管网水力计算方法
流体输配管网水力计算的基本原理和方法
采用流量当量直径时，必须用矩形风管中的流量去 查出阻力.
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一、开式枝状气体输配管网水力计算
3. 风管局部阻力计算 公式： p 2
2
确定局部阻力系数及其对应的特征速度 代入 p 2 式计算局部阻力
2
各管件的局部阻力系数查设计手册
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一、开式枝状气体输配管网水力计算
4. 并联管路的阻力平衡
2. 风管摩擦阻力计算
阻力计算应从最不利环路开始
通风空调管段：
先求阻力系数：
1
2lg K 3.71d
2.51
Re
再求比摩阻：
2
Rm d 2
根据上两式绘制出的的线算图进行计算（图2-3-1）
如对于参数L、d、υ、Rm，主要知道其中任意两个，
即可利用线算图求出其它参数.
注意：实际条件与线算图计算条件不符时应进行修正
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线算图绘制条件
1.按紊流过渡区的λ 值绘制. 2.压力： Bo 101.3 kPa
3.温度： to 20C
4.空气密度： o 1.204 kg / m3
5.运动粘度： o 15.06 10 6 m / s
6.管壁粗糙度： K 0.15 mm
7.圆形风管、气流与 管壁间无热量交换.
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二、均匀送风管道计算
均匀送风管道计算原理 实现均匀送风的基本条件 侧送风时的通路局部阻力系数和侧孔局部
阻力系数 均匀送风管道的计算方法
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三、中、低压燃气管网水力计算
低压燃气管道摩擦阻 力计算公式及计算表
中压燃气管道摩擦阻 力计算公式及计算表
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目的：保证各管路都达到预期的风量
使各并联支路的计算阻力相等
要求：
给排水-----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。
给排水管网水力计算方法
给排水管网水力计算方法在给排水工程中，水力计算是非常重要的环节，特别是在设计给排水管网时。
给排水管网的水力计算涉及到流量、压力、速度等多个参数，需要综合考虑。
本文将介绍给排水管网水力计算的方法和步骤。
1. 给排水管网的定义给排水管网是建筑物内或城市管道系统中，传输水、废水的管道和相关附件的总称。
它由供水管网和排水管网组成。
供水管网主要是将清水输送给用户，而排水管网则主要负责排出污水和废水。
2. 给排水管网水力计算的目的在给排水管网水力计算中，主要是要计算出管道内的流量、速度和压力等参数。
这些参数可以帮助我们评估管道的输送能力，确定合适的管道规格和数量，保证给排水系统的正常运行。
3. 给排水管网水力计算的方法给排水管网水力计算一般采用以下两种方法：3.1 简化方法简化方法是指在管道的水力计算中，忽略管道的一些细节，按照一定的模型进行简化。
这种方法适用于一些简单的给排水管网，如单管计算、梯级计算等。
3.2 完整计算方法完整计算方法是指在管道的水力计算中，考虑管道的各种细节因素，包括流体的黏度、管道的弯头、三通、泵站等，以及管道长度、直径等因素。
这种方法适用于复杂的给排水管网，如城市供水、排水系统等。
4. 给排水管网水力计算步骤在进行给排水管网水力计算时，需要遵循以下步骤：4.1 确定管道参数管道参数包括管道长度、直径、材质、壁厚等。
这些参数将影响到管道的流量和阻力。
因此，在进行水力计算之前，需要准确地确定这些参数。
4.2 计算流量流量是指单位时间内通过管道横截面的液体体积。
在给排水管网水力计算中，通常是根据需求流量来计算，因此需要首先确定需求流量。
在确定需求流量后，可以根据流量公式计算出流量大小。
4.3 确定管道阻力管道阻力是指管道内液体流动时，流体与管道壁之间产生的阻力。
在给排水管网水力计算中，需要根据管道直径、材质和流量等参数来计算管道的阻力。
4.4 计算管道压力管道压力是指管道中液体的压强大小。
管网水力计算
节点方程组解法
根据泵站和控制点的水压标高，假定各节点的初始水压，此时所假定的 水压应能满足能量方程∑hij=0，所假定的水压越符合实际情况，则计算 时收敛越快；
❖ 由hij=Hi－Hj和qij=(hij/sij)1/2的关系式求得管段流量； ❖ 假定流向节点管段的流量和水头损失为负，离开节点的流量和水头损失
的相邻基环连成大环。对于环数较多的管网可能会有几 个大环，平差时只须计算在大环上的各管段。 ❖ 对大环进行平差，通过平差后，和大环异号的各邻环， 闭合差会同时相应减小。
大环选择的注意事项
❖ 决不能将闭合差方向不同的几个基环连成大环，否则计 算过程中会出现这种情况，即和大环闭合差相反的基环 其闭合差反而增大，致使计算不能收敛。
多水源管网计算
应用虚环的概念，可将多水源管网转化成为单水 源管网。 ❖ 所谓虚环是将各水源与虚节点，用虚线连接成环。 ❖ 然后运用前面所学过的解环方程组得算法进行求 解。
多水源管网计算
管网计算结果应满足下列条件：
❖ 进出每一节点的流量(包括虚流量)总和等于零， 即满足连续性方程qi+∑qij＝0 ；
❖ 核算时节点流量须按最大转输时的用水量求出。最大转输 时节点流量＝最大转输时用水量×最高用水时该节点的流 量/最高时用水量
❖ 按初分流量查表7—1得各管段管径。
❖ 根据各管段初分流量和查得的管径，再根据管材
查给排水设计手册1得1000i，从而得各管段水头
损失。 ❖ 计算各环闭合差。
qi 2
h i s ij q ij
❖ 计算各环校正流量。
❖ 由校正后的流量，重复上述计算，直到小环闭合 差小于0.5，大环闭合差小于1.0。
最大闭合差的环校正法和哈代—克罗斯法 的 不同 最大闭合差的环校正法和哈代—克罗斯法 不同的是，平差时只对闭合差最大的一个 环或若干环进行计算，而不是全部环。
排水管网的水力计算
排⽔管⽹的⽔⼒计算第5章建筑内部排⽔系统5.2排⽔管⽹的⽔⼒计算1. 设计规定为保证管道系统有良好的⽔⼒条件，稳定管内⽓压，防⽌⽔封破坏，保证良好的室内环境卫⽣，在设计计算横⽀管和横⼲管时，须满⾜下列规定：⑴最⼤设计充满度建筑内部排⽔横管按⾮满流设计，以便使污废⽔释放出的⽓体能⾃由流动排⼊⼤⽓，调节排⽔管道系统内的压⼒，接纳意外的⾼峰流量。
建筑内部排⽔横管的最⼤设计充满度见表5-3。
排⽔横管最⼤设计充满度表5-3⑵管道坡度污⽔中含有固体杂质，如果管道坡度过⼩，污⽔的流速慢，固体杂物会在管内沉淀淤积，减⼩过⽔断⾯积，造成排⽔不畅或堵塞管道，为此对管道坡度作了规定。
建筑内部⽣活排⽔管道的坡度有通⽤坡度和最⼩坡度两种，见表5-4。
通⽤坡度是指正常条件下应予保证的坡度；最⼩坡度为必须保证的坡度。
⼀般情况下应采⽤通⽤坡度，当横管过长或建筑空间受限制时，可采⽤最⼩坡度。
标准的塑料排⽔管件（三通、弯头）的夹⾓为91.5°，所以，塑料排⽔横管的通⽤坡度均为0.026。
⽣活污⽔排⽔横管的通⽤坡度和最⼩坡度表5-4⼯业废⽔的⽔质与⽣活污⽔不同，其排⽔横管的通⽤坡度和最⼩坡度见表5-5。
⼯业废⽔排⽔管道通⽤坡度和最⼩坡度表5-5⑶最⼩管径为了排⽔通畅，防⽌管道堵塞，保障室内环境卫⽣，规定了建筑内部排⽔管的最⼩管径为50mm。
医院、厨房、浴室以及⼤便器排放的污⽔⽔质特殊，其最⼩管径应⼤于50mm。
医院洗涤盆和污⽔盆内往往有⼀些棉花球、纱布、玻璃渣和⽵签等杂物落⼈，为防⽌管道堵塞，管径不⼩于75mm。
厨房排放的污⽔中含有⼤量的油脂和泥沙，容易在管道内壁附着聚集，减⼩管道的过⽔⾯积。
为防⽌管道堵塞，多层住宅厨房间的排⽔⽴管管径最⼩为75mm,公共⾷堂厨房排⽔管实际选⽤的管径应⽐计算管径⼤⼀号，且⼲管管径不⼩于100mm，⽀管管径不⼩于75mm。
浴室泄⽔管的管径宜为100mm。
⼤便器是唯⼀在排⽔⼝没有⼗字栏栅的卫⽣器具，瞬时排⽔量⼤，污⽔中的固体杂质多，所以，凡连接⼤便器的⽀管，即使仅有1个⼤便器，其最⼩管径也为100mm。
燃气管网水力计算公式
燃气管网水力计算公式
1）庭院燃气管道的计算公式：
Q=N Q K K n t ∑0
式中：
Q ——庭院燃气管道的计算流量（Nm 3/h ）；
K t ——不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取K t =1； K 0——相同燃具或者相同组合燃具数；
N ——相同燃具或相同组合燃具数；
Q n ——相同燃具或相同组合燃具的额定流量（Nm 3/h ）
2）中压管网水力计算公式：
Z T T d
Q 1027.1L P P 052102221ρλ⨯=- ⎥⎦⎤⎢⎣
⎡+-=λλRe 51.23.7d K 2lg 1 式中：
P 1，P 2 ——管道始、末端的燃气绝对压力(kP a )；
Z ——压缩因子，当燃气压力小于1.2MPa （表压）时，压缩因子取1.0； L ——管段计算长度(km)；
Q ——燃气流量(Nm 3／s)；
d ——管道内径(m)；
ρo ——燃气的密度（Kg/Nm 3）；
λ——摩擦阻力系数；
K ——管壁内表面的当量粗糙度（mm ）；
Re ——雷诺数（无量纲）；
3）低压燃气管道单位长度的摩擦阻力损失应按下式计算：
0527T T d
1026.6p ρλQ l ⨯=∆ 式中： △P ——燃气管道摩擦阻力损失（Pa ）；
λ——燃气管道摩擦阻力系数；
Q ——燃气管道的计算流量（m 3/h ）；
d ——管道内径（mm ）；
ρ——燃气的密度（kg/ m 3）；
T ——设计中所采用的燃气温度（K ）；
T 0——273.15(K)；。
流体输配管网水力计算的基本原理和方法
第二节 流体输配管网水力计算的基本原理和方法目的：1． 根据要求的流量分配，确定管网各管段管径和阻力，求得管网特性曲线，为匹配管网动力设备准备条件,进而确定动力设备的型号和动力消耗. 2． 根据已确定的动力设备，确定保证流量分配的管道尺寸.基本理论依据⏹ 流体力学一元流动连续性方程和能量方程， ⏹ 串、并联管路的流动规律.☐ 动力设备提供的压力等于管网总阻力 ☐ 若干管段串联后的阻力等于各管段阻力之和 ☐ 各并联管段的阻力相等☐ 各管段阻力是构成管网阻力的基本单元 ☐ 管道总阻力等于沿程阻力与局部阻力之和一、摩擦阻力计算 计算式管道材料不变，断面尺寸不变，流体密度与流量不随沿程流量变化时：☐ 对于气体管流中气体密度的变化不能忽略时，应根据摩擦阻力计算式与气体状态方程和连续性方程联立，解得方程组为：⎰=lsml dlR P 2421ρυλl Z T TZ P R L P P s 00005202221)4(62.1ρλ=-lR l R P m sml ==2421ρυλ下式是具体应用：圆形管道内气体接近于0℃的常温，压力≯0.8M P a近似取得到：P ≤0.005M P a 的管道，因为注意：正确选择适合管流特征的摩阻计算式。
确定计算公式后，需计算摩擦阻力系数依 据：层流区：Re<2000紊流到层流过渡区：2000<Re<4000紊流区（包括紊流区中的三个阻力区）柯列勃洛克公式：注意：此式适用于通风、空调、燃气、给水管道系统 摩擦阻力系数计算的专用公式阿里特苏里公式： Re>4000，钢管或光滑管道l Z T TZ p R L p p s 00005202221)4(62.1ρλ=-11==Z Z T T 0212p p p =+Re64=λ)(Re dk f 、=λ3Re0025.0=λ谢维列夫公式：（适用于新钢管）谢维列夫公式：（适用于新铸铁管）水力光滑区 过渡区阻力平方区★★★ 注意的问题管网中流体的流动状态计算式与计算图表的使用条件和修正方法二、局部阻力计计算公式 ：局部阻力ζ由实验方法确定，其大小取决于管件部件或设备流动通道的几何参数，不考虑Re 和绝对粗糙度的影响.根据不同流通断面的几何参数，可以通过相关的计算图表计算局部阻力ζ.三、常用的水力计算方法1、假定流速法：技术经济流速→确定输送流量→确定管道断面尺寸 →计算管道阻力284.06284.011055.075.0⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=-v d K νλ:)107.2(6⨯≥νv:)107.2(6⨯<νv284.010134.0d K =λ:)10176.0(6⨯<νv284.01Re 77.0K =λ2、压损平均法：总作用压头均分给各管段→确定管段阻力→由管段流量→确定管道断面尺寸3、静压复得法管道分段→改变管道断面尺寸→降低流速→克服管段阻力→重新获得静压。
流体输配管网水力计算的基本原理和方法
5. 计算系统总阻力及获得管网特性曲线
管网特性曲线方程：p SQ 2
Σp：最不利环路所有串联管段阻力之和
根据计算的管网总阻力Σp和要求的总风量Q，计算
管网阻抗S，获得管网特征曲线.
管网阻抗： S p Q2
串联管路阻抗： S Si
并联管路阻抗： 1
S2
1
Si 2
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6. 计算例题
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目的：保证各管路都达到预期的风量
使各并联支路的计算阻力相等
要求：
一般通风系统：两支管的计算阻力差应 ≯15％
含尘风管：两支管的计算阻力差应≯10％ 超过上述规定应进行阻力平衡，方法如下：
▪ 调整支管管径
0.225▪ 阀门ຫໍສະໝຸດ 节D' D
p p'
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▪ 通过改变阀门的开度调节管道阻力
一、开式枝状气体输配管网水力计算
开式枝状气体输配管网
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一、开式枝状气体输配管网水力计算
1. 管内流速和管段断面尺寸确定
绘制风管系统轴测图 划分管段、管段编号、标注长度、标注流量
确定管内流速 速度与经济性的关系 速度与技术性的关系
确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力
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一、开式枝状气体输配管网水力计算
采用流量当量直径时，必须用矩形风管中的流量去 查出阻力.
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一、开式枝状气体输配管网水力计算
3. 风管局部阻力计算 公式： p 2
2
确定局部阻力系数及其对应的特征速度 代入 p 2 式计算局部阻力
2
各管件的局部阻力系数查设计手册
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一、开式枝状气体输配管网水力计算
4. 并联管路的阻力平衡
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。
02-4给水管网的水力计算
第2章建筑内部给水系统2.4给水管网的水力计算在求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式，即可求定管径：给水管网水力计算的目的在于确定各管段管径、管网的水头损失和确定给水系统的所需压力。
υπ42dq g =πυgq d 4=式中 q g ——计算管段的设计秒流量，m 3/s ；d j ——计算管段的管内径，m ；υ——管道中的水流速，m/s 。
（2-12）当计算管段的流量确定后，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，使建筑内给水系统所需压力增大。
而流速过小，又将造成管材的浪费。
考虑以上因素，建筑物内的给水管道流速一般可按表2-12选取。
但最大不超过2m/s。
工程设计中也可采用下列数值： DN15~DN20，V =0.6~1.0m/s ；DN25~DN40，V =0.8~1.2m/s 。
生活给水管道的水流速度 表2-122.4.2 给水管网和水表水头损失的计算2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算给水管网水头损失的计算包括沿程水头损失和局部水头损失两部分内容。
１. 给水管道的沿程水头损失（2-13）——沿程水头损失，kPa；式中 hyL——管道计算长度，m；i——管道单位长度水头损失，kPa/m，按下式计算：2.4 给水管网的水力计算2.4.2 给水管网和水表水头损失的计算式中i——管道单位长度水头损失， kPa/m ；dj——管道计算内径，m；q g——给水设计流量，m3/s；Ch——海澄-威廉系数：塑料管、内衬（涂）塑管C h = 140；铜管、不锈钢管C h = 130；衬水泥、树脂的铸铁管C h = 130；普通钢管、铸铁管Ch = 100。
（2-14）设计计算时，也可直接使用由上列公式编制的水力计算表，由管段的设计秒流量，控制流速在正常范围内，查出管径和单位长度的水头损失。
“给水钢管水力计算表”、“给水铸铁管水力计算表”以及“给水塑料管水力计算表”分别见附表2-1、附表2-2和附表2-3。
太阳能集热工程,管网的水力计算
太阳能集热工程,管网的水力计算管网的水力计算（1）管网热水流速的确定。
热水管道内的流速，宜按照表1来选用。
(1) 表1公称直径DN/mm 15---20 25---40 ≧50流速/ (m/s) ≦0.8 ≦1.0 ≦1.2(2) 热水管道阻力的确定。
热水管道的沿程水头损失可按照表2来计算，管道的计算内径应考虑结垢和腐蚀引起过水断面缩小的因素。
I= 105Ch-1.85 Di- 4.87 Qg-1.85式中I-------- 管道单位长度水头损失，kPa/mDi------ 管道计算内径，m；Qg----- 热水设计流量，m3/s；Ch-------- 海澄—威廉系数，各种塑料管、内衬（涂）塑管Ch =140；铜管、不锈钢管Ch =130 ；衬水泥、树脂的铸铁管Ch =130；普通钢管、铸铁管Ch =100.1. 热水管道的配水管的局部水头损失，宜按照管道的连接方式，采用管（配）件当量长法计算。
当管道的管（配）件当量长度资料不足时，可以按照下列管件的连接状况，按管网的沿程水头损失的百分数取值。
A：管（配）件内径与管道内径一致，采用三通分水时，取25%--30%；采用分水器时，取15%---20%。
B：管（配）件的内径略大于管道内径，采用三通分水时，取50%--60%；采用分水器分水时，取30%--35%。
C: 管（配）件内径略小于管道内径，管（配）件的插口插入管口内连接，采用三通分水时，取70%---80%; 采用分水器分水时，取35%---40%。
（备注：螺纹接口的阀门和管件的摩阻损失当量长度可参照GB50015---2003 《建筑给水排水设计规范》附录B选用）2. 热水管道上附件的局部阻力可参照以下计算A: 管道过滤器的局部水头损失，宜取0.01MpaB：管道倒流防止器的局部水头损失，宜取0.025---0.04 Mpa。
C：水表的水头损失，应按照选用产品所给定的压力损失值来计算。
在未确定具体产品时，可按照下列情况取用：住宅的入户管上的水表，宜取0.01 Mpa；建筑物或小区引入管上的水表，宜取0.03 Mpa。
3.3城市污水管网水力计算
解：
1 I v R I n n
dv 0 d
2 3
1 2
1 2
sin d 4 (1 )
2 3
令
得
257 0 30 /
257 0 30 / h sin sin 0.81 D 4 4
2 2
★例1．已知流量q管径D和流速v，求充满度h／D和水力坡度I
1.54m D=300mm 44.22m
h/D=0.55
Q=40L/s
46.06m
L=240m
地面坡度i=0.0024
1.54m
若管顶平接
高
D=300mm
44.22m
低
h/D=0.55 水面平接
• 解：由于上游管段的覆土厚度较大，设计管段
坡度应尽量小于地面坡度以减少管段埋深。
(1)试算D=300mm，
水 深 h
管 径 D
D D ( ) 2 (h ) 2 2 2 2 h (1 h ) sin D 2 D D 2
三、水力要素
2．用充盈角表示
1、按充满度表示
充盈角
水 深 h
管 径 D
D2 A ( sin ) 8 D 2 1 h D2 h h h cos (1 2 ) (1 2 ) (1 ) 4 D 2 D D D
二、基本公式（按均匀流）
1 q AR 3 I 2 nm
vC 1 Ri R 6 n
1
2
1
1 Ri R 3 I 2 n
2
1
充盈角
水 深 h
管 径 D
几何关系
cos
2
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- 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)。
❖ 节点流量
✓ 节点流量qi=0.5∑q1：
节点
节点流量（L/s）
0
0.5×10.74＝5.37
1
0.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.11
2
0.5×(5.37+8.95) ＝7.16
3
0.5×8.95＝4.48
4
0.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.80
5
0.5×(8.23+6.80)＝7.52
11.63
0 300 1 450 4
650
16.11
5
6
7.52 7.07
11.63
8
3.67 7 205
3.67
干管各管段的水力计算
❖ 因城市用水区地形平坦，控制点选在离泵站最远的干管线 上的节点8。控制点的选择？按照经济流速确定管径（或
界限流量）。
管段 流量（L/s）
水塔~0
93.75
0~1
88.38
管网水力计算
• 管网水力计算都是新建管网的水力计算。 • 对于改建和扩建的管网，因现有管线遍布在街道下，非但
管线太多，而且不同管径交接，计算时比新设计的管网较 为困难。其原因是由于生活和生产用水量不断增长，水管 结垢或腐蚀等，使计算结果易于偏离实际，这时必须对现 实情况进行调查研究，调查用水量、节点流量、不同材料 管道的阻力系数和实际管径、管网水压分布等。
H1 H3 L1—2 L2—3
26.70 16 5 150 250
0.01425
i4—7
H4 H7 L4—7
L4—5
H4 H7 L5—6 L6—7
24.95 16 5 230 190 205
0.00632
允许水头损失：h1~3=5.70m, h4~7=3.95m
• 支线：起点的水压标高已知，而支线终点的水压标 高等于终点的地而标高与最小服务水头之和。
• 划分干线和支线的目的在于两者确定管径的方法不 同：
• 干线——根据经济流速
•
支线——水力坡度
充分利用两点压差 i
f v D
【例】某城市供水区用水人口5万人，最高日用水量定额为 150L／(人·d)，要求最小服务水头为16m。节点4接某工厂 ，工业用水量为400m3/d，两班制，均匀使用。城市地形平 坦，地面标高为5.00m，管网布置见图。
水塔 600
水泵
0 300 1
2 450 4
3
650
8
5
6
7
205
❖ 总用水量 ✓ 设计最高日生活用水量：
50000×0.15=7500m3/d=312.5m3/h=86.81L/s ✓ 工业用水量：
两班制，均匀用水，则每天用水时间为16h 工业用水量（集中流量）=400/16=25m3/h=6.94L/s ✓ 总水量：
❖ 沿线流量 ✓ 沿线流量q1=qsL：
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
6
0.5×(6.80+7.34)＝7.07
7
0.5×7.34＝3.67
8
0.5×23.27＝11.63
合计
86.81
注：节点4除包括流量23.80L/s以外，还应包括工业用
水集中流量6.94L/s。
水塔 水泵
93.75 600
4.48
7.16 3
5.37
2 23.80+6.94
88.38
60.63
100 200(150)
150 100
水力坡度 0.00617 0.00829 0.00337 0.00631 0.00581
水头损失(m) 1.85(6.8) 2.07 0.64(3.46) 1.45 1.19
支管各管段的水力计算
❖ 各支线的允许水力坡度
注意的问题
i1—3
H1 H3 L1—3
v 0.70m / s 1.20m / s，D 400mm，查表5— 2则：a 0.2232，
v 0.70m / s，查表5— 3则：a的修正系数K 1.085，则有：
h 0—1
aKL
0—1q
2 0—1
0.22321.085 300 0.088382
0.56m
支管各管段的水力计算
管段
起端水位 （m）
1~4
60.63
4~8
11.63
流速(m/s) 0.75 0.70 0.86 0.66
管径(mm) 水头损失（m）
400
1.27
400
0.56
300
1.75
100
3.95
Σh＝7.53
干管各管段的水力计算
❖ 干管各管段水头损失hij=aLijqij2的确定
以表6— 3中管段0—1为例：
L0—1 300m，q0—1 0.08838m3 / s，v 0.70m / s； 若我们在计算的过程中 采用的是舍维列夫公式 ，则：
1～3 26.70
4～7 24.95
终端水位 （m） 21.00
21.00
允许水头损失 （m） 5.70
3.95
管长 平均水力坡
（m）
度
400 0.01425
625 0.00632
管段 1～2 2～3 4～5 5～6 6～7
流量(L/s) 11.64 4.48 18.26 10.74 3.67
管径(mm) 150(100)
1§树状网计算
❖ 树状网特点
1)管段流量的唯一性 • 无论从二级泵站起顺水流方向推算或从控制点起向二级泵
站方向推算，只能得出唯一的管段流量，或者可以说树状 网只有唯一的流量分配。每一节点符合节点流量平衡条件
qi+∑qij＝0
2)干线与支线的区分
• 干线：从二级泵站到控制点的管线。一般是起点（ 泵站、水塔）到控制点的管线，终点水压已定，而 起点水压待求。
也就是说，经过水力计算后，支线水头损失不能超过允许 的水头损失
支管计算时注意的问题：
∑Q=86.81+6.94=93.75L/s
❖ 比流量 ✓ 管线总长度∑L：
∑L =2425m (其中水塔到0节点的管段两侧无用户，不 配水，因此未计入∑L ) ✓ 比流量q其中， ∑q（集中流量）=6.94L/s, ∑L =2425m 则 qs=(Q－∑q)/∑L=(93.75-6.94)/2425=0.0358L/(m. s)