给水管网水力计算
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。
11-3给水管网的水力计算
v
求定管径。
流速：（1）干管、立管流速：0.8~1.0m/s；
（2）支管流速：0.6～0.8m/s。 （3）消火栓系统给水管道内水流速度不宜大 于2.5m/s。 （4）自动喷水系统给水管道内水流速度不宜 大于5.0m/s。
三、管网水头损失的计算 (1) 沿程水头损失 hl ＝ i L 式中： hl——管段的沿程水头损失，kPa； L——计算管段长度，m； i－管道单位长度的水头损失,kPa/m。 (2) 局部水头损失
式中：U0——生活给水配水管道的最大用水时卫生器具 给水当量平均出流概率（％） q0——最高日用水定额（升/人· 日）按表11－3取用； m——每户用水人数（人） Kh——小时时变化系数按表11－3取用 Ng——每户设置的卫生器具给水当量数； 0.2——一个卫生器具给水当量的额定流量（l/s）。 使用该公式时应注意：q0应按当地实际使用情况，正确 选定；各建筑物的卫生器具给水当量最大用水时的平均 出流概率参考值见表 11－7。
∴ H =123.0 + 77.2 + 11.8 +15.0 = 227.0 kPa 市政管网供水压力为310kPa > 室内给水所需的压力 227.0 kPa,可以满足1~3层的供水要求。
附图1 1～3层给水管网水力计算用图
一、图纸组成
（一）设计说明及设备材料表 凡是图纸中无法表达或表达不清楚的而又必须为 施工技术人员所了解的内容，均应用文字说明。包括: • 所用的尺寸单位 • 施工时的质量要求 • 采用材料、设备的型号、规格 • 某些施工做法及设计图中采用标准图集的名称 为了使施工准备的材料和设备符合设计要求，便 于备料和进行概预算的编制，设计人员还需编制主要 设备材料明细表，施工图中涉及的主要设备、管材、 阀门、仪表等均应一一列入表中。 返回
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。
第3章-给水排水管网水力学基础
n
d (N)m di
kqNn l
d
m N
干管配水情况
3.4.2 沿线均匀出流的简化
给水管网中的配水管沿线向用户供水，如图3.6所示。假设沿线出流是 均匀的，则管道内任意断面x上的流量可以表示为：
qx
qt
l
l
x
ql
沿程水头损失：
h f
l
k (qt
l
l
x
2y) D
或
y / D (1 cos ) / 2
2
式中，θ的单位为弧度。
过水断面面积、湿周 和水力半径依次为，
A D2 ( sin ) ，
8
D 和
2
R A D ( sin ) 4
设该管道的坡度为I，满管流时的过水断面面积、水力半径、流量和流速分别 为A0、R0、q0和v0，可得
A0 D2 / 4 ， R0 D / 4 ，
3.1.2 恒定流与非恒定流 由于用水量和排水量的经常性变化，给水排水管道中的流量和流速随时间变化，
水流经常处于非恒定流（又称非稳定流）状态。但是，非恒定流的水力计算 比较复杂，在管网工程设计和水力计算时，一般按恒定流（又称稳定流）计 算。 随着计算机技术快速发展与普及，国内外已经开始研究和采用非恒定流计算给水 排水管网，而且得到了更接近实际的结果。
hf
l v2
D 2g
式中 D──管段直径（m）；g──重力加速度（m/s2）； λ──沿程阻力系数， 8g。 C2
常用管材内壁当量粗糙度e（mm）
表3.1
3.2.3 局部水头损失计算
计算公式 ：
局部阻力系数ζ
式中，hm ──局部水头损失，m； ζ──局部阻力系数，见表3.5。
第3章 建筑内部给水系统的计算
前言 3-1 给水设计秒流量的计算。 3-2 给水管网的水力计算。
熟悉：管网水力计算基本知识。 掌握：设计秒流量的计算方法。
第三章
前言
前言
目的：确定管径和系统所需压力，校核外网压 力是否满足系统要求。若压力不满足要求，还 要考虑其它设备的选择。 在完成给水管线的布置，绘出管道轴测图后， 就可进行给水系统的计算。
3-1 设计秒流量
根据建筑物用途而定的系数值(α 值)
建筑物名称 幼儿园、托儿所、养老院 门诊部、诊疗所 办公楼、商场 学校 医院、疗养院、休养所 集体宿舍、旅馆、招待所、宾馆 客运站、会展中心、公共厕所 α值 1.2 1.4 1.5 1.8 2.0 2.5 3.O
第三章
3-1 设计秒流量
注意： ①若建筑为一综合性建筑，总引入管的
2
4qg d πV
式中：qg——计算管段设计秒流量，m3/s； V——管段中的流速，m/s；
d——计算管段的管径，m；
第三章
3-2 给水管网的水力计算
由式（3-5）可知，d与qg、V有关，qg确定后， 只与V有关。 节约管材； 易产生水锤、噪音大； 增加水头损失。
V↑→d↓
第三章
3-2 给水管网的水力计算
L/S。
（2）大便器自闭式冲洗阀单列计算，当单列计算值小于1.2L／s时，以1.2计； 大于1.2时，以计算值。
第三章
3-1 设计秒流量
工业企业生活间、公共浴室、剧院化妆间、 体育场馆运动员休息室等卫生器具同时给水百分数 同时给水百分数(％) 卫生器具名称 工业企业 公共 剧院 体育场馆运 生活间 浴室 化妆间 动员休息室 洗涤盆(池) 33 15 15 15 洗手盆 50 50 50 50 洗脸盆、盥洗槽水嘴 60～100 60～100 50 80 浴盆 50 无间隔淋浴器 100 100 100 有间隔淋浴器 80 60～80 60～80 60～100 大便器冲洗水箱 30 20 20 20 大便器自闭式冲洗阀 2 2 2 2 小便器自闭式冲洗阀 10 10 10 10 小便器(槽)自动冲洗水箱 100 100 100 100 净身盆 33 饮水器 30～60 30 30 30 小卖部洗涤盆 50 50 注：健身中心的卫生间可采用本表体育场馆运动员休息室的同时给水百分数
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。
5第五章-给水管网水力分析
5
5.1.1 管段水力特性（续） 管段阻力系数可以用下列综合公式计算：si s fi smi s pi
式中， sfi, smi, spi--管段i的管道摩阻系数、局部阻力系数和泵站
内部阻力系数 . 代入管段能量方程组：
H Fi H Ti si qi qi
n 1
hei
i 1, 2,3, L , M
S3.计算水头损失 h Sq ；
2
q13
Q3 3
1
q12 q2 3
Ⅱ
Q2
2
Ⅰ
q24
Q4
q34
4
S4.计算环闭和差。 各个环编号
16
5.3 管网环方程组水力分析和计算
2 2 h1(0) S12 q122 S23 q2 S q 3 13 13
Q1
Q2
h
(0) 2
0
S q
2 13 13
0 2
h1(0) 2S12 q12 (q1 )
2S23q23 (q1 ) 2S23q23 (q2 )
2( Sq )1 q1
邻环影响
2S13q13 (q1 )
0
19
5.3 管网环方程组水力分析和计算
h1 2( Sq )1 q1 2S23q23 (q2 )
节点分类：定压节点（R），定流节点（N－R）。
问题分类：多定压节点问题；单定压节点问题。
水塔节点为例：水塔高度未定，应给定水塔供水量（定流 节点）；水塔高度已定，可求得水塔供水量（定压节点）。 （2）管网中至少有一个定压节点 管网中至少有一个定压节点，亦称为管网压力基准点。
7
5.1.3 管网恒定流方程组求解方法 （1）树状管网水力计算 管段流量是唯一的，一次计算完成。 （2）环状管网水力计算 1）解环方程组 先进行管段流量初始分配，使满足节点流量连续性条件，
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。
给水管网水力计算
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。
4.48 7.16
3
水塔
水泵
93.75 600
5.37 88.38 0 300 1
23.80+6.94 60.63 11.63 450 4 650 16.11 5 7.52
2
11.63
8
6 3.67 7 205 7.07 3.67
计 算 方 法 分 类
量。
2.1 环方程组解法
连续性方程qi+∑qij＝0的要求 初步分配流量
满足∑hij＝0或∑sijqijn＝0
？？ 管径和各管段水头损失
平差
不满足∑hij＝0或∑sijqijn＝0，如何解决？
管网平差
按初步分配流量确定的管径基础上，重新分配各管段的 流量，反复计算，直到同时满足连续性方程组和能量方 程组时为止，这一计算过程称为管网平差。
FL qm , qm 1 , , q p 0
0 0 0
初步分配流量qi(0)增加校正流量与（实际流量的的差额）
为Δqi，将qi(0) + Δqi带入上式有
使管段流量逐渐接近于实际流 量，从而使闭合差逐渐减小， 最后趋于0
F1 q10 qi , q20 q2 , , qh0 qh 0
86.81
节点流量 节点流量qi=0.5∑q1：
节点 0 1 2 3 4 5 6 7 8
合计
节点流量（L/s） 0.5×10.74＝5.37 0.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.11 0.5×(5.37+8.95) ＝7.16 0.5×8.95＝4.48 0.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.80 0.5×(8.23+6.80)＝7.52 0.5×(6.80+7.34)＝7.07 0.5×7.34＝3.67 0.5×23.27＝11.63
给水管网水力计算-给水管网水力计算
根据管道的连接方式，采用管（配）件当量长度计算法
管（配）件当量长度：
管（配）件产生的 等于 同管径某一长度管道
局部水头损失大小
产生的沿程水头损失
则： 该长度即为该管（配）件的当量长度。
螺纹接口的阀门及管件的摩阻损失当量长度，见阀门和螺纹 管件的摩阻损失的当量长度表 。
阀门和螺纹管件的摩阻损失的 当量长度表点击查看
流量（Qmax ）的1/2 。
(３)分界流量（Qt）：
水表误差限改变时的流量，其数值是公称流量的函数。
后退
前进
水表的常用术语
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(４)最小流量（Qmin ）：
水表在规定误差限内使用的下限流量，其数值是公称流 量的函数。
(５)始动流量（Qs）：
水表开始连续指示时的流量，此时水表不计示值误差。 但螺翼式水表没有始动流量。 (６)流量范围：
流量范围 压力损失 示值误差限
后退
前进
水表的常用术语
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(１)最大流量（Qmax ）：
水表在规定误差限内使用的上限流量。在最大流量时，水 表只能短时间使用而不至损坏。此时旋翼式水表的水头损失为 100kPa ，螺翼式水表的水头损失为10kPa 。
(２)公称流量（Qn）：
水表在规定误差限内允许长期通过的流量，其数值为最大
不同材质管径 流速控制范围表
点击查看
v——管道中的水流速， m/s。
建筑物内的给水管道中不同材质管径流速控制范围可按不 同材质管径流速控制范围表选取。但最大不超过2m/s 。
后退
前进
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1.７ 给水管网的水力计算
给水排水工程(给水管网水力计算表)
0.81
1.05
77--78
1
1
1
1
1
1
4.00
0.00041
20
0.02025
1.274
1.078747429
4.60
4.96
6.45
二单元A3户型
79--80
1
1.00
0.00020
20
0.02025
0.621
0.285409248
3.70
1.06
1.37
80--81`
1
1
1.50
0.00025
1
1
1
1
1
3.50
0.00038
20
0.02025
1.189
0.949602095
0.70
0.66
0.86
89--90
1
1
1
1
1
1
4.00
0.00041
20
0.02025
1.274
1.078747429
9.80
10.57
13.74
二单元A6右户型
91--92
1
0.50
0.00010
20
0.02025
23--24
1
1.00
0.00020
20
0.02025
0.621
0.285409248
1.60
0.46
0.59
24--25
1
1
1.50
0.00025
20
0.02025
0.769
0.423600016
5.00
2.12
给水管网水力计算基础
为了向更多的用户供水，在给水工程上往往将许多管路组成管网。
管网按其形状可分为枝状［图1(a)］和环状［图1(b)］两种。
管网内各管段的管径是根据流量Q和速度v来决定的，由于Q Av (d2/4)v所以管径d .. 4Q/ v 1.13 Q/v。
但是，仅依靠这个公式还不能完全解决问题，因为在流量Q一定的条件下，管径还随着流速v的变化而变化。
如果所选择的流速大，则对应的管径就可以小，工程的造价可以降低；但是，由于管道内的流速大，会导致水头损失增大，使水塔高度以及水泵扬程增大，这就会引起经常性费用的增加。
反之，若采用较大的管径，则会使流速减小，降低经常性费用，但反过来，却要求管材增加，使工程造价增大。
图1管网的形状(a)枝状管网；(b)环状管网因此，在确定管径时，应该作综合评价。
在选用某个流速时应使得给水工程的总成本(包括铺设水管的建筑费、泵站建筑费、水塔建筑费及经常抽水的运转费之总和)最小，那么，这个流速就称为经济流速。
应该说，影响经济流速的因素很多，而且在不同经济时期其经济流速也有变化。
但综合实际的设计经验及技术经济资料，对于一般的中、小直径的管路，其经济流速大致为：--- 当直径d= 100~400mm 经济流速v= -1.0ms ;--- 当直径d>400mm经济流速v=~1.4m/s。
一、枝状管网枝状管网是由多条管段而成的干管和与干管相连的多条支管所组成。
它的特点是管网内任一点只能由一个方向供水。
若在管网内某一点断流，则该点之后的各管段供水就有问题。
因此供水可靠性差是其缺点，而节省管料，降低造价是其优点。
技状管网的水力计算•可分为新建给水系统的设计和扩建原有给水系统的设计两种情况。
1 •新建给水系统的设计对于已知管网沿线的地形资料、各管段长度、管材、各供水点的流量和要求的自由水头(备用水器具要求的最小工作压强水头)，要求确定各管段管径和水塔水面高度及水泵扬程的计算，属于新建给水系统的设计。
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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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。
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q i+∑q ij＝02)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。
•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⎪⎭⎫⎝⎛=D v f i【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。
水泵水塔012348567450300600205650❖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：∑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 s：q s=(Q－∑q)/∑L其中，∑q（集中流量）=6.94L/s, ∑L =2425m则q=(Q－∑q)/∑L=(93.75-6.94)/2425=0.0358L/(m.s)s❖沿线流量✓沿线流量q1=q s L：管段管段长度（m）沿线流量（L/s）0～1 1～2 2～3 1～4 4～8 4～5 5～6 6～7300150250450650230190205300×0.0358＝10.74150×0.0358＝5.37250×0.0358＝8.95450×0.0358＝16.11650×0.0358＝23.27230×0.0358＝8.23190×0.0358＝6.80205×0.0358＝7.34合计242586.81❖节点流量✓节点流量q i =0.5∑q 1：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 。
节点节点流量（L/s ）0123456780.5×10.74＝5.370.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.110.5×(5.37+8.95) ＝7.160.5×8.95＝4.480.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.800.5×(8.23+6.80)＝7.520.5×(6.80+7.34)＝7.070.5×7.34＝3.670.5×23.27＝11.63合计86.8193.7588.3860.6311.63 3.67水泵水塔012348567450300600205650 3.6711.634.487.1623.80+6.947.077.5216.115.37❖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）。
干管各管段的水力计算管段流量（L/s）流速(m/s)管径(mm)水头损失（m）水塔~0 0~1 1~4 4~893.7588.3860.6311.630.750.700.860.664004003001001.270.561.753.95Σh＝7.53❖干管各管段水头损失h ij =aL ij q ij 2的确定56m.008838.0300085.12232.0qaKL h 085.1K a 35s /70m .0v 0.2232a 25400mm D s /1.20m s /70m .0v s /70m .0v s /08838m .0q 300m L 10362210101031010=⨯⨯⨯======<====—————，则有：的修正系数则：—，查表，则：—，查表，，则：采用的是舍维列夫公式若我们在计算的过程中；，，为例：—中管段—以表管段起端水位（m）终端水位（m）允许水头损失（m）管长（m）平均水力坡度1～3 4～726.7024.9521.0021.005.703.954006250.014250.00632管段流量(L/s)管径(mm)水力坡度水头损失(m)1～2 2～3 4～5 5～6 6～711.644.4818.2610.743.67150(100)100200(150)1501000.006170.008290.003370.006310.005811.85(6.8)2.070.64(3.46)1.451.19❖各支线的允许水力坡度()()00632.020519023051624.95L L L H H L H H 01425.025015051670.26L L H H L H H 7665547474747432213131313=+++-=++-=-==++-=+-=-=—————————i i 1允许水头损失：h 1~3=5.70m, h 4~7=3.95m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注意的问题参照水力坡度和流量选定支线各管段的管径时，–应注意市售标准管径的规格，–注意支线各管段水头损失之和不得大于允许的水头损失【例】支线4—5—6—7的总水头损失为3.28m，而允许的水头损失按支线起点（H4）和终点（H7）的水压标高差计算为H4－H7=24.95－(16+5)=3.95m，符合要求，否则须调整管径重行计算，直到满足要求为止。
由于标准管径的规格不多，可供选择的管径有限，所以调整的次数不多。
支管计算时注意的问题：•水塔水柜底高于地面的高度水塔高度❖水泵扬程()()。
水塔输水管水头损失，—水泵吸水管、泵站到—、；—水塔水深，采用—的高度；—水塔水柜底高于地面—；标高，采用—泵站吸水井最低水位——水塔地面标高；——水泵扬程；—吸吸00m .3h h h h 00m .3H H 70m .483m .2900.300.353.2370.45h h H H s c s c 0t s c 0t =+=+++-=++++-=H Z H H Z H t p t p ()()。
—控制点地面标高，—；—水塔地面标高，—”管路水头损失水塔—水塔到控制点管路“—；，采用—控制点最小流出水头—高度；—水塔水柜底到地面的—5m 5m 8~00m .16..c t n c t c tnctZ Z h H H mZ Zh H H 53235553716=--+=--+=计算步骤：确定各管段的流量；•根据经济流速选取标准管径；•计算各管段的水头损失；•确定控制点；•计算控制线路的总水头损失，确定水泵扬程或水塔高度；•确定各支管可利用的剩余水头；•计算各支管的平均水力坡度，选定管径2§环状网水力计算原理计算方法分类环方程组解法：在初步分配流量后，调整管段流量以满足能量方程，得出各管段流量。
解节点方程组：应用连续性方程和压降方程，得出各节点的水压。
解管段方程组：应用连续性方程和能量方程，得出各管段的流量。
2.1 环方程组解法连续性方程q i +∑q ij ＝0的要求初步分配流量管径和各管段水头损失满足∑h ij ＝0或∑s ij q ij n ＝0？？不满足∑h ij ＝0或∑s ij q ij n ＝0，如何解决？平差按初步分配流量确定的管径基础上，重新分配各管段的流量，反复计算，直到同时满足连续性方程组和能量方程组时为止，这一计算过程称为管网平差。
管网平差为什么要进行管网平差实际管网中的流量分配总是自动的满足连续性方程和能量方程，如果初分流量不能满足能量方程，那只能说明我们初分的流量在管网的实际流量中永远都不会发生，所以就不能根据这个初分流量进行后面的水力计算。
这就要求对初分流量进行调整，使之符合实际情况。
环方程组解法L 个非线性能量方程的求解原理：在初步分配流量的基础上，逐步调整管段流量以满足能量方程。
()0211=⋅⋅⋅⋅h q q q F ,,,()012=⋅⋅⋅⋅+j g g q q q F ,,,()01=⋅⋅⋅⋅+p m m L q q q F ,,,(),,,002011≠⋅⋅⋅⋅h q q q F 0,,,00021≠⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅⋅⋅+j g q q q F g (),,,0010≠⋅⋅⋅⋅+p m m L q q q F 初步分配的流量一般不满足能量方程：初步分配流量q i (0)增加校正流量与（实际流量的的差额）为Δq i ，将q i (0)+ Δq i带入上式有使管段流量逐渐接近于实际流量，从而使闭合差逐渐减小，最后趋于0()()()()q q ,,q q ,q q j 0j 1g 01g g 0g 2=∆+⋅⋅⋅⋅∆+∆+++F ()()()()q q ,,q q ,q q p 0p 1m 01m m 0m =∆+⋅⋅⋅⋅∆+∆+++L F将函数展开F 展开，保留线性项有：()()()()011=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂+⋅⋅⋅⋅h h 12211100201q q q q q q ,,,h∆∆∆F F F q q q F ()()()()0221=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂+⋅⋅⋅⋅+++j j 21g 1g g g 2000q q q q q q ,,,g ∆∆∆F F F q q q F jg ()()()()01=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂+⋅⋅⋅⋅+++p p L 1m 1m m m 000q q q q q q ,,,∆∆∆F F F q q q F L L L pm m()()()()q q ,,q q ,q h 0h 202i 011=∆+⋅⋅⋅⋅∆+∆+q F•表示各环在初步分配流量时的管段水头损失代数和，或称为闭合差⊿h 0•闭合差越大，说明初步分配流量和实际流量相差越大。