《给排水管道工程技术》课件-管段流量计算

管段流量计算1课程导入：廖路花主讲教师沿线流量节点流量管段流量计算1课程导入：给水管网城市的“血管图”管段流量计算1课程导入：沿线流量节点流量路标管段流量计算1（一）回顾前述学习知识：有图管网中的哪些参是被定下来了的？定线结束后，技术人员接下来要做的工作

关于水量的参数：管网的最高日用水量Qd小、管网的高日高时用水量Qh。

关于管网的布置：管网定线已完成。管段流量计算1A

BCEDFGH（二）接下来要完成的工作？定线结束后，技术人员接下来要做的工作

定管径：需管段设计流量。

选水泵(流量、扬程)：水泵的扬程需管段水头损失需管段设计流量以高日高时的工况作为设计工况管段流量计算1A

BCEDFGH设计人员接下来的设计工作：定线结束后，技术人员接下来要做的工作以高日高时为设计工况去设计：（1）管径。（2）水泵(流量、扬程)。

以设计工况确定管径、泵流量、泵扬程，但实际工作中管网工况时刻变化（即流量和压力是动态变化的），管径一旦施工完成无法轻易改变，因此势必要考虑各种不同的状态能否满足用户要求。管段流量计算1A

BCEDFGH设计人员接下来的设计工作：定线结束后，技术人员接下来要做的工作以下列3种工况进行校核：（1）消防时。（2）最大转输时。（3）最不利管段事故(断开)时。校核：此时的水泵能否胜任该种工况。管段流量计算1A

BCEDFGHABCD管网图形HFGE管段内的设计流量如何计算？管段流量计算1管网管段节点水源节点管段交接点泵站水塔或高位水池不同管径不同材料两个管段交点向大用户集中供水点两节点之间的管线管段内的设计流量如何计算？管网图形HFGE管段流量计算1ABCD管网管段节点两节点之间的管线水源节点管段交接点泵站水塔或高位水池不同管径不同材料两个管段交点向大用户集中供水点管段内的设计流量如何计算？管网图形HFE管段流量计算1BCDGA管网管段节点两节点之间的管线水源节点管段交接点泵站水塔或高位水池不同管径不同材料两个管段交点向大用户集中供水点管段内的设计流量如何计算？ABCD管网图形

集中向大用户供水的点。(图中A、

B、....

H点)。两管段交点：管段：

两节点之间的管线。HFGE管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？AD管网图形

集中向大用户供水的点。(图中A、

B、....

H点)。两管段交点：管段：

两节点之间的管线。HFGE管段流量计算1BC管段内的设计流量如何计算？A管网图形

集中向大用户供水的点。(图中A、

B、....

H点)。两管段交点：管段：

两节点之间的管线。HFGE管段流量计算1BCD管段内的设计流量如何计算？ABCD管网图形管线：

管段顺序连接形成管线，指泵站到末端的一条管线。HFGE管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？ABCD管网图形管线：

管段顺序连接形成管线，指泵站到末端的一条管线。HFGE管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？ABCD管网图形环：

起点与终点重合的管线。HFGE管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？ABCD管网图形环：

起点与终点重合的管线。HFGE管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？ABCD管网图形环：

起点与终点重合的管线。HFGE在一个环中不包含其他环时，称为基环。管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？沿途不断泄水、管段断面上的流量随断面变化而变化、情况纷繁复杂。（1）(管段的)沿线流量：管网某管段的沿线流量是指供给该管段两侧(中小型)用户所需的流量。以qy表示。（3）(管段的)转输流量：流经该管段但不被其取用而输送至管段下游的流量，以qt，表示。（2）(节点的)集中流量：大用户从节点处集中取走的流量Qi。管段流量计算1A分配管Q1Q2q1q2q3q4BQ3Q4q5q6q7C干管DQ工厂干管配水情况管段中的真实情况管网中的真实情况：管段沿途不断泄水。管段断面上的流量随断面变化而变化。管段流量计算1为了工程应用，需要简化管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？简化1：将管段沿途为其两侧的中小用户泄水视为“均匀泄水”(位于节点处的大用户取水【集中流量】保持不变)（4）(管网的)长度比流量：将供水区域的总供水量扣除其全部集中流量之后的剩余部分假定均匀分布在区域内全部干管上，以此算出的干管管线单位长度的流量。以qs,表示。管段流量计算1A分配管Q1Q2q1q2q3q4BQ3Q4q5q6q7C干管DQ工厂干管配水情况管段中的真实情况管段内的设计流量如何计算？小例题：图中在高日高时时管网总用水量为720，此时大学取用集中流量100，工厂取用集中流量200。1.本管网的比流量是多少？2.1-2管段的沿线流量是多少？管段流量计算1123200m500m供水720L/s大学100L/s工厂200L/s管段内的设计流量如何计算？（1）解析：集中流量：100+200=300干线总长度：200+500=700比流量=(720-300)/700=0.6L/(s.m)管段流量计算1123200m500m供水720L/s大学100L/s工厂200L/s管段内的设计流量如何计算？（1）解析：集中流量：100+200=300干线总长度：200+500=700比流量=(720-300)/700=0.6L/(s.m)（2）解析：单位长度的泄流量：0.6L/s1-2管段长度：200米1-2管段的沿线流量：0.6X200=120L/s管段流量计算1123200m500m供水720L/s大学100L/s工厂200L/s管段内的设计流量如何计算？

进行初步简化之后，管段中的流量依然是变化的，随着断面靠后而均匀降低。仍需继续简化接下来的简化的目的：希望管段中的流量不随断面而变化，分析：管段中的流量之所以会变化，是因为管段仍然在沿途均匀泄流。简化前后，管段的水头损失应一样大(否则对最终确定泵站的扬程造成影响)。管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？假定前述本是在管段上沿途均匀泄流的沿线流量q不再沿途泄流，而是从管段两端的节点集中流出，设从管段

下游节点流走α·qy，则从管段上游节点流走另外的qy-α·qy=

(1-α)·qy简化方法：换言之，以两个假想的从节点处集中流出的折算流量[α.qy和(1-α)·qy]

替代沿线流量qy则此时管段中流动着的流量是不变的了！其值为qt+α·qy此值即为我们想要的设计流量，它将用于管径设计！管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？

由此可见，因管段在管网中的位置不同，γ值不同，折算系数α值也不等。一般而言，在靠近管网起端的管段，因转输流量比沿线流量大得多，α值接近0.5；相反，靠近管网末端的管段，α值大于0.5。为了便于管网计算，通常统一采用α=0.5，即将沿线流量折半作为管段两端的节点流量，解决工程问题时，已足够精确。管段流量计算1

管段内的设计流量如何计算？至此，完成了管段中流量不随断面而变化的目的！

从节点流出的流量：有将管段的沿线流量折算过去的折算部分，还可能有节点处本来就存在的集中流量。

（节点的）节点流量：节点处从沿线流量折算得出并且假设是在节点集中流出的流量与其集中流量（可能有）的和。以qi表示。管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？关于节点流量：

由沿线流量折算成节点流量时，任一节点的节点流量qi，等于与该节点相连接各管段的沿线流量qy总和的一半，再加上该节点自身的集中流量。

用公式表示为：qi=0.5∑qy+QiQi——节点i的大用户集中流量，L/s，若该节点无集中流量，则其此项为0。式中:管段流量计算1管段内的设计流量如何计算？小例题：图中在高日高时时管网总用水量为720，此时大学取用集中流量100，工厂取用集中流量200。1.本管网的比流量是多少？2.1-2管段的沿线流量是多少？3.节点2、节点3的节点流量是多少？0.6120管段流量计算1123200m500m供水720L/s大学100L/s工厂200L/s123200m500m供水720L/s大学100L/s工厂200L/s管段内的设计流量如何计算？（3）解析：折算部分=0.5X（2-3沿线流量）2-3的沿线流量=0.6*500=300折算部分=0.5*300=150折算部分=0.5X（2-3沿线流量）原来在3节点存在的集中流量：200故节点3的流量=折算部分150+集中流量200=350管段流量计算1123200m500m供水720L/s大学100L/s工厂200L/s管段内的设计流量如何计算？（3）解析：折算部分=0.5*（120+300）=210原来在2节点存在的集中流量：100故q2=折算部分210+集中流量100=310节点2折算部分=0.5乘以（1-2和2-3的沿线流量之和）1-2沿线流量：1202-3沿线流量：300管段流量计算1课程小结：配水管网沿线流量节点流量、管段流量的概念及计算方法求解管段流量的基础管段流量计算1管段流量计算2管段流量计算2课程导入：廖路花主讲教师配水管网管段流量计算管段流量计算2课程导入：一级泵站水源

取水构筑物

水处理构筑物清水池二级泵站原水输水管清水输水管管网管段流量计算2问题探究：如何准时、准确地完成任务？“快递员”管网总流量都是从节点处流出。管段流量计算2管段内的设计流量如何计算？指求出节点流量之后，为管段分配的满足节点流量平衡的流量。管段计算流量

它与该管段自身的传输流量、该管段自身的沿线流量的关系管段流量计算2管段内的设计流量如何计算？关于管段计算流量：

“质量守恒原理”管段流量计算2管段内的设计流量如何计算？关于管段计算流量：

各管段的管段计算流量即流入该节点的流量=流出该节点的流量。

管段流量计算2管段内的设计流量如何计算？小例题某管网高日高时工况下的用水情况如下图所示，请问此时管段2-3、1-2的管段计算流量为多少？

管段流量计算2管段传输流量管段流量管段沿线流量

管段流量计算2小例题某管网高日高时工况下的用水情况如下图所示，请问此时管段2-3、1-2的管段计算流量为多少？水厂1234水塔80L/s35L/s15L/s20L/s20L/s供水分界点供水分界点多水源管网中，某节点的节点流量由各水源联合供给，则该点称供水的分界点。供水分界点管段流量计算2小例题某管网高日高时工况下的用水情况如下图所示，请问此时管段2-3、1-2的管段计算流量为多少？水厂1234水塔80L/s35L/s15L/s20L/s20L/s分析4节点：供水分界点q4-3=20-15=5管段流量计算2小例题某管网高日高时工况下的用水情况如下图所示，请问此时管段2-3、1-2的管段计算流量为多少？水厂1234水塔80L/s35L/s15L/s20L/s20L/s分析3节点：供水分界点5+q=202-3管段流量计算2水厂1234水塔80L/s35L/s15L/s20L/s20L/s10L/s5供水分界线：如图所示。供水分界线由供水分界点连成的线叫做供水分界线。管段流量计算2任一节点依然满足节点流量平衡条件，环状管网式中:qi——节点流量环状管网流量平衡条件q+Σq=0ijiqij

——管段流量规定流出节点流量为正，流入该节点的流量为负。管段流量计算2随意为如下环状网的各管段分配可能的流量。流出A节点流量为50、

qA-C、qA-B

举例水厂供来150L/sqA=50L/sqC=60L/sqB=40L/sACB管段流量计算2比如：令qA-C=50，则qA-B也等于50

随意为如下环状网的各管段分配可能的流量。举例水厂供来150L/sqA=50L/sqC=60L/sqB=40L/sACB管段流量计算2环状管网，管段流量并不是唯一的。随意为如下环状网的各管段分配可能的流量。举例水厂供来150L/sqA=50L/sqC=60L/sqB=40L/sACB比如：令qA-C=50，则qA-B也等于50

管段流量计算2回顾求管段的设计流量（也即管段计算流量）的流程：管段的设计流量的流程管网总供水量Q各个大用户的集中流量之和∑Qi各段干管长度之和∑L折算部分集中流量枝状网时，各管段的设计流量是唯一确定的(准确的)。环状网时，各管段的设计流量只是满足一定的关系，但不能准确确定，只能粗略的预估(初步大致分配)。节点流量qi比流量qs沿线流量qy管段计算流量qij沿线流量=比流量×管道沿线长度节点流量=沿线流量折算部分+原来该节点存在的集中流量管段流量计算2由上述节点流量平衡公式，对两大类基本管网有如下结论：水厂1234水塔80L/s35L/