树枝状管网和喷灌系统水力计算4 27建筑资料

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《园林工程》
⑤ 水头计算
必须考虑
水头损失值 用水点与引水点的高程差
用水点建筑的高低及用水点的水压要求
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公园给水管段所需水压计算式：
H H1 H2 H3 H4 (mH2O)
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②水头损失—水在管中流动时，为克服水与管壁间摩擦力而消耗的势能。 其值可用压力表测得的两点压力差来确定。
水头损失
沿程水头损失 局部水头损失
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沿程水头损失—当固体边界的形状和尺寸沿程不变时发生的水头损失。
hy a l Q2
式中： a—阻力系数（s2/m6)，由试验求得，与管道材料、管壁的粗糙程度、管径、管内流动物质以及温
度等因素有关。
l—管段长度（m）
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局部水头损失—水流因边界的改变而引起断面流速分布发生急骤的变化而产生的阻力为局部阻力， 为克服阻力而引起的水头ห้องสมุดไป่ตู้失称为局部水头损失，通常用hj表示。
（3）求设计秒流量q0
q0
Qh 3600
（l/s或m3/s)
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④ 各管段管径的确定 根据各用水点所求得的设计秒流量q0及要求的水压，可查表确定连接园内给水干管和用水点之间的管 段的管径，还可查得与该管径相应的流速和单位长度的水头损失值。
节点编号
1 2 3 4 5 6
地面高程(m) 水压高程(m) 自由水头(m)
42.95
43.81
43.88
44.69
16
44.24
44.67
按控制点4为例，3-4段内管径为100mm，流量为5.8L/s，故可查表得水头损失1000i=13.2（v=0.75m/s)， 而3-4段长度为720m，故可计算其段内水头损失为9.5m。（依次计算出其它各段值，填入表中）
以后每增加一层增加4mH2O
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H4—沿程水头损失和局部水头损失之和（mH2O)
H4 hy hj hj iL
有条件时可适当考虑一定的富裕水头(如消防水头）
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(四）树枝状给水管网的设计计算 1、给水管网计算指标
用水量（Q)：以秒流量表示 管径（DN）：以mm为单位； 水头（H）：水压(以kg/cm为单位）；米水柱高度（100KPa=1kg/cm2=10米水柱）
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例题 某段管网布置如下图：
已知各节点地面高程如下表所示，0点的地面高程为42.08m，管网中最不利点为4点（用水处为三楼）， 其自由水头是16m，试计算最高日最高时引入点的水压大小，并绘图表示。
某点水压标高=该点地面高程+该点自由水头
下一点的水压标高=上一点水压标高-两者间水头损失
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4、管网计算步骤
① 有关图纸、资料的搜集与研讨 从公园设计图纸、说明书等，了解原有或拟建
的建筑物、设施等的用途及用水要求、各用水点的高 程等。
再根据公园所在地附近城市给水管网的布置情 况，掌握其位置、管径、水压及引用的可能性。
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② 布置管网 在公园设计平面图上，定出给水干管的位置、走向、并对节点进行编号，量出节点间的长度。（遵 循前述管网的布置要点）。
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③ 求公园中各用水点的用水量及水压要求 （1）求某一用水点的最高日用水量Qd
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上节课内容回顾
1、给水管网的布置形式及各自特点？ 2、用水定额、日变化系数、时变化系数？ 3、经济流速 4、水头损失概念及其分类？
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5、水压力和水头损失
①水压力P—在给水管上任意点安装压力表，所测得的读数，即为该点的水压力值，（kg/cm2或N、 KN、mH2O）。为了便于计算，也把水压称为“水柱高”，力学上又称“水头”，其单位换算关系 为1kg/cm2=10m水头=100Kpa。
式中： H—引水管处所需的总压力（mH2O) H1—引水点和用水点之间的地面高程差（m)； H2—用水点与建筑进水管的高差（m)； H3—用水点所需的工作水头（mH2O)；
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H2+H3值可依建筑不同层数按有关规定采用。
平房： 10mH2O 二层： 12mH2O 三层 ： 16mH2O
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⑥
干管的水力计算
完成各用水点用水量计算和确定各点引水管的管径之后，应进一步计算干管各节点的总流量，据此确定 干管各管段的管径，并对整个管网的总水头要求进行复查。
复查方法：最不利点（地势高、距离引水点远、用水量大或要求工作水头特别高的用水点）水压满足法。
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2、管网计算目的 根据最高时用水量作为设计用水量求出各段管线的直径和水头损失。
对于引用式给水方式：确定城市给水管网的水压是否能满足公园用水的要求； 对于自给式给水方式：主要确定水泵所需扬程及水塔（或高位水池）所需高度，以保证各用水点有足够 的水量和水压。
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Q q N （l/d或m3/d) d
式中:q—用水量标准（最大日）； N—游人数（服务对象数目）或用水设施的数目。
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（2）求该用水点的最高时用水量Qh
Qh
Qd 24
Kh
式中:Kh—时变化系数（可取4—6）。
（l/d或m3/d)