长距离输水管道水力计算公式的选用

长距离输水管道水力计算公式的选用水力计算公式有:达西(DARCY)公式：fd*2g()1谢才(chezy)公式：vCRi()2海澄－威廉(HAZEN-WILIAMS)公式：fC1.852*d4.87hC----谢才系数其中大西公式，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。表1各规范推荐采用的水力计算公式序号123456推荐公式达西公式谢才公式达西公式谢才公式海澄－威廉公式达西公式参数(参数计算公式)λ(舍维列夫公式)λCh适用管道旧钢管，旧铸铁管混凝土管和钢筋混凝土管塑料管混凝土管渠及采用砂浆内衬的金属管输配水管道及配水管网水力平差硬聚氯乙烯给水管规范名称《室外给水设计规《室外给水设计规《埋地硬聚氯乙稀给水埋地管道工程技术规程》 (CECS17:2000)789达西公式海澄－威廉公式达西公式λ各种管材夜相流的各种管道《埋地聚乙稀给水埋地管道工程技术规程》 (CJJ101-2004)《建筑给水排水设计规范》 (GB50015-2003《工业金属管道设计规范》 (GB50316-2000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。旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广.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,该式实际上是结果表明柯列勃洛克公式与实际商用圆管的阻力试验结果吻合良好,不仅包含了广泛的应用.0.316 n6基,这两个公式应用范围均较广.就谢才公式本身而言,它适用于有压或无压均匀因此该式一般仅适用于粗糙区.曼宁公式的适用条件为n<0.02,R<0.5m;巴浦洛威廉公式是在直径≤3.66m工业管道的大量测试数据基础上建立的著名经验公式,适用于常温的清水输送管道,式中海澄-威廉系数Ch与不同管材的管壁表面粗糙程度有关.因为该式参数取值简单,易用,也是得到广泛应用的公式之一.此公式适用范围为光滑区至部分粗糙度区,对应雷诺数Re范围介于104-2*106.通过对各相关规范所推荐计算公式的比较,除混凝土管仍然推荐采用谢才公式外,其它管材大多推荐采用达西公式.在新版《室外给水设计规范》中取消舍维列夫公式的相关条文,笼统采用达西公需进行防腐内衬,经过涂装的管道内壁表面均比旧钢管,旧铸铁管内壁光滑得多,也就是Δ值小得多,采用舍维列夫公式显然也就会产生较大得计算误差,该公式相应较窄.经过内衬得金属管道采用柯列勃洛克公式或谢才公式计算更为合理.PVC-U,PE等塑料管道,或者内衬塑料得金属管道,因为其内壁Δ值很低,一般处于0.0015-0.015,管道流态大多位于紊流光滑区,采用适用光滑区得布拉修斯公塑料管道水力计算公式均是合理得且与《室外给水设计规范》并不矛盾.海澄-威廉公式可以适用于各种不同材质管道得水力计算,其中海澄-威廉系数h层得管道,其海澄-威廉系数应该参考类似工程经验参数或者实测数据,合理取用.因此,无论采用达西公式,谢才公式或者海澄-威廉公式计算,不同管材得差异均工艺,其内表面得粗糙度也可能有所差异,这一因素在设计过程种也应重视(常用0.0111450.045-0.090.0121300.250.011-0.0121400.30.0161200.150.013-0.0141350.360.0111400.180.0091500.0015-0.0070.0091500.01-0.0150.009-0.011500.015.管径对选择计算公式得影响管道得不同设计条件应对所使用计算公式得适用范围进行复核.保证计算得准确性.流速及管道口径得影响.以塑料管道为例,在正常设计流速范围条件下,管道内径大于100mm时,虽然管道仍然处于紊流光滑区,但其雷诺数Re>105,也就是说已经超出了布拉修斯公式得适用范围,而且误差大小与雷诺数成正比.对PVC-U管,采用布拉修斯公式与柯列勃洛克公式式与柯式对比计算,修正公式计算结果,小口径管偏安全,中等口径与柯式符合较好,大口径管得负误差达5%以上.因此笔者认为,大口径塑料管或采用塑料内衬管不宜采用布拉修斯公式计算,而更宜于采用如柯列波洛克公式等适用条件更宽得其它经验公式,或应通过试验等对其进行修正.式计算谢才系数.如果采用巴甫洛夫斯基公式,其适用管径可以达到12m,对一般输水工程管道已完全足够了.海澄-威廉公式的数据基础是WILLIAMS和HAZEN在大量工业管道现场或试验测量或得的.该公式因为简单易用,被广泛运用在管网水力计算中,国内外不少管道水6.值得提出得是,上述所有水力计算公式中采用得管径均为计算内径,各种管道应采用管道净内空直径计算,对于采用水泥砂浆内衬得金属管道应考虑内衬层厚度得影响.大口径管道计算应尽量避免采用海