水力系统计算
水管水力计算表格
S-35
/
/
/
/
/ R-35
S-36
/
/
/
/
/ R-36
SUM(Pa)
0
36 回
运动粘度 (10-6m2/s) 0.805
水
管
内径 管段长 流 速 阻力
(mm) m
m/s
系数
13 14
15
16
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/
/
/
/
/
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/
/
/
/
/
40
制冷机组
41
热水锅炉
42
热交换器
43 电动调节阀
44
空调箱
45
风机盘管
46
冷却塔
SUM(Pa)
0
水系统总阻力
水系统水力计算
管径 内径 数量 阻力 mm mm (只) 系数
4 567
流量 m3/h
8
流 速 局部阻力
m/s
Pa
9
10
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/
第5讲-1：给水系统水力计算
qg q0 N0b
qg q0 N0b
式中： qg ——计算管段的给水设计秒流量，L/s； q0 ——同类型的1个卫生器具给水额定流量， L/s； N 0 ——计算管段同类型卫生器具数； b ——卫生器具的同时给水百分数，应按 表2-9、表2-10和表2-11采用。
（3）用水集中型公共建筑的设计秒流量计算 注意： 如计算值小于该管段上1个最大卫生 器具给水额定流量时，应采用1个最大的卫 生器具给水额定流量作为设计秒流量。 大便器自闭式冲洗阀应单列计算，当 单列计算值小于1.2L/s时，以1.2L/s计； 大于1.2L/s时，以计算值计。
≤1.0
≤1.2
≤1.5
≤1.8
三、管网水力计算
室内给水管网的水力计算，就是在满足各 配水点用水要求的前提下，确定给水管道 的直径及管路的水头损失，复核室外给水 管网是否满足所需压力，对于设置升压设 备和高位水箱的给水系统，需要根据计算 结果选择设备型号和确定水箱安装高度。 ——目的和任务
1、确定管径
水表和减压阀水头损失估算：
水表的局部水头损失，应按选用产品所给定的压 力损失值计算。在未确定具体产品时，可按下列 情况选用：住宅入户管上的水表，宜取0.01MPa； 建筑物或小区引入管上的水表，在生活用水工况 时，宜取0.03MPa；在校核消防工况时，宜取 0.05MPa。 比例式减压阀的水头损失，阀后动水压宜按阀后 静水压的80％～90％采用；管道过滤器的局部 水头损失，宜取0.01MPa；管道倒流防止器的局 部水头损失，宜取0.025～0.04MPa。
第5讲 给水设计流量与 管道水力计算
一、设计流量
二、设计流速
三、管网水力计算
一、设计流量
给排水水力计算
引言：给排水工程是建筑物的重要组成部分，对于建筑物的正常运行和生命安全具有重要意义。
在给排水设计中，水力计算是一项必不可少的工作。
水力计算可以帮助工程师确定给排水系统的水流速度、压力和管道尺寸，以保证系统的正常运行。
本文将详细介绍给排水水力计算的相关内容，包括流量计算、管道压力计算、管道尺寸确定等。
概述：给排水水力计算是指根据给定的参数和条件，利用水力学原理和公式，计算给排水系统的水流速度、压力、管道尺寸等参数的过程。
水力计算主要用于确定给排水系统中液体的流动情况，以保证系统的正常运行和安全性。
正文：一、流量计算1.流量计算是给排水系统设计的基础。
确定流量可以帮助工程师确定管道的尺寸和泵的选型。
2.流量的计算可以通过公式、图表或计算软件来进行。
常用的计算方法有曼宁公式、肯尼斯公式等。
3.在流量计算中，需要考虑水流的速度、管道的摩阻系数、管道的形状等因素。
4.流量计算还需要考虑到给排水系统的用途和工况要求，如住宅楼的供水、排水需求和工业厂房的给水、排水需求等。
二、管道压力计算1.管道压力计算是为了确定给排水系统中管道的压力，以确保系统的正常运行和管道的安全性。
2.管道压力的计算可以通过公式、图表或计算软件来进行。
常用的计算方法有伯努利方程、能量平衡等。
3.在管道压力计算中，需要考虑管道的摩阻、流速、管道的材料、管道的尺寸等因素。
4.管道压力计算还需要考虑到给排水系统的用途和工况要求，如供水系统的最小压力要求、排水系统的排放高度要求等。
三、管道尺寸确定1.管道尺寸的确定是为了满足给排水系统流量计算和管道压力计算的要求，并保证系统的正常运行和安全性。
2.管道尺寸的确定需要考虑到流量、流速、管道的材料、管道的摩阻系数等因素。
3.常用的管道材料有铸铁、钢、聚氯乙烯等，不同材料的管道有不同的摩阻系数。
4.管道尺寸的确定还需要考虑到工程经济性和材料供应的可行性。
四、水泵选型1.水泵选型是为了满足给排水系统的流量要求和管道压力要求，并确保系统的正常运行。
水力学常用计算公式
1、明渠均匀流计算公式： Q=Aν=AC Ri C=n 1R y （一般计算公式）C=n 1R 61（称曼宁公式） 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)z ：渡槽进口的水位降（进出口水位差）ε：渡槽进口侧向收缩系数，一般ε＝0.8～0.9b ：渡槽的宽度（米）h ：渡槽的过水深度（米）φ：流速系数φ＝0.8～0.953、倒虹吸计算公式： Q=mA z g 2(m 3/秒）4、跌水计算公式：5、流量计算公式：Q=Aν式中Q ——通过某一断面的流量，m 3／s ；ν——通过该断面的流速，m ／hA ——过水断面的面积，m 2。
6、溢洪道计算1）进口不设闸门的正流式开敞溢洪道（1）淹没出流：Q ＝εσMBH 23＝侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23（2）实用堰出流：Q=εMBH 23=侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深232）进口装有闸门控制的溢洪道（1）开敞式溢洪道。
Q ＝εσMBH 23＝侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23（2）孔口自由出流计算公式为 Q=MωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中：ω=be7、放水涵管(洞)出流计算1）、无压管流 Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH2）、有压管流Q ＝μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算1）三角形薄壁测流堰，其中θ＝90°，即自由出流：Q ＝1.4H 25或Q ＝1.343H 2.47（2-15）淹没出流：Q ＝（1.4H 25）σ（2-16）淹没系数：σ=2)13.0(756.0--Hh n +0.145（2-17） 2）梯形薄壁测流堰，其中θ应满足tanθ=41，以及b ＞3H ，即 自由出流：Q ＝0.42b g 2H 23＝1.86bH 23（2-18）淹没出流：Q ＝（1.86bH 23）σ（2-19）淹没系数：σ=2(23.1）Hh n --0.127（2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQη式中N ——发电机出力，kW ；H ——发电毛水头，m ，为水库上游水位与发电尾水位之差，即H=Z 上-Z 下； Q ——发电流量，m 3／s ；η——发电的综合效率系数（包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数），小型水库发电一般为0.6—0.7。
给水系统水力计算的方法步骤
（2）水泵直接供水 水力计算的目的：根据计算系统所需压力和设计秒流量选泵。 （3）水泵水箱联合
2）根据管网水力计算的结果校核水箱的安装高度； 2）不能满足时，可采用放大管径、设增压设备、增加水 箱的安装高度或改变供水方式等措施； 3）根据水泵～水箱进水管的水力计算结果选泵。 5．确定非计算管路各管段的管径； 6．若设置升压、贮水设备的给水系统，还应对其设备进行 选择计算。
•
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计算结 果分析
计算非计算 管路管径
选加压、 储水设备
二、水力计算的方法步骤
首先根据建筑平面图和初定的给水方式，绘给水管道平面布 置图及轴测图，列水力计算表，以便将每步计算结果填入表内， 使计算有条不紊的进行。
１．根据轴测图选择最不利配水点，确定计算管路，若在轴 测图中难判定最不利配水点，则应同时选择几条计算管路，分 别计算各管路所需压力，其最大值方为建筑内给水系统所需的 压力；
２．以流量变化处为节点，从最不利配水点开始，进行节点 编号，将计算管路划分成计算管段，并标出两节点间计算管段 的长度；
3．根据建筑的性质选用设计秒流量公式，计算各管段的设 计秒流量；
4．绘制水力计算表，进行给水管网的水力计算； （1）外网压力直接供水，计算目的是验证压力能否满足系 统需要。
1）依次计算H1、H2 、 H3 、 H4 ，并计算系统所需压力H； 2）当室外给水管网压力H0≥H 时，原方案可行； 3）当室外给水管网压力H0略大于或略小于H 时，适当放大 管径，降低水头损失，确保方案可行；
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2.4.5 水力计算的方法步骤som Nhomakorabeathing
建筑内部给水系统的水力计算
用水定额 用水定额是指，用水对象单位时间内所需用水 量的规定数值，是确定建筑物设计用水量的主要参 数之一。 其数值是在对各类用水对象的实际耗用水量进 行多年实测的基础上，经过分析，并且考虑国家目 前的经济状况以及发展趋势等综合因素而制定的， 以作为工程设计时必须遵守的规范。 合理选择用水定额关系到给排水工程的规模和 工程投资。
qg n0 q0 b
式中:
—— 计算管段中的设计秒流量（L/s）； —— 同类型卫生器具数； —— 同一类型一个卫生器具给水额定流量； 根据设计手册确定（L/s）； —— 卫生器具的同时给水百分数 % ； 设计时按按设计手册确定；
建筑内部给水系统的水力计算 工业企业生活间、公共浴室、洗衣房、公共食堂、 4.1.1 影剧院、体育馆等建筑设计秒流量计算公式
关于卫生器具的同时给水百分数b：
例某一管段上连接有n0个卫生器具,如按下面公式 进行计算：
[qd ] n0 qmax L / S
式中: —— 某管段的输配流量 （L/s）；
—— 室内某管段及其以后管段的某一种卫生
器具数；
—— 该种器具的最大单位出水量（L/s）。
建筑内部给水系统的水力计算 1.5.2 应按下式计算： 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量
建筑内部给水系统的水力计算
1.5.1 确定管径
根据建筑物性质和卫生器具当量数来计算各管段 的设计秒流量，根据流量计算公式，已知流速、流量， 即可确定管径：
qg
d 2
4
v
d
4q g
v
—— 计算管段的设计秒流量m3/s ；
—— 计算管段内的流速，m/s； —— 计算管段的管径 m。
建筑内部给水系统的水力计算
给水排水管道系统水力计算
e （ mm ）
平均 0.003 0.03 0.06 0.15 0.3 0.6 3 15 150
（ 4 ）巴甫洛夫斯基公式 巴甫洛夫斯基公式适用于明渠流和非满流管道的计算，公式为：
C
R
y
nb 0.10
3-3 。
（ 3-11 ）
式中： y
2.5 nb
0.13 0.75 R
nb
nb — 巴甫洛夫斯基公式粗糙系数，见表
2
A 和水力半径 R 的值 （表中 d 以 m 计） 充满度 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 过水断面积 A （ m 2） 0.4426 d 0.4920 d 0.5404 d 0.5872 d 0.6319 d 0.6736 d 0.7115 d 0.7445 d 0.7707 d 0.7845 d
图 3-1 无压圆管均匀流的过水 断面
3-1 所示。设其 ， 称为充满度，
h d
sin
2
4
所对应的圆心角 素之间的关系为：
称为充满角。由几何关系可得各水力要
过水断面面积：
A
湿周：
d
2
8
sin
（ 3-16 ）
d 2
水力半径：
（ 3-17 ）
R
所以
d 4
1
sin
（ 3-18 ）
2
v
2
1 d n 4 sin
将（ 3-11 ）式代入（ 3-2 ）式得：
hf
nb v R
2
2
2y 1
l
（ 3-12 ）
常用管渠材料粗糙系数
nb 值
管渠材料
1-4建筑给水系统水力计算
0.42 1.09 1.60 2.02 2.39 2.73 3.05 3.35 3.63 3.91 4.17 6.52
6.45 25.8 51.6 77.4 103.2 129.0 154.8 180.6 206.4 232.2 258.0 738.0 996.0
0.53 1.09 1.59 1.98 2.33 2.64 2.93 3.21 3.46 3.71 3.95 8.33 9.91
作业2
U0
Ng
3.0
3.5
4.0
4.5UqgU来自qgUqg
U
qg
1 2 3 4 5 6 7 8 9
2.3 给水设计秒流量
2.3.1***当前我国使用的生活给水管网设计秒流 2.3.1***当前我国使用的生活给水管网设计秒流 量的计算公式 集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、 2. 集体宿舍、旅馆、宾馆、医院、疗养院、 幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、 幼儿园、养老院、办公楼、商场、客运站、 会展中心、中小学教学楼、 会展中心、中小学教学楼、公共厕所等建 筑的设计秒流量计算公式
T
—— 建筑物用水时间
最大小时用水量用于确定水泵流量和高位水箱容积等。 最大小时用水量用于确定水泵流量和高位水箱容积等。
1-4建筑给水系统计算
4.3 给水系统压力计算
1、给水压力计算 、
H = H1 + H2 + H3 + H4
2、民用建筑生活给水压力估算（h=3.5米以内） 、民用建筑生活给水压力估算（ 米以内） 米以内 1层 100 Kpa 层 4层200 Kpa 层 2层 120 Kpa 层 5层240 Kpa 层 3层 160 Kpa 层
qd
1-4建筑给水系统计算
居住小区给水系统的水力计算
居住小区给水系统的水力计算第10章居住小区给水排水工程10.2 居住小区给水系统的水力计算10.2.1 居住小区设计用水量居住小区设计用水量包括：居住小区的居民生活用水量、公共建造用水量、绿化用水量、水景和消遣设施用水量、道路和广场浇洒用水量、公共设施用水量、管网漏水水量及未预见水量、消防用水量。
居住小区的居民生活用水量，应按小区人口和住所最高日生活用水定额经计算确定, 住所最高日生活用水定额及小时变化系数详见表2-2。
居住小区公共建造用水量，应按照其使用性质、规模，按用水单位数和相应的用水定额经计算确定，居住小区公共建造用水定额及小时变化系数详见表2-4。
公用游泳池、水上游乐池的初次充水时光应按照使用性质和城市给水条件等确定，宜小于24h，最长不得超过48h，补充水量要求见表12-6。
水景循环系统的补充水量应按照蒸发、飘失、渗漏、排污等损失确定，室内工程宜取循环水流量的1%～3%，室外工程宜取循环水流量的3%～10%。
居住小区管网漏失水量和未预见水量之和可按最高日用水量的10%～15%计。
居住小区的消防用水量和水压及火灾连续时光，应按现行的《建造设计防火规范》及《高层民用建造设计防火规范》确定。
生活、消防共用系统消防用水量仅用于校核管网计算，不属于正常用水量。
居住小区的绿化浇洒用水定额可按浇洒面积1.0～3.0L/m 2·d 计算。
干旱地区可酌情增强；居住小区道路、广场的浇洒用水定额可按浇洒面积2.0～3.0L/m 2·d 计算。
10.2.2 居住小区给水系统设计流量10.2.2 居住小区给水系统设计流量居住小区给水系统有其自身的特点，其用水变化逻辑既不同城市给水系统，又不同于建造内给水系统。
居住小区给水管网的设计流量与居住小区规模、管道布置状况以及小区的使用功能等因素有关，应通过多地点长时光实际测量各种居住小区内不同供水范围用水量变化曲线，再对大量资料举行统计分析和处理，求出居住小区给水管网设计流量计算公式。
建筑内给水系统计算-水力计算
公共设施给水系统计算需要了解设施规模和使用频率，根据实际情况选择合适的管材和管径，同时还需要考虑安全卫生要求，设置水处理和消毒设施，以保证供水质量。
公共设施给水系统
06
结论
水力计算能够确定管网的供水能力，确保在用水高峰期仍能满足用户需求，保障供水安全。
确保供水安全
通过精确计算管网中的水头损失和流量分配，可以优化水资源调度，提高水资源利用效率。
住宅楼给水系统
办公楼给水系统
总结词
办公楼给水系统计算需要考虑办公人员数量、用水习惯、消防需求等因素，以确保供水安全、舒适、节能。
详细描述
办公楼给水系统计算需要了解办公人员数量和用水习惯，根据实际情况选择合适的管材和管径，同时还需要考虑消防需求，设置消防用水和灭火设施，以保证供水安全。
总结词
公共设施给水系统计算需要考虑设施规模、使用频率、安全卫生等因素，以确保供水可靠、高效、环保。
目的和背景
背景
目的
1
2
3
准确的水力计算能够确保供水压力和流量的稳定性，满足用户对水量和水质的需求。
满足用户需求
合理的水力计算有助于降低能耗和减少不必要的供水损耗，提高整个给水系统的效率。
提高系统效率
通过水力计算，可以及时发现和解决潜在的设计问题，降低系统故障的风险，保障供水安全。
保障系统安全
重要性
02
给水系统概述
01
引入管
将外部水源引入建筑内部的管道，通常包括总进水管和进户管。
02
输水管
将水从引入管输送到各个用水点的管道，包括干管、立管和支管。
03
配水管
连接用水设备与输水管的管道，负责将水分配到各个用水点。
给水系统水力计算的方法步骤
优化建议
根据实际经验和理论知识，分析计算 结果的合理性，判断是否符合实际情 况。
根据分析结果，提出优化建议，如调 整管道长度、管径、流速等参数，以实际运行数据进行对比 分析，找出差异原因，为改进提供依 据。
提出改进建议
01
根据分析结果和优化建议，提出具体的改进方案，包括改进措 施、实施时间、预期效果等。
编写结果报告
将计算结果整理成表格或图表，清晰地展示给水系统的水 力性能参数，如流量、水头损失、管道阻力等。
绘制相关图表和曲线
绘制流量-扬程曲线
根据计算结果绘制流量与扬程之间的关系曲 线，用于评估水泵的运行性能和效率。
绘制管道阻力曲线
根据管道长度、管径、流速等参数计算管道 阻力，绘制管道阻力与流速之间的关系曲线 ，用于评估管道的水力性能。
提出改进方案和优化建议
分析问题
根据计算结果，分析给水 系统中存在的问题，如水 头损失过大、水泵效率低 下等。
提出改进方案
针对问题提出具体的改进 方案，如更换高效水泵、 优化管道布局等。
优化建议
根据改进方案提出具体的 实施步骤和注意事项，确 保优化建议的可操作性和 实用性。
THANKS
感谢观看
确定管网参数
确定管道参数
根据管网的实际情况，确定管道的材质 、管径、长度、粗糙度等参数，以便进 行水力计算。
VS
确定节点参数
根据实际情况，确定节点的流量、压力、 水位等参数，以便进行节点水力平衡的计 算。
04
CATALOGUE
进行计算和分析
进行水力计算
确定计算范围
根据给水系统的规模和要求，确定需 要进行水力计算的范围，包括管道长 度、管径、泵站位置等。
给排水系统的水力计算方法
给排水系统的水力计算方法在建筑物的给排水系统设计中，水力计算是非常重要的一环。
通过合理的水力计算，可以确保给排水设备运行正常，提供稳定的水流和充足的水压，从而满足建筑物的日常用水需要。
本文将介绍给排水系统水力计算的基本原理和方法。
一、水力计算的基本原理水力计算是根据流体力学的基本原理，通过考虑系统中各个元件之间的水流阻力和水流动力等因素，计算出给排水管道系统中的水流速度、水压、流量等参数。
水力计算的目标是确保在设计工作条件下，给排水系统中的水流能够保持正常、平稳的运行。
二、水力计算的步骤1. 收集设计参数：首先需要收集建筑物的相关设计参数，包括供水设备的流量、水压要求，排水设备的流量要求等。
这些参数将作为水力计算的基础。
2. 选择管道材料和管径：根据设计需求和已有条件，选择适当的管道材料和管径。
常用的给水管道材料有PVC、钢管等，排水管道材料有PVC、铸铁管等。
管道的管径选择应考虑流量和水压要求。
3. 确定水流速度和管道截面积：根据设计需求和管道材料，确定水流速度和管道截面积。
流速的选择应使水流保持在合理范围内，并避免过高或过低。
管道截面积的计算应符合流量和流速的要求。
4. 计算水流阻力：根据管道长度、管道材料和截面积等参数，计算出给排水管道中水流的阻力。
常用的方法有Darcy-Weisbach公式和Hazen-Williams公式等。
5. 求解水流参数：根据系统中各个元件的水流阻力和其他因素，求解出水流的速度、水压、流量等参数。
可以使用数值计算方法，如有限元法、CFD模拟等，也可以使用经验公式进行近似计算。
6. 评估设计方案：根据水力计算结果，评估设计方案的合理性。
如果计算结果符合设计要求，即可认为设计方案是可行的；如果计算结果不符合要求，则需要调整设计参数或采用其他方案。
三、常用的水力计算方法1. Darcy-Weisbach公式：该公式是一种经验公式，用于计算管道中的水流阻力。
计算公式如下：f = (2 * L * V^2 * R) / (g * D^5)其中，f为摩擦系数，L为管道长度，V为水流速度，R为管道摩擦阻力系数，g为重力加速度，D为管道直径。
居住小区给水系统的水力计算
居住小区给水系统的水力计算
在进行水力计算之前，首先需要确定住宅区的用水需求。
用水需求包
括居民每天的用水量、用水时间、峰值用水量等。
同时还要考虑到消防水
源的需求。
根据这些数据，可以初步估计出住宅区整体的用水量。
接下来，需要根据住宅区的用水需求和布局，确定给水系统的布置。
一般来说，给水系统包括水泵站、供水管网和水箱等主要组成部分。
在水泵站方面，需要确定水泵的功率和流量能力。
根据住宅区的用水
需求，可以计算出水泵的流量要求。
然后根据水泵的流量特性曲线选择合
适的水泵型号，并计算出所需的功率。
同时考虑到电压、频率和电源容量
等因素，选择合适的电机。
在供水管网方面，需要确定管道的材料、直径和长度等参数。
根据水
泵的流量和所需水压，可以根据管道的流量计算公式，推算出合适的管道
直径。
同时还要考虑到水管的材料和长度，以及管道的连接方式和走向等，确保水流畅通。
在水箱方面，需要计算出水箱的容积和高度。
水箱的容积要根据住宅
区的用水量和用水时间来确定；水箱的高度要根据住宅区的高差来计算，
以保持上下楼层的水压平衡。
综上所述，居住小区给水系统的水力计算是一个复杂的过程，需要综
合考虑多个因素，包括用水需求、水泵站、供水管网和水箱等。
只有通过
合理的水力计算，才能确保住宅区的供水系统正常运行，居民能够获得稳
定的水源，提高居民的生活品质。
5室内给水系统的水力计算
Qd＝m·qd (2.15) 式中：Qd——最高日用水量(L/d)； m ——用水单位数(人、床位等)； qd ——用水量标准[L/(人·d)]。
Qh
Qd .Kh T
(2.16)
式中：Qh——最大小时用水量(L/h)；
• 2.消防用水量
• 按照我国《建筑设计防火规范》(GBJ17-86)的规定， 各种建筑物消防用水量及要求同时使用的水枪数量 可查表2.9和表2.10。
2.4.2 室内给水配管计算
• 室内给水系统配管计算，是在绘出管网轴测图后进行 的。其目的是求定各管段设计秒流量后，正确求定各 管段的管径、水头损失，决定室内给水系统所需的水 压，进而将给水方式确定下来。
• 6)设水箱和水泵的给水方式，其计算内容有：求定水箱和贮 水池容积；计算从水箱出水口到最不利点所需的压力；决 定水箱底的安装高度；计算从引入管起点到水箱进口间所 需的压力；选择水泵；配管计算。
• 上行下给的给水方式： • 1)在上行干管中选择要求压力最大的管路作为计算管路。 • 2)划分计算管段，计算各管段的设计秒流量，求定各管段的
• H ＝ H1 ＋ H2 ＋ H3 ＋ H4 (2.22)
• 式中：H——建筑内部给水系统所需的水压(mH2O)；
• H1 ——引入管起点至配水最不利点位置的几何高度(m)；
• H2 ——引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的 沿程水头损失与局部水头损失之和(mH2O)；
• H3 ——水流通过水表时的水头损失(mH2O)；
T ——建筑物内的用水时间(h)；
Kh ——小时变化系数。
• 用最大小时用水量Qh来设计给水管道，能够适应室外给水管 网或街坊、厂区、建筑群。因为室外给水管网服务的区域大， 卫生设备数量及使用人数多，而且参差交错使用，使用水量 大致保持在某一范围的可能性较大，显得用水比较均匀。对 于单个建筑物，根据最大小时用水量来选择设备，能够满足 要求。但用于计算管道，因为配水不均匀性规律不同于小时 变化系数，则需要建立设计秒流量公式。
水力计算的三种方法
水力计算的三种方法
介绍
水力计算是流体力学和水力学的一个重要组成部分，主要用于研究和设计水力系统的性能。
水力计算有三种方法：物理模型测试、计算流体力学（CFD）和水力模型分析（HMA）。
物理模型测试
物理模型测试是建立水力系统的模型，通过物理模拟试验，以模拟真实水力系统的性能，以及研究其变化趋势，从而进行水力计算的一种方法。
物理模型测试一般采用小比例模型，即模型尺寸要比真实水力系统小，一般在1/100—1/1000左右，实验条件也与真实水力系统相同，可以模拟真实水力系统的性能，直接观察记录，可以得到水力计算的结果。
计算流体力学(CFD)
计算流体力学（CFD）是一种基于数值模拟的方法，用于研究空气或液体流体的流动特性和性能。
CFD可以用来分析水力系统的流动状态，模拟水力系统的流动特性和运行性能，甚至可以计算出水力系统的水头曲线、水力发电性能、水力转换效率和发电机的机械效率等。
水力模型分析（HMA）
水力模型分析（HMA）是根据水力分析和水力计算的基本原理，采用一种经济有效的分析方式，通过结合物理模型测试和计算流体力学的方法，以模拟真实水力系统的性能和运行性能，以及研究其变化
趋势，来获得水力计算的结果。
HMA可以有效地提高水力计算的准确性，并减少物理模型测试的实验时间和费用。
水带系统水力计算
第二节水带系统水力计算一、了解水带压力损失计算方法每条水带(de)压力损失,计算公式如下：hd= SQ2式中：hd――每条20米长水带(de)压力损失,104 PaS ――每条水带(de)阻抗系数,Q――水带内(de)流量,L/ s注：1mH2O=104 Pa(1米水柱＝104帕);1Kg/cm2=105 Pa（1千克/厘米2）二、了解水带串、并联系统压力损失计算方法同型、同径水带串联系统压力损失计算：压力损失叠加法:公式Hd=nhd式中：Hd――水带串联系统(de)压力损失,104 Pa；n――干线水带条数,条；hd――每条水带(de)压力损失,104 Pa .阻力系数法：公式Hd=nSQ2式中：Hd――水带串联系统(de)压力损失,104 Pa；n――干线水带条数,条；S――每条水带(de)阻抗系数；Q――干线水带内(de)流量,L/ s .不同类型、不同直径水带串联系统压力损失计算：压力损失叠加法：公式Hd =hd1＋ hd2＋ hd3＋…＋ hdn式中：Hd――水带串联系统(de)压力损失,104 Pa；hd1、hd2、hd3、hdn――干线内各条水带(de)压力损失,104 Pa .阻力系数法：公式：Hd=S总Q2Hd――水带串联系统(de)压力损失,104 Pa；S总――干线内各条水带阻抗系数之和；Q――干线水带内(de)流量,L/ s .同型、同径水带并联系统压力损失计算：流量平分法公式：Hd =hd1＋ hd2＋ hd3＋…＋ hdn或Hd＝S总（Q∕n）2式中：Hd――并联系统水带(de)压力损失,104 Pa；hd1、hd2、hd3、hdn――任一干线中各条水带(de)压力损失,104 Pa；S总――并联系统中任一干线中各条水带阻抗系数之和；Q――并联系统(de)总流量,L/ sn――并联系统中干线水带(de)数量,条.阻力系数法公式：Hd=S总Q2 或S总＝S∕n2式中：Hd――并联系统水带(de)压力损失,104 Pa；S总――并联系统总阻抗系数之和；Q――并联系统(de)总流量,L/ sS――每条干线(de)阻抗；n――并联系统中干线水带(de)数量,条灭火剂喷射器具应用计算掌握水枪(de)控制面积确定水枪数量计算方法水枪控制面积计算：f＝Q∕q式中：f――每支水枪(de)控制面积,m2；Q――每支水枪(de)流量,L/ s；q――灭火用水供给强度,L/ s·m2；灭火用水供给强度一般为0.12－0.2 L/ s·m2.掌握根据燃烧面积确定水枪数量计算方法燃烧面积(de)计算公式：A＝πR2式中：A――火场燃烧面积,m2；R――火灾蔓延距离,m.水枪数量(de)计算公式：N＝A∕f式中：N――火场需要水枪(de)数量,支；A――火场燃烧面积,m2；F――每支水枪(de)控制面积,m2.了解水枪(de)控制周长计算方法按控制角计算水枪(de)控制周长：控制角为30o时,每支水枪(de)控制周长为：L枪＝πSkθ∕180＝7.85m 式中：Sk――水枪有效射程,mθ――水枪控制角度.按控制角为60o时,每支水枪(de)控制周长为：L枪＝πSkθ∕180＝15.7m 按控制角为30o－60o时,每支φ19mm水枪(de)控制周长约为8－15m按灭火用水供给强度计算水枪(de)控制周长：一般φ19mm水枪,有效射程不小于15m,流量为6.5L∕s.每m周长(de)灭火供水量一般在0.4－0.8 L/ s·m2.因此当灭火供水强度为0.4L/ s·m2,φ19mm水枪有效射程为15m时,每支水枪(de)控制周长为L枪＝q枪∕q＝16.25m式中：q枪――φ19mm水枪流量,L∕s,q――灭火用水供水强度,L/ s·m2.当灭火供水强度为0.8L/ s·m2,φ19mm水枪有效射程为15m时,每支水枪(de)控制周长为L枪＝q枪∕q＝8.125m按灭火供水量为0.4－0.8 L/ s·m2时,每支φ19mm水枪(de)控制周长为8－16m.为方便应用和记忆,其控制周长可按10－15m算计处.了解空气泡沫枪(de)泡沫估算量计算方法空气泡沫枪(de)泡沫量计算q泡＝p2√H式中：q泡――泡沫枪(de)泡沫量L∕s,H――泡沫枪(de)进口压力,104 Pa；p2――泡沫流量系数.掌握空气水泡沫灭火器具(de)控制面积计算方法空气泡沫灭火器具(de)控制面积计算A泡＝q泡∕q式中：A泡――每个空气泡沫灭火器具(de)控制面积,m2；q泡――每个空气泡沫灭火器具(de)泡沫产生量,L∕s,q――泡沫灭火供给强度,L/ s·m2,掌握根据燃烧面积确定空气泡沫灭火器具数量计算方法根据燃烧面积确定空气泡沫灭火器具数量计算N＝A/ A泡式中：N――火场需要泡沫灭火器具(de)数量,支；A――火场燃烧面积,m2A泡――每个空气泡沫灭火器具(de)控制面积,m2第三节消防车应用计算一、了解枝状管道流量及供水能力估算方法枝状管道内(de)流量估算公式：Q＝0.5D2V式中：Q――枝状管道内(de)流量,L∕s；D――枝状管道(de)直径,英寸；V――消防给水管道内水(de)当量流速,m/s,当管道压力在10－30×10 Pa 时,枝状管道V取1 m/s,环状管道V取1.5 m/s.枝状管道(de)供水能力,估算公式：N＝Q/Q车式中：N――枝状管道(de)供水能力,即能停靠消防车(de)数量,辆；Q――枝状管道内(de)水流量,L∕s ；Q――每辆消防车(de)供水量,L∕s.二、掌握环状管道流量及供水能力估计方法环状管道(de)供水能力,估算公式：N＝Q/Q车式中：N――环状管道(de)供水能力,即能停靠消防车(de)数量,辆；Q――环状管道内(de)水流量,L∕s ；Q――每辆消防车(de)供水量,L∕s.三、了解水罐（泵浦）消防车(de)最大供水距离计算方法最大供水距离公式：Sn＝（rHb-hq-H1-2）/hd式中：Sn――消防车最大供水距离,水带条数；r――消防车泵扬程使用系数,一般取值为0.6－0.8,新车或特种车为1. Hb――消防车水泵出口压力,10 Pa；hq――水枪喷嘴处压力,10 Pa；H1-2――标高差,m；hd――每条水带(de)压力损失,10 Pa.四、掌握水罐（泵浦）消防车(de)最大供水高度计算方法最大供水高度计算公式：H1-2＝ Hb－ hq－ hd式中：H1-2――消防车(de)供水高度,m；Hb――消防车水泵出口压力,10 Pa；hq――水枪喷嘴处压力,10 Pa；hd――水带系统(de)压力损失,10 Pa.五、了解水罐（泵浦）消防车串联最大供水距离计算方法串联最大供水距离计算公式：Sn＝(Hb-10-H1-2)/hd式中：Sn――消防车串联最大供水距离,水带条数；Hb――消防车水泵出口压力,10 Pa；10――消防车串联供水,应留有10×10 Pa(de)剩余压力；H1-2――标高差,m；hd――每条水带(de)压力损失,10 Pa.六、掌握水罐（泵浦）消防车(de)控制火势面积计算方法消防车(de)控制火势面积计算公式：A车=Q车/q式中：A车――每辆消防车控制火势面积,m2；Q车――每辆消防车供水流量,L/s,火场上每辆消防车一般供水流量为10－20 L/s；q――灭火用水供给强度,L/s·m2.七、了解泡沫消防车(de)最大供泡沫距离计算方法最大供泡沬距离计算公式：Sn＝(Hb-50-H1-2)/hd式中：Sn――消防车(de)最大供泡沫距离,水带条数；Hb――消防车水泵出口压力,10 Pa；50――泡沫管枪进口压力,10 Pa；H1-2――标高差,m；hd――每条水带(de)压力损失,10 Pa.八、掌握火场供水战斗车数量计算方法按水枪(de)控制面积确定战斗车数量计算公式：N=A/nf式中：N――火场供水战斗车数量,辆；A――火场燃烧面积,m2；n――每辆消防车供应水枪(de)数量,支,一般每辆消防出2－3φ19mm水枪；f――每支水枪控制(de)燃烧面积,m2.按消防车控制火势面积确定战斗车数量计算公式：N=A/A车式中：N――火场供水战斗车数量,辆；A――火场燃烧面积,m2；A车――每辆消防车控制火势面积,m2.按火场燃烧面积确定战斗车数量计算公式：N=Aq/Q车式中：N――火场供水战斗车数量,辆；A――火场燃烧面积,m2；q――灭火用水供给强度,L/s·m2；Q车――每辆消防车供水流量,L/s.按火场用量确定战斗车数量计算公式：N=Q/Q车式中：N――火场供水战斗车数量,辆；Q――火场用水量,L/s；Q车――每辆消防车供水流量,L/s.九、掌握火场泡沫消防车数量计算方法按泡沫消防车控制火势面积确定战斗车数量计算公式：N=A/A车式中：N――火场泡沫消防车数量,辆；A――火场燃烧面积,m2；A车――每辆泡沫消防车控制火势面积,m2.按火场燃烧面积确定战斗车数量计算公式：N=Aq/Q车式中：N――火场泡沫消防车数量,辆；A――火场燃烧面积,m2；q――泡沫灭火供给强度,L/s·m2；Q车――每辆消防车泡沫供给量,L/s.第七部分：消防通信第一节消防通讯(de)概述一、了解消防通信(de)概念与分类；消防通信是指利用有线、无线、计算机以及简易通信方法,以传递符号、信号、文字、图像、声音等形式表述消防信息(de)一种专用通信方式.（一）、按技术组成可分三类：有线、无线、计算机通信.有线通信是由消防有线通信设备与邮电线路中(de)消防专用通信线路组成(de)通信网.是119报警(de)基本方式.无线通信是利用无线电通信设备传递消防信息.能够增加通信(de)有效距离,扩大通信信息(de)覆盖面,是火场与救灾现场通信(de)主要方式.计算机通信是利用计算机技术处理与灭火救援战斗有关(de)信息、命令,是实现消防通信自动化(de)主要方式.（二）、按作用可分为三类：报警、调度、救援现场通信.报警通信：用于报告和接受火灾及其它灾害事故(de)报警.调度通信：用于调集灭火救援力量和战斗所需(de)其他各种力量.救援现场通信：用于灾害事故现场(de)通信联络和与调度指挥中心(de)联络.二、掌握消防通信(de)任务与要求；消防通信(de)任务是;保障消防部队(de)各种信息(de)传递,重点是保障灭火救援作战指挥(de)信息传递.具体内容如下：1、受理火警2、调度指挥3、现场通讯4、消防勤务通信公安消防部队是一支与火灾及其它各种灾害事故作斗争(de)军事化、专业化队伍.它(de)任务性质和行动特点决定了对消防通信(de)要求：即迅速、准确、不间断.第二节消防通讯指挥系统一、了解消防通信指挥系统(de)总体构成：由城市消防通信指挥系统和省消防通信指挥系统两大部分构成.二、了解指挥系统技术构成(de)基本内容；（一）、城市指挥系统技术构成：报警受理子系统:其主要组成部分有消防用程控交换机,报警受理台、报警终端台及其应用软件.消防有线（无线）通信子系统:119火警继、119火警调度专线、报警通信网、消防无线通信网、消防有线通信设备、消防无线通信设备及其他辅助设备.现场指挥子系统：其主要组成部分有现场指挥台、消防车辆动态管理及终端机、现场图像传输装置,其他辅助设备及其应用软件.消防信息综合管理子系统：有消防信息管理工作站,相关数据库管理维护应用软件.训练模拟子系统：有训练模拟工作站与灭火指挥训练软件.（二）、省指挥系统技术构成：消防管理子系统2、消防有（无）线通信子系统3、现场指挥子系统4、消防信息综合管理子系统5、消防培训子系统三、了解消防指挥系统(de)性能要求：（一）、城市通信指挥系统性能要求：集中接受报警信号；能同时受理不少于两起报警；从接警到消防站接到出动命令(de)时间不应超过45秒；应设有119接警,主要报警受理设备应有热备份；系统(de)通信网应相对独立,常年畅通,并应具备自检或巡检能力；系统应具备为扑救重大恶性火灾和处置各种火灾事故,编制联合作战出动方案和提供辅助决策指挥(de)能力；系统应采用中文显示界面.(二)、省消防指挥系统性能要求：系统(de)通信网应相对独立,常年畅通,并应具备自检和巡检能力；系统应具备跨区域联合作战提供辅助决策指挥能力；系统应具备共享性和可扩展性；系统应采用中文显示界面.四、了解有线通信运行(de)基本内容：消防有线通信主要是通过租用本地公网(de)线电路,连通消防指挥中心与所属各消防站,来实现专网功能要求(de).在当地公安专网技术条件能够满足需要(de)情况下,也可利用公安网建立联络通道.消防有线通信(de)核心设备是消防用程控交换仙.安装设置交换设备(de)消防指挥中心是全国(de)通信枢纽.1、接警调度2、日常业务3、有线广播五、了解无线通信运行(de)基本内容：无线通信指利用电磁波(de)辐射和传播,经过空间（地下、水下）传送信息(de)通信方式.按使用方式(de)不同,无线通信可分为固定台站通信和移动通信两大类.消防无线电通信应以城市划分覆盖区域.由城市消防部队使用消防专用频繁或当地无线电管理机构指配(de)其他专用频繁组成消防无线电通信网.六、了解消防一、二、三级组网(de)概念：消防一级网：又称城市覆盖网.大、中城市消防一级网可采用集群式常规模式组网.可根据通信覆盖(de)具体要求设置一处或多处转接台.消防二级网：又称现场指挥网,一般使用为单频单工手持电台网.消防三级网:又称灭火救援战斗网,是消防中队执行灭火及抢险救援任务时(de)专用无线电通信网.七、了解消防一、二、三级网组网(de)工作范围：消防一级网适用于保障城市消防通信指挥中心与所属消防支大队,消防站之间(de)通信联络.消防二级网适用于保障灭火救援作战现场范围内,各级消防指挥人员手持电台之间(de)通信联络.与企、事业单位专职消防队、抢险队、工程急救队等灭火协作单位(de)现场协同通信也可以在该网中实施.消防三级网适用于现场各参战消防中队和前、后方指挥员之间,指挥员与班长之间.班长与战斗员之间,与消防车辆驾驶员之间,以及特勤战斗员之间(de)通信联络,一般采用手持式电台和偑戴式电台,以建制消防中队为单位分别组网.。
第5讲-1：给水系统水力计算
0.49
——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率，％； c ——对应于不同U 0 的系数，按表2-7取用； N g ——计算管段的卫生器具给水当量总数。
U
（1）住宅建筑的设计秒流量计算
3）根据计算管段上的卫生器具给水当量同时出流 概率，按(2-6)式计算得计算管段的设计秒流量：
qg 0.2 U N g
二、设计流速——经济流速
生活或生产给水管道的水流速度宜按表2-13采 用； 消火栓给水系统的管道流速不宜大于2.5m/s； 自动喷水灭火系统的管道流速，不宜大于 5.Om/s，特殊情况下可控制在10m/s以下。
表2-13 生活给水管道的水流速度
公称直径 (mm) 水流速度 (m/s)
15～20 25～40 50～70 ≥80
例题：
某研究院实验室设置单联化验龙头15个， 额定流量0.2 L/s，同时给水百分数为 30%；双联化验龙头12个，额定流量 0.07 L/s，同时给水百分数20%；该管段 设计秒流量应为（ ）L/s。 A．0.50 B．0.80 C．1.07 D．2.86
二、设计流速
当管段的流量确定后，流速的大小将直接影 响到管道系统技术、经济的合理性。流速过 大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件， 并将增加管道的水头损失，提高建筑内给水 系统所需的压力和增压设备的运行费用；流 速过小，会使管道直径变大，增加工程投资。 设计时应综合考虑以上因素，将给水管道流 速控制在适当的范围内。 经济流速
（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，不能区别建 筑物的不同类型、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。 •二是 平方根法 ，以单阀水嘴在额定工作压力时的流 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，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，当量数 增大到一定程度后，流量增加极少，导致计算结果偏 小。
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附录2 水力系统计算
1.低压管道灌溉系统设计
1.1灌溉制度与灌水周期
（1）灌水定额
根据项目区的土壤条件，灌溉实验资料及当地实际灌水经验，参照小麦关键生育阶段的需水情况，田间持水量取0.24，确定作物灌水定额。
m=667Hγ(β1-β 2 ) /η田
式中：m—灌水定额（m3/亩）；
H—计划湿润层深度（m），取0.6m;
r—土层内平均干容重（t/ m3）;取1.4
β1—适宜土壤含水量上限，取田间持水量的90%；
β2—适宜土壤含水量下限，取田间持水量的60%；
η田—田间水的有效利用系数，取0.85。
经计算，小麦抽穗期净灌水定额为47m3/亩，即70mm。
按管系水利用系数0.95计算，毛灌水定额为50m3/亩。
（2）设计灌水周期
计算公式：T＝mη/Ep
式中：T……灌水周期（天）；
m……设计灌水定额（mm）；
η……田间水利用系数为0.85；
Ep……作物日需水量（mm/d取大田作物日需水量为5.5mm）。
灌水周期：大田作物T＝70×0.85/5.5=10.8（d）
（3）灌溉制度的拟定
根据理论计算，参照项目区不同作物需水规律和农民群众灌溉经验，制定项目区主要作物灌溉制度详见表2-1。
表2-1 不同作物计划采用的节水灌溉制度
表2-2 灌溉用水量计算表
(3)管道设计流量
计算公式：Q＝10mA/Ttη
式中:Q……管道的设计流量（m3/h）；
m……设计灌水定额（mm）；
A……控制灌溉面积（hm2）；
T……灌水周期（天）；
t……每天灌水小时数（小时），t取12小时；
η…… 灌溉水利用系数（取0.85）
根据《低压管道输水技术规范》2.4.8节，并结合当地灌溉情况，Q＝10mA/Ttη=（10×60×60）÷（15×9.3×12×0.85）=25 m3/h,确定管道设计流量为40m3/h。
1.2确定管径
采用经济流速来确定管径，计算公式为：d=1.13 (Q/V)1/2
根据《低压管道输水技术规范》选用经济流速V=1.2m/s，经计算d＝0.109m，故选用外径为110mm,内径为105mm的聚丙管材。
1.3管网的布置形式及运行方式
管道分为干、支两级，均为固定聚丙烯管，埋入深度0.8m，支管沿种植方向布置，间距为70m，共4条，出水口间距为35m，出水口为双向分水。
干管垂直于支管布置。
管道水量集中供给一个出水口，待该出水口运行完毕后，再集中供给另一个出水口，依照灌水计划轮流进行灌溉。
按照土壤条件及入畦流量，设计灌水畦长35m,畦宽2m。
具体布置形式详见乐亭县节水灌溉项目管道布置设计图。
1.4出水口工作时间
t＝（a×b×m）/(1000×Q)
式中：t……出水口工作时间（h）；
a……出水口间距（m）；
b……支管间距（m）；
m……设计灌溉定额（mm）；
Q……出水口设计流量（m3/h）。
经计算，出水口工作时间为3.7h，本系统总计16个出水口，一次运行1个出水口。
出水口1次工作时间3.7h，系统日运行12h，轮
灌周期16×3.7/12＝4.9＜9.3天，满足设计要求。
1.5管道水力计算
(1)国产塑料管的水力计算公式采用下式：
H干、支＝9.48×104×L×Q1.77／d4.77
式中：Q……设计流量（m3/h）；
L……管道长度（m）；
d……管道内径（mm）；
h干、支……沿程水头损失（m）。
经计算h干、支＝9.48×104×345×401.77／1054.77=5.1m
(2)泵管水力计算
H f=6.25×105×L×Q1.9/d5.1
式中：H f----沿程水头损失（m）；
Q----设计流量（m3/h）；
d----管径90(mm)；
L----计算管道长度15（m）。
h泵管＝6.25×105×15×401.9／1055.1=0.51m。
考虑到塑料管埋设地下，地形局部起伏，所以管节连接间难以平直，有部分管件，由此增加部分水头损失和局部水头损失，计算值按沿程水头损失的0.2系数计算，经计算经计算干、支总水头损失为6.12m，泵管水头损失为0.51m。
1.6机泵的选型
低压管道输水灌溉系统设计扬程确定：
H＝h干、支+H泵+Δh+ΔH+ΔZ
式中：H－设计扬程（m）；
H干、支－干、支管总水头损失（m）；
H泵－泵管总水头损失（m）；
Δh－出水口工作压力（m），一般为0.3m；
ΔH－备用扬程，一般为2.0m；
ΔZ－动水位埋深（m），取15.0m；
经计算，设计扬程H=23.9m。
选用效率较高的QJ井用潜水电泵，根据设计扬程和流量选择具体的水泵型号，选用200QJ40-26，配套功率为5.5Kw。