彭老师给水工程第2讲132p

1、1.3.3.给的水压关系一、基本概念直供最小服务水头二、水泵扬程的确定：Z：几何高差Hc：用水点的服务水头（自由水压å h：从起端到末端的总水头损失博客H P= H 进口 - H出口H p= DZ + H c + Sh： 1层 10mHc=4（n+1)n2“自由水压” 用户在用水接管地点的地面上测出的测压管水柱高度， 也称用水点的服务水头；“总水头” 从基准水平面算起，量测的测压管水柱高度；总水头=位置水头+水头+速度水头1.一泵站的扬程2. 无塔二泵站扬程上海彭培训博客4. 对置水塔二泵站扬程3. 网前水塔二泵站扬程：点为水塔网前水塔水泵扬程：最高用水时：点在分界线上，二泵站供水到

2、二泵站扬程的计算方法同无塔最大转输时：点+ H0 + hn + hC + hSH；废弃网前水塔后水泵扬程：水塔是点，二泵站供水到水塔'+ h + h+ h''H二泵站扬程类似于网前水塔计算nCS上海彭培训博客5. 无塔二泵站在消防时：起点最低水位：清水池或吸水井最低水位终点最高水位：着火点最小服务水头不小于10m水量：Qh+Q消防进行消防校核。水头损失：通过消防流量时的水头损失。点（着火点）：原点，或大用户水泵扬程：上海彭培训博客Hp ' = DZc +10 + å h'三、水塔的设置一般大城市不设水塔，因大城市用水量大、相对均匀，且水塔高度一

3、旦确定，不利于给水今后的发展。在中小城市和工业企业，用水量不均匀时，可考虑设置，可以缩短水泵的工作时间，又可以保证恒定的水压供水区域较大，距离净水厂较远，有合适的位置和适宜的地形，可考虑在水厂外建水池、水塔或调节水池泵站。其总（调节，误）容积应根据用水区域供需情况及消防储备水量等确定（规7.5.2）上海彭培训博客 泵站水压=水泵扬程+吸水井最低水位标高 水塔高度水塔最低自由水压 水塔的最低水位标高（总水压）=水塔高度+水塔处地面标高 水塔的水位标高（总水压）=水塔高度+水塔处地面标高+水塔内水深2.1和输水管渠的布置和输水管渠的布置2.11.布置形式2.布置要求： 按照城市平面图布置，考虑分期

4、建设，留有发展余地 必须保证供水安全可靠，事故时，断水范围应最小 管线遍布给水区，保证水量和水压； 力求最短管线，以降低博客造价和供水能量费用。上海彭培训枝状环状特点投资省，安全性较差，水质易变坏，水锤影响大；投资高，增加供水的可靠性， 减轻水锤危害适用小城市、工矿企业、城市边远，初建大中城市、供水可靠性要求高的工矿企业3.定线n 定线范围：干管及连接管，不包括从干管到用户的分配的进水管。接到用户n 影响因素：城市平面布置，供水区域的地形，水源和调节水池位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流、铁路、桥梁的位置等。4. 工业企业定线l 形式：生产+生活：可合建或分建消防：可单设，也可由生活或生

5、产给水l 布置形式：生活：不供消防，树状；供消防，环状生产：环状、树状、双管相结合。供给消防用水。l 定线范围：全部，定线位置较明确，管线较复杂，综合上海彭培训博客2.1.2 输水管渠1. 特点：距离长，与河流、高地、交通路线等的交叉较多。2. 基本要求1） 原则：2） 设计水量3） 输水干管数 不宜少于两条，每隔一定距离设连接管。干连通管管径及连通管根数，按事故时 70%确定，当负有消防给水任务时，还应包括消防水量。 安全贮水池（其他安全供水措施）+一条输水干管。4）不出现负压，输水管线宜埋设在水力坡降线以下。5）排气阀6）输水管、渠原水输送：管道或暗渠（隧洞）；明渠+可靠的防污染和水量流失

6、措施。清水输送：7）形式：用管道。、重力，两者并用，通过技术比较后选定8）管道过河：可或河底穿越。9）长距离输水：距离超过10km博客上海彭培训（2010-pm-3）下列关于原水输水管道设计的要求中，错误的是哪一项？（A）必须采（B）尽量沿现有或管或多管输水道路敷设（C）埋设在测压管水头线以下 （D）长距离输水应检测流量（2009-pm-2）在正常情况下采用环状配水项优点？较枝状供水具有哪（A）降低漏渗率（B）降低水锤破坏影响（D）增加供水范围（C）降低泵房扬程（2009-pm-42）以下关于输配水管线布置原则的叙述中哪几项是错误的？（A） 为确保安全，当水源地有安全贮水池时，输水管可采用一根

7、（B） 生活饮用水管道严禁在毒物污染及腐蚀性地段穿越（C） 原水输送必须采用管道或暗渠（隧洞），不得采用明渠（D）间断供水的配水可采用枝状，但应考虑今后连成环状的可能上海彭培训博客2.2水力计算的目标和方法水力计算基础2.2.11.城市给水按照最高日最高时供水量计算，据此求出所有管段的直径水头损失、水泵扬程和水塔高度，并按下列3种工况进行校核：（1）发生消防时的流量和消防水压的要求；（2）最大转输时的流量和水压的要求；（3）最不利管段发生故障时的事故用水量和设计水压要求；注：对新设计的，定线和计算只限于干管，而不是全部管线；简化必须在保证计算结果接近实际情况的前提下对管线进行简化；2.计算步骤

8、：上海彭培训博客2.2.2 管段计算流量1. 沿线流量n 比流量：假定用水量均匀分布在全部干管上，由此算出干管管线长度的流量；（比流量与大用户流量无关，与沿线无配水的管线无关）Q：设计水量；q：大用户集中供水量总和；l：干管总长度； 管线不配水，管段有效长度为0 管线单侧配水，有效长度=0.5×管段长度 管线双侧配水，有效长度=管段长度n 沿线流量：供给该管段两侧用户所需要的流量为沿线流量上海彭培训博客2.节点流量 集中用水量：大用户用水量直接作为节点流量 分散用水量：流量、沿线流量折算为节点流量Ø 概念：沿线流量只有概念上的意义，在水力计算 量按适当比例分配到两端节点，成

9、为节点流量。Ø 折算原理：求出一个沿线不变的折算流量q，使它产生的水损 等于实际沿线变化流量qx产生的水损；将沿线流-折算系数，把沿线变化的流量折算成在管段两端节点流出的流量；上海彭培训博客（g +1）n+1 - gn+1Ø 折算系数： a =- gn，n +1a =1 = 0.578 » 0.53任意节点流量为：Ø 计算：即：任一节点的节点流量等于与该节点相连接各管段的沿线流量 总和的一半，再加上集中流量；（2010年上午第42题）工程设计中，为便于计算，通常采用折算系数a=0.5将管段沿线流量折算为管段两端节点流量，但实际上该折这算系数是一个近似值，

10、下 列叙述正确的是哪几项？(A)靠近水厂出水管道的管段的折算系数大于0.5(B)靠近末端的管段的折算系数大于0.5(C)越靠近水厂出水管的管段的折算系数越接近于0.5(D)越靠近末端的管段的折算系数越接近于0.5（2010年下午第42题）在计算城市配水的比流量扣除的因素是哪几项？(A)穿越无(B)穿越无居民居住的管线长度(C)无集中流物物区的管线长度量流出的管线长度(D)大用户的集中用水量上海彭培训博客3.管段（计算）流量1） 枝状网枝状的管段流量具有唯一性。2） 环状n 节点连续性方程（质量守恒）环状网流量分配同时考虑性和可靠性；性：是指流量分配后确定的管径，应在一定年限内的建造费用和用之和

11、为最小；可靠性：是指能向用户不间断地供水，水量、水质和水压；上海彭培训博客3） 环状网流量分配步骤（P34）n 环状网流量分配的步骤初步拟定各管段的水流方向由连续性方程，在平行干管中尽量平均分配流量；考虑连接管中分配较少的流量；和点；安全可靠性和性；n 多水源的流量分配由每一水源的供水量，定出大致的供水范围；确定供水分界线；由各水源开始沿主流方向分配水量（分界线上的节点是由几个水源同时供给的。）；环状网流量分配后即可得出各管段的计算流量，由此确定管径；上海彭培训博客2.2.3管径计算1.计算依据n q：管段计算流量n V：技术综合考虑从技术上考虑： 水流的最大速度应不超过2.53.0米/秒（防

12、水锤）， 最小速度不得小于0.6米/秒（防止沉积）；2.流速与管径l 概念 ：一定年限内造价和用之和为最小的流速，称为流速。以此来确定的管径为管径。上海彭培训博客管径 （mm）平均流速 （m/s）D=100400 D4000.60.90.91.4l 在投资偿还期t年内的总费用年折算费用l年折算费用与管径的关系年折算费用与流速的关系（2009年上午第3题）在管径选择中，进行管径计算的目的是下列何项？（A）使一次投资的管道造价最低 （B）使年折算费用最低（C）使投资偿还期内电费最低（D）使管道造价与年用之和最低（2008年下午第43题）在选择管道管径时，以下说法哪些是错误的？（A） 电费越贵，（B

13、） 管道造价越贵，管径越小管径越小（C） 投资偿还期越长，（D） 管道大修费率越高，管径越小管径越小电费影响大，希望降低电费降低水损-降低流速-增大管径 管道造价越贵-希望减小造价减小管径增大流速上海彭培训博客2.2.4水头损失计算h = h沿程 + h局部n 总水头损失n 局部损失：n 沿程损失：1.管h = il = alq2= sq22.混凝土管渠及采用水泥砂浆内衬的金属管道3.-，适用所有管道（输配水平差）上海彭培训博客h = alq2 = sq2水头损失计算公式小结：h = alqn= sqn= i × lh = alq1.852= sq1.852上海彭培训博客适用水头损失

14、公式n管2h = l vd 2g2混凝土管或砂浆内衬金属管（输水管）v 264i =q2C 2 R 2C 2d 52混凝土管或砂浆内衬金属管（n=0.013,0.014）q2i = kd 5.33各种管材（输配水管、配水平差计算）10.67q1.852i =C 1.8524.87h公式1.852（2007-Pm-02）某输水工程采用重力输水将原水输送到自来水厂的配水井， 已有一根输水管线总长12km，其中DN1000的管线长7km，DN900的管线长5 km，输水能力为10万m3/d，扩建工程另行敷设输水管线一根，长14km，管 径DN1000。当扩建工程建成后，在相同进水水位时，输水总能力可

15、达多少？(注：流量以m3s，DN1000比阻=0.00148，DN900比阻=0.0026)(A) 20.6万m3/d (B)21.3万m3/d (C)21.5万m3/d (D)21.9万m3/d【解】：（1）设新建管道输水能力为q，由公式h = a Lq2= a Lq221可得：1ö2ö2ææ1000001000000.00148 ´ 7000 ´ç 24 ´ 3600 ÷ + 0.0026 ´ 5000 ´ç 24 ´ 3600 ÷è

16、8;èøö2= 0.00148÷øq =0.5 + 0.627 ´100000 = 106160m3 / d1万0.6m3/ d（2）即输水总能力为10+10.6=20.6万m³/d为【A】正确博客上海彭培训2.3.1Ø 枝状枝状水力计算= 0 ，推断管段流量的计算较简单，通过节点流量平衡条件ij可以从二泵站起顺水流方向推算也可以从点起向二泵方向推算枝状Ø只有唯一的流量分配；点：中水压的点，只要该点的可以达到最小服务水头的要求，整个就存在低水压区。Ø 可能的点： 地形最高的点， 最远的点， 出流

17、量最大的点，上海彭培训博客例题1：u 某城市最高日最高时用水量Qh= 93.75L/su 要求最小服务水头15.7m, 地形平坦，地面标高均为5.00mu 节点4接工厂，400m3/d，两班制，均匀用水u 选用，按旧计算设计树状网，求水塔高度和泵站扬程32水泵水塔650600300450014851. 设计用水量 Qh=93.75L/s其中，Q工厂 =400m3/d=6.94L/s672052.比流量总计算长度L：单侧配水的管段长度计一半，不配水的管不计长度比流量= 93.75 - 6.94 = 0.0358L / s × mq =åls3025 - 600上海彭培训博客3

18、. 沿线流量ql4. 节点流量上海彭培训博客节点编号节点流量qi00.5×10.745.3710.5×（10.74+5.37+16.11）16.1120.5 ×（5.37+8.95）7.1630.5 ×8.954.4840.5 ×（16.11+23.27+8.23）+6.9430.7450.5 ×（8.23+6.8）7.5260.5 ×（6.8+7.34） 集中流量7.0770.5 ×7.343.6780.5 ×23.2711.63合计93.75管段编号计算管长沿线流量ql0-1300管长X0.0358=

19、10.741-21505.372-32508.951-445016.114-865023.274-52308.235-61906.806-72057.34合计242586.814.487.163260.635.3788.3823.80+6.9411.6311.63水塔93.756000300145016.1146508水泵563.6720575. 确定点，干线水力计算点：平坦，选在离泵站最远的节点87.527.073.67点的管线为干线：管线0-1-4-8起点到上海彭培训博客6.干线上各支管接出点的水压标高 水压计算从点开始点满足最小服务水头;节点间水压差等于管段水头损失 服务水头=节点水压

20、- 地面标高 H - H =hiji-j博客 剩余水头=实际服务水头 - 最小服务水头 上海彭培训节点地面标高节点水压服务水头剩余水头05.0027.47+h0-122.476.7715.0026.80+h1-421.806.1045.0024.76+h4-819.764.0685.0020.7015.7007. 支线水压计算1）计算各支线最大的水力坡度：支线1-2-3为充分利用H1，可在满足点2、3最小服务水头的情况下选用最经 济的管径，如：1-2-3最大可利用的水头为：H1 H3=26.80-20.70=6.10m即i1-2-3max=6.10/400=0.01525或h1-2-3不能超过

21、6.10m2）参照最大水力坡度（或水头损失）选择管径。管线1-2,2-3若管径均选100、100，则水头损失6.75+2.116.71m若管径选150、100，则水头损失1.03+2.11=3.14m6.71m8. 水塔高度水泵扬程的计算水塔水柜底高于地面高度HtHc+Zc+hn-Zt15.70+5.00+(4.06+2.04+0.67+1.51)-5.0023.98m水泵扬程Hp Zt+Ht+H0-Z池+h5.00+23.98+3.00-4.30+2.5030.18m上海彭培训博客 步骤1：先确定哪些点可能为点（1）地形标高最高的点，（2）最远的点，（3）出流流量最大的点， 步骤2：对上述可能的点进行一 一计算，最终确定点所有管段的管径，均根据流速首先确定；然后，对所有节点进行比较，对起点提供水压