03 管网及调节构筑物设计应注意的问题(水力计算)

1、1 主讲人：刘学功教授 2 管网及调节构筑物设计注意事项管网及调节构筑物设计注意事项 v管网设计应注意的问题管网设计应注意的问题 v调节构筑物设计应注意的问题调节构筑物设计应注意的问题 3 1 管网设计应注意的问题管网设计应注意的问题 v管网通常是指配水管道，即由净水厂、配水厂或管网通常是指配水管道，即由净水厂、配水厂或 由水塔、高位水池等调节构筑物，向用户供（配）由水塔、高位水池等调节构筑物，向用户供（配） 水的管道。水的管道。 v配水管道按其布置形式可分为树枝状管网、环状配水管道按其布置形式可分为树枝状管网、环状 管网和混合状管网。配水管道又可分为配水干管管网和混合状管网。配水管道又可分为

2、配水干管 和配水支管。由于配水管道分布面广且呈网状，和配水支管。由于配水管道分布面广且呈网状， 故称管网。故称管网。 v配水管网中水的流量与压力，随用户用水量的变配水管网中水的流量与压力，随用户用水量的变 化而变化。化而变化。 4 1 管网设计应注意的问题管网设计应注意的问题 v配水管网选线和布置配水管网选线和布置 v配水管道管材选择配水管道管材选择 v管网水力计算、管径选择管网水力计算、管径选择 5 1.11.1 配水管网选线和布置合理配水管网选线和布置合理 v 配水管网选线和布置应符合以下要求：配水管网选线和布置应符合以下要求： 管网应合理分布于整个用水区，线路尽量短，管网应合理分布于整个

3、用水区，线路尽量短， 并符合村镇有关建设规划。并符合村镇有关建设规划。 规模较小的村镇，可布置成树枝状管网；规模规模较小的村镇，可布置成树枝状管网；规模 较大的村镇，有条件时，宜布置成环状或环、较大的村镇，有条件时，宜布置成环状或环、 树结合的管网。树结合的管网。 管道宜沿现有道路或规划道路路边布置。管道宜沿现有道路或规划道路路边布置。 在管道凸起点，应设自动进（排）气阀。在管道凸起点，应设自动进（排）气阀。 6 1.11.1 配水管网选线和布置合理配水管网选线和布置合理 v 配水管网选线和布置应符合以下要求：配水管网选线和布置应符合以下要求： 地形高差较大时，应根据供水水压要求和分压地形高差

4、较大时，应根据供水水压要求和分压 供水的需要在适宜的位置设加压泵或减压设施。供水的需要在适宜的位置设加压泵或减压设施。 应根据村镇具体情况，按规范应根据村镇具体情况，按规范GBJ16和和GBJ39 的有关要求设消火栓；消火栓应设在取水方便的有关要求设消火栓；消火栓应设在取水方便 的醒目处。的醒目处。 集中供水点，应设在取水方便处，寒冷地区应集中供水点，应设在取水方便处，寒冷地区应 有防冻措施。有防冻措施。 测压表，应设在水压最不利用户接管点处。测压表，应设在水压最不利用户接管点处。 7 1.11.1 配水管网选线和布置合理配水管网选线和布置合理 v 配水管道与建（构）筑物和工程管线间距。配水管

5、道与建（构）筑物和工程管线间距。 其最小水平净距，其最小水平净距， 应符合右表的规应符合右表的规 定。定。 当在旧村镇布置当在旧村镇布置 配水管道，无法配水管道，无法 满足上述要求时，满足上述要求时， 在采取有效措施在采取有效措施 后，其水平间距后，其水平间距 可适当降低。可适当降低。 8 1.11.1 配水管网选线和布置合理配水管网选线和布置合理 v 配水管道与工程管线交叉时的最小垂直间距配水管道与工程管线交叉时的最小垂直间距 9 1.11.1 配水管网选线和布置合理配水管网选线和布置合理 v配水管道应地埋，管道埋设应符合以下要求：配水管道应地埋，管道埋设应符合以下要求： 管顶覆土应根据冰冻

6、情况、外部荷载、管材强度、与其管顶覆土应根据冰冻情况、外部荷载、管材强度、与其 他管道交叉等因素确定。他管道交叉等因素确定。 管道一般应埋设在未经扰动的原状土层上；管道周围管道一般应埋设在未经扰动的原状土层上；管道周围 200mm范围内应用细土回填；回填土的压实系数应不小范围内应用细土回填；回填土的压实系数应不小 于于90%。在岩基上埋设管道时，应铺设砂垫层；在承载。在岩基上埋设管道时，应铺设砂垫层；在承载 力达不到设计要求的软地基上埋设管道时，应进行基础力达不到设计要求的软地基上埋设管道时，应进行基础 处理。处理。 当供水管与污水管交叉时，供水管应布置在上面，且不当供水管与污水管交叉时，供水

7、管应布置在上面，且不 应接口重叠；若供水管敷设在下面，应采用钢管或设钢应接口重叠；若供水管敷设在下面，应采用钢管或设钢 套管，套管伸出交叉管的长度每边应不小于套管，套管伸出交叉管的长度每边应不小于3m,套管两端套管两端 应采用防水材料封闭。应采用防水材料封闭。 10 1.11.1 配水管网选线和布置合理配水管网选线和布置合理 v 配水管道布置与敷设的其他要求：配水管道布置与敷设的其他要求： 村镇生活饮用水管网，严禁与非生活饮用水管网各单村镇生活饮用水管网，严禁与非生活饮用水管网各单 位自备供水系统连接。位自备供水系统连接。 露天管道应有调节管道伸缩的设施，冰冻地区应采取露天管道应有调节管道伸缩

8、的设施，冰冻地区应采取 保温等防冻措施。保温等防冻措施。 穿越河流、沟谷、陡坡等易受洪水或雨水冲刷地段的穿越河流、沟谷、陡坡等易受洪水或雨水冲刷地段的 管道，应采取必要的保护措施。管道，应采取必要的保护措施。 承插式管道在垂直或水平方向转弯处支墩的设置，应承插式管道在垂直或水平方向转弯处支墩的设置，应 根据管径、转弯角度、设计内水压力和接口摩擦力等根据管径、转弯角度、设计内水压力和接口摩擦力等 因素通过计算确定。因素通过计算确定。 11 1.2 1.2 配水管道管材选择合理配水管道管材选择合理 v 管材的种类及适用范围管材的种类及适用范围 硬聚氯乙烯管（硬聚氯乙烯管（PVC-U） 聚乙烯管（聚

9、乙烯管（PE） 钢管（钢管（SP） 球墨铸铁管（球墨铸铁管（DIP） 自应力混凝土管（自应力混凝土管（SPCP） 预应力混凝土管（预应力混凝土管（PCP） v 管材的选择管材的选择 12 1.2.1 1.2.1 硬聚氯乙烯管（硬聚氯乙烯管（PVC-U） v 硬聚氯乙烯塑料管常用的口径为硬聚氯乙烯塑料管常用的口径为DN20、DN25、DN32、 DN40、DN50、DN63、DN110、DN160、DN200、 DN225、DN315、DN400、DN500、DN630共共14种规格。种规格。 公称压力为公称压力为0.6、0.8、1.0、1.25、1.6MPa5个等级。个等级。 v PVC-U管

10、材的管材的优点优点是：化学稳定性好，不受环境因素和管是：化学稳定性好，不受环境因素和管 道内输送介质成分的影响，耐腐蚀性能好；水力性能好，道内输送介质成分的影响，耐腐蚀性能好；水力性能好， 管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢；相对于金属管材，管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢；相对于金属管材， 密度小，材质轻；施工安装方便，维修容易；是目前国内密度小，材质轻；施工安装方便，维修容易；是目前国内 替代镀锌钢管和灰口铸铁管的主要管材之一。替代镀锌钢管和灰口铸铁管的主要管材之一。 v 在永久性给水管道工程中应用在永久性给水管道工程中应用PVC-U管材时，必须按照管材时，必须按照 埋地硬聚氯乙烯给水管

11、道工程技术规程（埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程（CECS 17:2000）进行管道结构的设计计算确定采用管材规格等进行管道结构的设计计算确定采用管材规格等 级，严格按其规定施工。级，严格按其规定施工。 13 1.2.2 1.2.2 聚乙烯管（聚乙烯管（PE） v 目前，国内生产的给水用聚乙烯管口径从目前，国内生产的给水用聚乙烯管口径从DN32至至DN500， 工作压力工作压力0.4、O.6、0.8、1.0、1.25、1.6MPa。PE管有管有 PE63，PE80和和PE100三种强度等级，三种强度等级，PE63不宜用于埋地不宜用于埋地 给水管道。给水管道。 v PE管的优点除具有与管的优点

12、除具有与PVC-U管的优点外，该管属柔性管，管的优点外，该管属柔性管， 对小口径管可用盘管供应，运输、敷设方便，连接时采用对小口径管可用盘管供应，运输、敷设方便，连接时采用 热熔对接，可将管道连接长达数百米进行弹性敷设。热熔对接，可将管道连接长达数百米进行弹性敷设。 v 因此，可利用因此，可利用PE管的这种特性对已敷设的旧管道进行改造，管的这种特性对已敷设的旧管道进行改造， 也就是将也就是将PE管连续送入旧管道内作为旧管道的内衬。利用管连续送入旧管道内作为旧管道的内衬。利用 这种方法对旧管道进行改造，施工方便，价格低廉，且又这种方法对旧管道进行改造，施工方便，价格低廉，且又 不进行路面开挖。不

13、进行路面开挖。 14 1.2.3 钢管（钢管（SP） v 钢管是目前大口径埋地管道中运用钢管是目前大口径埋地管道中运用最为广泛最为广泛的管材。的管材。 v 埋地钢管易受腐蚀，必须对其内、外壁作防腐涂层。一般当埋地钢管易受腐蚀，必须对其内、外壁作防腐涂层。一般当 钢管的埋地敷设长度大于钢管的埋地敷设长度大于500mm时，还需作阴极保护。正时，还需作阴极保护。正 确选择钢管的内、外壁涂层并采取阴极保护，可使其使用寿确选择钢管的内、外壁涂层并采取阴极保护，可使其使用寿 命大大延长，一般能达命大大延长，一般能达50年左右或更长年限。年左右或更长年限。 v 在广州等地区，扩胀成型承插式柔性接口钢管能适应

14、地基不在广州等地区，扩胀成型承插式柔性接口钢管能适应地基不 均匀沉降、管道的伸缩、抗震性能良好，并减少了钢管的温均匀沉降、管道的伸缩、抗震性能良好，并减少了钢管的温 度应力。该管接口有单胶圈、双胶圈及抗轴力防脱接头等。度应力。该管接口有单胶圈、双胶圈及抗轴力防脱接头等。 v 小口径钢管包括热镀锌钢管、水煤气钢管、管径小口径钢管包括热镀锌钢管、水煤气钢管、管径6150mm， 具有强度高，接口方便，承受内压力大，内表面光滑，水力具有强度高，接口方便，承受内压力大，内表面光滑，水力 条件好，可穿越各种障碍物等优点，但是易腐蚀，造价较高。条件好，可穿越各种障碍物等优点，但是易腐蚀，造价较高。 15 1

15、.2.4 球墨铸铁管（球墨铸铁管（DIP） v 球墨铸铁管是选用优质生铁，采用水冷金属型模离心浇注技球墨铸铁管是选用优质生铁，采用水冷金属型模离心浇注技 术，并经退火处理，获得稳定均匀的金相组织，能保持较高术，并经退火处理，获得稳定均匀的金相组织，能保持较高 的延伸率，故亦称可延性铸铁管。的延伸率，故亦称可延性铸铁管。 v 具有较高的抗拉强度和延伸率，而且具有较好的韧性、耐腐具有较高的抗拉强度和延伸率，而且具有较好的韧性、耐腐 蚀、抗氧化、耐高压等优良性能，故被广泛运用于输水、输蚀、抗氧化、耐高压等优良性能，故被广泛运用于输水、输 气及其他液体的输送。气及其他液体的输送。 v 球墨铸铁管均采用

16、柔性接口。球墨铸铁管均采用柔性接口。 v 球墨铸铁管外壁采用喷涂沥青或喷锌防腐，内壁衬水泥砂浆球墨铸铁管外壁采用喷涂沥青或喷锌防腐，内壁衬水泥砂浆 防腐。防腐。 v 由于球墨铸铁管性能好，且施工方便，不需要再现场进行焊由于球墨铸铁管性能好，且施工方便，不需要再现场进行焊 接及防腐操作，加上产量及口径的增加、管配件的配套供应接及防腐操作，加上产量及口径的增加、管配件的配套供应 等，已在国内得到广泛应用。等，已在国内得到广泛应用。 16 1.2.5 自应力混凝土管（自应力混凝土管（SPCP） v自应力混凝土管采用离心工艺制造，系利用膨胀水泥的化自应力混凝土管采用离心工艺制造，系利用膨胀水泥的化 学

17、作用使混凝土在固化阶段产生的膨胀作用来张拉环向和学作用使混凝土在固化阶段产生的膨胀作用来张拉环向和 纵向钢丝，使管体混凝土在环向和纵向处于受压状态。纵向钢丝，使管体混凝土在环向和纵向处于受压状态。 v由于自应力混凝土管中钢丝的张拉是靠水泥膨胀产生的，由于自应力混凝土管中钢丝的张拉是靠水泥膨胀产生的， 管壁产生的预压应力值的大小与制造模具、水泥性能、管管壁产生的预压应力值的大小与制造模具、水泥性能、管 材的干湿度变化因素有关，不能制定标准值，主要根据管材的干湿度变化因素有关，不能制定标准值，主要根据管 材试验压力规定。可在覆土不大于材试验压力规定。可在覆土不大于2.0m的埋地给水管道上的埋地给水

18、管道上 应用。应用。 v该管道由于目前尚未制定相应的结构设计规范，因此不宜该管道由于目前尚未制定相应的结构设计规范，因此不宜 用于设计内压大于用于设计内压大于0.8Mpa、覆土大于、覆土大于2.0m、口径大于、口径大于 DN300的给水管道工程。的给水管道工程。 17 1.2.6 预应力混凝土管（预应力混凝土管（PCP） v 预应力混凝土管有震动挤压（一阶段）工艺制造和管芯缠丝预应力混凝土管有震动挤压（一阶段）工艺制造和管芯缠丝 （三阶段）工艺制造两种。设计中应尽量选用管芯缠丝（三（三阶段）工艺制造两种。设计中应尽量选用管芯缠丝（三 阶段）工艺管。阶段）工艺管。 v 预应力混凝土输水管（震动挤

19、压工艺）预应力混凝土输水管（震动挤压工艺）（GB5695 85）中管径规格自）中管径规格自DN400DN2000；预应力混凝土输水预应力混凝土输水 管（管芯缠丝工艺）管（管芯缠丝工艺）（GB569685）中管径的规格自）中管径的规格自 DN400DN3000。两种。两种PCP管的静水压力均为管的静水压力均为0.4、0.6、 0.8、1.0、1.2Mpa五个等级，管长为五个等级，管长为5m。 v PCP管均为承插式胶圈柔性接头，可敷设在未扰动的土基上，管均为承插式胶圈柔性接头，可敷设在未扰动的土基上， 施工方便。施工方便。PCP管管材价格低廉，自上世纪管管材价格低廉，自上世纪60年代以来，为年代

20、以来，为 较多城镇给水所采用。较多城镇给水所采用。 v PCP管若在软土地基上敷设，需做好管道基础，否则易引起管若在软土地基上敷设，需做好管道基础，否则易引起 管道不均匀沉降，造成管道严重漏水或停水事故。管道不均匀沉降，造成管道严重漏水或停水事故。 18 1.2.7 管材的选择管材的选择 v配水管材应满足卫生、受力、耐久等基配水管材应满足卫生、受力、耐久等基 本要求，尽可能选用节能、耐腐蚀、价本要求，尽可能选用节能、耐腐蚀、价 廉和施工简便的管材。廉和施工简便的管材。 v供水管材及其规格，应根据设计内径、供水管材及其规格，应根据设计内径、 设计内水压力、敷设方式、外部荷载、设计内水压力、敷设方

21、式、外部荷载、 地形、地质、施工和材料供应等条件，地形、地质、施工和材料供应等条件， 通过结构计算和技术经济比较确定。通过结构计算和技术经济比较确定。 19 1.2.7 管材的选择管材的选择 v 供水管材及其规格，还应符合以下要求：供水管材及其规格，还应符合以下要求： 应符合卫生学要求，不污染水质，应有卫生检验合格证。应符合卫生学要求，不污染水质，应有卫生检验合格证。 地埋管道，应优先考虑选用给水塑料管，通过技术经济比较确定。地埋管道，应优先考虑选用给水塑料管，通过技术经济比较确定。 明设管道，应选用金属管或混凝土管，不应选用塑料管。明设管道，应选用金属管或混凝土管，不应选用塑料管。 选用选用

22、PE或或PVC给水塑料管时，给水塑料管时，PE管应符合管应符合给水用聚乙烯（给水用聚乙烯（PE） 管材管材（GB/T13663）的要求，）的要求，PVC管应符合管应符合给水用硬聚氯乙稀给水用硬聚氯乙稀 （PVCU）管材）管材（GB/T1002.1）的要求。）的要求。 采用钢管时，应进行内外防腐处理，内防腐不得采用有毒材料；壁采用钢管时，应进行内外防腐处理，内防腐不得采用有毒材料；壁 厚应根据计算需要的壁厚另加不小于厚应根据计算需要的壁厚另加不小于2mm的腐蚀厚度。的腐蚀厚度。 选择管材时，应从节约资源和加强环境保护出发，尽可能选用技术选择管材时，应从节约资源和加强环境保护出发，尽可能选用技术

23、成熟，抗腐蚀性能强、节能、价格低廉（适宜）的非金属管材。成熟，抗腐蚀性能强、节能、价格低廉（适宜）的非金属管材。 20 1.3 管网水力计算正确、管径合适管网水力计算正确、管径合适 v配水管网设计流量配水管网设计流量 v人均综合用水当量人均综合用水当量 v节点出流量节点出流量 v管段设计流量管段设计流量 v管道内径的计算管道内径的计算 v管道水头损失计算管道水头损失计算 v管网水力计算图的标注管网水力计算图的标注 v管网水力计算正确合理管网水力计算正确合理 v树枝状管网水力计算实例树枝状管网水力计算实例 21 1.3.1 配水管网设计流量配水管网设计流量 v配水管网设计，要满足最高日最高时用户

24、的需求，当配水配水管网设计，要满足最高日最高时用户的需求，当配水 管网中，无网中或对置调节构筑物（水塔或高位水池）时，管网中，无网中或对置调节构筑物（水塔或高位水池）时， 配水管网设计流量（配水管网设计流量（Q配 配），为最高日最高时用水量 ），为最高日最高时用水量 。 22 1.3.2 人均综合用水当量人均综合用水当量 v配水管网中各管段的设计流量，一般教科书与配水管网中各管段的设计流量，一般教科书与 设计手册中，以单位管长比流量或单位面积比设计手册中，以单位管长比流量或单位面积比 流量计算，与实际情况均有出入。相比之下，流量计算，与实际情况均有出入。相比之下， 村镇供水用户明确，积多年实践

25、，提出了人均村镇供水用户明确，积多年实践，提出了人均 综合用水当量计算法，即：综合用水当量计算法，即： 23 1.3.3 节点出流量节点出流量 v 绘制管网水力计算图时，在折点、用水点绘制管网水力计算图时，在折点、用水点 或集中出流点，画小圆圈并编号即为节点。或集中出流点，画小圆圈并编号即为节点。 配水管网中，所有节点出流量之和，应等配水管网中，所有节点出流量之和，应等 于最高日最高时用水量。于最高日最高时用水量。 v 每个节点的出流量，包括综合用水出流量每个节点的出流量，包括综合用水出流量 和集中出流量，综合用水出流量，以人均和集中出流量，综合用水出流量，以人均 综合用水当量乘以由该节点供水

26、的设计人综合用水当量乘以由该节点供水的设计人 口数计算；集中出流量为用水大户的最高口数计算；集中出流量为用水大户的最高 时用水量。时用水量。 24 1.3.4 管段设计流量管段设计流量 v树枝状管网的管段设计流量，等于该管树枝状管网的管段设计流量，等于该管 段下游各管段所有出流量之和。段下游各管段所有出流量之和。 v环状管网的管段设计流量，在满足各节环状管网的管段设计流量，在满足各节 点出流量的前提下，通过管网平差计算点出流量的前提下，通过管网平差计算 确定。确定。 25 1.3.5 管道内径的计算管道内径的计算 经济流速可根据选用管材单价，当地敷管单价及动力经济流速可根据选用管材单价，当地敷

27、管单价及动力 价格（电费）计算确定。管径大时，经济流速大；管价格（电费）计算确定。管径大时，经济流速大；管 径小时，经济流速小。径小时，经济流速小。 v 设置消火栓的管道，其内径不应小于设置消火栓的管道，其内径不应小于100mm。 26 1.3.6 管道水头损失计算管道水头损失计算 v 管道水头损失计算，应包括沿程水头损管道水头损失计算，应包括沿程水头损 失和局部水头损失；失和局部水头损失； v 配水管网的局部水头损失，可按其沿程配水管网的局部水头损失，可按其沿程 水头损失的水头损失的510计算。计算。 v 环状管网水力计算时，水头损失闭合差环状管网水力计算时，水头损失闭合差 绝对值，小环应小

28、于绝对值，小环应小于0.5m，大环应小于，大环应小于 1.0m。 27 1.3.7 管网水力计算图的标注管网水力计算图的标注 28 1.3.8 管网水力计算正确合理管网水力计算正确合理 v 流入节点的流量，应等于从该节点流出的流量；流入节点的流量，应等于从该节点流出的流量； v 上游节点水压线标高，减去该管段水头损失，等于下游节上游节点水压线标高，减去该管段水头损失，等于下游节 点水压线标高；点水压线标高； v 每个节点的水压线标高，减去该节点地面标高，等于该处每个节点的水压线标高，减去该节点地面标高，等于该处 自由水头；自由水头； v 配水管网中，最不利点的自由水头，单层建筑为配水管网中，最

29、不利点的自由水头，单层建筑为510m， 二层建筑物为二层建筑物为1012m，二层以上每增加一层增加，二层以上每增加一层增加3.5 4.0m。视设计范围内用户实际情况或规划要求而定。视设计范围内用户实际情况或规划要求而定。 v 用户水龙头的最大静水头不宜超过用户水龙头的最大静水头不宜超过40m，否则需要采取减，否则需要采取减 压措施。压措施。 29 1.3.9 树枝状管网水力计算实例树枝状管网水力计算实例 v 实例：某村实例：某村200户，户，800人，每户饲养奶牛人，每户饲养奶牛1头、羊头、羊20只，只， 有一座小学，共有学生有一座小学，共有学生400人。计算供水规模，进行管网水人。计算供水规

30、模，进行管网水 力计算，确定管径和水泵扬程。力计算，确定管径和水泵扬程。 v 1、供水规模、供水规模 30 1.3.9 树枝状管网水力计算实例树枝状管网水力计算实例 31 32 33 图图 例例 34 1.3.9 树枝状管网水力计算实例树枝状管网水力计算实例 v 8、查表确定管径（、查表确定管径（D）和水头损失）和水头损失 v 为便于计算，可以借助不同材质的管道水力计算表，为便于计算，可以借助不同材质的管道水力计算表， 按照设计流量、经济流速，查定管径和水头损失，按照设计流量、经济流速，查定管径和水头损失， 表中表中 i仅为仅为1000m管道的沿程水头损失，管道的沿程水头损失， （1.051.

31、0）即为总水头损失。如所查设计流量介）即为总水头损失。如所查设计流量介 于表中二个流量值之间，可用内插法计算水头损失。于表中二个流量值之间，可用内插法计算水头损失。 v 本实例，拟选用本实例，拟选用UPVC管材，可按管材，可按“埋地硬聚氯乙埋地硬聚氯乙 烯给水管道工程技术规程烯给水管道工程技术规程”（CEOS17：2000） 中的水力坡降表查定。中的水力坡降表查定。 35 1.3.9 树枝状管网水力计算实例树枝状管网水力计算实例 v 例例1：节点：节点节点节点 Q=0.336L/s0.34L/s 查表：查表：Q=0.34L/s，V=0.55m/s， dn=32mm,1000i=18.4m 该管

32、段该管段L=300m，则，则h1.118.40.3=6.07 将将dn、h标注在示意图上。标注在示意图上。 36 1.3.9 树枝状管网水力计算实例树枝状管网水力计算实例 v例例2：节点：节点节点节点 Q=0.588L/s，在表中，在表中0.54和和 0.67之间需用内插法计算之间需用内插法计算V和和1000i (0.67-0.54)/(20.53-12.57)=(0.588-0.54)/x， 解得：解得：x=(7.960.048)/0.13=2.94，dn40mm， 1000i=2.94+12.57=15.51m； v的计算也用内插法：的计算也用内插法： （0.67-0.54）/(0.65-

33、0.53)=(0.588-0.54)/x 解得：解得：x=(0.120.048)/0.13=0.04 dn=40mm，v=0.04+0.53=0.57m/s 该管段该管段L=350m，则，则h=1.115.50.35=5.97 将将dnh标注在示意图上。标注在示意图上。 37 1.3.9 树枝状管网水力计算实例树枝状管网水力计算实例 38 39 1.3.9 树枝状管网水力计算实例树枝状管网水力计算实例 v 9、确定各节点地面高程、确定各节点地面高程 v 根据地形图或实际测量结果，确定各节点地根据地形图或实际测量结果，确定各节点地 面高程，标注在示意图上，如节点面高程，标注在示意图上，如节点为为

34、 810.00，节点，节点为为808.5。 v 10、确定最不利点的自由水头、确定最不利点的自由水头 v 由于供水范围内地势较平坦，故将距水厂最由于供水范围内地势较平坦，故将距水厂最 远的节点远的节点，定为最不利点，自由水头为，定为最不利点，自由水头为 10m标在示意图上。标在示意图上。 40 1.3.9 树枝状管网水力计算实例树枝状管网水力计算实例 v 11、确定各节点的水压线标高、确定各节点的水压线标高 v 首先确定最不利点的水压线标高，即自由水头加地面高程，首先确定最不利点的水压线标高，即自由水头加地面高程， 然后下游节点向上游节点推算，以下游节点水压线标高，然后下游节点向上游节点推算，

35、以下游节点水压线标高， 加上管段的总水头损失，即为上游节点水压线标高，依此加上管段的总水头损失，即为上游节点水压线标高，依此 类推。类推。 v 如节点如节点水压线标高为水压线标高为10+810.00=820.00(m)，节点，节点水水 压线标高为：压线标高为： 820.00+6.07=826.07(m)，标注在示意图上。，标注在示意图上。 v 节点节点 水压线标高为水压线标高为839.77(m)，地面标高为，地面标高为811.00(m)， 要求供水压力不低于要求供水压力不低于 839.77-811.00=28.77(m)。可据此选。可据此选 泵或确定高位水池、水塔的最低水位。泵或确定高位水池、

36、水塔的最低水位。 41 42 2 关于调节构筑物设计应注意的问题关于调节构筑物设计应注意的问题 v 水厂的取水构筑物和净水厂规模一般是按最水厂的取水构筑物和净水厂规模一般是按最 高日平均时或最高日工作时设计的。高日平均时或最高日工作时设计的。 v 配水设施则需满足供水区的逐时用水量变化，配水设施则需满足供水区的逐时用水量变化， 为此需设置水量调节构筑物，以平衡两者的为此需设置水量调节构筑物，以平衡两者的 负荷变化。负荷变化。 v 尤其是农村水厂，规模较小，且考虑到管理尤其是农村水厂，规模较小，且考虑到管理 与停电等因素，某些水厂或泵采用间歇运行与停电等因素，某些水厂或泵采用间歇运行 方式，因此

37、更有必要设置水量调节构筑物。方式，因此更有必要设置水量调节构筑物。 43 2 关于调节构筑物设计应注意的问题关于调节构筑物设计应注意的问题 v 常用调节构筑物种类、设置方式和适用条件常用调节构筑物种类、设置方式和适用条件 v 调节构筑物位置应选择合理调节构筑物位置应选择合理 v 调节构筑物的容积计算正确调节构筑物的容积计算正确 v 水塔底板高度、高位水池最低水位计算正确水塔底板高度、高位水池最低水位计算正确 v 调节构筑物设计，应符合的规定调节构筑物设计，应符合的规定 v 合理使用标准图，提高效率，保证质量合理使用标准图，提高效率，保证质量 44 2.1 调节构筑物种类、设置方式和适用条件调节

38、构筑物种类、设置方式和适用条件 v 农村水厂最常用的调节构筑物有清水池、农村水厂最常用的调节构筑物有清水池、 高位水池、水塔、气压水罐。高位水池、水塔、气压水罐。 v 调节构筑物的设置方式对配水管网的造价调节构筑物的设置方式对配水管网的造价 以及经常电费均有较大影响，故设计时应以及经常电费均有较大影响，故设计时应 根据具体条件作多方案比较后确定。根据具体条件作多方案比较后确定。 v 调节构筑物可以设在水厂内，也可设在厂调节构筑物可以设在水厂内，也可设在厂 外；可以采用高位的布置形式（水塔或高外；可以采用高位的布置形式（水塔或高 位水池），也可采用低位的布置形式（清位水池），也可采用低位的布置形

39、式（清 水池和气压水罐）。水池和气压水罐）。 45 2.1 调节构筑物种类、设置方式和适用条件调节构筑物种类、设置方式和适用条件 46 2.2 调节构筑物位置应选择合理调节构筑物位置应选择合理 v 调节构筑物的型式和位置，应按照功能和适用条件，调节构筑物的型式和位置，应按照功能和适用条件， 根据以下要求，通过技术经济比较确定：根据以下要求，通过技术经济比较确定： 清水池应设在滤池（或净水器）的下游或多水源井的清水池应设在滤池（或净水器）的下游或多水源井的 汇流处。汇流处。 有适宜高地的水厂，应选择高位水池。有适宜高地的水厂，应选择高位水池。 地势平坦的小型水厂，可选择水塔。地势平坦的小型水厂，

40、可选择水塔。 联片集中供水工程需分压供水时，可分设调节构筑物，联片集中供水工程需分压供水时，可分设调节构筑物， 并与加压泵站前池或减压池相结合。并与加压泵站前池或减压池相结合。 调节构筑物应位于工程地质条件良好、环境卫生和便调节构筑物应位于工程地质条件良好、环境卫生和便 于管理的地段。于管理的地段。 47 2.3 调节构筑物的容积计算正确调节构筑物的容积计算正确 v调节构筑物的有效容积，应保证满足其功能要求，调节构筑物的有效容积，应保证满足其功能要求， 且不易过大，否则不仅会增加工程投资，而且会且不易过大，否则不仅会增加工程投资，而且会 由于水在池中停留时间过长，而影响水质。由于水在池中停留时

41、间过长，而影响水质。 清水池清水池有效容积有效容积 ：调节容积：调节容积 水厂自用水量水厂自用水量 安全贮量安全贮量 消防贮量；消防贮量； 水塔水塔有效容积有效容积 ：调节容积：调节容积 滤池冲洗用水滤池冲洗用水 消防贮量消防贮量 高位水池高位水池有效容积有效容积 ：高位水池的功能与水塔：高位水池的功能与水塔 相同，其有效容积计算一般可按清水池计算相同，其有效容积计算一般可按清水池计算 方法进行。方法进行。 48 2.4 水塔底板高度、高位水池最低水位计算水塔底板高度、高位水池最低水位计算 v水塔水柜内的水深一般按水塔水柜内的水深一般按1.54.0m考虑。考虑。 v高位水池的高度计算与水塔相同

42、。池内水深一般高位水池的高度计算与水塔相同。池内水深一般 为为2.54.0m。其他要求可参照清水池和水塔有。其他要求可参照清水池和水塔有 关规定。关规定。 49 2.4 水塔底板高度、高位水池最低水位计算水塔底板高度、高位水池最低水位计算 v 水塔与高位水池均应安装避雷设施。水塔与高位水池均应安装避雷设施。 v 水塔高位水池防雷通常按第三类构筑物考虑：水塔高位水池防雷通常按第三类构筑物考虑： 接闪器可利用水塔顶层钢筋及周围铁栏栅。当无栅栏时，接闪器可利用水塔顶层钢筋及周围铁栏栅。当无栅栏时， 可作一圈避雷带，并与塔顶钢筋焊接。塔顶中心高出部可作一圈避雷带，并与塔顶钢筋焊接。塔顶中心高出部 分可装置一支避雷短针。分可装置一支避雷短针。 引下线可利用其钢筋网，并将内设钢梯作整体电气联结，引下线可利用其钢筋网，并将内设钢梯作整体电气联结， 在其首末两端与接地引下线焊接。在其首末两端与接地引下线焊接。 接地装置的冲击接地电阻不大于接地装置的冲击接地电阻不大于5，应尽量利用水塔，应尽量利用水塔 钢筋混凝土基础、金属管道等自然接地体；若接地电阻钢筋混凝土基础、金属管道等自然接地体；若接地电阻 符合要求时，也可不另设人工接地体。符合要求时，也可不另设人工接地体。 50 2.5 调节构筑物设计规定调节构筑物设计规定 v 高位水池和水塔的最低运行水位，应满足最不利用高