乡镇给排水工程课件

乡镇给排水工程主讲人：罗金耀武汉大学水利水电学院水利部农水司“11.5”“三大任务”：1、大型灌区续建配套与节水改造2、农村人畜饮水解困3、大型泵站更新改造第三章水质与用水量规划用水量规划的主要任务是为乡镇居民、企业、事业、商业、学校、乡镇管理等用水单位提供足够的水量，准确、合理地确定给水工程的规模，是供水系统的首要任务。

3.1水质标准与规定一、水质标准

水源水质要求生活饮用水水源水质标准生活饮用水标准

乡镇供水水质标准生活杂用水水质标准饮用天然矿泉水水质标准1、水源水质要求地表水环境质量标准，应符合GB3838的要求；

地下水作为供水出源时，应符合GB/T14848的要求。

注意：当水源水质不符合要求时，不宜作为供水水源。若限于条件需加以利用时，水源水质超标项目经自来水厂净化处理后，应达到本标准的要求。2、生活饮用水水源水质标准

生活饮用水水源水质标准，应符合CJ3020-93的要求。

3、生活饮用水标准

水质应符合国家标准（CJ/T206-2005

）

。标准中有几项重要的指标，如感官性状和一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标、放射性指标等。表3－1地表水环境质量标准（GB3838-2002,mg/L）返回地下水质量分类指标（一）地下水质量分类指标（二）地下水质量分类指标（三）返回表3－2生活饮用水水源水质标准（CJ3020-93）生活饮用水水源水质标准（CJ3020-93）返回下列列文文件件中中的的条条款款通通过过本本标标准准的的引引用用而而成成为为本本标标准准的的条条款款。。凡凡是是不不注注日日期期的的引引用用文文件件，，其其最最新新版版本本适适用用于于本本标标准准。。GB3838地表表水水环环境境质质量量标标准准GB5750生活活饮饮用用水水标标准准检检验验法法GB／T14848地下下水水质质量量标标准准CJ／T141城市市供供水水二二氧氧化化硅硅的的测测定定硅硅钼钼蓝蓝分分光光光光度度法法CJ／T142城市市供供水水锑锑的的测测定定CJ／T143城市市供供水水钠钠、、镁镁、、钙钙的的测测定定离离子子色色谱谱法法CJ／T144城市市供供水水有有机机磷磷农农药药的的测测定定气气相相色色谱谱法法CJ／T145城市市供供水水挥挥发发性性有有机机物物的的测测定定CJ／T146城市市供供水水酚酚类类化化合合物物的的测测定定液液相相色色谱谱法法CJ／T147城市市供供水水多多环环芳芳烃烃的的测测定定液液相相色色谱谱法法CJ／T148城市市供供水水粪粪性性链链球球菌菌的的测测定定CJ／T149城市市供供水水亚亚硫硫酸酸盐盐还还原原厌厌氧氧菌菌(梭状状芽芽胞胞杆杆菌菌)孢子子的的测测定定CJ／T150城市市供供水水致致突突变变物物的的测测定定鼠鼠伤伤寒寒沙沙门门氏氏菌菌／／哺哺乳乳动动物物微微粒粒体体酶酶试试验验城市市供供水水水水质质标标准准CJ／T206——2005序号项目限值1微生物学指标细菌总数≤80CFU／mL总大肠菌群每100mL水样中不得检出耐热大肠菌群每100mL水样中不得检出余氯(加氯消毒时测定)与水接触30min后出厂游离氯≥O.3mg／L或与水接触120min后出水总氯≥O.5mg／L臭和味无异臭异味，用户可接受浑浊度1NTU(特殊情况≤3NTU)①.肉眼可见物无氯化物250mg／L2物理学指标铝0.2mg／L铜1mg／L总硬度(以CaCO.计)450mg／L铁0.3mg／L锰0.1mg／LpH6.5～8.5硫酸盐250mg／L溶解性总固体1000mg／L锌1.0mg／L挥发酚(以苯酚计)0.002mg／L阴离子合成洗涤剂0.3mg／L耗氧量(CODMn,以02计)3mg／L(特殊情况≤5mg／L)①表3－3城市市供供水水水水质质标标准准CJ／T206——20053毒理学指标砷0.01mg／L镉0.003mg／L铬(六价)0.05mg／L氰化物0.05mg／L氟化物1.0mg／L铅0.01mg／L汞0.001mg／L硝酸盐(以N计)10mg／L(特殊情况≤20mg／L).硒0.01mg／L四氯化碳0.002mg／L三氯甲烷0.06mg／L敌敌畏(包括敌百虫)0.001mg／L林丹0.002mg／L滴滴涕0.001mg／L丙烯酰胺(使用聚丙烯酰胺时测定)0.0005mg／L亚氯酸盐(使用ClO2时测定)0.7mg／L溴酸盐(使用0。时测定)0.01mg／L甲醛(使用0。时测定)0.9mg／L4放射性指标总a放射性0.1Bq／L总p放射性1.0Bq／L注：①特殊情况为水源水质和净水技术限制等。②特殊情况指水源水质超过Ⅲ类即耗氧量>6mg／L.③特殊情况为水源限制,如采取下水等4、乡乡镇镇供供水水水水质质标标准准乡镇镇供供水水水水质质标标准准，应应符符合合CJ/T206-2005的要要求求。。乡镇镇供供水水水水质质监监测测，，主主要要对对水水质质进进行行常常规规和和非非常常规规项项目目的的检检验验，，包包括括微生生物物学学指指标标、、理理化化指指标标、、毒毒理理学学指指标标、、放放射射性性指指标标等等。。5、生生活活杂杂用用水水水水质质标标准准生活杂杂用水水主要要包括括厕所所冲洗洗、洗洗车、、街道道扫除除、道道路清清洗和和乡镇镇绿化化等，，根据据杂用用水的的不同同用途途，采采用不不同的的标准准值。。6、饮用用天然然矿泉泉水水水质标标准饮用天天然矿矿泉水水水质质标准准对水质质的要要求比比较严严格，，除要要符合合饮用用水的的基本本要求求外，，在矿矿物质质含量量、微微量元元素含含量等等也有有指标标。表3－6饮用天天然矿矿泉水水水质质标准准返回二、水水质检检验和和监测测水质的的检验验方法法应按按GB5750、CJ/T141～CJ/T150等标准准执行行；地表水水水源源水质质监测测，应应按GB3838有关规规定执执行；；地下水水水源源水质质监测测，应应按GB/T14848有关规规定执执行；；乡镇公公共集集中式式供水水企业业应建建立水水质检检验室室，配配备与与供水水规模模和水水质检检验项项目相相适应应的检检验人人员和和仪器器设备备，并并负责责检验验水源源水、、净化化构筑筑物出出水、、出厂厂水和和管网网水的的水质质，必必要时时应抽抽样检检验用用户受受水；；自建设设施供供水和和单独独供水水单位位应按按本标标准要要求做做水质质检验验。若若限于于条件件，也也可将将部分分项目目委托托具备备相应应资质质的监监测单单位检检验。。水质检检验项项目和和检验验频率率，，如下下表：：表3－7水质检检验项项目和和检验验频率率表3－7水质检检验项项目和和检验验频率率水质处处理的的例子子三、用用水量量规划划用水量量规划划的主主要任任务是是为乡乡镇居居民、、企业业、事事业、、商业业、学学校、、乡镇镇管理理等用用水单单位提提供足足够的的水量量，满满足生生活、、生产产、市市政、、消防防等的的用水水要求求，合合理确确定用用水量量，是是确定定供水水系统统及其其建筑筑物规规模的的依据据。3.2用水量量标准准1、居民民生活活用水水量标标准我国为为合理理利用用水资资源，，加强强城市市供水水管理理，促促进城城市居居民合合理用用水、、节约约用水水，保保障水水资源源的可可持续续利用用，科科学地地制定定居民民用水水价格格，制制定了了《城市居居民生生活用用水量量标准准》（GB/T50331-2002），见见表3－1。该标标准适适用于于确定定城市市居民民生活活用水水量指指标。。乡镇镇居民民生活活用水水量目目前还还没有有专门门的标标准，，在进进行乡乡镇供供水系系统设设计时时，可可参照照该标标准的的规定定，根根据所所处地地区的的类别别执行行。乡乡镇居居民生生活用用水量量指标标的确确定，，除应应执行行本标标准外外，尚尚应符符合国国家现现行有有关标标准的的规定定。表3－1城市居民生生活用水量量标准（GB/T50331-2002）地域分区日用水量(L/人·d)适用范围一80～135黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古二85～140北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、宁夏、甘肃三120～180上海、江苏、浙江、福建、江西、湖北、湖南、安徽四150～220广西、广东、海南五100～140重庆、四川、贵州、云南六75～125新疆、西藏、青海注：1．表中所列日用水量是满足人们日常生活基本需要的标准值。在核定城市居民用水量时，各地应在标准值区间内直接选定。2．城市居民生活用水考核不应以日作为考核周期，日用水量指标应作为月度考核周期计算水量指标的基础值。3．指标值中的上限值是根据气温变化和用水高峰月变化参数确定的，一个年度当中对居民用水可分段考核，利用区间值进行调整使用。上限值可作为一个年度当中最高月的指标值。4．家庭用水人口的计算，由各地根据本地实际情况自行制定的管理规则或办法。5．以本标准为指导，各地视本地情况可制定地方标准或管理办法组织实施。分区三年均值2000年均值A类均值B类均值C类均值总均值一区11010746104155101二区1131146698187117三区157154122152249174四区259260151227240206五区12212667112135105六区96106101158212146平均值14314592142196142表中调查的的A、B、C三类用水户户其定义为为：A类系指室内内有取水龙龙头，无卫卫生间等设设施的居民民用户；B类系指室内内有上下水水卫生设施施的普通单单元式住宅宅居民用户户；C类系指室内内有上下水水洗浴等设设施齐全的的高档住宅宅用户。表表中各列列数据反映映了不同用用水设施和和条件的三三种类型，，以及不同同时期、最最近一年整整体居民、、典型户居居民的用水水状况，具具有较强的的代表性，，既反映了了历史情况况又反映了了当前的实实际状况。。居民生活用用水人均日日用水量区区域分类统统计表典型城市居居民生活用用水量调查查表国别城市名居民生活用水量(L/人·d)资料年份中国台北1881997香港2131996日本东京1901998德国柏林1171999法兰克福1711999美国洛杉矶3081996费城3411996其他城市居居民生活用用水调查情情况

为使使标准值的的确定既能能符合居民民生活用水水的实际水水平，又能能清楚反映映与世界发发达国家水水平的关系系。在标准准编制过程程中，编制制组成员查查阅了许多多国内外有有关居民生生活用水的的资料。从从调查资料料情况看，，欧洲国家家用水水平平和我国的的现状情况况基本一致致；台北、、香港用水水消耗与多多数沿海和和南部经济济发达城市市水平相当当；美国多多数城市用用水消耗水水平比较高高，反映了了宽裕的用用水水平。。如几个国国家有代表表性的城市市用水状况况见下表。。2．工业、企企业（1）按万元产产值：根据据工业企业业的生产水水平确定，，一般按50～300m3/万元。工业业生产水平平低的取大大值，反之之取小值。。（2）按单位成成品：单位位成品用水水量需按产产品实际产产量和用水水量进行推推算。若用用此法计算算，需对同同等类型的的工业企业业进行实际际测算。不不同的生产产性质、工工艺水平、、设备性能能等，其用用水量具有有较大的差差异。（3）生产职工工用水量：：一般为25~35l/人·班，淋浴40~60l/人·1h，时变系数数2.5~3.0。工业企业业职工用水水量与冷、、热车间、、生产环境境有关，冷冷车间、生生产环境好好的取小值值，热车间间、环境差差的取大值值。3．公共建筑筑公共建筑主主要包括机机关、学校校、商店、、集市、旅旅馆、医院院、食堂、、餐馆、浴浴室等人群群聚集场所所，公共建建筑用水量量较为复杂杂，准确计计算十分困困难，一般般可参考表表3－2确定。序号建筑物名称单位(l/d)时变化系数1集体宿舍：有盥洗室有盥洗室和浴室/人/日/人/日50~7575~1002.52.52旅馆：有盥洗室有盥洗室和浴室有盥洗室和浴室并设有浴盆/人/日/人/日/人/日50~100100~120200~3002.5~2.02.02.03医院、休闲/人/日200~3002.04门诊部、卫生所/病人/次15~252.55公共浴室/人/次100~1502.56理发室/人/次10~252.57洗衣房/kg干衣40~601.5~1.08公共食堂：机关、企业、学校食堂/顾客/次15~252.0~1.59幼儿园、托儿所：有住宿无住宿/儿童/日/儿童/日50~10025～502.5~2.02.5~2.010办公楼/人/班10~252.5~2.011中小学校（无住宿）/生/日10~302.5~2.012高等学校（有住宿）/生/日100~1502.0~1.513影、剧院/观众/场10~202.5~2.014体育场：运动员观众/人/次/人/次5032.02.015游泳池：游泳池补充水运动员淋浴观众/日、容积/人/场/人/场15％6032.02.0表3－2公共建筑用用水量4．消防用水水

表3－3为城（乡））镇居住区区室外消防防用水量，，乡镇供水水的消防用用水量可参参考选用。。表3－3城（乡）镇镇居住区室室外消防用用水量人数（万人）<1.01.0~2.52.5~5.05.0~10.010~2020~30同一时间内火灾数（个）112222一次灭火用水量（l/s）

全部为一、二层建筑物10102025一、二层及以上建筑物1015253540555．市政用水水在城市或乡乡镇建设中中，很少全全面考虑市市政建设用用水量，准准确定量考考虑也比较较困难，乡乡镇供水可可按以下几几个方面考考虑：（1）市政建设设：应该考考虑市政建建设的发展展规模和速速度，比如如按每平方方公里或每每万人有多多少处建筑筑工地和市市政设施建建设场所。。建筑工地地的人员按按企业职工工生活用水水量计算，，施工用水水按实际用用水量进行行估算。（2）街道洒水水：根据气气候条件，，按主要道道路每天撒撒水1~2次，每次撒撒水1~1.5l/m2·次；（3）绿地：绿绿地、草皮皮等市政园园林场所，，可按1~2l/m2·d撒水；6．蓄、禽等等用水量标标准对于牲畜，，一般以大大牲畜每日日50l左右、小牲牲畜每日30l左右进行计计算；对于于集中圈养养的家禽，，可按3～5l/只·d考虑。3.2乡镇供水用用水量估算算1．经验预测测在没有任何何依据或参参考资料的的情况下，，可采用经经验预测方方法。根据据乡镇发展展情况，运运用经验进进行分析判判断，做出出乡镇供水水用水量估估计。此法法任意性较较大，可靠靠性较差。。2．统计分析析法若对过去去若干年年的乡镇镇用水量量变化具具有较详详细的统统计记载载，可分分析其用用水量变变化规律律，则可可以下式式进行估估算。Qn=Q0(1+Pn/100)n（3－1）式中，Pn—用水量的的多年平平均变化化率；Q0—基准年的的用水量量；Qn—n年后的估估计用水水量。3．分项预预估（1）按人口口递增率率、农村村人口城城（乡））镇化水水平进行行预估；；（2）按工业业、副业业增长率率进行预预估；（3）按市政政建设、、城（乡乡）镇化化远期规规划进行行预估。。预估递增增率可参参考3.2节的指标标选用。。4、用用水量详详细计算算具体规划划应计算算供水系系统最高高日、最最高时用用水量，，用于确确定系统统设计参参数。(1)用水量变变化1）日变化化系数全年内，，每日的的用水量量不尽相相同，因因生活、、气温影影响：kd＝年最高高日用水水量/年平均日日用水量量（1.1～2.0）。2）时变化化系数kh＝日最高高时用水水量/平均时用用水量（（1.3～2.5）。3）用水量量时变化化曲线此曲线为为日Q（%）～t（0-24h）关系，，它有助助于确定定系统供供水量变变化。(2)用水量计计算1）城市日日最高用用水量①居住住区a)按人口数数目（m3/d）(3-2)式中，N1——人数；q1——设计最高高日用水水标准l/人·d。b)按人口分分布密度度(m3/d)(3-3)式中，qi——某区域居居民最高高日用水水量定额额（m3/p·d）;Pi——居住区人人口密度度（p/ha）ωi——居住区面面积（ha）②公共共建筑（m3/d）式中，q2——表3－2；N2——用水单位位数量。。③工业业企业职职工生活活（m3/d）式中，n——班制（2～4）。职工生活活用水量量根据车车间性质质，一般般可取25～35/人/班。④工业业企业职职工淋浴浴（（m3/d）企企业业工作人人员用水水量，应应根据车车间卫生生特点确确定，一一般可采采用40～60l/人/班，延续续时间为为一小时时。⑤⑤工业业企业生生产用水水量同同时工作作各车间间用水量量之和。。

⑥市市政用用水量n6、n’6——洒水次数数；s6、q6——街道面积积及标准准；s’6、q’6——草地面积积及其标标准。街街道道洒水1-1.5l/m2··次；绿地地1-2l/m2··d⑦考虑虑不可预预见用水水量不可预见用水水量（包括管管网损失），，按城（乡））镇最高日用用水量的10～20%计。则城市最高日日用水量为：：Q=K(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)(m3/d)K——为未预见用水水量系数，1.1～1.2。2）城市最高日日平均时用水水量QC=Q/243）取水构筑物物水厂最高日日平均时用水水量∵水厂有自用用水，考虑5～10%，则Qp=(1.05-1.1)·Qc4）城市最高日日最高时用水水量Qmax=Kh·QCQmax－最高日最高高时用水量，，m3/h；Kh——时变系数一般绘制时变变化曲线，城城市Q1～Q6不一定同时存存在，不可简简单直接相加加。Qmax即为系统设计计依据。给水管网的布布置给水管网各管管段的流量计计算和管径的的确定给水管网水力力计算给水管网水泵泵扬程及水塔塔高度的设计计给水泵站的设设计给水管材及管管道附属构筑筑物第七章给水水管网的规划划设计一、给水管网网的布置根据给水管网网在整个给水水系统中的作作用，可将它它分为输水管和配水管网两部分。1、输水管一类是从水源源到水厂或从从水厂到配水水管网的管线线，因沿线一一般不接用户户管，主要起起传输水量的的作用；另一类是从配配水管网接到到个别大用水水户去的管线线，因沿线一一般也不接用用水管，所以以，此管线也也叫做输水管管。此管通常称为为主干管。对输水管选择择与布置应符符合以下要求求：A、应能保证供供水不间断，，尽量使线路最短，土石方工程量最小，工程造价低，施工维护方方便，少占或不占农田。B、管线走向，，有条件时最最好沿现有道道路或规划道道路敷设。C、输水管应尽尽量避免穿越河谷、重重要铁路、沼沼泽、工程地地质不良的地地段，以及洪洪水淹没的地地区。D、选择线路时时，应充分利用地形，优先考虑重重力流输水或或部分重力流流输水。E、输水管线的的条数（即单单线或双线）），应根据给给水系统的重重要性、输水水量大小、分分期建设的安安排等因素，，全面考虑确确定。F、当采用两条输水管线线时，为避免输输水管线因某某段损坏而使使输水量减少少过多，要求求在管线之间间设连通管相互联系，如如图所示：：G、在输水管线线的最高点上，一般应安安装排气阀，在输水管线线的低洼处，应设置泄水阀及泄水水管。2、配水管网配水管网就是是将输水管线送送来的水，配配给集镇用户户的管道系统统。根据不同的配配水作用，分分为三类：干管作用：输水至集镇各各用水地区，，或为沿线线用户供水管径：一般集镇，>100mm；大集镇，>200mm分配管（或称称配水管）作用：把干管输送来来的水，配给给接户管和消消火栓管径：小集镇75~100mm，中等集镇100~150mm，大集镇150~200mm接户管（或称称进户管）作用：从分配管接到到用户的管线线管径：用户用水的多多少而定3、配水管网的的布置形式根据集镇规划划、用户分布布以及用户对对用水的安全全可靠性的要要求程度等，，分成为树状网网和环状网网两种形形式。。树状网网管网布布置呈呈树状向供水水区延延伸，，管径径随用用水户户的减减少而而逐步步变小小。优点：：总长长度较较短，，构造造简单单，投投资较较省。。缺点：：当管管线某某处发发生漏漏水事事故需需停水水检修修时，，其后后续各各管线线均要要断水水，安安全可可靠性性差；；树树状网网的末末端管管线，，由于于用水水量的的减少少，管管内水水流减减缓，，用户户不用用水时时，甚甚至停停流，，致使使水质质容易易变坏坏。。适用性性：用用水安安全可可靠性性要求求不高高的小小城镇镇和小小型工工业企企业。环状网网管网布布置呈呈封闭环环状。。优点：：当任任意一一段管管线损损坏时时，可可用闸闸门将将它与与其余余管线线隔开开进行行检修修，而而不影影响其其余管管线的的供水水，因因而是是断水水的地地区便便大为为缩小小；；还可可大大大减轻轻因水水锤现现象所所产生生的危危害缺缺点：：由于于管线线总长长度大大大增增加，，故造造价明明显地地比树树状网网为高高。适适用性性：集集镇中中心地地区因此，给水水管网网的布布置既既要求求安全供供水，又要要贯彻彻节约的原则则。安安全供供水和和节约约投资资之间间难免免会产产生矛矛盾，，要安安全供供水必必须采采用环环状网网，而而要节节约投投资最最好采采用树树状网网。只只有既既考虑虑供水水的安安全，，又尽尽量以以最短短的线线路敷敷设管管道，，方能能使矛盾处处到统统一。所以以，在在布置置管网网时，，应考考虑分期建建设的可能能，即即先按按近期期规划划采用用树状状网，，然后后随着着用水水量的的增长长，再再逐步步增设设管线线构成成环状状网。。4、干管管布置置（定定线））原则则A、主要要方向向应按按供水主主要流流向延延伸，而供供水的的流向向则取取决于于最大用用水户户或水水塔等调节节构筑筑物的的位置置。B、通常常为了了保证证供水水可靠靠，按按照主主要流流向布布置几几种平行的的干管管，其间间并用用连通管管连接接，这些些管线线以最短的的距离离到达用用水量量大的的主要要用户户。C、干管管一般般按规划道道路布置，，尽量量避免免在高高级路路面或或重要要道路路下敷敷设。。管线线在道道路下下的平平面位位置和和高程程应符符合集集镇地地下管管线综综合设设计的的要求求。D、干管管应尽尽可能能布置置在高地，这样样可以以保证证用户户附近近配水水管中中有足够的的压力力和减低干干管内内压力力，以增增加管管道的的安全全。E、干管管的布布置应应考虑虑发展和和分期期建设设的要求求，并并留有有作地地。考虑以以上原原则，干管管通常常由一一系列列邻接的的环组组成，并且且较均均匀地地分布布在集集镇整整个供供水区区域。。水塔在在管网网起端端，干干管由由水塔塔开始始包围围整个个供水水区，，并用用三条条干管管将水水输送送至最最大与与最远远的用用户A与B两点点。。5、干干管管布布置置（（定定线线））示示例例ab当集集镇镇的的延延伸伸方方向向垂垂直直于于连连接接管管网网输输入入点点与与水水塔塔的的干干管管时时，，如如图图所所示示，，这这时时干干管管是是连连接接输输入入点点及及水水塔塔的的a系列列干干管管和和沿沿给给水水区区敷敷设设的的b系列列干干管管组组成成。。c干管管由由两两个个同同心心环环状状管管内内a组成成，，其其间间用用径径向向管管线线c连接接，，而而水水则则由由两两根根输输水水管管供供给给。。二、、给水水管管网网各各管管段段的的流流量量计计算算和和管管径径的的确确定定确定定各各管管段段计计算算流流量量的的目目的的，，在在于于依依此此来来选选取取管管径径，，进进行行水水力力计计算算。。但但要要确确定定各各管管段段的的计计算算流流量量，，需需要要先先确确定定各各管管段段的的沿线线流流量量和节点点流流量量。1、沿沿线线流流量量的的计计算算从图图中中可可以以看看出出，，在在这这段段管管线线上上，，沿沿线线配配出出的的流流量量有有分分布布较较多多的的小小用用水水量量q1`、q2`、………等，，也也有有少少数数大大用用水水量量的的集集中中流流量量Q1、Q2………等。。按照照这这样样复复杂杂多多变变的的配配水水情情况况来来计计算算管管网网是是不不是是必必要要的的，，比比较较切切实实的的办办法法是是将将此此复复杂杂的的沿沿线线配配水水情情况况加加以以简简化化。。通通常常采采用用的的简简化化方方法法是是比比流流量量法法，，该该法法有有两两种种表表现现形形式式，，长度度比比流流量量法法和面积积比比流流量量法法。。长度度比比流流量量法法假定定q1`、q2`………这些些用用水水量量均均匀匀分分布布在在全全部部干干管管线线上上，，则则管管线线单单位位长长度度上上的的配配水水流流量量称称为为比比流流量量，，记记为为qcb（升升/秒·米）式中：Q——管网总用用水量（（升/秒）；ΣQi——工业企业业及其他他大用水水户的集集中流量量之和（（升/秒）；ΣL——干管总长长度（米米）。计计算时，，不计穿穿越广场场、公园园等无建建筑物地地区的管管线长度度。对于于沿河岸岸等地段段所敷设设的只有有一侧配配水的管管线，其其长度只只按一半半计算。。对于人人口密度度不同的的或房屋屋卫生设设备条件件不同的的市内各各区，也也应根据据其用水水量和管管线长度度，分别别相应调调整比流流量。有了比流流量，就就可求出出各管段段的沿线线流量Qy可按下式式算出：：Qy=qcbL（升/秒）L——管段长度度（米））面积比流流量法假定q1`、q2`……这些用水水量均匀匀分布在在整个供供水面积积上，则则单位面面积上，，则单位位面积上上的配水水流量称称为比流流量，记记为qmb，计算如如下式：：（升/秒·米）式中：Σω——供水面积积的总和和（米2）干管每一一管段供供水面积积的划分分，可按按分角线线法或对对角线法法进行，，如图：：（a）对角线线法（（b）分角线线法由面积比比流量qmb，亦可计计算出某某一管段段的沿线线流量Qy，计算公公式为：：Qy=qmbω（升/秒）式中ω——管段的供供水面积积（米2）鉴于集镇镇供水面面积大，，用水量量多，故故用面积积比流量量法较之之用长度度比流量量法要准准确一些些，但此此法的计计算颇麻麻烦。当当供水区区的干管管分布比比较均匀匀，管距距大致相相同时，，似无必必要采用用面积比比流量法法，改用用长度比比流量法法比较简简便。2、节点流流量的计计算干管各管管段的沿沿线流量量已由比比流量法法来求出出。但是是，实际际上管网网每一管管段的流流量包括括两部分：一部分分是上述述的沿管管线配出出的沿线线流量；；另一部部分，则则是转输输到后续续管线去去的转输输流量。。在一条条管段中中，转输输流量沿沿整个管管段不变变，沿线线流量则则因沿线线配水，，流量沿沿程逐渐渐减小，，到管段段末端等等于零，，管段段输配水水情况如如图：图中AB管段起点点A处的流量量是转输输流量Qzs与沿线流流量Qy之和，而而管段终终点B的流量仅仅为Qzs。按照计计算比流流量的假假定，Qy呈直线变变化。显然，这这种沿线线变化的的流量，，不便于于用来确确定管径径和水头头损失，，还需对对其作进进一步简简化。。简化的方方法是化化渐变流流为均匀匀流，全全管段引引用一个个不变的的流量，，称为折折算流量Qf。在图中使使折算流流量Qf所产生的的水头损损失和上上图沿线线变化的的流量所所产生的的水头损损失完全全相同，，从而得得出管线线折算流流量Qf的计算公公式为：：Qf=Qzs+αQy（升/秒）式中α——折减系数数，其值值在0.5~0.58之间。当当管线的的转输流流量远大大于沿线线流量时时，α趋近0.5；反之，，α值则趋近近于0.58。实践中中往往采采用α=0.5，以使计计算更为为简便，，也不致致引起过过大的误误差。由此，将将管段的的沿线流流量折算算成节点点流量，，只需将将该管段段的沿线线流量平平半分配配于管段段始、末末端的节节点上，，便得到到节点流流量(qn)的计算公公式为（升/秒）如图所示示：此图为某某一管段段沿线流流量化为为节点流量量的分配配图，此时该该管段的的折算流流量为：（升/秒）由上式可可以看出出，如果果把沿线线流量化化成节点点流量，，便能大大大简化化管网的的计算工工作量，，由此可可知，管管网中每每个节点点上假想想的集中中流量便便等于与与该节点点相连的的所有管管线的沿沿线流量量总和的的一半，即（升/秒）求得各节节点流量量后，管管网计算算图上便便只有集集中于节节点的流流量（包包括原有有的集中中流量））。而管段的计计算流量量为（升/秒）（例题7-1）3、管段计计算流量量当运用折折算流量量法求出出各个节节点流量量，并把把大用水水户的集集中流量量亦加于于附近的的节点上上后，则则所有各各节点流流量的总总和，便便是由二二级泵站站送来的的总流量量（即总供水量量）。按照质量守守恒原原理，流向向某节节点的的流量量应等等于从从该节节点流流出的的流量量，即即流进等等于流流出。如以以流向向节点点的流流量为为正值值，流流离节节点的的流量量为负负值，，则两两者的的代数数和（（以ΣQ表示））应等等于零零，即即ΣQ=0。因此，，用二二级泵泵站送送来的的总流流量沿各节节点进进行流流量分分配，所得得出的的每条条管段段所通通过的的流量量，就就是各管段段的计计算流流量。确定此此流量量的，，难易易程度度与采采用的的管网布布置形形式有关。。树状网网管段段流量量的计计算树状网网中从从二级级泵站站到任任一节节点的的来水水方向向只有有一个个，，所以以每一一管段段的计计算流流量容容易确确定，，如下下图所所示：：设二级级泵站站位于于0点；q1和q2代表由由沿线线流量量折算算成的的节点点流量量；Q1、Q2、Q3、Q4、Q5，代表表大用用水户户的集集中流流量。。由这些些流量量，根根据就就可可求出出各管管线的的计算算流量量。管段3-22-11-0流量Q5

Q3+Q4+Q5+q2Q3+Q4+Q5+q2+Q1+Q2+q1

树状管管网管管段的的计算算流量量表4、环环状网网管段段流量量的计计算因为环环状网网由二二级泵泵站供供给每每一节节点的的流量量，可可以从从不同同方向向供给给，所所以，，在进进行流流量分分配时时，就就必须须人为地地拟定定各管段段的流流量，，但但是，，按照照这样样的方方式来来进行行，每每人所所得的的结果不不会相相同，为此此，要要求在在分配配量时时，共共同遵遵循以以下原原则：：A、应在在管网网平面面布置置图上上，事事先拟拟定出出主要的的流向向，并力力求使使水流流沿最最近线线路，，输送送到大大用水水户和和边远远地区区。B、在平平行的的干管管中分分配流流量应应大致相相同，以免免一条条干管管损坏坏时其其余干干管负负荷过过重。。C、分配配流量量时应应满足足上述述的节点流流量平平衡条条件，即在在每个个节点点上满满足ΣQ=0。如图所所示：：按照最近路路线输输水的原则则，拟拟定各各管段段的流流向如如图中中箭头所示。。至于于节点点流量量的平平衡条条件，，可取取节点点为例例，根根据各各段中中的流流向，，流进进节点点5的只有有管段段4~5的流量量q4-5，从节节点5流出的的有管管段流流量q5-2、q5-8、q5-6及节点点流量量q5，流进进和流流出的的流量量须相相等，，因此此应满满足下下列条条件：：ΣQ=q4-5-q5-2-q5-8-q5=0管段流流量q4-5在分配配节点点4的流量量时已已确定定，节节点流流量5为已知知，所所以其其余三三条管管线中中的流流量q5-2、q5-8、q5-6须大体体均匀分分配。流量分分配可可以从从管网网起端端如节节点4开始，，也可可从终终端如如节点点3、6、9等开始始，沿沿海一一节点点依次分分配，满足足ΣQ=0的条件件。分分配到到各条条管段段的流流量，，即为为环状状网各各管段段的计计算流流量。。5、管径径的确确定管网中中各管管段的的管径径，是是按最最高时时用水水量确确定的的。当当流量量已定定时，，管径径可按按下式式计算算：式中d——管段直直径（（米））；Q——管段的的计算算流量量（米米3/秒）；；υ——流速（（米/秒）。。可以看看出，，管径径不但但和管段流流量有关，，而且且和流速的的大小小有关。。如流流速未未定，，则管管径亦亦无法法确定定，因因此还还需选定流流速。技术上上允许许的流流速范范围：：最高流流速，，限定定在2.5~3.0米/秒的范范围内内；最低流流速，，应大大于0.6米/秒经济流流速的的确定定，如如下图图：管线管管径的的确定定，要要综合合考虑虑管线的的建造造费用用（即造造价））和年经营营经管管理费费用（主要要是电电费））这两两个主主要的的经济济因素素。若若以G表示建建造费费用，，以Y表示年年经营营管理理费，，t表示投投资偿偿还期期，则则t年内的的经营营管理理费用用为tY，由此此分别别点绘绘出t·Y~V或G~V两根曲曲线，，就可可得出出总费用用最低低（即即建造造费与与经营营管理理费之之和为为最小小）的的流速速，称为为经济济流速速（V6）影响经经济流流速的的因素素很多多（如如管材材、施施工条条件、、动力力费用用、投投资偿偿还期期等）），主主要归归结为为管网建建造费费用与经营管管理费费用两项，，因此此，必必须按按照当当时当当地的的具体体条件件来确确定。。6、经经济管管径的的确定定不同流流量有有着与与经济济流速速相适适应的的管径径，称称此管管径为为该流流量的的经济管管径。当前在在设计计中，，还有有根据据各集集镇所所采用用的经经济流流速范范围，，用控控制每每公里里管线线的水水头损损失值值（一一般为为5米/公里左左右））的计计算法法来确确经济济管径径。按按照这这种水水头损损失控控制值值确定定经济济流速速时，，其值值得出出如下下：d=100~300毫米时时，υ8=0.6~1.1米/秒；d=350~600毫米时时，υ8=1.1~1.6米/秒；d=600~1000毫米米时时，，υ8=1.6~2.1米/秒。。三、、给给水水管管网网水水力力计计算算进行行管管网网水水力力计计算算的的目目的的，，是根根据据最最高高日日最最高高时时的的设设计计用用水水量量，，求求出出管管网网中中各各管管段段的的管管径径和和水水头头损损失失。然然后后依依此此来来确确定定二二级级泵泵站站的的水水泵泵扬扬程程或或水水塔塔高高度度，，以以满满足足各各用用户户对对水水量量和和水水压压的的要要求求。。1、计计算算步步骤骤：（1）布布置置管管网网；；（2）计计算算干干管管的的总总长长度度。。（3）计计算算干干管管的的比比流流量量。。（4）计计算算干干管管的的沿沿线线流流量量。。（5）计计算算干干管管的的节节点点流流量量。。（6）将将大大用用水水户户的的集集中中流流量量布布置置在在附附近近的的节节点点上上。。（7）将将最最高高用用水水时时由由二二级级泵泵站站和和水水塔塔供供入入管管网网的的流流量量（（指指对对置置水水塔塔的的管管网网）），，沿沿各各节节点点进进行行流流量量分分配配，，定定出出各各管管段段的的计计算算流流量量。。（8）根根据据所所定定出出的的各各管管段段计计算算流流量量和和当当地地的的经经济济流流速速，，选选取取各各管管段段的的管管径径。。（9）计计算算各各管管段段的的水水头头损损失失值值（（h）。。（10）进进行行环环状状网网的的水水力力平平差差。。注意意：：A、在在步骤骤（（9）中，，h可采采用用给给水水排排水水设设计计手手册册管管渠渠水水力力计计算算表表来来计计算算。。此此值值求求得得后后，，对对于于树状状网网，便便可可根根据据最不不利利点点的位位置置和和用用户户对对自自由由水水头头值值的的要要求求，，算算出出二二级级泵泵站站所所需需水水泵泵的的扬扬程程或或所所需需水水塔塔的的高高度度。。对对于于环环状状网网，，若若各各个个环环内内的的水水头头损损失失代代数数和和超超过过规规定定值值（（即即出出现现闭闭合合差差Δh），，则则须须增增加加下下一一步步骤骤（（10）。。B、在在步步骤骤（（10）中中所所谓谓的的水力力平平差差，就就是是将将初初分分的的各各管管段段计计算算流流量量作作出出适适当当调调整整，，以以使使各各个个环环的的闭闭合合差差达达到到所所规规定定的的允允许许范范围围之之内内。。然然后后依依次次选选出出最不不利利的的（即即各各管管段段水水头头损损失失总总和和为为最最大大））一一条条干干管管线线路路，，算算出出二二级级泵泵站站水水泵泵扬扬程程或或水水塔塔高高度度。C、最不利点（或或称控制点））的问题，是出出于对供水区区内各用户的的水压、水量量安全可靠性性的要求而提提出的。此点点位置一般选选在距二级泵泵站最远的供水点点上。但若集镇镇地形特殊，，如下图所示示的地形，则则最不利点应应是2点，而不是最最远的4点。2、树状管网的的水力计算树状管网水力力计算的特点点和方法，第第一节已述及及，现举一例例题以加深对对上一节的理理解。（例题7-2）3、环状管网的的水力计算对于环状网的的计算，除满满足各节点流流量平衡方程程式ΣQ=0外，还应满足足在任何一个个封闭环路内内，各管段水水头损失的代代数和（以Σh表示）等于零零，即Σh=0该式就是环状状网中任意一一个环路的能能量方程式。。在任何一个环环内，如以顺时针水流方方向的各管段水头头损失为正值，以逆时针水流方方向的各管段水头头损失为负值，则两者的代代数和应等于于零。可是，，在初步分配流量量时，由于主观观上的因素，，是不可能同同时满足各个个环路Σh=0的条件，即Σh≠0，出现了环路闭合差Δh。为此，必须将将各管段所分分配的流量重重新调整，以以使各环路内内的Σh逐渐趋近于零零或满足ΣQ=0的条件。这种种为消除各环环水头损失闭闭合差，所进进行的流量高高速计算，称称为管网平差。在平差计算中中，关键问题题是如何计算算流量修正值（（ΔQ）,常用的简易方方法——哈代·克罗斯法（通通称哈代·克罗斯平差法法）。此图为单环图图示，流量Q从节点1流入环网，从从节点2流出。假定流流量Q分配在在上环环路为为Q1，下环环路为为，ΣQ1=0，ΣQ2=0。各方方向所所产生生的水水头损损失，，用海海森一一威廉廉公式式计算算，即即h=rQn式中r、n均为常常数，，r与管段段的管管径、、长度度和材材料有有关，，n值为1.85。在管路路中，，当Q→Q+ΔQ的变化化时，，其水水头损损失h也增加加了Δh，所以以h+Δh=r(Q+ΔQ)n将右边边用二二项式式定理理展开开，得得式中(ΔQ)2与Q之比是是极小小的，，故可可将第第三项项及其其以后后各项项均可可略去去，得得h+Δh≈rQn+rnQn-1ΔQ单环示示例图图中，，由两两根管管段构构成一一个环环时，，Q0、Q0`，为真真实流流量；；Q1、Q1`为假定定流量量；Q0的水头头损失失为h0；Q0`的水头头损失失为h0`；Q1的水头头损失失为h1；Q1`的水头头损失失为h1`。一般，，故故需需调整整Q1和Q1`，调整整量为为ΔQ。调整整后，，；；，这样样ΣQ1和ΣQ2仍等于于零。。在单环环的情情况下下：由于，，，，，，，，所以以对一个个环，，不论论构成成环的的管段段数目目是多多少，，假定定流量量的修修正值值ΔQ可用下下式表表示：：又因rQn-1=rQn/Q=h/Q的关系系，所所以当用海海森一一威廉廉公式式n=1.85时，则则为了简简化计计算，，流量量指数数采用用2时，则则上两个个式子子中的的分子子Σh与水流流方向向有关关，若若顺时时针方方向所所产生生的水水头损损失为为正，，逆时时针方方向所所产生生的水水头损损失为为负，，则Σh值（h值的代代数和和）即即为水水头损损失闭闭合差差Δh，也有有符号号，或或正或或负。。其分分母与与水流流方向向无关关。因因此，，上述述流量量修正正值也也可以以用下下式或求出的的ΔQ调整到到各管管段中中去后后，即即为第第一次次修正正后的的流量量值。。直至至试算算到各各环Σh=0，此时时Q、h值为所所求之之真实实量与与水头头损失失。注意：：当管网网由多多环构构成时时，流流量的的修正正常相相互影影响，，因此此需要要进行行多次次修正正。。通常在在平差差中，，当Σh/h在10%以下时时，可可以停停止计计算，，即单单环Δh≤0.5米，多多环Δh≤1.5米，则则认为为符合合要求求。（环状状管网网评差差计算算例子子）4、应用用电子子计算算机计计算管管网给水管管网计计算，，绝大大多数数都是是反复复运算算过程程，电电子计计算机机具有有多次次反复复计算算的优优点，，所以以用在在反复复计算算的近近似解解法是是最适适宜的的。在海森森—威廉公公式：：h=rQ1.85中，r=10.666-1.85d-4.87L式中r——为管段段中单单位流流量的的水头头损失失，又又称阻阻抗；；d——管径（（米））；L——管长（（米））。r是各管管段的的常数数，首首先计计算r，随后后假定定流量量，计计算出出h，以Σh=0来逐步步检查查计算算的结结果是是否合合乎要要求。。在应用用计算算机计计算时时先画画出流流程图图，根根据流流程图图编写写程序序，并并调试试使用用，一一般计计算完完毕后后输出出的内内容包包括：：修正正后的的Σh最大值、、管网编号号、各管段段编号、流流量、水力力坡度、水水头损失等等。5、多水源管管网的计算算当从几个水水源同时供供水，每一一个水源输输入管网的的流量不仅仅取决于管管网所需的的流量，并并随管段的的阻抗和每每个水源输输入水压而而异，这种种管网的计计算，应满满足三个基基本水力条条件：（1）节点流量量之和为零零，即Σh=0；（2）闭合环路路水头损失失之和为零零，即Σh=0；（3）由各水源源至分界线线上的节点点间的水头头损失之差差应等于各各水源的输输入水压之之差。左图为一个个多水源的的管网，水水由两个泵泵站A及B同时输入管管网，此外外还有一个个水塔C，图中虚线线表示最高高用水时各各水源供水水的分界线线P1、P2、P3。按图7-27由泵站A、B经水压分界界线的纵剖剖面纵图7-28，可以看出出泵站A及B的扬程为：：泵站AHA=Zc+Hc-ZA-ΣhA；泵站BHB=Zc+Hc-ZB-ΣhB。式中ΣhA=Σh2–Σh1，为水塔塔C至分界线线P1间及泵站站A至P1间水头损损失之差差值；ΣhB=Σh4–Σh3，为水塔塔至分界界线P2间及泵站站B至P2间水头损损失之差差值。水塔的高高度为：：式中——为分界点点P1的自由水水头（米米）；——为水塔至至分界点点P1的水头损损失（米米）；——为分界点点P1及水塔C处的高程程多水源管管网的水水力计算算是较复复杂的，，计算算时，先先由用水水量曲线线与所拟拟定的供供水量曲曲线确定定水泵与与水塔在在最大用用水时各各应供给给的流量量，拟定定各泵站站的供水水比例，，然后再再按上述述的三条条件算出出各管段段的流量量分配以以及ΣhA和ΣhB，最后即即可求得得水泵扬扬程及水水塔高度度。四、给水水管网水水泵扬程程及水塔塔高度确确定确定给水水管网所所需的水水泵扬程程，一般般来说，，就是确确定二级级泵站中中水泵的的扬程。。至于水水塔高度度的确定定，须根根据水塔塔不同的的设置情情况，分分别计算算。1、无水塔的的管网管网内不不设置水水塔而由由二级