管段流量、管径与水头损失51管网计算课题内容ppt课件.ppt

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1、第5章管段流量、管径和水头损失5.1管网计算的课题内容：求出所有管道的直径、水头损失、水泵扬程和水塔高度。并对事故时、消防时、最大转输时的水泵扬程进行校核。重要性：管道工程的建设投资占整个给水系统总投资的60％～80%，输配水所需的动力费用占给水系统运行总费用的40％～70%。思路：按最高日最大时用水量求出所有管道的直径、水头损失、水泵扬程和水塔高度。根据上述所算管径进行以下校核：1）最高日最大时用水量+消防水量（一般水压不满足要求）在现实中：同时着火可能性小同时着火不一定发生在最不利点2）对置水塔（高位水池）：最大用水，双水源供水3）最大转输

2、校核：对置水塔，单水源供水因此不需专门加消防泵一般步骤：绘制计算草图，对节点和管段顺序编号，标明管段长度和节点地形标高；按最高日最高时计算比流量、沿线流量和节点流量；对各管段拟定水流方向，进行流量分配；初步确定各管段的管径和水头损失；进行管网水力计算和技术经济计算；确定水塔高度和水泵扬程；根据管网各节点的压力和地形标高，绘制等水压线和自由水压线图。5.2管网图形及简化5.2.1管网图形管网图形：根据图论的基本原理，图由“弧”和“顶点”两部分组成。给水管网的几何图形可以抽象地认为是由管段和节点构成的有向图，如将管段看成“弧”，节点看成“顶点”，则

3、管网本身也是一种“图”。管网图形中每个节点通过一条或多条管段和其他节点相连接。如果舍去后，会破坏“图”的连续性的管段，称为联系管段。去除后会破坏“图”的连续性的节点，称为铰点。铰点联系管段节点：有集中流量进出、管道合并或分叉以及边界条件发生变化的地点管段：两个相邻节点之间的管道管线：顺序相连的若干管段环：起点与终点重合的管线基环：不包含其它环的环大环：包含两个或两个以上基环的环管段基环节点管线大环5.2.2管网图形简化的原则在保证计算结果接近实际情况的前提下，为方便计算可对管线进行适度简化。5.2.3管网图形简化的手段或方法分解：只有一条管段连

4、接的两个管网可分解成两个管网进行计算；管网末端水流方向确定的部分可分开计算；环状网上接出的树状网分开计算。省略：管网中主要起联络作用的管段，由于正常运行时流量很小，对水力条件的影响很小，计算时可以忽略。（也就是省略管网中管径相对较小的管线）节点合并：距离很近的两个节点计算时可视为一个节点。管段合并：长度近似相等、彼此几乎平行且相距很近的两条管段计算时可合并。等效管段的比阻：等效管段的长度：节点合并管段合并分解忽略5.3沿线流量和节点流量１.节点的设置２.管段及管线的定义两节点之间的管线称为管段，例如管段３～６，表示节点３和６之间的一段管段；管段

5、顺序连接形成管线，如图中的管线１～２～３～４～７～８是指从泵站到水塔的一条管线。３.关于环的一些概念１）环：起点和终点重合的管线，如２～３～６～５＠称为管网的环，即图中的环Ⅰ。２）基环：环中不含其它环，称为基环，如环Ⅰ、Ⅱ。３）大环：几个基环合成的环称为大环，如环Ⅰ、Ⅱ合成的大环２～３～４～７～６～５～２。４）虚环：多水源的管网，为了计算方便，有时将两个或多个水源节点（泵站、水塔等）用虚线和虚节点0连接起来，也形成环，如图中的1～0～8～7～4～3～2～1大环，因实际上并不存在，所以叫做虚环。5.3.1沿线流量1.什么是比流量比流量：为简化计算

6、而将除去大用户集中流量以外的用水量均匀地分配在全部有效干管长度上，由此计算出的单位长度干管承担的供水量。qs-----比流量，L/（s·m）Q-----管网总用水量，L/s∑q-----大用户集中用水量总和，L/s∑l-----干管总长度，m，不包括穿越广场、公园等无建筑物地区的管线；只有一侧配水的管线（单侧配水），长度按一半计算。城镇中用水量标准不同的区域应分别计算比流量。公园街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊2.沿线流量沿线流量：干管有效长度与比流量的乘积。ql----沿线流量，L/s；l----该管段的长度，m。3.计算沿线流量的另外一种方

7、法按管道长度计算的比流量不能反映供水人数和用水量的差别，可采用按面积计算比流量的方法。供水面积的划分：供水面积可用等分角线的方法来划分街区。在街区长边上的管段，其两侧供水面积均为梯形，在街区短边上的管段，其两侧供水面积均为三角形。优缺点：虽然准确，但是计算较为复杂。对于干管分布比较均匀，干管距大致相同的管网并无必要采用按供水面积计算比流量的方法。5.3.2节点流量1.节点流量提出的必要性管网中除最末端的管段外，其他任一管段的流量都由两部分组成，一部分是本管段沿程配水产生的流量，即沿线流量，另一部分是通过该管段输送到下游管段的流量，称为转输流量。

8、从管段起点到终点的流量是变化的，难以确定管径和水头损失，所以有必要将沿线流量转化成从节点流出的流量。这样，沿管线不再有流量流出，即管段中的流量不再沿管