给水排水管网水力学基础教学课件

给水排水管网水力学基础教学课件目录CONTENTS给水排水管网概述水力学基础理论给水排水管网水力学分析给水排水管网设计基础给水排水管网优化与管理01给水排水管网概述保障居民生活用水需求维持城市正常运转保护环境，防止水污染促进社会经济发展01020304给水排水系统的重要性取水工程净水工程输配水管网排水管网给水排水管网的组成01020304负责从水源取水，包括水库、河流等。负责净化水质，包括沉淀、过滤、消毒等工艺。负责将处理后的水输送到用户，包括干管、支管和接户管等。负责收集和处理污水，包括污水管道、泵站和污水处理厂等。给水排水管网的功能提供清洁、安全的饮用水。收集、输送和处理污水，防止水污染。将处理后的水输送到用户，满足用水需求。防止城市内涝，保障城市安全。给水功能排水功能输水功能防洪排涝功能02水力学基础理论VS理解流体性质是水力学研究的基础，包括液体的物理性质和流动特性。流体是气体、液体和固体的总称，它们具有不同的物理性质和流动特性。在给水排水管网中，主要涉及液体（水）的流动，因此需要了解液体的物理性质，如密度、粘度、压缩性和热传导性等。此外，还需要了解液体的流动特性，如牛顿流体和非牛顿流体的行为。流体性质流体静力学研究液体在静止状态下的平衡规律和压力分布。流体静力学主要研究液体在静止状态下的平衡规律和压力分布。在给水排水管网中，流体静力学可用于分析管道内水流的压力分布、水塔和水池的水位变化等。通过掌握流体静力学的基本原理，可以更好地理解给水排水管网中的水流现象和压力变化。流体静力学流体动力学研究液体在运动状态下的规律和能量转换。流体动力学主要研究液体在运动状态下的规律和能量转换。在给水排水管网中，流体动力学可用于分析管道内水流的速度、流量和流向等。通过掌握流体动力学的基本原理，可以更好地理解给水排水管网中的水流现象和能量转换。流体动力学流动阻力与水头损失是给水排水管网中常见的水力学问题，涉及到水流在管道中的能量损失。流动阻力与水头损失是给水排水管网中常见的水力学问题。水流在管道中流动时，会受到阻力作用，导致水头损失。了解流动阻力和水头损失的原因及计算方法，有助于优化给水排水管网的规划和设计，提高管网的运行效率和水资源利用效率。流动阻力与水头损失03给水排水管网水力学分析根据水流是否随时间变化，可分为恒定流与非恒定流。恒定流与非恒定流均匀流与非均匀流层流与紊流根据水流速度是否沿流程均匀，可分为均匀流与非均匀流。根据水流内部结构，可分为层流与紊流。030201水流状态分析流体内部摩擦力，与流体性质有关。流体粘滞性影响流体内部压强和浮力。流体密度管道表面凹凸不平，增加流体阻力。管道粗糙度影响流体流动状态和速度分布。管道形状与尺寸水流阻力影响因素由于流体在管道中流动时克服摩擦阻力所损失的能量。沿程水头损失局部水头损失恒定流能量方程动能方程由于管道中的局部障碍物（如阀门、弯头等）对流体产生的能量损失。适用于恒定流，表示上游水头与下游水头、沿程水头损失和局部水头损失之间的关系。适用于非恒定流，表示任意两断面的动量和能量之间的关系。水头损失计算04给水排水管网设计基础根据流量、流速和管道长度等因素，选择合适的管径，确保水流顺畅，减少水头损失。管径选择根据用户需求和供水区域面积，计算管网所需的总流量，并确定各管段的流量。流量计算管径选择与计算根据管道工作压力、水质要求、施工条件等因素，选择合适的管材，如铸铁管、钢管、塑料管等。根据地形、道路和建筑物等因素，合理布置管道走向和埋深，确保管道安全、稳定、经济。管材选择与管道敷设管道敷设管材选择泵站设计根据管网供水需求和扬程要求，选择合适的泵型和数量，确保泵站运行效率高、能耗低。调节池设计为平衡供水管网的水量和水压波动，设计调节池以储存和调节水量，确保供水稳定。泵站与调节池设计05给水排水管网优化与管理通过线性约束和目标函数，寻找管网设计最优解，满足给水排水需求和工程经济性。线性规划法模拟生物进化过程中的自然选择和遗传机制，用于求解复杂的优化问题，适用于管网布局和设计。遗传算法通过计算机模拟管网运行状况，评估不同设计方案的效果，为实际工程提供参考。模拟技术管网优化设计方法

给水排水管网运行管理流量监测与控制实时监测管网中水流状况，根据需求进行流量调节，确保供水稳定和排水通畅。水质监测与保护定期检测管网中水质指标，采取相应措施保障供水水质安全，同时防止水体污染。预警与应急响应建立预警系统，及时发现管网故障和异常情况，迅速启动应急预案，降低事故影响。对管网设施进行定期检查，及时发现并修复损坏部分，确保管网正常运行。定期检查与