最新《给水排水管网系统》课件5 管段流量、管径和水头损失

➢ 城市内人口密度或房屋卫生设备条件不同的地区， 也应该根据各区的用水量和干管线长度，分别计 算其比流量，以得出比较接近实际用水的结果。
➢ 沿线流量的计算：
q1 qsl q1 ——沿线流量，L/s； L——该管段的长度m，。
整个管网的沿线流量总和∑q1，等于qs∑l。 ∑qsl值等 于管网供给的总用水量减去大用户集中用水量，即 等于Q－∑q。
➢ 管网任一节点的节点流量为： qi= α∑q1=0.5 ∑q1
➢ 任一节点i的节点流量qi等于与该节点相连各 管段的沿线流量q1总和的一半。
➢ 城市管网中，工业企业等大用户所需流量， 可直接作为接入大用户节点的节点流量。
➢ 工业企业内的生产用水管网，水量大的车间 用水量也可直接作为节点流量。
第四节 管段计算流量
➢ q=qt+αq1 ➢ 折算系数α：是把沿线变化的流量折算成在管段
两端节点流出的流量，即节点流量的系数。
节点流量
➢ 折算系数α的求导
管段 1 — 2 任一断面上的流量为：
qX
qt
q1
q1 L
x
qt
q1
L
L
x
q
1
L x L
式中 q t 。根据水力学，管段 q1
a — —管段的比阻；
n 通常取
dx 中的水头损失为： 2。则有：
dh
aq
n x
dx
dh
aq
2 x
dx
aq
2 1
L L
x
2
dx
aq
2 1
L
L
x 2 dx
L2
流量变化的管段
L 中的水头损失可表示为
：
L
h
aq
2 x
dx
0
L
aq
2 1
L
L
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x 2 dx
0 L2
aq
2 1
L
L
L 2
2 L
L x
x2
dx
L2 0
节点流量
➢ 对于流量变化的管段，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 不再沿管线变化，就可根据该流量确定管径。
➢ 沿线流量化成节点流量的原理：是求出一个沿线 不变的折算流量q，使它产生的水头损失等于实 际上沿管线变化的流量qX产生的水头损失。
节点流量
➢ 管网中任一管段的流量，由两部分组成：一部分是沿该管 段长度L配水的沿线流量q1，另一部分是通过该管段输水到 以后管段的转输流量qt转输流量沿整个管段不变，而沿线 流量由于管段沿线配水，所以管段中的流量顺水流方向逐 渐减小，到管段末端只剩下转输流量。
➢ 管段起端的流量等于转输流量qt加沿线流量q1，到末端只 有转输流量qt ，因此从管段起点到终点的流量是变化的。
aq
2 1
L
2
则有： 2 2 1
3
2 1 3
qt+0.5q1
1
2
qt+q1
qt
折算系数 只和 q t 值有关，在管网末端的 q1
管段，因转输流量 q t为 0，则 0，得：
1 0.577 3
如 100 ，即转输流量远大于沿 线流量的管段，折算系 数为 0.50
qA Q Aq
qA ——比流量 L（ / ， sm2）； Q——管网总用水 L/s； 量，
q——大用户集中用 和水 ， L/量 s；总 A——干管总供水m面 2，积 不， 包括穿越广 园场 等、 无公 建筑物地 配区 水（ ）不 的管线，只有
一侧配水的管线 面， 积供 按水 一半计算 面； 积供 可水 用等分角 法线 来的 划方 分街区。 长在 边街 上区 的管段，其两侧 积供 为水 梯面 形，在在 边街 上区 的短 管段，其 水两 面侧 积供 为三角形。
管段在管网中的位置不 同， 值不同，折算系数 值也不等。
一般，管网起端的管段
靠近管网末端的管段， 为便于管网计算，通常
，转输流量 q t 远大于沿线流量 0， 值大于 0.5。
q
，
1
qt q1
值很大，
值接近于
0 .5；
统一采用 0.50 ，即将沿线流量折半作 为管段两端的节点流量 。
节点流量
《给水排水管网系统》课件 5 管段流量、管径和水头损
失
第一节 管网计算的课题
➢新建和扩建的城市管网按最高时用水量Qh 计算，据此求出所有管段的直径、水头损失、 水泵扬程和水塔高度(当设置水塔时)。并在 此管径基础上，按其它用水情况，如消防时、 事故时、对置水塔系统在最高转输时各管段 的流量和水头损失，从而可以知道按最高用 水时确定的管径和水泵扬程能否满足其它用 水时的水量和水压要求。
沿线流量
➢ 比流量计算
qs
Qq l
qs ——比流量L，/(sm)； Q——管网总用水量L/，s；
q ——大用户集中用水和 量， 总L/ s；
l ——干管总长度m， ，不包括穿越广场园 、等 公无建筑物地区
（不配水）的管线有 ；一 只侧配水的管线度 ，按 长一半计算。
沿线流量
➢ 沿线最高用水时和最大转输时的比流量不同，所 以在管网计算时须分别计算。
aq
2 1
L2
L
L
2
x
L 0
L L x 2
L 0
x3
3
L
0
aq
2 1
L
L
L 2
L
L L
L2
3
aq
2 1
L
2
1 3
节点流量
➢ 折算系数α的求导
折算流量 q q t q 1 折算流量所产生的水头 损失为：
0.5q1
0.5q1
h
aq
2L
a q t
q1 2 L
➢沿线任一管段的计算流量实际上包括该管 段两侧的沿线流量和通过该管段输送到以 后管段的转输流量。为了初步确定管段计 算流量，必须按最大时用水量进行流量分 配，得出各管段流量后，才能据此流量确 定管径和进行水力计算。
➢求出节点流量后，就可以进行管网的流量 分配，分配到各管段的流量已经包括了沿 线流量和转输流量。
沿线流量
➢ 沿线按照用水量全部均匀分布在干管上的假定以求出比 流量的方法，存在一定的缺陷。因为它忽视了沿线供水 人数和用水量的差别，所以与各管段的实际配水量并不 一致。为此提出另一种按该管段的供水面积决定比流量 的计算方法。
q1 qAA q1 ——沿线流量L，/s； A——该管段的供水面积 m2。 ，
沿线流量和节点流量
➢ 沿线流量：是指供给该管段两侧用户所需 流量。
➢ 节点流量：是从沿线流量折算得出的并且 假设是在节点集中流出的流量。
沿线流量
➢ 工业企业给水管网，大量用水集中在少数 车间，配水情况比较简单。
➢ 城市给水管线，沿管线配水，情况比较复 杂。
➢ 假定用水量均匀分布在全部干管上。 ➢ 比流量：干管线单位长度的流量。