水排水管网中，局部水头损失一般占总水头损失的比例较小，通常可以忽略不计。但在一些特殊情况下，局部水头损失必须进行计算。为了简化计算，可以将局部水头损失等效于一定长度的管道（称为当量管道长度）的沿程水头损失，从而可以与沿程水头损失合并计算。

设某管道直径为d ，管道上的局部阻力设施的阻力系数为ζ，令其局部水头损失与当量管道长度的沿程水头损失相等，则有：

222

222d d l v v v l g d g C R

λ==ζ 经简化得：

2

8d d d l C g

λ==ζζ （3.-32）

式中 d l —当量管道长度，m 。

[例3-4] 已知某管道直径d ＝800mm ，管壁粗糙系数n ＝0.0013，管道上有2个45°和一个90°弯头，2个闸阀，2个直流三通，试计算当量管道长度d l 。

[解] 查表3-4，该管道上总的局部阻力系数：

20.410.920.1920.1 2.28=?+?+?+?=ζ

采用曼宁公式计算谢才系数：

11

6

611(0.250.8)58.820.013

C R n ==??=

求得当量管道长度为：

220.8 2.2858.8280.41889.81

d d l C g ?=

=?=?ζ （m ）

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。

鸿业暖通-风管水力计算使用说明

目录 目录 目录 (1) 第 1 章风管水力计算使用说明 (2) 1.1 功能简介 (2) 1.2 使用说明 (3) 1.3 注意 (8) 第 2 章分段静压复得法 (9) 2.1 传统分段静压复得法的缺陷 (9) 2.2 分段静压复得法的特点 (10) 2.3 分段静压复得法程序计算步骤 (11) 2.4 分段静压复得法程序计算例题 (11)

鸿业暖通空调软件 第 1 章 风管水力计算使用说明 1.1 功能简介 命令名称： FGJS 功 能： 风管水力计算 命令交互： 单击【单线风管】【水力计算】，弹出【风管水力计算】对话框，如图1-1所示： 图1-1 风管水力计算对话框 如果主管固定高度值大于0，程序会调整风系统中最长环路 的管径的高度为设置值。

第 1 章风管水力计算使用说明 如果支管固定高度值大于0，程序会调整风系统中除开最长 环路管段外的所有管段的管径的高度为设置值。 控制最不利环路的压力损失的最大值,如果程序算出的最不 利环路的阻力损失大于端口余压，程序会提醒用户。 当用户需要从图面上提取数据时，点取搜索分支按钮，根据 程序提示选取单线风管。当成功搜索出图面管道系统后，最 长环路按钮可用，单击可以得到最长的管段组。 计算方法程序提供的三种计算方法，静压复得法、阻力平衡法、假定 流速法，可以改变当前的选项卡，就会改变下一步计算所用 的方法，而且在标题栏上会有相应的提示。 计算结果显示包含搜索分支里面选取的管段的一条回路的各个管段数 据。 1.2使用说明 1.从图面上提取数据 单击按钮 2.从文件中提取数据（如果是从图面上提取数据则这步可以跳过） 单击按钮 从打开文件对话框从选取要计算的文件，确定即可。

给水排水管道工程施工方案

给水排水管道工程施工方案 一、工程概况 本工程座落于张江高科技园区，主体工程建筑总面积约为14.8万平方米，总造价3.94亿人民币。给水排水管道工程属泰隆半导体厂房及办公楼工程之安装工程。该项目分为A、B、C三区，三区各设地下一层，A、C区生产厂房地上为四层，B区办公楼地上六层。 本工程由机械工业部第七设计研究院（上海分院）和中国电子工程设计院（上海分院）共同设计。A、C区地下车库和B区办公楼由机械工业部第七设计研究院（上海分院）设计，A、C区生产厂房及地下室设备房部分由中国电子工程设计院（上海分院）设计。 办公楼东侧设有2个2000m2的生产、消防蓄水池，其中储存1000m2消防水。 给水系统：民生水由B区地下室民生水泵加压至B区屋顶民生水箱后，再由水箱供给A、B、C三区给水系统。热水及纯水饮用水由A 区站房供给A、B、C三区。卫生间冲洗水由B区地下室回收水加压泵加压至B 区屋顶回收水箱后，再由水箱供给A、B、C三区。回收水由空调冷凝回水和纯水制备过程中的浓缩水组成。 室内生活排水：B区坐便器及小便器为一个系统，其他洗涤排水为一个系统，整个排水系统设有环形通气管及专用通气管。A区各生活排水系统经立管在地下室汇合再排出。 二、编制依据

1、机械工业部第七设计研究院（上海分院）给水排水及消防图NJ.15.40001.SD1.0～NJ.15.40001.SD1.58未作废图，A、B版图及相关工程变更通知单、核定单； 2、中国电子工程设计院（上海分院）给水排水专业图施74—A 版图及相关工程变更通知单、核定单； 3、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242—2002）、《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》（CJJ/T29—98）、《建筑给水管硬聚氯乙烯（PVC—U）管道设计与施工验收规程》（CECS41：92）、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—97）、国家颁布的其他相关规范、标准及市政有关部门的各项要求。 三、施工准备 （一）材料设备 1、材料进场，首先要检查采用的材料是否符合质量要求，有否出厂合格证明书或质量证明文件。并应符合给水排水系统的相关技术质量要求； 2、材料搬运及堆放 1）搬运管材和管件时，应小心轻放，避免油污。严禁剧烈撞击、与尖锐物品碰触、抛摔拖滚； 2）管材和管件存放在通风良好、温度适宜的库房或简易棚内，不得露天存放；距离热源不大于1m； 3）胶粘剂和清洁剂的存放处应阴凉干燥，安全可靠，严禁明火； 4）管材应水平堆放在平整的地上，应避免弯曲管材，堆置高度

给水排水管道系统考试重点

给水分为生活用水、工业生产用水、消防用水和市政用水， 生活用水：人们在各类生活活动中直接使用的水。包括居民生活用水、综合生活用水、城 _ 市综合用水、工业企业职工生活用水。 综合生活用水包括：城镇居民日常生活用水、公共设施用水 城市综合用水包括综合生活用水、工业用水、市政用水及其他用水废水生活污水、工业废水、雨水 给水排水系统功能：水量保障、水质保障、水压保障 排水系统的体制包括合流制、分流制 日变化系数：在一年中，每天用水量的变化可以用日变化系数表示，即最高日用水量与平均日用水量的比值。 时变化系数：最高一小时用水量与平均时用水量的比值 给水系统最不利工作情况：①最高日最高时用水量②消防时③最不利管段发生故障时④最大转输时，区别：设计流量不同，在管径不变的情况下，产生的水头损失不同，所需管网起点的供水压力也不同。 给水管网校核：消防时、事故时、最大转输时 清水池和水塔调节流量的不同①清水池是调节水厂产水量和二级泵站供水量，贮存水量和保证氯消毒接触时间不小于30s②水塔是调节二级泵站供水量和用户用水量，贮存水量和保证管网水压。 管网控制点的自由水压值应保证不低于10mH（98kPa） 长度比流量假定沿线流量q i ‘、q2‘……均匀分布在全部配水干管上，则管线单位长度上的配水流量称为长度比流量，记为q s 流量单位时间内，流经一定横截面的水量，叫流量。 沿线流量由管段沿线各零散节点流出的流量，叫沿线流量。 集中流量由管道节点集中流出的流量，叫集中流量。 本段流量从管段沿线街坊流过来的污水量 转输流量从上游管段和旁侧管段流过来的污水量。 经济流速、经济管径在一定年限内，管网造价和经营管理费用之和为最小流速，称为经济流速，以此来确定的管径，成为经济管径。D=100-400,0.6-0.9m/s ，D>400,0.9-1.4m/s 连续性方程（节点流量平衡条件）：对任一节点来说，流入该节点的流量必须等于流出该节点的流量。 能量方程（闭合环路内水头损失平衡条件）环状管网任一闭合环路内，水流为顺时针方向的各管段水头损失之和应等于水流为逆时针方向的各管段水头损失之和。 环路闭合差若闭合环路内顺、逆时针两个水流方向的管段水头损失不相等，即刀h j工0, 存在一定差值，这一差值就叫闭合环路差。

城给水管网水力计算程序及例题

给水排水管道工程 课程设计指导书 环境科学与工程学院

第一部分城市给水管网水力计算程序及习题 一、程序 #define M 18 #define N 6 #define ep 0.01 #include int sgn(double x); main() { int k, i,ko,q,p,flag=0; double h[M]; double l[]={?}; double D[]={?}; double Q[]={?}; int io[]={?}; int jo[]={?}; double f[N+1],r[N+1],dq[N+1]; for(k=0;k<=M-1;k++) { Q[k]=Q[k]*0.001; } for(k=0;k<=M-1;k++) { Q[k]=Q[k]*sgn(io[k]); } ko=0; loop: for(k=0;k<=M-1;k++) { h[k]=10.67*pow(fabs(Q[k]),1.852)*l[k]; h[k]=h[k]/(pow(100,1.852)*pow(D[k],4.87))*sgn(Q[k]); }

for(i=1;i<=N;i++) { f[i]=0;r[i]=0; dq[i]=0; for(k=0;k<=M-1;k++) { if(abs(io[k])!=i) goto map; f[i]=f[i]+h[k]; r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); map: if( abs(jo[k])!=i) continue; f[i]=f[i]+h[k]*sgn(jo[i]); r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); } dq[i]=-(f[i]/(r[i]*2)); } { if (fabs(f[N])<=ep) flag=1; } if (flag==1) goto like; for(k=0;k<=M-1;k++) { p=abs(io[k]);q=abs(jo[k]); Q[k]=Q[k]+dq[p]+(dq[q]*sgn(jo[k])); } ko=ko+1; if(flag==0) goto loop; like: printf("\n\n"); for(i=1;i<=N;i++) {printf("%f\n",f[i]);} printf("ep=%f\n",0.01); printf("n=%d,m=%d,ko=%d\n",N,M,ko); for(k=0;k<=M-1;k++) { printf("%d)",k+1);

管道水力计算

管道水力计算 新大技术研究所：戴颂周 2012 年3 月2 日

目录 第一章单相液体管内流动和管道水力计算 (3) 第一节流体总流的伯努利方程 (3) 一、流体总流的伯努利方程 (3) 二、流体流动的水力损失 (3) 第二节流体运动的两种状态 (6) 一、雷诺实验 (6) 二、雷诺数 (7) 三、圆管中紊流的运动学特征—速度分布 (7) 四、雷诺数算图 (8) 第三节沿程水力损失 (9) 一、计算方法： (9) 第四节局部水力损失 (14) 第五节管道的水力计算 (17) 一、管道流体的允许流速（经济流速供参考） (17) 二、简单管道的水力计算 (19) 第二章玻璃钢管道水力计算 (20) 第一节玻璃钢管道水力计算公式 (20) 一、玻璃钢管道水力计算公式 (20) 二、管道水力压降曲线 (21) 三、常用液体压降的换算 (21) 四、常用管件压降 (23) 第二节油气集输管道压降计算 (24) 第三节玻璃钢输水管线的水力学特性 (25) 一、玻璃钢输水管水流量计算 (25) 二、玻璃钢输水管水击强度计算 (25) 第三章管道水力学计算中应注意的几个问题 (28) 一、热油管道的工艺计算 (28) 二、油水两相液体的工艺计算 (28) 三、地形变化时的水力坡降 (30)

第一章 单相液体管内流动和管道水力计算 第一节 流体总流的伯努利方程 一、流体总流的伯努利方程 1. 流体总流的伯努利方程式（能量方式） =++g c g P Z 22 1111αρw h g c g P Z +++22 2222αρ 2. 方程的分析 (1) 方程的意义 物理意义：不可压缩的实际流体在管道内流动时的能量守恒，或者说，上游机械能=下游机械能+能量的损失。 (2) 各项的意义 -21,z z 单位重量流体所具有的位能，或位置水头，m ，即起点、终点标高。-g p g p ρρ/,/21单位重量流体所具有的压能，或压强水头，m ；即P 1 P 2为起点、 终点液流压力，-g c g c 2/,2/2 22211αα单位重量流体所具有的动能，或速度水头， m ；即C 1 C 2为液流起、终点的流速。 -21,αα单位重量流体的动能修正系数；-w h 单位重量流体流动过程的水力损失，m 。 二、流体流动的水力损失 1. 水力损失的计算 液体所以能在管道中流动，是由于泵或自然位差提供的能量。液体流动过程中与各种管道、阀件、管件发生摩擦或撞击而产生阻力。同时液体质点间的互相摩擦和撞击也要产生阻力。为了使液体继续流动，就必须供给能量，以克服这些阻力。用于克服液流阻力的能量，就是管路摩阻损失。水力损失一般包括两项，即沿程损失 f h 与局部损失 m h 。因此，流体流动时上、下游截面间的总水力损失 w h 应等于两截面间的所有沿程损失与局部损失之和，即

水力计算公式选用

长距离输水管道水力计算公式的选用 1． 常用的水力计算公式： 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算，目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西（DARCY ）公式： g d v l h f 22 **=λ （1） 谢才（chezy ）公式： i R C v **= （2） 海澄－威廉（HAZEN-WILIAMS ）公式： 87 .4852 .1852.167.10d C l Q h h f ***= （3） 式中h f ------------沿程损失，m λ―――沿程阻力系数 l ――管段长度，m d-----管道计算内径，m g----重力加速度，m/s 2 C----谢才系数 i----水力坡降； R ―――水力半径，m Q ―――管道流量m/s 2 v----流速 m/s C n ----海澄――威廉系数

其中大西公式，谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄－威廉公式影响参数较小，作为一个传统公式，在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中，与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2．规范中水力计算公式的规定 3．查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范，针对不同的设计条件，推荐采用的水力计算公式也有所差异，见表1： 表1 各规范推荐采用的水力计算公式

4． 公式的适用范围： 3．1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式，该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ）公式均是 针对工业管道条件计算λ值的着名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃，运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广. 柯列勃洛可公式 )Re 51 .27.3lg( 21 λ λ +?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000

§3—5排水管道系统的水力计算

§3—5排水管道系统的水力计算 一、 排水定额： 两种：每人每日消耗水量 卫生器具为标准 排水当量：为便于计算，以污水盆的排水流量0.33升/秒作为当量，将其他卫生器具与其比值 1个排水当量=1.65给水当量 二、 排水设计流量： 1、 最大时排水量： P h d P KQ Q T Q Q == 用途：确定局部处理构筑物与污水提升泵使用 2、 设计秒流量： （1） 当量计算法： max 12.0q N q P u +=α 适用：住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼、学校 注意点：∑>i u q q ，取∑i q （2） 百分数计算法： b n q q p u 0∑= 适用：工业企业，公共浴室、洗衣房、公共食堂、实 验室、影剧院、体育馆等公共建筑 注意点：一个大便器的排水流量

三、 排水管道系统的水力计算 1、 排水横管水力计算： （1）横管水流特点：水流运动：非稳定流、非均匀流 卫生器具排放时：历时短、瞬间流量大、高流速 特点：冲击流——水跌——跌后段——逐渐衰减段 可以冲刷管段内沉积物及时带走。 （2）冲击流引起压力变化——抽吸与回压 ① 回压：B 点：突然放水时，水流呈八字向两方向流动，即g v 22增加（两侧空气压缩） A 、 C 存水弯水位上升，严重时造成地漏反冒 ② 抽吸：向立管输送中，水流因惯性抽吸真空，抽吸存水弯下降 ③ 措施：a 、10层以上采用底层横管单独排出 b 、底层横管放大一号或接表3——11保证立管距离 c 、单个卫生器具直接连接横管时，距立管≮3.0m （3）水力计算设计规定 1） 充满度 2）管道坡度 3）自清流速 4）最小管径 4、水力计算基本方法： wv q I R n v u ==21321 按以上公式编制水力计算表，查表3—22 、3—23

给水排水管网系统第三版答案

给水排水管网系统 第一章给水排水管网系统概论 1、给排水系统功能有哪些？请分类说明。 ①水量保障向指定用水点及时可靠提供满足用户需求的用水量，将排出的废水与雨收集输送到指定地点； ②水质保障向指定用水点提供符合质量要求的水及按有关水质标准将废水排入受纳水体； ③水压保障为用户提供符合标准的用水压力，同时使排水系统具有足够的高程和压力，顺利排水； 2、给水的用途有哪几类？分別列举各类用水实例。 有生活用水、工业生产用水和市政消防用水。生活用水有：居民生活用水（如家里的饮用、洗涤用水）、公共设施用水（如学校、医院用水）、工业企业生活用水（如企业区工人饮用、洗涤用水）；工业生产用水有：产品用水（如制作酸奶饮料的用水）、工艺用水（如水作为溶剂）、辅助用水（如冷却锅炉用水）；市政消防用水有道路清洗、绿化浇灌、公共清洁卫生和消防用水。 3、废水有哪些类型？分别列举各类用水实例。 按所接纳废水的来源分：生活污水、工业废水和雨水。生活污水：居民生活所造成的废水和工业企业中的生活污水，如洗菜水、冲厕产生的水；工业废水：如乳制废水；雨水：如下雪、下雨产生的水。 4、给水排水系统由哪些子系统组成？各子系统包含哪些设施。 ①原水取水系统包括：水源地、取水设施、提升设备和输水管渠等； ②给水处理系统包括：各种采用物理化学生物等方法的水质处理设备和构筑物；③给水官网系统包括：输水管渠、配水管网、水压调节设施及水量调节设施等；④排水管网系统包括：污废水收集与输送管渠、水量调节池、提升泵等； ⑤废水处理系统包括：各种采用物理化学、生物等方法的水质净化设备和构筑物；⑥排放和重复利用系统包括：废水收纳体和最终处置设施如排放口等。 5、给水排水系统各部分流量是否相同？若不同，是如何调节的？ 因为用水量和排水量是随时间变化的，所以各子系统一时间内流量不相同，一般是由一些构筑物或设施来调节，比如清水池调节给水处理流量与管网中的用水量之差，调节池和均合池用于调节排水官网流量和排水处理流量之差。 6、什么是居民生活用水量、综合生活用水量和城市综合用水量？居民生活用水量是指居民家庭生活中饮用、烹饪、洗浴、洗涤等用水； 综合生活用水量是居民生活用水量与公共设施用水量之和（公共设施是指学校等公共场所用水量）； 城市综合用水量是以下用水量的总称：居民生活用水量、公共设施用水量、工业企业生产和工人生活用水量、消防、市政用水量、未预见水量及给水管网漏失水量。 7、什么是用水变化系数？有哪几种变化系数？如何计算？ 在一年中，每天或每时的用水量变化可以用一个系数表示，即用水变化系数。有用水日变化系数(Kd)和用水时变化系数(Kh)。Qd—最高日用水量，Qy全年用水量，Qh最高时用水量Kd=365Qd/Qy；Kh=24Qh/Qd。 8、给排水中的水质是如何变化的？哪些水质必须满足国家标准？ 三个水质变化过程：①给水处理：即将原水净化使其水质达到给水水质要求的处理过程，②用户用水：即用户用水改变水质，使之成为污水或废水的过程，③废水处理：即对污水或废水进行处理，使之达到排放水质标准。

给水排水管道工程施工及验收规范

给水排水管道工程施工及验收规范 1总则 1．O．1 为加强给水排水管道工程的施工管理．提高技术水平，确保工程质量，安全生产，节约材料，提高经济效益．特翩定本规范。 1．0．2本规范适用于城镇和工业区的室外给水排水管道工程的施工及验收。 1．0．3给水排水管道工程应按设计文件和施工图施工。变更设计应经过设计单位同意。 1．O．4给水排水管道工程的管材、管道附件等材料．应符合国家现行的有关产品标准的规定，并应具有出厂合格证。用于生活饮用水的管道，其材质不得污染水质。 1．0．5给水排水管道工程施工，应遵守国家和地方有关安全、劳动保护、防火、防爆、环境和文物保护等方面的规定。 1．O．6给水排水管道工程施工及验收除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。 2施工准备 2．0．1给水排水管道工程施工前应由设计单位进行设计交底。当施工单位发现施工图有错误时，应及时向设计单位挺出变更设计的要求。 2．0．2给水排水管道工程施工前}应根据旌工需要进行调查研究，并应掌握管道沿线的下列情况和资料t 2．O．2．1现场地形、地貌、建筑物各种臂线和其他设施的慵阮 2．O．2．2工程地质和水文地质资料； 2．O．2．3气象资料} 2．O．2．4工程用地、交通运输及排水条件 2．O．2．5施工供水、供电条件 2．O．2．6工程材料、施工机械供应条件 2．0．2．7在地表水水体中或岸边施工时，应掌握地表水的水文和航运资料。在寒冷地区施工时，尚应掌握地表水的冻结及漉冰的资料； 2．0．2．0结合工程特点和现场条件的其他情况和资料。 2．O．3给水排水管道工程施工前应编制施工组织设计。施工组织设计的内容，主要应包括工程概况、施工部署、施工方法、材料、主要机械设备的供应、保证施工质量、安全、工期、降低成本和 提高经济效益的技术组织措施、施工计划、施工总平面图以及保护周围环境的措施等。对主要施工方法，尚应分别编制施工设计。 2．0．4施工测量应符合下列规定t 2．0．4．1施工前．建设单位应组织有关单位向施工单位进行现场交桩 2．O．4．2临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测且必须牢固，并应采取保护措施。开槽设管道的沿线临时水准点，每200m不宜少于1个} 2．0．4．3临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩。应经过复棱方可使用．并应经常校棱，2．O．4．4已建管道、构筑物等与本工程衔接的平面位置和高程，开工前应校测。

城给水管网水力计算程序及例题

给水排水管道工程课程设计指导书

环境科学与工程学院 第一部分城市给水管网水力计算程序及习题一、程序 #define M 18 #define N 6 #define ep 0.01 #include int sgn(double x); main() { int k, i,ko,q,p,flag=0; double h[M]; double l[]={?}; double D[]={?}; double Q[]={?}; int io[]={?}; int jo[]={?}; double f[N+1],r[N+1],dq[N+1]; for(k=0;k<=M-1;k++) { Q[k]=Q[k]*0.001; } for(k=0;k<=M-1;k++) { Q[k]=Q[k]*sgn(io[k]); } ko=0; loop:

for(k=0;k<=M-1;k++) { h[k]=10.67*pow(fabs(Q[k]),1.852)*l[k]; h[k]=h[k]/(pow(100,1.852)*pow(D[k],4.87))*sgn(Q[k]); } for(i=1;i<=N;i++) { f[i]=0;r[i]=0; dq[i]=0; for(k=0;k<=M-1;k++) { if(abs(io[k])!=i) goto map; f[i]=f[i]+h[k]; r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); map: if( abs(jo[k])!=i) continue; f[i]=f[i]+h[k]*sgn(jo[i]); r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); } dq[i]=-(f[i]/(r[i]*2)); } { if (fabs(f[N])<=ep) flag=1; } if (flag==1) goto like;

住宅套内给水排水管道水力计算知识交流

住宅套内给水排水管道水力计算 专业--给排水常识2010-05-26 18:06:18 阅读21 评论0 字号：大中小订阅 1 入户管管径计算 《住宅建筑规范》[1]第5.1.4条规定：“卫生间应设置便器、洗浴器、洗面器等设施或预留位置；……。”这是现阶段住宅内卫生器具配置的最低要求，从《建筑给水排水设计规范》[2]中可知普通住宅Ⅱ、Ⅲ类符 合此项要求。 以普通住宅Ⅱ类为计算算例，表1-1为普通住宅Ⅱ类最高日生活用水定额及小时变化系数，表1-2为住宅常见卫生器具的给水额定流量、当量和连接管公称管径。表1-3为生活给水管道的水流流速要求值。 普通住宅Ⅱ类常见户型配置情况：所有户型配置均配置一间厨房，一套洗衣设施，以卫生间间数不同，分为一卫户（一间卫生间的户型）、二卫户（二间卫生间的户型）和三卫户（三间卫生间的户型）。表1-4 为常见户型卫生器具不同组合的当量数。 以PP-R管道和PAP管道作为典型管材进行水力计算。三通分水连接方式常用的建筑给水用无规共聚聚丙烯（PP-R）管道，当冷水管工作压力≤0.6MPa时，常选用S5系列，S5系列计算内径较大；分水器分水连接方式常用的铝塑复合（PAP）管道，铝塑复合（PAP）管道采用对接焊型，计算内径较小。表1-5为住宅常见户型入户管水力计算表。由表1-5可知，普通住宅Ⅱ类常见户型入户管公称管径应为DN25～DN32；如入户管管径采用小一级的，首先流速不满足规范要求，其次同样长度的入户管水头损失比满足流 速要求管径的水头损失大3倍左右。 表1-1 最高日生活用水定额及小时变化系数[2]

注：（1）流出水头[7] 是指给水时，为克服配水件内摩阻、冲击及流速变化等阻力而能放出的额定流量的 水头所需的静水压。 （2）最低工作压力[2] 是指在此压力下卫生器具基本上可以满足使用要求，它与额定流量无对应关系。 住宅入户管上水表的水头损失取0.010[2]～0.015MPa[4]。笔者以水表本层出户集中布置方式（水表距楼面1.0m），常见户型厨房、卫生间和阳台用水点为算例，根据管件采用三通分水或分水器分水的连接情况，经过管道、配件沿程和局部水头损失计算后，加上卫生器具的最低工作压力和水表的水头损失不同组合，表前最低工作压力在0.10～0.15MPa。对分水器集中配水连接方式水头损失较小，对应的表前最低工 作压力可采用较小的数值。 现代住宅给水支管设计常常只到水表后（或在室内预留一处接口），表前最低压力值的大小关系到住户将来装修后的正常用水，对于这一点应加以重视。同时必须指出，目前大部分水箱供水方式，水箱设置高度难以满足顶上1～3层表前最低工作压力(卫生器具的最低工作压力)的要求，这一点在设计时应特别注意。 3 排水横支管管径计算 排水横支管设计排水流量（通水能力）是按照重力流（不满流）进行计算，同管径的排水横支管设计排水流量远小于排水立管的设计排水流量。表3-1 为住宅常见卫生器具排水的流量、当量和排水(连接)管的 管径。 以常用的建筑排水硬聚氯乙烯（UPVC）管道（公称外径50～110mm）作为计算算例。表3-2为水力 计算参数、计算过程和计算结果。 表3-1卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径[2]

给水排水管道系统课后习题与重点

给水排水管道系统复习 第一章（填空题来自一、二章） 给水排水系统是为人们的生活、生产、市政和消防提供用水和废水排除设施的总称。 1.试分别说明给水系统和排水系统的功能。 向各种不同类别的用户供应满足不同需求的水量和水质，同时承担用户排除废水的收集、输送和处理，达到消除废水中污染物质对于人体健康和保护环境的目的。 2.根据用户使用水的目的，通常将给水分为哪几类？ 生活用水、工业生产用水、消防用水和市政用水四大类 3.根据废水的性质和来源不同，废水可分为哪些类型？并用实例说明之。 生活污水——住宅、机关、学校、医院、公共建筑、生活福利设施、工业企业的生活间 工业废水——车间或矿场排出的废水 雨水——雨水和冰雪融化水 4．给水排水系统的组成有哪些？各系统包括哪些设施？ 给排水系统由一系列构筑物和给排水管道组成 （1）取水系统，包括水资源（地上/下水、复用水），取水设施、提升设备、输水管渠（2）给水处理系统，包括各种采用物理、化学、生物等方法的水质处理设备和构筑物（3）给水管网系统。包括输水管渠，配水管网，水压调节设施，水量调节设施（清水池、水塔） （4）排水管道系统。包括污水废水和雨水收集与输送管渠，水量调节池，提升泵站及附属结构 （5）废水处理系统。包括各种采用物理、化学、生物等方法的水质净化设备和构筑物（6）废水排放系统。包括废水受纳体和最终处置设施 （7）重复利用系统。包括城市污水、工业废水和建筑小区的废水回用设施等 5．给水排水系统各部分的流量是否相同？若不同，又是如何调节的？ 各组成部分的流量在同一时间不一定相等，并且随时间变化。（各部分具有流量连续关系） 清水池是用来调节给水处理水量与管网中的用水量之差。水塔（高位水地）也具有水量调节左右，不过容积较小，调节能力有限。调节池调节池和均和池是用来调节排水管道和污水处理厂之间的流量差。 6．水在输送中的压力方式有哪些？各有何特点？ 1)全压力供水水源地势较高。完全利用原水的位能克服输水过程中的能量损失和转换 成为用户要求的水压关系，一种最经济的给水方式。 2)一级加压供水①水源取水到水厂采用一级提升②处理后的清水加压输送给用户③ 水源直接加压输送给用户④水处理全过程采用封闭式设施，从取水处加压后，采用承压方式进行处理，直接送给用户使用 3)二级加压供水原水经一级加压到水厂处理，清水经二级加压送入输水管网，供用户 使用长距离输水或大区域或水区域承窄长形，采用多级加压供水 4)多级加压供水长距离输水或大区域或水区域承窄长形，采用多级加压供水

虹吸水力计算软件提资

一、设计步骤

二、计算公式 1、 水力坡降（单位长度阻力损失）—R （KPa/m ） g v d l R j 22 ? ?=λ R ——水力坡降（单位长度阻力损失），KPa/m λ——沿程阻力系数，取0.018 l ——管道长度，m j d ——管道计算内径，m v ——管道流速，m/s 2、 沿程水头损失—l h （KPa ） R l h l ?= l h ——沿程水头损失，Kpa 3、局部阻力损失—j h （KPa ） g v h j 2102??=ξ ξ——局部阻力系数，估算时按下表取值： 4、 管道某一断面x 处压力—x P （KPa ） ∑--=x x x x h v H P 2 8.92 x H ——雨水斗顶面至x 断面几何高差，m ∑x h ——雨水斗顶面至x 断面总水头损失，Kpa ∑∑∑+=j l x h h h

5、 系统余压—P ?（KPa ） ∑--=?n n n h v H P 2 8.92 n H ——雨水斗顶面至排出管出口几何高差，m ∑n h ——最远端雨水斗顶面至排出管出口总水头损失，Kpa n v ——排出管出口流速，m/s 6、 管道流速—v (m/s) 2 4j d Q A Q v ?== π 三、计算软件控制因素 1、检查雨水斗最小高度 雨水斗顶面至过渡段的高差，在立管管径不大于DN75时，宜大于3m ；在立管管径不小于DN90时，宜大于5m ；如不满足，可增加立管根数，减小管径。 2、检查管道流速（依据公式6） （1）管道设计流速不小于1.0m/s ，使管道有良好的自净能力，这一要求适用于系统所有管段；最大流速常发生在立管上，宜小于 6.0m/s ，以减小水流动时的噪音，最大不大于10m/s ；立管最小流速控制在2.2m/s 。 （2）系统过渡段下游（排出管出口）的流速，不宜大于2.5m/s ；当流速大于2.5m/s 时，应采取消能措施。 3、检查系统势能是否足够（依据公式5） 系统的总水头损失∑h n （从最远斗到排出口）与出口处的速度水头之和（mH20）,不得大于雨水斗天沟底面与出口的几何高差H ，其压力余量P ?宜稍大于10KPa 。 4、检查系统各节点压力平衡状况（依据公式4） 系统各节点由不同支路计算得到的压力差不大于10Kpa ，节点平衡措施可参照如下方法： （1）缩小离立管较近的雨水斗与悬吊管之间的连接管管径； （2）增加离立管较近的雨水斗与悬吊管之间的连接管管长； （3）在离立管较近的雨水斗与悬吊管之间连接管上采取增大水头损失的措施

给排水管道工程工程量计算及定额应用技巧

给排水管道工程工程量计算及定额应用技巧 （一）给排水管道界线划分 1、给水管道（如图4-1） （1）室内管道与室外管道的划分界线，是以建筑物外墙皮外1.5m为界，如果入口处设阀门者以阀门为界。 （2）室外管道与市政管道划分界线，是以水表井为界，如无水表井，以与市政管道碰头点为界。 2、排水管道（如图4-2）

（1）室内管道与室外管道的划分界线，是以出户第一个排水检查井为界。 （2）室外管道与市政管道的划分界线，是以室外管道与市政管道碰头点为界。 由以上的划分规定，把给排水工程划分为三部分：室内给排水工程、室外给排水工程、市政给排水工程。由于市政给排水工程属于市政工程预算的范围，本课程不涉及，下面我们就围绕室内外给排水工程预算的编制进行讲解。 （二）给排水管道安装的工程量计算及定额应用(以全国统一安装工程基础定额为参考） 1、室内给水管道安装工程量计算及定额应用 （1）工程量计算 室内给水管道安装工程量均应区分不同材质、连接方式、接头材料（铸铁管）、公称直径分别按施工图所示管道中心线长度以“m”为单位计算，不扣除阀门及管件（包括减压器、疏水器、水表、伸缩器等组成安装）所占的长度。 管道长度的确定：水平敷设管道，以施工平面图所示管道中心线尺寸计算；垂直安装管道，按立面图、剖面图、系统轴测图与标高尺寸配合计算。

（2）室内给水管道安装预算定额套用 1）定额子目范围：8-87～8-168 2）定额已包括以下工作内容： ①管道及接头零件安装； ②水压试验或灌水试验； ③室内DN32以内（包括DN32）的钢管包括了管卡及挂钩制作安装； ④钢管包括弯管制作安装（伸缩器除外）； ⑤穿墙及过楼板铁皮套管安装人工。 3）定额中不包括以下工作内容，应另行计算。 ①室内外管道沟土方及管道基础，应执行土建工程预算定额； ②管道安装中不包括法兰、阀门及伸缩器的制作安装，按相应定额子目另计； ③室内外给水铸铁管安装，包括接头零件所需人工，但接头零件价格另计； ④DN32以上的钢管支架按管道支架另计； ⑤过楼板的钢套管的制作、安装，按室外钢管（焊接）项目计算。 4）未计价材：管子为未计价材。 2、室内排水管道安装工程量计算及定额应用 （1）室内排水管道工程量计算 管道安装工程量区分不同材质、连接方式、公称直径、接头材料分别以“m”计算，不扣除管件所占长度。 （2）室内排水管道预算定额套用 铸铁排水管、雨水管及塑料排水管均包括管卡及托吊支架、臭气帽、雨水漏斗制作安装。室内外雨水铸铁管，包括接头零件所需人工，但接头零件价格另计； 在排水管道安装定额子目中，铸铁管项目中铸铁管为未计价材，在塑料管项目中塑料管及管件均为未计价材，编制预算时应注意区分。

给水排水管道系统名词解释 2

1.排水体制：将各种不同性质的废水采用不同的排除方式所形成的排水系统。 2.合流质排水系统：将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道系统内排放的排水系统。 3.分流制排水系统：将生活污水、生产废水和雨水分别在两种或两种以上管道系统内排放的排水系统。 4.有压流：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。 5.无压流：水体沿流程一部分与整个周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触具有自由液面。 6.恒定流：水体在运动过程中，其各点的流速和压力不随时间的变化，而与空间位置有关的的流动。 7.非恒定流：水体各点的流速和压力不紧与空间位置有关还随时间的变化而变化的流动。 8.均匀流;流体质点流速的大小和方向沿流程不变的运动。 9.非均匀流：流体质点流速的大小和方向沿流程变化的运动。 10.用水量定额：不同的用水对象在设计年限内达到的用水水平。 11.用水量变化系数：日变化系数，最高日除平均日用水量。时变化系数，最高一小时除平均时用水量。 12.自由水压:从地面算起的水压。 13.控制点：整个给水系统中水压最不容易满足的地点用以控制整个给水管网系统的水压。 14.管段：两个相邻节点之间的管道称为管段。 15.管线：管段顺序连接形成管线。 16.长度比流量：管线单位长度上的配水流量。 17.面积比流量：单位面积上的配水流量。 18.沿线流量：沿本段均匀泄出，供给各用户的流量。 19.转输流量：通过本管段流到下游管段的流量，沿程不发生变化为转输流量。 20.节点流量:以变化的沿线流量折算为管段两端节点流出的流量就为节点流量。 21.供水分界点：有两个或两个以上的水源同时供水的节点。 22.供水分界线：各供水分界点的连线为供水分界线。 23.经济流速：在一定年限t内，管网造价和经营管网费用之和为最小的流速。以此来确定的管径为经济管径。 24.连续性方程：对任意一节点，流入流量等于流出的流量。 25.能量方程：环状管网任意一闭合环路内水流为顺时针方向的各管段水头损失之和应等于逆时针方向的水头损失之和。 26.环路闭合差：若闭合环路内，顺逆时针两个水流方向的管段水头损失不相等，粗在一定的差值就为环路闭合差。 27.校正流量：在流量偏大各管段中减去一些流量，加在流量偏小的各管段中去，每次调整的流量就为校正流量。 28.管网平差：为消除闭合差而进行流量调整计算的过程就为管网平差。 29.污水管道的设计流量：污水管道及其附属构筑物通过的最大流量。 30.居民生活污水定额：污水管道系统设计时所采用的每人每天所排出的平均污水量。 31.设计人口数：污水排水系统设计期限终期的规划人口数。 32.日变化系数：一年中最大日污水量与平均日污水量的比值。 33.时变化系数：最大日最大时污水量与最大日平均时污水量的比值。 34.总变化系数：最大日最大时污水量与平均日平均时污水量比值。 35.设计管段：对两个检查进之间的连续管段，如果采用的设计流量不变且采用同样的管径和坡度，这样的连续管段就为设计管段。

输水管道水力计算公式

输水管道水力计算公式 1．常用的水力计算公式： 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算，目前工程设计中普遍采 用的管道水力计算公式有: 达西（DARCY ）公式： g d v l h f 22 **=λ （1） 谢才（chezy ）公式： i R C v **= （2） 海澄－威廉（HAZEN-WILIAMS ）公式： 87 .4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= （3） 式中 h f -----------沿程损失，m λ----------沿程阻力系数 l -----------管段长度，m d-----------管道计算内径，m g-----------重力加速度，m/s 2 C-----------谢才系数 i------------水力坡降； R-----------水力半径，m Q-----------管道流量m/s 2 v------------流速 m/s C n -----------海澄―威廉系数 其中达西公式、谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄－威廉公 式影响参数较小，作为一个传统公式，在国内外被广泛用于管网系统计算。三种 水力计算公式中 ，与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参 数。 2．规范中水力计算公式的规定 3．查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范，针对不同的设计条件，推荐 采用的水力计算公式也有所差异，见表1： 表1 各规范推荐采用的水力计算公式

3．1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式，该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键，一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式，布拉修斯公式及柯列勃洛克（C.F.COLEBROOK ）公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃，运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢 管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用较广. 柯列勃洛可公式)Re 51.27.3lg(21 λ λ+?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式，该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合，适用范围为4000

给水排水管道工程习题(市政工程)-2

《给水排水管道工程》练习题 一、填空 1、合流制排水系统分为直排式合流制排水系统、截流式合流制排水系统和完全合流制排水系统三 类.P１4 2、比流量分为长度比流量和面积比流量。Ｐ69 3、管网核算条件包括消防时、事故时、最大传输时。P86 4、水压试验按其目的分为强度试验和严密性试验两种。P10３ 5、给水用的阀门包括闸阀和蝶阀.Ｐ１1６ 6、居民生活污水量定额,对给水排水系统完善的地区可按用水定额的９０%计,一般地区可按用水定 额的8０％计。P125 7、每一设计管段的污水流量可能包括以下３种流量:本段流量、转输流量和集中流量。P130 8、排水管道平面图上，每一设计管段都应注明管段长度、设计管径和设计坡度。P14５ 9、雨水管道在街坊内部最小管径为２00mｍ，在街道下最小管径为３0０ｍm。P164 10、我国多数城市一般采用截流倍数ｎ０=３。P18９ 11、控制管道腐蚀的方法有调整水质、涂衬保护层和更换管道材料.P２26 12、给水管网布置的两种基本形式：树状管网和环状管网。P20 13、污水管道的控制点是指在污水排水区域内,对管道系统的埋深起控制作用的点。Ｐ30 14、常用的管道基础有天然基础、砂基础和混凝土基础.P103 15、污水管道在街坊和厂区内的最小管径为200ｍm，在街道下的最小管径为300mｍ。P134 16、雨水管渠最小设计流速为０。75m/s,非金属管道最大设计流速为5m/s。P164 17、钢筋混凝土管口形式有承插式、企口式、平口式，顶管法施工中常用平口管。Ｐ1９８ 18、雨水和合流管道最小管径３０0mｍ，最小设计坡度0。０03。P165 二、判断 1、水量调节设施包括泵站、清水池、水塔、高位水池。(×)Ｐ6 2、巴甫洛夫斯基公式适用于较光滑的圆管满流紊流计算,主要用于给水管道水力计算。(×)P3７ 3、总变化系数Kz是指一年中最大日污水量与平均日污水量的比值.(×)P1２６ 4、暴雨强度是指单位时间内的平均降雨深度。(√）Ｐ１5０ 5、径流系数是降雨量和径流量的比值。(×)P158 6、排水系统中，既建有污水排水系统，又建有雨水排水系统，称为不完全分流制。（×)P15 7、相应于最小设计流速的坡度就是最小设计坡度.（√）Ｐ133 8、设计充满度是指排水管道中的管径与水深之比。(×）P1５２