给排水-----给水管网计算

给水管网计算
给水管网管径计算 给水管网水力计算
给水管网管径计算
基本公式
4Q R V
沿线流量：供 给管段两侧用 户所需流量。
传输流量：给 水管中流向下 一管段，没有 在本管段被用 户取用的流量。
集中流量：给 水管网中用大 用户的用水量
比流量：将扣除了集 中流量后的用水量， 均匀分布在干管（用 水面积）上，所得到 的单位长度（面积） 上的流量，分别称为 长度比流量和面积比 流量。
城市工程系统规划基础资料
自然环境资料 气象、水文、地质资料 城市基本情况 现状经济、人口、用地、城市布局、
城市环境资料
城市规划资料
城市性质、人口规模和分布、用地 布局、 道路网和各类设施规划分布状况
分区或详规地块相应资料
城市给水工程资料
1. 城市水源资料
(1)城市水资源分布图 , 城市水资源分布状况 , 可利用的地下水、 地表水资源量与开发条件。 (2) 城市及周围的水库设计容量、死库容量、总蓄水量。 (3) 城市现有的引水工程分布、规模、运行状况。 (4)城市取水口的位置、取水条件、原水水质状况。
qL2 qL1 qn qL4 qL3
把沿线流量转换为节点流量后，每条管段所通过的流量，即
为其计算流量。对于树状管网，管段上的流量为其后所有节 点流量与集中流量的和。
q5 Q1~2=q2+q3+q4 Q0~1=q1+q2+q3+q4+q5+q6 0 1 2 q2 q3 q6
q1 q4
流速的确定
为简化计算，假定用 水量均匀分布，并且 用户从管道节点处取 水。
节点流量：由沿线 流量计算得出的， 假定从节点被用户 从管段取用的水流 量。
管段中的流量为
Q＝qt+1/2qL 集中于节点的流 量为该相连的所 有管段的沿线流 量的总和的一半， 并考虑加上集中 q Qi 1 q L n 2 流量。
下垂直方向穿越 , 也可根据具体情况架空穿 越。
管线穿越河川山谷时 , 可利用现有桥梁架设水
管 , 或敷设倒虹管 , 或建造水管桥
城市给水工程系统规划的主要任务
根据城市和区域水资源的状况 , 最大限度地保护和
合理利用水资源 , 合理选择水源 , 进行城市水源规 划和水资源利用平衡工作； 确定城市自来水厂等给水设施的规模、容量 ; 科学布局给水设施和各级给水管网系统 , 满足用户 对水质、水量、水压等要求； 制定水源和 水资源的保护措施。
相差。
有高地可以利用时，设高地水池，具有保证水压的作用。
大、中、小水厂都应设清水池，以调节水量变化，并贮存消
防用水。
管网附属设施
阀门井
阀门是用来调节管线中的流量或水压。一般把阀门 放阀门井内，井口一般700mm 。 排气阀装在管线的高起部位，用以在投
排气阀和排气阀井
产、平时或检修后排出管内空气。
与其它管线和构筑物的位置关系
给水管道相互交叉时 , 其净距不应小于 0.15m。 与污水管相平行时 , 间距取 1.5m。
生活饮用水给水管道与污水管道或输送有毒液体管道交叉时 ,
给水管道应敷设在上面 , 且不应有接口重叠 ; 当给水管敷设在下面时 , 应采用钢管或钢套管。
给水管线穿越铁路和公路时 , 一般均在路基
分区规划阶段内容深度
主要内容
(1) 估算分区用水量 ; (2) 进一步确定供水设施规模 , 确定主要设施位置和用地范围; (3) 对总体规划中供水管渠的走向、位置、线路 , 进行落实或修 正补充 , 估算控制管径。
图纸
(1)分区给水系统现状图 ; (2)分区给水系统规划图 ; (3)必要的附图。
灰铸铁管
灰铸铁管具有经久耐用、耐腐蚀性强、使用寿命长的优 点 , 但质地较脆 , 不耐振动和弯折 , 重量大。灰铸铁管是以 往使用最广的管材 , 主要用在 DN80~1000 的地方。
球墨铸铁管
球墨铸铁管强度高 , 耐腐蚀 , 使用寿命长 , 安装施工方 便 , 能适用于各种场合 , 如高压、重载、地基不良、振动等 条件 , 并较适合于大、中口径管道。
排水阀和排水阀井 为排除管道中沉淀物检修时放空存水 ,
设在管线最低处
消火栓
分地上式和地下式 , 地下式适于气温 较低的地区 , 一般 安装在阀门井内。 室外消火栓间距在 120m 以内 , 连接消火栓的管道直径 应 大于 100m, 在消火栓连接管上应有阀门。 消火栓应设在交叉路口的人行道上 , 距建筑物在 5m 以 上 , 距离车行道也不大于 2m, 使消防车易于驶近 。
管中流速越小，则管径越大
（建设费用高），管中水头 损失越小，水泵扬程与耗电 越小（运行费用低）； 管中流速越大，则管径越小 建设费用高） ，管中水头 损失越大，水泵扬程与耗电 越大（运行费用低）。
费用
总费用G+ty
t年的运行费用ty
建造费用费用G 经济流速ve 流速v
在确定了流速之后，即可由下式计算出管径
证水压的构筑物
用水低峰时 用水高峰时
管网 水塔 、水池 水塔、水池 管网
水塔
水塔可根据在管网中的
位置，分为网前水塔、 网中水塔和对置水塔 水塔多用于城镇和工业 企业的小型水厂，以保 证水量和水压，其调节 容量较小，在大中城市 一般不用。
水池
在一二级泵站间建清水池，目的在于调节一二级泵站流量的
详细规划阶段主要内容
(l)计算用水量 , 提出对水质、水压的要求 (2)布局给水设施和给水管网 ; (3)计算输配水管渠管径 , 校核配水管网水量及水压 ; 若需要时，还需进行选择管材，造价估算。
图纸
(1)给水系统规划图。 图中标明给水设施位置、规模、用地 , 给水管道的平面 位置、管径、主要控制点标高。 (2) 必要的附图。
塑料管表面光滑 , 不易结垢 , 水头损失小 , 耐腐蚀 , 重量 轻 , 加工连接方便 , 但管材强度低、 性质脆、抗外压和冲击 性差。多用于小口径 , 如城市住宅主要主管安装 , 不宜埋在 城市车行道 下。
玻璃钢管
玻璃钢管重量轻、运输安装方便、内阻小、耐腐蚀性 强 , 使用寿命可达 50 年以上。但价格高、刚度差。
钢管
钢管有较好的机械强度 , 耐高压 , 耐振动 , 重量较轻 , 单 管长度大 , 接口方便 , 有强的适应性 , 但耐腐蚀性差 , 防腐 造价高。
钢筋凝土管
钢筋混凝土管防腐能力强 , 不需任何防腐处理 , 有较好 的抗渗性和耐久性 , 但水管重量大、质地脆、装卸和搬运不 便。
塑料管
泵站
水泵是输送和提升水流的机械 , 在给水系统中必须利用 水泵来提升水量 , 满足使用要求。水泵一般布置在泵站内。 按照泵站在给水系统中所起的作用 , 可分为如下 :
一级泵站
二级泵站 加压泵站
水源 净水厂 水厂轻水池 给水管网 管网 管网 调节水池 管网
调节泵房
水塔 高地水池
水塔和高地水池是给水系统中调节流量和保
城 市 给 水 工 程 系 统 规 划 的 工 作 程 序
城市给水工程系统规划内容的深度
总体规划阶段内容深度
主要内容
(1) 确定用水量标准 , 预测城市总用水量 ; (2)平衡供需水量 , 选择水源 , 确定取水方式和位置 ; (3)确定给水系统的形式、水厂供水能力和厂址 , 选择处理工艺 ; (4)布局输配水干管、输水管网和供水重要设施 , 估算干管管径 (5)确定水源地卫生防护措施。 图纸 （1）城市给水系统现状图。 （2） 城市给水系统规划图。
3. 现状供水资料 (1) 城市现状总用水量、各类用水量 , 城市历年用水量 增长情况。 (2) 城市现状供水普及率、用水重复利用率及分质供 水情况。 (3) 城市现状供水水价及节约用水情况。 (4) 城市用水保证率及不均匀情况。
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4Q V
给水系统的水压关系
水头损失 泵扬程 地面
水泵扬程中包括管道 水头损失、用户自由 水压和几何高差
自由水压 管道埋深 总水头 0
几何高差
管道(管网)
用户接水处
0 基准线
水力计算
我国关于给水管网中水头的相关规定： 《城市给水工程规划规定》 GB50282-98 4.0.5. 城市配水管网的供水水压宜满足用户接管点处服 务水头28米的要求。 《室外给水设计规范》 第2.0.3.条 当按建筑层数确定生活饮用水管网上的最小 服务水头时：一层为10米，二层为12米，二层以上每增高 一层增加4米。
管段沿程水头损失
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2
无水塔的管网
二级泵站扬程为：
网前水塔的管网
水塔底高为
二级泵站扬程为：
给水管材和附属设施 给水管材
给水管网属于城市地下永久性隐蔽工程设施 , 要求有很 高的安全可靠性。给水管网是由众多水管联接而成 , 水管为 工厂现成品 , 运到施工现场后进行埋管和接头。水管性能要 求有承受内外荷载的强度 , 一定的水密性 , 内壁光滑 , 寿命 长 , 价格便宜 , 运输安装方便 , 并有一定抗侵蚀性 , 目前常 用的给水管材有下列几种 :
2. 城市现状供水设施资料
(1)城市给水系统现状图、分区或详细规划范围的给水设施、管 线现状图。 (2) 城市现有自来水厂的分布、规模、制水能力、供水能力、 供水压力、运行情况。 (3) 现有给水管网分布、走向、管径、管材 , 管网水质、运行 情况。 (4) 现状供水水质状况。饮用水 ( 蒸馆水、纯水、矿泉水 ) 制造、 使用及销售情况。 (5) 现状企业自备水源数量、分布、规模及使用情况。
给水管网的敷设
水管管顶以上的覆土深度
不冰冻地区
金属管道一般不小于 0.7m, 非金属管道不小 于 1.0m~1.2m。
冰冻地面 管底在冰冻线以下的深度如下 :
管径 d =300~600mm 时为 0.75d, d >600mm 时 , 为 0.5d。 天津 埋深为 0.8m~1.2m。 哈尔滨冻土深度在 1.8m 左右 , 埋深在 2.0m~ 2.5m 以下。 黑龙江北部冻土在 2.0m 以下 , 埋深有的达 3m~4m。