乡镇输配水管道设计分析
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６ ４・
科 技论 坛
乡镇输配水管道设计分析
高 强 王春丽 （ 鹤 岗市水务局 ， 黑龙江 鹤 岗 １ ５ ４ １ ０ ０ ）
源自文库
摘 要： 通过近几年 乡镇供水工程的设计 实践 ， 对输配水管网的布置原则及输 配水 管道水力计算进行 了分析。 关键词 ： 乡镇 ； 输 配水管道 ； 设计分析
管 的线路应能保证供水安全 ， 并尽量做到线路最短 ， 土石方量小 ， 造价 ｏ ＝ （ １ ） 经济 、 施工维护方便 、 少占 或不 占 农 田； （ ２ ） 输水管的走向、 平面布置和 式中 ： Ｉ ） ． — 管 段设计直径 ； Ｑ ＿ — 酱 段设计流量 ， ｍ ； Ｖ ＿ —－ 流速 高程应符合乡镇对管线规划 的要求 ， 尽可能按规划道路敷设 ； （ ３ ） 应尽 ｓ ｏ 量减少与公路 、 铁路 、 河流的交义， 管线应尽量避开滑坡 、 塌方 、 岩石 、 沼 ｍ／ 为了防止管网因水锤出现事故 ， 流速不得高于 ２ ． ５ — ３ ． ０ ｍ ／ ｓ ； 在输送 泽、 高位地下水位、 流沙和河流淹没与冲 刷地区。如必须穿过 Ｅ 述地区 为避免水中杂质在水中沉积 ， 流速不得小于 ０ ． ５ ｍ ／ ｓ 。 时， 应采取有效 的防治措施 ； （ ４ ） 应与当地规划相结合 ， 考虑近远期结合 原水时， 和丌 ｌ ｋ 歹 ｉ Ｉ － － ＿ 实施 的可能 ； （ ５ ） 应充分利用地形 ， 优先考虑重力输水或部分重 从式（ １ ） 可以看出： 流量已定时， 管径和流速的平方根成反比。 流速 管径增大 ， 相应地管网造价增加， 但管段中的水头损失减小 ， 使 力输水 ； （ ６ ） 在重力输水管道布置中， 当地面坡度较陡时， 应在适当位置 取得小， 流速取得越大 ， 管径就减小， 造价也相应降低 ， 但 跌水井或减压井等控制水位措施 。 在长距离输水管道的隆起 ， 一般应 运行费用减低 。反之 ， 使 日常消耗的动力费用增高， 从而使经营费用增加 。怎 设排气阀， 以 便及时排除管内空气或在输水管放空时引入空气。 在输水 水头损失增加 ， 管的低洼处应设置泄水阀， 泄水管的直径约为输水管直径的三分之一 ； 样的流速才能侥 费用最少， 一般采用优化方法求得最优解。 最优表现 （ ７ ） 乡镇供水中， 一般考虑单管输水 ， 为了保证安全供水， 可在用水区附 按一定年限内管网造价和管理经营费之和为最小的流速来确定管径 。 我国幅员辽阔， 各地管 网造价和电费并不相同 ， 经济流速也不一样 ， 最 近修建安全贮水池 ， 其容积通常按事故用水量与事故延续时间来计算 。 好参考附近地 区水厂采用的经济流速来确定管径 ， 可更符合实际隋况。 １ ． １ ＿ ２ 配水管网布置的原则及要求 如果缺乏现成资料 ， 直径 １ ０ ０ － ￣ ２ ５ ０ ｍ ｍ的水管， 流速取 ０ ． ７ ｍ ／ ｓ 左右； 直径 根据配水管线所起作用的不同， 可分为干管、 分配管和接户管 。干 ０ ０ ｑ Ｓ ０ ０ ｍ ｍ的取 １ ． Ｏ ｍ ／ ｓ 左右； 直径 ７ ０ ０ — ８ ０ ０ ｍｍ的取 １ ． ２ ｍ ／ ｓ 左右； 直径 管的主要作用是担负沿供水区域输水的任务 ， 分配管的主要任务是配 ３ ０ ０ ｍ ｍ以上的水管 ， 流速选用 １ ． ３ ｍ ／ ｓ 左右。 水给用户和消火栓。 配水管网的计算通常只可限于干管。 配水管 网在定 ９ ２ ． ２水头损失计算 线、 布置时 ， 应考虑 以下原则及要求 ： （ １ ） 应根据用水要求 ， 遍布整个供 ２ ． ２ ． １ 沿程水头损失 水区， 保护用户有足够的水量 、 水压 ； （ ２ ） 在满足用户对水量 、 水压 的要 沿程水头损失可由下式计算 求下， 应尽量缩短管线总长度， 力求降低管网造价和管理费用 ； （ ３ ） 按照 ｈ ｙ ＝ Ｌ ｉ （ ２ ） 乡镇规划， 留有充分的发展余地 ； （ ４ ） 在布置时还应注意以下具体要求 ： 式中： ｈ ． －—管 段 的沿程 水头 损 失 ， ｋ Ｐ ａ ； Ｉ ｒ—管 段 的 长度 ， ｍ； ａ ． 干管一般沿规划道路布置 ， 尽量避免在高级路面或重要道路下敷设 ， ｆ 立 长度的水头损失 ， ｋ Ｐ ａ ／ ｍ。 有条件时， 干管应沿地形较高位置布置 ， 这样可以保证用户附近配水管 卜— ＿ ２ ． ２ ． ２ 局部水头损失 中有足够的压力和减低于管内压力， 以增加管道的安全 ． ｂ ． 为保证消火 栓处有足够的水压及水量 ， 应将消火栓与干管相连接 ， 消火栓的布置 ， 局部水 头损失用下式计算 ： ｈ ． ＝ ∈ （ Ｖ ２ ， ２ ｇ ） （ ３ ） 首先应考虑粮仓 、 学校 、 饲养场 、 公共场所等几种用水 的用户 Ｉ ｃ ． 为便于 式中： ｈ ｉ — —管段 中局部水 头损失 之和 ， ｋ Ｐ ａ ； 一 管段局 部 检修及防止 回水 ，管道纵向应有—定坡度 ，并在管道最低处设置泄水 Ｖ ——管道部件下游 的流速 ， ｍ ／ ｓ ； 一 重力加速度 ， 阀。为保证管道内空气的排出， 可在管道最高处设置排气阀， 以防止气 阻力系数之和 ； ｓ 。 阻影响配水； ｄ ． 暂时缓建支管 ， 可在干管上预留接口， 以待扩建时接管。 ｍ／
１输配水管道布置 输向用户 ， 但环状管线较长 ， 投资较大。 目前农村常用的管网布置方式 以提高供水的可靠性。 给水管道按其功能可分为输水管和配水管。输水管是指从水源到 为树枝状管网相结合 的混合式过渡 ， ２输配水管道水力计算 水厂或从水厂到配水管网的管道 。配水管网是指将洁净 的自来水分配 到用户的管道系统。 输配水管道的水力计算是在完成管线布置、选定计算管路以后进 行的 ， 其 目的是确定管网各段管道的管径 ， 计算出各管道通过设计流量 １ ． １输配水管的布置厉 ． 贝 ０ 及要求 所产生的水头损失， 进而确定管网所需水压。 １ ． １ ． １ 输水管道的布置原则及要求 输水管的主要任务是输水而不是沿线配水 ，因而通过输水管的流 ２ ． １管径的计算 量基本上是—致的。 根据地形的不同， 输水方式可分力重力输水和压力 确定管网中管段的直径是管网设计的主要任务 ，管径与流速和流 输水、 输水管道的线路选择和布置时 ， 应考虑以下原则及要求： （ １ ） 输水 量有关， 可按式（ １ ） 计算。
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科 技论 坛
乡镇输配水管道设计分析
高 强 王春丽 （ 鹤 岗市水务局 ， 黑龙江 鹤 岗 １ ５ ４ １ ０ ０ ）
源自文库
摘 要： 通过近几年 乡镇供水工程的设计 实践 ， 对输配水管网的布置原则及输 配水 管道水力计算进行 了分析。 关键词 ： 乡镇 ； 输 配水管道 ； 设计分析
管 的线路应能保证供水安全 ， 并尽量做到线路最短 ， 土石方量小 ， 造价 ｏ ＝ （ １ ） 经济 、 施工维护方便 、 少占 或不 占 农 田； （ ２ ） 输水管的走向、 平面布置和 式中 ： Ｉ ） ． — 管 段设计直径 ； Ｑ ＿ — 酱 段设计流量 ， ｍ ； Ｖ ＿ —－ 流速 高程应符合乡镇对管线规划 的要求 ， 尽可能按规划道路敷设 ； （ ３ ） 应尽 ｓ ｏ 量减少与公路 、 铁路 、 河流的交义， 管线应尽量避开滑坡 、 塌方 、 岩石 、 沼 ｍ／ 为了防止管网因水锤出现事故 ， 流速不得高于 ２ ． ５ — ３ ． ０ ｍ ／ ｓ ； 在输送 泽、 高位地下水位、 流沙和河流淹没与冲 刷地区。如必须穿过 Ｅ 述地区 为避免水中杂质在水中沉积 ， 流速不得小于 ０ ． ５ ｍ ／ ｓ 。 时， 应采取有效 的防治措施 ； （ ４ ） 应与当地规划相结合 ， 考虑近远期结合 原水时， 和丌 ｌ ｋ 歹 ｉ Ｉ － － ＿ 实施 的可能 ； （ ５ ） 应充分利用地形 ， 优先考虑重力输水或部分重 从式（ １ ） 可以看出： 流量已定时， 管径和流速的平方根成反比。 流速 管径增大 ， 相应地管网造价增加， 但管段中的水头损失减小 ， 使 力输水 ； （ ６ ） 在重力输水管道布置中， 当地面坡度较陡时， 应在适当位置 取得小， 流速取得越大 ， 管径就减小， 造价也相应降低 ， 但 跌水井或减压井等控制水位措施 。 在长距离输水管道的隆起 ， 一般应 运行费用减低 。反之 ， 使 日常消耗的动力费用增高， 从而使经营费用增加 。怎 设排气阀， 以 便及时排除管内空气或在输水管放空时引入空气。 在输水 水头损失增加 ， 管的低洼处应设置泄水阀， 泄水管的直径约为输水管直径的三分之一 ； 样的流速才能侥 费用最少， 一般采用优化方法求得最优解。 最优表现 （ ７ ） 乡镇供水中， 一般考虑单管输水 ， 为了保证安全供水， 可在用水区附 按一定年限内管网造价和管理经营费之和为最小的流速来确定管径 。 我国幅员辽阔， 各地管 网造价和电费并不相同 ， 经济流速也不一样 ， 最 近修建安全贮水池 ， 其容积通常按事故用水量与事故延续时间来计算 。 好参考附近地 区水厂采用的经济流速来确定管径 ， 可更符合实际隋况。 １ ． １ ＿ ２ 配水管网布置的原则及要求 如果缺乏现成资料 ， 直径 １ ０ ０ － ￣ ２ ５ ０ ｍ ｍ的水管， 流速取 ０ ． ７ ｍ ／ ｓ 左右； 直径 根据配水管线所起作用的不同， 可分为干管、 分配管和接户管 。干 ０ ０ ｑ Ｓ ０ ０ ｍ ｍ的取 １ ． Ｏ ｍ ／ ｓ 左右； 直径 ７ ０ ０ — ８ ０ ０ ｍｍ的取 １ ． ２ ｍ ／ ｓ 左右； 直径 管的主要作用是担负沿供水区域输水的任务 ， 分配管的主要任务是配 ３ ０ ０ ｍ ｍ以上的水管 ， 流速选用 １ ． ３ ｍ ／ ｓ 左右。 水给用户和消火栓。 配水管网的计算通常只可限于干管。 配水管 网在定 ９ ２ ． ２水头损失计算 线、 布置时 ， 应考虑 以下原则及要求 ： （ １ ） 应根据用水要求 ， 遍布整个供 ２ ． ２ ． １ 沿程水头损失 水区， 保护用户有足够的水量 、 水压 ； （ ２ ） 在满足用户对水量 、 水压 的要 沿程水头损失可由下式计算 求下， 应尽量缩短管线总长度， 力求降低管网造价和管理费用 ； （ ３ ） 按照 ｈ ｙ ＝ Ｌ ｉ （ ２ ） 乡镇规划， 留有充分的发展余地 ； （ ４ ） 在布置时还应注意以下具体要求 ： 式中： ｈ ． －—管 段 的沿程 水头 损 失 ， ｋ Ｐ ａ ； Ｉ ｒ—管 段 的 长度 ， ｍ； ａ ． 干管一般沿规划道路布置 ， 尽量避免在高级路面或重要道路下敷设 ， ｆ 立 长度的水头损失 ， ｋ Ｐ ａ ／ ｍ。 有条件时， 干管应沿地形较高位置布置 ， 这样可以保证用户附近配水管 卜— ＿ ２ ． ２ ． ２ 局部水头损失 中有足够的压力和减低于管内压力， 以增加管道的安全 ． ｂ ． 为保证消火 栓处有足够的水压及水量 ， 应将消火栓与干管相连接 ， 消火栓的布置 ， 局部水 头损失用下式计算 ： ｈ ． ＝ ∈ （ Ｖ ２ ， ２ ｇ ） （ ３ ） 首先应考虑粮仓 、 学校 、 饲养场 、 公共场所等几种用水 的用户 Ｉ ｃ ． 为便于 式中： ｈ ｉ — —管段 中局部水 头损失 之和 ， ｋ Ｐ ａ ； 一 管段局 部 检修及防止 回水 ，管道纵向应有—定坡度 ，并在管道最低处设置泄水 Ｖ ——管道部件下游 的流速 ， ｍ ／ ｓ ； 一 重力加速度 ， 阀。为保证管道内空气的排出， 可在管道最高处设置排气阀， 以防止气 阻力系数之和 ； ｓ 。 阻影响配水； ｄ ． 暂时缓建支管 ， 可在干管上预留接口， 以待扩建时接管。 ｍ／
１输配水管道布置 输向用户 ， 但环状管线较长 ， 投资较大。 目前农村常用的管网布置方式 以提高供水的可靠性。 给水管道按其功能可分为输水管和配水管。输水管是指从水源到 为树枝状管网相结合 的混合式过渡 ， ２输配水管道水力计算 水厂或从水厂到配水管网的管道 。配水管网是指将洁净 的自来水分配 到用户的管道系统。 输配水管道的水力计算是在完成管线布置、选定计算管路以后进 行的 ， 其 目的是确定管网各段管道的管径 ， 计算出各管道通过设计流量 １ ． １输配水管的布置厉 ． 贝 ０ 及要求 所产生的水头损失， 进而确定管网所需水压。 １ ． １ ． １ 输水管道的布置原则及要求 输水管的主要任务是输水而不是沿线配水 ，因而通过输水管的流 ２ ． １管径的计算 量基本上是—致的。 根据地形的不同， 输水方式可分力重力输水和压力 确定管网中管段的直径是管网设计的主要任务 ，管径与流速和流 输水、 输水管道的线路选择和布置时 ， 应考虑以下原则及要求： （ １ ） 输水 量有关， 可按式（ １ ） 计算。