7.给水管网设计与计算2
给水工程设计基础与计算
给水工程设计基础与计算
在给水工程设计中，设计师需要考虑多方面的因素，包括供水水源、管道布局、水压计算等。
在进行设计之前，首先需要明确设计目标和需求，然后进行相关的基础计算。
设计师需要确定供水水源的选择。
水源可以是地表水、地下水或者蓄水池等。
在选择水源时，需要考虑水质、水量、供水稳定性等因素。
设计师还需要考虑水源距离城市的远近，以及输水管道的敷设条件。
设计师需要进行管道布局设计。
管道布局需要考虑供水的覆盖范围、管道的材质、直径、敷设方式等因素。
设计师需要根据实际情况确定管道的走向，避免管道的交叉和死角，确保供水的畅通。
接下来，设计师需要进行水压计算。
水压计算是设计中非常重要的一环，它直接影响到供水系统的运行效果。
设计师需要考虑水源的海拔高度、管道的长度、高差以及水流速度等因素，来计算出系统所需的水压。
除此之外，设计师还需要考虑供水系统的安全性和稳定性。
设计师需要根据当地的气候条件、地质条件等因素，来确定管道的材质和厚度，以及防止管道泄漏和堵塞的措施。
给水工程设计涉及到多方面的计算和考虑。
设计师需要在设计之前
做好充分的准备工作，明确设计目标和需求，进行合理的供水水源选择、管道布局设计和水压计算，确保设计方案的科学性和合理性。
只有这样，才能建设出安全、稳定、高效的供水系统，为人们的生活提供便利和保障。
《给水管网工程设计》课件
质量记录
维护保养
根据管网材质和运行状况，制定合理的维护保养计划，对管道、阀门等设施进行定期保养和维修。
档案管理
建立完善的档案管理系统，对管网图纸、维修记录等进行归档管理，方便后期查询和使用。
应急处理
建立应急处理机制，对突发性事件进行快速响应和处理，保障供水安全。
运行管理
建立健全的运行管理制度，定期巡查和维护给水管网，确保其正常运行。
功能
定义
给水管网是城市基础设施的重要组成部分，直接关系到居民的饮用水安全和生活质量，是保障民生的基础工程。
保障民生
给水管网的建设和维护能够带动相关产业的发展，为城市经济建设提供支撑。
促进经济发展
给水管网的安全运行对于维护社会稳定具有重要意义，一旦发生供水事故，将对社会造成严重影响。
维护社会稳定
给水管网工程的历史可以追溯到古代，随着城市化进程的不断加速，给水管网工程的技术和规模也不断发展和完善。
《给水管网工程设计》ppt课件
目录
给水管网工程概述给水管网设计基础给水管网系统规划给水管网结构设计给水管网施工与维护给水管网工程案例分析
01
CHAPTER
给水管网工程概述
给水管网是指由管道、泵站、调节构筑物、水塔等设施组成的系统，用于将饮用水输送到用户家中。
给水管网的主要功能是确保用户能够方便、安全地获得足够的饮用水，满足人们的日常生活需求。
总结词
05
CHAPTER
给水管网施工与维护
根据管网规模、地形地貌、交通状况等因素，选择合适的施工方法，如明挖、顶管、盾构等。
施工方法
根据管材、管径、埋深等要求，采用适当的施工工艺，如管沟开挖、管道安装、回填等。
施工工艺
第四章 给水管网设计与计算(2)
设计工况水力分析
设计工况即最高日最高时用水工况。管段流量和节 点水头最大，用于确定泵站扬程和水塔高度。
水力分析：确定设计工况时管道流量、管内流速、 管道压降、节点水头和自由水压。 水力分析前需进行预处理 1）泵站所在的管段暂时删除 水力分析前提：水力特性必须已知。 泵站水力特性未知，泵站设计流量合并到与之相关 联的节点中。
设计工况水力分析计算结果 管段或节点编号 管段流量(L/s) 管内流速(m/s) 管段压降(m) 节点水头(m) 地面标高（m） 自由水压（m） 要求自由水压 2 3 4 37.15 0.59 0.75 43.26 22 21.26 24 5 98.72 1.4 2.82 44.04 32.2 / 6 7 8 9
-194.35
-194.35 （2） 14.55
[5] 89.9 （6）
-37.15 （4） 37.15
89.9 51.17
6.27 20.77 [6] 32.46 [7]360 22.63
（7） [9]490 （8）
[8]590
35.03
54.87 82.33
5.00
27.65
管网设计工况水力分析
32.46 22.63 54.87 5 1 203 200 0.7 203 200 0.9 279 300 0.6 103 100
200*2 300
2）设计工况水力分析
将管段[1]暂时删除，管段流量并到节点（2）上的Q2=194.35+14.55=-179.8（L/s） 假定节点（8）为控制点 水头损失采用海曾-威廉公式CW=110
例6.5 某给水管网如图所示，水源、泵站和水塔位置标于图中， 节点设计流量、管段长度、管段设计流量等数据也标注于图中， 节点地面标高及自由水压要求见表。 1）设计管段直径； 2）进行设计工况水力分析； 3）确定控制点。
第6章给水管网的设计计算
ql
qx
qt
1 ql
q
L
ql
qt
ql
L
dx
ql qt
x
qt
qx
qt
ql
L L
x
ql
L L
x
qt / ql
dh
dx qx2
dx
ql2
L L
x
2
h
L 0
dh
L
ql
2
2
1 3
hij
Hi
H
j
L d
2
2g
8
2D5g
LQ 2
LQ2 SQ2
6.2 管网图形及简化
➢管网计算中，城市管网现状核算、现有管网扩建计 算最为常见。
➢除新设计管网，定线和计算仅限于干管，对改建和 扩建管网往往适当简化，保留主要干管，略去次要、 水力条件影响较小的管线。
➢管网图形简化是在保证计算结果接近实际情况的前 提下对管线进行的简化，这样能减轻计算工作量。
节点：有集中流量进出、管道合并或 环：起点与终点重合的管线 分叉以及边界条件发生变化的地点
忽略：管网中主要起联络作 用的管段，由于正常运行时 流量很小，对水力条件影响 很小，计算时可忽略。
分解
忽略
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。
节点合并：距离很近的两个节 点计算时可视为一个节点。
管网图形及简化
经分解、合并和省略 等，管网由原来42个
环减少到21环。
使环状网某些管段流量为零，即将环状网改成树状 网，才能得到最经济的流量分配，但树状网并不能 保证可靠供水。
环状网流量分配时，应同时照顾经济性和可靠性。
给水排水管网系统课程设计例题.
第1节设计任务及设计资料一、设计任务陕西关中地区A县城区给水管网初步设计二、设计资料1.本给水管网设计为陕西关中地区A县城区的给水系统，主要服务对象为县城镇人口生活和工业生产用水；2.城区建筑物按六层考虑。
土壤冰冻深度在地面以下0.5m；3.设计区2010年现状人口95800人，人口机械增长率为5‰，设计水平年为2020年。
供水普及率100％；4.城区工业企业生产.生活用水，见“工业企业用水量资料”（如下）。
城区居民综合生活用水逐时变化见“用水量逐时变化表”（如下）。
工业企业生产生活用水资料综合生活用水逐时变化表1.水量计算；2.管网定线与平面布置；3.水力计算；4.制图与设计说明；5.水泵初步选型与调度方案设计。
四、参考资料1.给水排水手册设计第三册《城镇给水》2.给水排水设计手册第一册《常用资料》3.给水排水设计手册第十册《器材与装置》4.给水排水设计手册第十一册《常用设备》5.《室外给水设计规范》GB50013-20066.《建筑设计防火规范》GB50016-20067.水源工程与管道系统设计计算8.给水工程（第四版教材）第二节给水管网布置及水厂选址该县城的南面有一条自东向西流的水质充沛，水质良好的河流，经勘测和检验，可以作为生活饮用水水源。
该县城地势比较平坦没有太大的起伏变化。
县城的街区分布比较均匀，县城中各工业、企业等用户对水质和水压无特殊要求，因而采用同一给水系统。
县城给水管网的布置取决于县城的平面布置、水源、调节构筑物的位置、大用户的分布等。
考虑要点如下：①干管延伸方向应和二级泵站到大用户方向一致，干管间距采用500～800m②干管和干管之间有连接管形成环状网，连接管的间距为800～1000m左右③干管按照规划道路定线，尽量避免在高级路面或重要道路下通过④干管尽量靠近大用户，减少分配管的长度⑤力求以最短距离铺设管线，降低管网的造价和供水能量费用输水管线走向符合城市和工业企业的规划要求，沿现有道路铺设，有利于施工和维护。
第二章2给水管网计算
给水管网管径计算(jìsuàn) 给水管网水力计算(jìsuàn)
第一页，共46页。
给水管网管径计算(jìsuàn)
基本(jīběn)公式 R 4Q
V
第二页，共46页。
沿线流量 (liúliàng)：供 给管段两侧用 户所需流量 (liúliàng)。
传输流量 (liúliàng)：给 水管中流向下 一管段，没有 在本管段被用 户取用的流量 (liúliàng)。
第二十三页，共46页。
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
一级泵站 二级泵站 加压泵站 调节泵房
水源
净水厂
水厂轻水池
给水管网
管网 管网
调节水池 管网
第二十七页，共46页。
水塔(shuǐtǎ) 高地水池
水塔和高地水池是给水系统中调节流量 (liúliàng)和保证水压的构筑物
用水低峰时 用水高峰时
管网
水塔 、水池
水塔、水池
管网
第二十八页，共46页。
水塔(shuǐtǎ)
q2
2
q3
q1 q4
第六页，共46页。
流速(liú sù)的确定
管中流速越小，则管径越大 （建设费用(fèi yong)高）， 管中水头损失越小，水泵扬程 与耗电越小（运行费用(fèi yong)低）；
管中流速越大，则管径越小建 费用 设费用(fèi yong)高） ，管中 水头损失越大，水泵扬程与耗 电越大（运行费用(fèi yong) 低）。
给水管网设计与计算(2)
则水泵扬程应为： Hp=41.35+1.63，取43m； 按2台水泵并联工作，单台水泵流量为： Qp=194.35/2=97.2(m/s)=349.8（t/h)，取350t/h。 查水泵样本，选型。
总结：给水管网设计和计算的步骤
（1）管网定线 （2）计算干管的总长度 （3）计算干管的比流量 （4）计算干管的沿线流量 （5）计算干管的节点流量 （6）定出各管段的计算流量 树状网：管段流量等于其后管段各节点流量和 环状网：根据一定原则先人为拟定
63.69 2.5 0.9 2.24 0.32 0.97
3、确定控制点
假定节点（8）为控制点，根据管段能量方程求出其他节点 水头和自由水压。 H8 H7 H4 H6 H3 H2
H1=12.00 （1）清水池 泵站 [1]320 （2） [2]650 （3） [3]550 [4]270 （4）
水塔（5）
qs Qq l
ql qs l
Qt 0.5 ql Q集中
（7）根据计算流量和经济流速，选取各管段的管径 （8）根据流量和管径计算各管段压降(环状网中已和 流量同步计算）
树状网：根据流量直径计算压降。 环状网：若各环内水头损失代数和（闭合差）超过规定值，进 行水力平差，对流量进行调整，使各个环的闭合差达到规定的 允许范围内。
2 600 0 300 1
15 0
250
水泵
450 4
0 23
650 5
190
8 6 205 7
解： 1．比流量 管线总长度：ΣL＝2425m，其中水塔到节点0的管 段两侧无用户不计入。 比流量： (93.75－6.94)÷2425＝0.0358L/s
2．沿线流量：
管段 0～ 1 1～ 2 2～ 3 1～ 4 4～ 8 4～ 5 5～ 6 6～ 7 合计 管段长度（m） 300 150 250 450 650 230 190 205 2425 沿线流量（L/s） 300×0.0358＝10.74 150×0.0358＝5.37 250×0.0358＝8.95 450×0.0358＝16.11 650×0.0358＝23.27 230×0.0358＝8.23 190×0.0358＝6.80 205×0.0358＝7.34 86.81
第三讲 给水管网设计计算与案例
3.3 输配水管网计算
管段的计算流量不是唯一确 定的。配水干管相互连接环
从配水源（泵站或水 塔等）供水到各节点
树状网 环状网
通，环路中每一用户所需水
量可以沿两条或两条以上的 管路供给，各环内每条配水 管段的水流方向和流量值都 是不确定的。
只能沿一条管路通道，
即管网中每一管段的 水流方向和计算流量
都是确定的。
3.3 输配水管网计算
二、管网计算的基础方程
管网计算原理是基于质量守恒和能量守恒，环状网计算就是联立 求解连续性方程、能量方程和压降方程。 连续性方程
任一节点，流向该节点的流量等于从该节点流出的 流量
能量方程
能量方程式闭合环的能量平衡方程，表示每一环中 各管段的水头损失总和等于零
压降方程
压降方程即水头损失方程，表示管段水头损失与其 两端节点水压的关系式
3.3 输配水管网计算
解：配水干管计算总长度
（1）配水干管比流量 （2）沿线流量（见下表）
3.3 输配水管网计算
3.3 输配水管网计算
（四）管段计算流量
求出节点流量后，可以进行管网的流量分配，求出 包括沿线流量和传输流量的管段的流量。所以流 量分配在管网计算中是一个重要环节。 若规定流入节点的流量为负，流出节点为正，则上 述平衡条件可表示为：
3.3 输配水管网计算
环状管网流量分配： ①按照管网的主要供水方向，先假定各管段的水流方向， 并选定整个管网的控制点。 ②保证可靠供水，在供水关键路线段，敷设几条平行的 主干管线。 ③与干管垂直的连接管，其主要作用是沟通平行干管之 间的流量，有时起输水作用，有时只是就近供水到用 户，平时流量一般不大，只有在干管损坏时，才转输 较大流量。因此，连接管中可分配较少的流量。
给水管网计算
一、用水量计算1 最高日用水量1．1最高日生活用水量基本数据：由原始资料知该城市位于二分区,在设计年限内人口数6.0万,查《室外给水设计规范》（GB 50013-2006）可知该城市为中小城市。
最高日综合活用水定额生：150～240 L/（cap•d）。
根据资料显示人口数，选取q=240 L/（cap•d）。
城市的未预见水量和管网漏失水量按最高日用水量的20%计算。
=∑qNf/1000根据公式 Q1―—城市最高日生活用水，m³／d；Q1q――城市最高综合生活用水量定额，取240 L/（cap•d）；Ｎ――城市设计年限内计划用水人口数（cap）；f――城市自来水普及率，采用f=100%则该城市最高日生活用水量为：=（240×6.0×104×100%）/1000=14400 m³/d=166.67 L/sQ11．2工业企业职工的生活用水和沐浴用水量工业企业职工的生活用水量和淋浴用水量，可按《工业企业设计卫生标准》确定。
选取如下数据：职工生活用水量：冷车间按每人每班25升计，热车间按每人每班35升计；职工淋浴用水量：均按每人每班50升计。
则企业甲职工的生活用水和沐浴用水量为：=(25×3×1200+35×3×900)/1000+(50×600×3)/1000=274.50 m³/d Q21企业乙职工的生活用水和沐浴用水量为：=(25×2×1000+35×2×800)/1000+(50×800×2)/1000=239.00 m³/d Q22所以工业企业职工的生活用水和沐浴用水量为：=274.50+239.00=513.5 m³/d =5.94 L/sQ21．3浇洒道路大面积绿化所需的水量洒道路用水量为每平方米路面每次1-1.5L，大面积绿化用水量可采用1.5-2.0L/(d·m²)。
给水管网水力计算方法步骤
给水管网水力计算
1.确定给水管网各管段的管径
给水管道的流速控制范围：
1、对于生活或生产给水管道，一般采用1.0~1.5m/s，不宜大于2.0m/s，当有防噪声要求，且管径小于或等于25mm时，生活给水管道内的流速可采用0.8~1.0m/s；
2、消火栓给水管道的流速不宜大于2.5m/s；
3、其自动喷水灭火系统给水管道的流速不宜大于5m/s，其配水支管在特殊情况下不得大于10m/s。
2.给水系统水压的确定
H=H1+H2+H3+H4
H1——引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压；
H2——引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部阻力水头损失之和；
H3——水表的水头损失；
H4——配水最不利点所需的流出水头。
3.水力计算方法和步骤
1、根据综合因素初定给水方式;
2、根据建筑功能、空间布局及用水点分布情况，布置给水管道，并绘制出给水平面图和轴侧草图；
3、绘制水利计算表格；
4、根据轴侧图选择配水最不利点，确定计算管路；
5、以流量变化处为节点，从配水最不利点开始，进行节点编号，并标注两节点间的计算管段的长度；
6、按建筑的性质选择设计秒流量的计算公式，计算各管道的设计秒流量；
7、根据设计秒流量，考虑流速，查水利计算表进行管网的水利计算，确定管径，并求出给水系统所需压力；
8、校核（H0≥H；H0略＜H ；H0远＜H ）
9、确定非计算管路各管径。
给水管网水力计算方法步骤
给水管网水力计算
1.确定给水管网各管段的管径
给水管道的流速控制范围：
1、对于生活或生产给水管道，一般采用1.0~1.5m/s，不宜大于2.0m/s，当有防噪声要求，且管径小于或等于25mm时，生活给水管道内的流速可采用0.8~1.0m/s；
2、消火栓给水管道的流速不宜大于2.5m/s；
3、其自动喷水灭火系统给水管道的流速不宜大于5m/s，其配水支管在特殊情况下不得大于10m/s。
2.给水系统水压的确定
H=H1+H2+H3+H4
H1——引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压；
H2——引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部阻力水头损失之和；
H3——水表的水头损失；
H4——配水最不利点所需的流出水头。
3.水力计算方法和步骤
1、根据综合因素初定给水方式;
2、根据建筑功能、空间布局及用水点分布情况，布置给水管道，并绘制出给水平面图和轴侧草图；
3、绘制水利计算表格；
4、根据轴侧图选择配水最不利点，确定计算管路；
5、以流量变化处为节点，从配水最不利点开始，进行节点编号，并标注两节点间的计算管段的长度；
6、按建筑的性质选择设计秒流量的计算公式，计算各管道的设计秒流量；
7、根据设计秒流量，考虑流速，查水利计算表进行管网的水利计算，确定管径，并求出给水系统所需压力；
8、校核（H0≥H；H0略＜H ；H0远＜H ）
9、确定非计算管路各管径。
第七章城市给水管网的规划设计
图7-11 节点流量分配图
图7-12 节点流量计算例题
【解】干管总计算长度为：
∑ L L12 L23 L45 L56 L14 L25 L36 L67
管网总用水量(L/s)
工业企业及其他大用水户的集中流量之和(L/s)
长度比流量
qcb
Q
Q L
i
（L/s· ） m
(7-1)
干管总长度(m) ，不计穿越广场、公园 等无建筑物地区的管线长度；对于沿 河岸等地段所敷设的只有一侧配水的 管线，其长度只按一半计算；对于人 口密度不同的或房屋卫生设备条件不 同的市内各区，也应根据其用水量和 管线长度，分别相应调整比流量。
适用场合：适用于用水安全可靠性要求不高的小城镇和小型 工业企业中，或者在城市的规划建设初期先用树状网，这样做可以 减少一次投资费用，使工程投产快，有利于工业建设的逐步发展。
图7-1 两条输水管上连通管的布置
连通管直径可以与输水管相同或比输水管小20～30％，以保 证在任何一段输水管发生事故时，仍能通过70％的设计流量。连通 管的间距可按表7-l采用。在输水管和连通管上装设必要的闸门， 以缩小发生事故时的断水范围。当供水可靠性要求较低时，闸门 数可以适当减少。闸门应安放在闸门井内。
式中 a——折减系数，其值在0.5～0.58之间。当管线的转输流 量远大干沿线流量时，a值趋近于0.5；反之，a值则趋近于0.58。实 践中往往采用a =0.5，以使计算更为简便，也不致引起过大的误差。 由此，将管段的沿线流量折算成节点流量，只需将该管段的 沿线流量平半分配于管段始、末端的节点上，便得到节点流量(qn) 的计算公式为： 1 q Qy (L/s) (7-6) 2 转25
在一条管段中，转输流量沿整个管段不变，沿线流量则因沿 线配水，流量沿程逐渐减小，到管段末端等于零，如图7-10(a)所示。
6-第六章-给水管网设计与计算
三、设计用水量变化规律的确定
1）《室外给水设计规范》规定，城市供水中，时变 化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、 国民经济与社会发展和成熟供水系统并结合现状供 水曲线和日用水变化分析确定；在缺乏实际用水资 料的情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜 采用1.3~1.6，日变化系数宜采用1.1~1.5，个别小 城镇可适当加大
6、消防用水量Q6
• 通过城镇的规划人口数，查附表3得：用水定额 为35L/s，同时火灾次数为2，则有：
Q6 q6 f6 35 2 70(L / s)
7、最高日设计用水量Qd
Qd Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 2460011333.6 378.2 372.5 7336.9 44021.2(m3 / d)
长度比流量：
qs
Q
q l
面积比流量：
qs
Q q A
沿线流量(1)：干管有效长度与比流量的乘积。
qmi ql li
l:管段配水长度，不一定等于实际管长。无配水 的输水管，配水长度为零；单侧配水，为实际管 长的一半。
街坊
街坊
公园
街坊
街坊
街坊
街坊
街坊
街坊
沿线流量(2)：干管供水面积与比流量的乘积。
最高时总用水量315m3/h，其中包括工厂用水量
50m3/h，管段6～8和8～9均只在单侧有用户。计算
最高日最高时单位管长比流量、沿线流量和节点流
量。
工厂
1
880 620
4 640
520 7
2 890 5
710
520
540
水厂
给水计算书
给水管网课程设计计算书一、用水量计算1. 居民区生活用水量计算按街道建筑层次及卫生设备情况，根据规范采用最高日每人每日综合生活用水，计算出居民区的每人每日用水量，并应用下列公式计算出居民区的最高时流量Q 1Q 1=k h14.8611ii N q ×f 1 K h1—时变化系数q 1i —最高日每人每日综合生活用水定额，L/(cap ·d) N 1i —设计年限内城市各用水区的计划用水人口数，cap f 1—用水普及率1 N 1=362人/公顷×17.183公顷=6154人K h1=1.48 f 1=80％ 2.工业企业用水量2Q工厂作为集中流量，根据所提供的最高日平均流量及工作班次，变化系数，确定单位最大秒流量。
3.市政用水量3Q 、浇洒道路用水：9803m /d ；绿地用水：10003m /d 3Q = 980 m3/d +1000 m3/d = 1980 m3/d 4.未预见用水量4Q4Q =（1107.72+3485+1980）×0.20=1314.54 m3/d5.水厂供应 7886.86×5.0%×1000÷3600=109.54 L/S 其余由高位水池供应 168-109.54=58.460 L/S二、选择给水系统及输水管定线1.根据县城平面图、地形、水体、街坊布置情况，绘制等高线；2.采用水厂与高位水池联合供水方式；3.进行管网及输水管定线，对管段、节点进行编号，并将管网模型化。
各管段长度与配水长度注：由于此县采用地下水作为给水水源，所以可以将清水池及水厂同建于管网的节点（1）处，输水管段非常短视其长度为零不计损失。
其余管段配水长度确定原则为：两侧无用水的输水管，配水长度为零；单侧用水管段的配水长度取其实际长度的50%，只有部分管长配水的管段按实际比例确定配水长度；两侧全部配水的管段配水长度等于实际长度。
（三）计算最高时工况下节点流量、管段设计流量、确定管段直径 1.计算比流量q s =∑-ih lQ Q 2== 0.0261L/(s.m)2.计算沿线流量 i s mi l q q ⨯=3.计算节点流量：集中流量可以直接加到所处节点上；沿线流量将一分为二，分别加到两端节点上；供水泵站或高位水池的供水流量也应从节点处进入管网系统，其方向与用水流量方向不同，应作为负流量。
2-补充 给水设计流量与管道水力计算(了解)
（四）设计秒流量的确定 一是经验法， 按卫生器具数量确定管径，或以卫生 一是经验法， 按卫生器具数量确定管径， 经验法 器具全部给水流量与假定设计流量间的经验数据确 定管径， 简捷方便， 但精确度较差， 定管径 ， 简捷方便 ， 但精确度较差 ， 不能区别建筑 物的不同类型、 不同标准、 物的不同类型 、 不同标准 、 不同用途和卫生器具的 种类、使用情况、所在层数和位置。 种类、使用情况、所在层数和位置。 二是平方根法 平方根法， 二是 平方根法 ， 以单阀水嘴在额定工作压力时的流 20L/s 作为一个理想器具的给水当量， L/s作为一个理想器具的给水当量 量 0.20L/s 作为一个理想器具的给水当量 ， 其他类型 的卫生器具配水龙头的流量按比例换算成相应的器具 给水当量， 给水当量，设计秒流量与卫生器具给水当量总数的平 方根成正比，建筑物用途不同比例系数不同， 方根成正比，建筑物用途不同比例系数不同，当量数 增大到一定程度后，流量增加极少， 增大到一定程度后，流量增加极少，导致计算结果偏 小。
（3）其它情况： 其它情况： 1）当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水， ）当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水， 又有自行加压供水时， 又有自行加压供水时 ， 引入管的设计流量等于直接 供水部分的设计秒流量加上加压部分的最大用水小 时平均秒流量。 时平均秒流量。
（三）最大用水小时平均秒流量的计算
（1）住宅建筑的设计秒流量计算
1）根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、 ）根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、 用水定额、使用时数及小时变化系数， 用水定额、使用时数及小时变化系数，按(2-4)式 式 计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率 最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率： 计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（3）分区给水系统
把城市整个给水系统分为几个区，每区有泵站和管 网等，各区之间有适当的联系，以保证供水可靠和 调度灵活。
（3）分区给水系统
给水区域大、地形起伏、远距离输水，分为并联分区 和串联分区两种基本形式。 并联分区：由同一泵站内的低压和高压水泵分别供给 低区和高区用水。 供水安全可靠，水泵集中；管理方便，但管网造价高， 需要高压输水管。 串联分区：高低两区用水均由低区泵站供给，高区用 水再由高区水泵加压。 管网造价低，但供水安全、可靠性较差，水泵站分散， 管理不便。
输水管渠流量要求
输水管渠的设计流量，应按最高日平均时供水量 加自用水量确定。当长距离输水时，输水管渠的 设计流量应计入管渠漏失水量。 水厂：Qn=aQd/T a:水厂自用水系数 管网：Q=KhQd/T Kh:时变化系数
输水管渠条数
输水干管一般不宜少于两条，并且每隔一定距离设 连接管连通。当有安全贮水池或其他安全供水措施 时，也可修建一条输水干管。
输水管渠定线
定义：从水源到水厂或水厂到相距较远管网 的管、渠叫做输水管渠。 特点：距离长，与河流、高地、交通路线等 的交叉较多。中途一般没有流量的流入与流 出。 形式：常用的有压力输水管渠和无压输水管 渠两种形式。
输水管渠定线原则
必须与城市建设规划相结合，尽量缩短线路长度， 减少拆迁，少占农田，便于管渠施工和运行维护， 保证供水安全； 选线时，应选择最佳的地形和地质条件，尽量沿现 有道路定线，以便于施工和检修； 减少与铁路、公路和河流的交叉； 管线避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河 水淹没与冲刷地区，以降低造价和便于管理； 尽可能重力输水 ; 路线的选择应考虑近远期结合和分期实施的可能。
7.1 给水管网系统规划布置
给水管网布置原则
包括输水管渠和配水管网两大部分。
（1）按照城市总体规划，结合当地实际情况布置，进行多方 案技术经济比较； （2）分清主次，现搞好输水管渠和主干管布置，然后布置一 般管线和设施； （3）尽量缩短管线长度，节约工程投资与运行管理费用； （4）协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系； （5）保证供水具有安全性； （6）尽量减小拆迁，少占农田； （7）管渠的施工、运行和维护方便； （8）近远期结合，留有发展余地，考虑分期实施的可能性。
城市给水管网布局
干管：输水功能，直径100mm以上，大城市 200mm以上 配水管最小管径要求：小城市75-100mm，中等 城市100-150mm，大城市150-200mm 管网水压（自由水头）：一层建筑10m,二层 12m，三层以上每层增加4m，一般控制最不利 点24m，较高建筑自设增压。
城市给水管网管径测算
管径的计பைடு நூலகம்与估算
• 总体规划阶段的管径估算
原水管道 水厂供水总管 给水干管
• 详细规划阶段的管径计算
枝状管网的管径计算 环状管网的管径计算
城市给水管网管径测算
流量、流速与管径的关系
100mm——3-6L/s 200mm——18-30L/s 300mm——50-70L/s 400mm——110-160L/s 500mm——200-280L/s 600mm——280-380L/s 800mm——500-630L/s 1000mm——780-1100L/s
按照水力等效的原则，将沿线流量一分为二， 分别加在管段两端的节点上；
集中流量可以直接加在所处的节点上；
供水泵站或水塔的供水流量也应从节点处进入 管网系统
例5-1 图5-6所示管网，给水区的范围如虚线所示， 比流量为qs，求各节点的流量。
解: 以节点3、5、8、9为例，节点流量如下：
因管段8-9单侧供水，求节点流量时，将管段配水长 度按一半计算。
给水管网定线
管网定线是指在供水区域内确定给水干管以 及干管之间的连接管的平面位置和走向，不 包括从干管到用户的分配管和接到用户的进 水管。 影响因素：城市平面布置，供水区域的地形， 水源和调节水池位置，街区和用户特别是大 用户的分布，河流、铁路、桥梁的位置等。
给水管网定线原则
干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大 用户的水流方向一致。循水流方向，以最短的距离 布置一条或数条干管，干管应从用水量较大的街区 通过。 干管一般按城市规划道路定线，但尽量避免在高级 路面或重要道路下通过。管线在道路下的平面位置 和标高，应符合城市地下管线综合设计的要求，给 水管线和建筑物、铁路以及其它管道的水平净距， 均应符合有关规定。
例： 某城镇给水环状网布置如图所示，全城最高日 最高时总用水量315m3/h，其中包括工厂用水量 50m3/h，管段6～8和8～9均只在单侧有用户。计算 最高日最高时单位管长比流量、沿线流量和节点流 量。 工厂
1
880
620
4
520
640
2
520
7
710
890
540 920
5
水厂
3
6 580 8 560
上海市供水系统
扩建长江陈行水库、建设长 江青草沙水库，调整黄浦江 上游水源地供水范围基本形 成 “两江并举、多源互补” 的水源地格局 。 2010年全市供水总能力达到 约1260万立方米/天，市区 四大供水公司供水总能力达 到800～830万立方米/天。 郊区水厂规划供水总能力达 到约430万立方米/天。归并 约100座乡镇水厂，形成集 约化供水框架。逐步完成郊 区水厂供水水质的达标改造。
给水管网布置基本形式
根据管网的布置形式，可分为树状管网和环状管网。
给水管网布置基本形式
树状管网：管径随所供用户的减少而降低，构造简 单，投资低，但安全性差，一般用于建设初期。 环状管网：闭合的环，增加了管线的总长度，提高 了管线的安全性，投资明显高于树状管网，但大大 降低水锤，增加了供水的可靠性。 一般在城镇建设的初期采用树状管网，随着城镇的 发展逐渐连成环状管网。在城市的中心布置成环状 管网，郊区布置成树状管网。
（4）分压给水系统
供水区域较大，回落地形狭长，不同用户对水压要求 不同，是由同一泵站内不同水泵分别供水到高压和低 压管网。 管网压力适宜，动力消耗低，供水安全。
（5）循环和循序给水系统
在工业生产中，所产生的废水经适当处理后 可以循环使用，或用作其他车间和其他工业 部门的生产用水。
污水循环回用，清洁生产。
输水方式
无压输水通常以重力为输水动力，运行费用 较低，但管渠的布置受到地形的限制，管渠 的断面尺寸以及水流速度会受到水位落差的 影响，明渠输水过程中原水可能受到污染。 压力输水通常以水泵为动力，运行费用较高， 但管道的布置相对来说比较自由，输水过程 中原水不会受到污染。
布置的一般要求
输水管之间设立连通管 输水管最小坡度大于1：5D, 坡度小于1：1000，每隔0.5km～1.0km设排气阀 重力输水管（渠）应设置检查井和通气孔，DN700以 上，小于200m一个； 管径700-1400mm，400m一 个。 重力输水管（渠），地面坡度较陡时，应在适当位置 设置跌水井。 压力输水管线，必要时设置消除水锤的措施。 压力输水管道上隆起点以及倒虹管的上、下游侧，一 般设排气阀。低凹处设置泄水管及泄水阀。
（2）分质供水系统
取水构筑物从同一水源或不同水源取水，经过不同 程度的净化过程，用不同的管道、分别将不同的水 质供给各个用户的给水系统。
（2）分质供水系统
工业用水、生活用水分质 饮用水、杂用水分质 直接饮用水占管网1～2％；优质优用有限水资源； 可节省净水处理费用。 但每一种水质要有独立的管网，多套管网造价高， 管理复杂。
设计流量分配与管径设计
用水流量分配 为进行给水管网的细部设计，必须将总流量 分配到系统中去，也就是将最高日用水流量 分配到每条管段和各个节点上去。
1 节点设计流量分配计算
集中流量：从一个点取得用水，用水量较大的用户。 分散流量：沿线众多小用户用水，情况复杂。
K hi Qdi ( L / s) 集中流量： qni 86.4
qni —各集中用水户的集中流量，L/s； Qdi—各集中用水户最高日用水量，m3/d； Khi—时变化系数。
根据实际管网流量变化情况设计管网非常复杂，加 以简化。提出比流量，沿线流量，节点流量 的概念。
比流量：为简化计算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。 长度比流量： q Q q s
l
Q q 面积比流量： q s A
沿线流量：干管有效长度与比流量的乘积。
ql qs l
l:管段配水长度，不一定等于实际管长。无配水 的输水管，配水长度为零；单侧配水，为实际管 长的一半。
街坊 街坊 街坊 街坊 公园
街坊
街坊
街坊
街坊
节点流量：从沿线流量计算得出的并且假设
是在节点集中流出的流量。
9
解： 工厂的集中流量作为在其附近的节点4配出。管 段6～8和8～9均只在单侧有用户。各管段配水长度 如表所示。 全部配水干管总计算长度为6690m，该管网最高日 最高时的总用水量为：
输水干管和连通管管径及连通管根数，应按输水干 管任何一段发生保障时仍能通过事故用水量计算确 定。城镇的事故水量为设计水量的70%，工业企业 的事故水量按有关工艺要求确定。当负有消防给水 任务时，还应包括消防水量。
输水方式
水源低于给水区，设泵站；高于给水区，重力输水。 优先考虑重力输水，分明渠和暗渠。 重力管与压力管相结合。
给水管网定线要求
管网可采用树状网和若干环组成的环状网相结合的 形式，管线大致均匀地分布于整个给水区。 干管的间距采用500～800m。 连接管的间距可根据街区的大小考虑在800～ 1000m左右。 分配管直径至少为100mm，大城市采用150～ 200mm。 城镇生活饮用水的管网，严禁与非生活饮用水的管 网连接，也严禁与各单位自备的生活饮用水供水系 统直接相连。