彭老師給水工程第2講132p

1、1.3.3.給的水壓關(guān)系一、基本概念直供最小服務(wù)水頭二、水泵揚程的確定：Z：幾何高差Hc：用水點的服務(wù)水頭（自由水壓å h：從起端到末端的總水頭損失博客H P= H 進口 - H出口H p= DZ + H c + Sh： 1層 10mHc=4（n+1)n2“自由水壓” 用戶在用水接管地點的地面上測出的測壓管水柱高度， 也稱用水點的服務(wù)水頭；“總水頭” 從基準水平面算起，量測的測壓管水柱高度；總水頭=位置水頭+水頭+速度水頭1.一泵站的揚程2. 無塔二泵站揚程上海彭培訓博客4. 對置水塔二泵站揚程3. 網(wǎng)前水塔二泵站揚程：點為水塔網(wǎng)前水塔水泵揚程：最高用水時：點在分界線上，二泵站供水到

2、二泵站揚程的計算方法同無塔最大轉(zhuǎn)輸時：點+ H0 + hn + hC + hSH；廢棄網(wǎng)前水塔后水泵揚程：水塔是點，二泵站供水到水塔'+ h + h+ h''H二泵站揚程類似于網(wǎng)前水塔計算nCS上海彭培訓博客5. 無塔二泵站在消防時：起點最低水位：清水池或吸水井最低水位終點最高水位：著火點最小服務(wù)水頭不小于10m水量：Qh+Q消防進行消防校核。水頭損失：通過消防流量時的水頭損失。點（著火點）：原點，或大用戶水泵揚程：上海彭培訓博客Hp ' = DZc +10 + å h'三、水塔的設(shè)置一般大城市不設(shè)水塔，因大城市用水量大、相對均勻，且水塔高度一

3、旦確定，不利于給水今后的發(fā)展。在中小城市和工業(yè)企業(yè)，用水量不均勻時，可考慮設(shè)置，可以縮短水泵的工作時間，又可以保證恒定的水壓供水區(qū)域較大，距離凈水廠較遠，有合適的位置和適宜的地形，可考慮在水廠外建水池、水塔或調(diào)節(jié)水池泵站。其總（調(diào)節(jié)，誤）容積應(yīng)根據(jù)用水區(qū)域供需情況及消防儲備水量等確定（規(guī)7.5.2）上海彭培訓博客 泵站水壓=水泵揚程+吸水井最低水位標高 水塔高度水塔最低自由水壓 水塔的最低水位標高（總水壓）=水塔高度+水塔處地面標高 水塔的水位標高（總水壓）=水塔高度+水塔處地面標高+水塔內(nèi)水深2.1和輸水管渠的布置和輸水管渠的布置2.11.布置形式2.布置要求： 按照城市平面圖布置，考慮分期

4、建設(shè)，留有發(fā)展余地 必須保證供水安全可靠，事故時，斷水范圍應(yīng)最小 管線遍布給水區(qū)，保證水量和水壓； 力求最短管線，以降低博客造價和供水能量費用。上海彭培訓枝狀環(huán)狀特點投資省，安全性較差，水質(zhì)易變壞，水錘影響大；投資高，增加供水的可靠性， 減輕水錘危害適用小城市、工礦企業(yè)、城市邊遠，初建大中城市、供水可靠性要求高的工礦企業(yè)3.定線n 定線范圍：干管及連接管，不包括從干管到用戶的分配的進水管。接到用戶n 影響因素：城市平面布置，供水區(qū)域的地形，水源和調(diào)節(jié)水池位置，街區(qū)和用戶特別是大用戶的分布，河流、鐵路、橋梁的位置等。4. 工業(yè)企業(yè)定線l 形式：生產(chǎn)+生活：可合建或分建消防：可單設(shè)，也可由生活或生

5、產(chǎn)給水l 布置形式：生活：不供消防，樹狀；供消防，環(huán)狀生產(chǎn)：環(huán)狀、樹狀、雙管相結(jié)合。供給消防用水。l 定線范圍：全部，定線位置較明確，管線較復雜，綜合上海彭培訓博客2.1.2 輸水管渠1. 特點：距離長，與河流、高地、交通路線等的交叉較多。2. 基本要求1） 原則：2） 設(shè)計水量3） 輸水干管數(shù) 不宜少于兩條，每隔一定距離設(shè)連接管。干連通管管徑及連通管根數(shù)，按事故時 70%確定，當負有消防給水任務(wù)時，還應(yīng)包括消防水量。 安全貯水池（其他安全供水措施）+一條輸水干管。4）不出現(xiàn)負壓，輸水管線宜埋設(shè)在水力坡降線以下。5）排氣閥6）輸水管、渠原水輸送：管道或暗渠（隧洞）；明渠+可靠的防污染和水量流失

6、措施。清水輸送：7）形式：用管道。、重力，兩者并用，通過技術(shù)比較后選定8）管道過河：可或河底穿越。9）長距離輸水：距離超過10km博客上海彭培訓（2010-pm-3）下列關(guān)于原水輸水管道設(shè)計的要求中，錯誤的是哪一項？（A）必須采（B）盡量沿現(xiàn)有或管或多管輸水道路敷設(shè)（C）埋設(shè)在測壓管水頭線以下 （D）長距離輸水應(yīng)檢測流量（2009-pm-2）在正常情況下采用環(huán)狀配水項優(yōu)點？較枝狀供水具有哪（A）降低漏滲率（B）降低水錘破壞影響（D）增加供水范圍（C）降低泵房揚程（2009-pm-42）以下關(guān)于輸配水管線布置原則的敘述中哪幾項是錯誤的？（A） 為確保安全，當水源地有安全貯水池時，輸水管可采用一根

7、（B） 生活飲用水管道嚴禁在毒物污染及腐蝕性地段穿越（C） 原水輸送必須采用管道或暗渠（隧洞），不得采用明渠（D）間斷供水的配水可采用枝狀，但應(yīng)考慮今后連成環(huán)狀的可能上海彭培訓博客2.2水力計算的目標和方法水力計算基礎(chǔ)2.2.11.城市給水按照最高日最高時供水量計算，據(jù)此求出所有管段的直徑水頭損失、水泵揚程和水塔高度，并按下列3種工況進行校核：（1）發(fā)生消防時的流量和消防水壓的要求；（2）最大轉(zhuǎn)輸時的流量和水壓的要求；（3）最不利管段發(fā)生故障時的事故用水量和設(shè)計水壓要求；注：對新設(shè)計的，定線和計算只限于干管，而不是全部管線；簡化必須在保證計算結(jié)果接近實際情況的前提下對管線進行簡化；2.計算步驟

8、：上海彭培訓博客2.2.2 管段計算流量1. 沿線流量n 比流量：假定用水量均勻分布在全部干管上，由此算出干管管線長度的流量；（比流量與大用戶流量無關(guān)，與沿線無配水的管線無關(guān)）Q：設(shè)計水量；q：大用戶集中供水量總和；l：干管總長度； 管線不配水，管段有效長度為0 管線單側(cè)配水，有效長度=0.5×管段長度 管線雙側(cè)配水，有效長度=管段長度n 沿線流量：供給該管段兩側(cè)用戶所需要的流量為沿線流量上海彭培訓博客2.節(jié)點流量 集中用水量：大用戶用水量直接作為節(jié)點流量 分散用水量：流量、沿線流量折算為節(jié)點流量Ø 概念：沿線流量只有概念上的意義，在水力計算 量按適當比例分配到兩端節(jié)點，成

9、為節(jié)點流量。Ø 折算原理：求出一個沿線不變的折算流量q，使它產(chǎn)生的水損 等于實際沿線變化流量qx產(chǎn)生的水損；將沿線流-折算系數(shù)，把沿線變化的流量折算成在管段兩端節(jié)點流出的流量；上海彭培訓博客（g +1）n+1 - gn+1Ø 折算系數(shù)： a =- gn，n +1a =1 = 0.578 » 0.53任意節(jié)點流量為：Ø 計算：即：任一節(jié)點的節(jié)點流量等于與該節(jié)點相連接各管段的沿線流量 總和的一半，再加上集中流量；（2010年上午第42題）工程設(shè)計中，為便于計算，通常采用折算系數(shù)a=0.5將管段沿線流量折算為管段兩端節(jié)點流量，但實際上該折這算系數(shù)是一個近似值，

10、下 列敘述正確的是哪幾項？(A)靠近水廠出水管道的管段的折算系數(shù)大于0.5(B)靠近末端的管段的折算系數(shù)大于0.5(C)越靠近水廠出水管的管段的折算系數(shù)越接近于0.5(D)越靠近末端的管段的折算系數(shù)越接近于0.5（2010年下午第42題）在計算城市配水的比流量扣除的因素是哪幾項？(A)穿越無(B)穿越無居民居住的管線長度(C)無集中流物物區(qū)的管線長度量流出的管線長度(D)大用戶的集中用水量上海彭培訓博客3.管段（計算）流量1） 枝狀網(wǎng)枝狀的管段流量具有唯一性。2） 環(huán)狀n 節(jié)點連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒）環(huán)狀網(wǎng)流量分配同時考慮性和可靠性；性：是指流量分配后確定的管徑，應(yīng)在一定年限內(nèi)的建造費用和用之和

11、為最??；可靠性：是指能向用戶不間斷地供水，水量、水質(zhì)和水壓；上海彭培訓博客3） 環(huán)狀網(wǎng)流量分配步驟（P34）n 環(huán)狀網(wǎng)流量分配的步驟初步擬定各管段的水流方向由連續(xù)性方程，在平行干管中盡量平均分配流量；考慮連接管中分配較少的流量；和點；安全可靠性和性；n 多水源的流量分配由每一水源的供水量，定出大致的供水范圍；確定供水分界線；由各水源開始沿主流方向分配水量（分界線上的節(jié)點是由幾個水源同時供給的。）；環(huán)狀網(wǎng)流量分配后即可得出各管段的計算流量，由此確定管徑；上海彭培訓博客2.2.3管徑計算1.計算依據(jù)n q：管段計算流量n V：技術(shù)綜合考慮從技術(shù)上考慮： 水流的最大速度應(yīng)不超過2.53.0米/秒（防

12、水錘）， 最小速度不得小于0.6米/秒（防止沉積）；2.流速與管徑l 概念 ：一定年限內(nèi)造價和用之和為最小的流速，稱為流速。以此來確定的管徑為管徑。上海彭培訓博客管徑 （mm）平均流速 （m/s）D=100400 D4000.60.90.91.4l 在投資償還期t年內(nèi)的總費用年折算費用l年折算費用與管徑的關(guān)系年折算費用與流速的關(guān)系（2009年上午第3題）在管徑選擇中，進行管徑計算的目的是下列何項？（A）使一次投資的管道造價最低 （B）使年折算費用最低（C）使投資償還期內(nèi)電費最低（D）使管道造價與年用之和最低（2008年下午第43題）在選擇管道管徑時，以下說法哪些是錯誤的？（A） 電費越貴，（B

13、） 管道造價越貴，管徑越小管徑越?。–） 投資償還期越長，（D） 管道大修費率越高，管徑越小管徑越小電費影響大，希望降低電費降低水損-降低流速-增大管徑 管道造價越貴-希望減小造價減小管徑增大流速上海彭培訓博客2.2.4水頭損失計算h = h沿程 + h局部n 總水頭損失n 局部損失：n 沿程損失：1.管h = il = alq2= sq22.混凝土管渠及采用水泥砂漿內(nèi)襯的金屬管道3.-，適用所有管道（輸配水平差）上海彭培訓博客h = alq2 = sq2水頭損失計算公式小結(jié)：h = alqn= sqn= i × lh = alq1.852= sq1.852上海彭培訓博客適用水頭損失

14、公式n管2h = l vd 2g2混凝土管或砂漿內(nèi)襯金屬管（輸水管）v 264i =q2C 2 R 2C 2d 52混凝土管或砂漿內(nèi)襯金屬管（n=0.013,0.014）q2i = kd 5.33各種管材（輸配水管、配水平差計算）10.67q1.852i =C 1.8524.87h公式1.852（2007-Pm-02）某輸水工程采用重力輸水將原水輸送到自來水廠的配水井， 已有一根輸水管線總長12km，其中DN1000的管線長7km，DN900的管線長5 km，輸水能力為10萬m3/d，擴建工程另行敷設(shè)輸水管線一根，長14km，管 徑DN1000。當擴建工程建成后，在相同進水水位時，輸水總能力可

15、達多少？(注：流量以m3s，DN1000比阻=0.00148，DN900比阻=0.0026)(A) 20.6萬m3/d (B)21.3萬m3/d (C)21.5萬m3/d (D)21.9萬m3/d【解】：（1）設(shè)新建管道輸水能力為q，由公式h = a Lq2= a Lq221可得：1ö2ö2ææ1000001000000.00148 ´ 7000 ´ç 24 ´ 3600 ÷ + 0.0026 ´ 5000 ´ç 24 ´ 3600 ÷è

16、8;èøö2= 0.00148÷øq =0.5 + 0.627 ´100000 = 106160m3 / d1萬0.6m3/ d（2）即輸水總能力為10+10.6=20.6萬m³/d為【A】正確博客上海彭培訓2.3.1Ø 枝狀枝狀水力計算= 0 ，推斷管段流量的計算較簡單，通過節(jié)點流量平衡條件ij可以從二泵站起順水流方向推算也可以從點起向二泵方向推算枝狀Ø只有唯一的流量分配；點：中水壓的點，只要該點的可以達到最小服務(wù)水頭的要求，整個就存在低水壓區(qū)。Ø 可能的點： 地形最高的點， 最遠的點， 出流

17、量最大的點，上海彭培訓博客例題1：u 某城市最高日最高時用水量Qh= 93.75L/su 要求最小服務(wù)水頭15.7m, 地形平坦，地面標高均為5.00mu 節(jié)點4接工廠，400m3/d，兩班制，均勻用水u 選用，按舊計算設(shè)計樹狀網(wǎng)，求水塔高度和泵站揚程32水泵水塔650600300450014851. 設(shè)計用水量 Qh=93.75L/s其中，Q工廠 =400m3/d=6.94L/s672052.比流量總計算長度L：單側(cè)配水的管段長度計一半，不配水的管不計長度比流量= 93.75 - 6.94 = 0.0358L / s × mq =åls3025 - 600上海彭培訓博客3

18、. 沿線流量ql4. 節(jié)點流量上海彭培訓博客節(jié)點編號節(jié)點流量qi00.5×10.745.3710.5×（10.74+5.37+16.11）16.1120.5 ×（5.37+8.95）7.1630.5 ×8.954.4840.5 ×（16.11+23.27+8.23）+6.9430.7450.5 ×（8.23+6.8）7.5260.5 ×（6.8+7.34） 集中流量7.0770.5 ×7.343.6780.5 ×23.2711.63合計93.75管段編號計算管長沿線流量ql0-1300管長X0.0358=

19、10.741-21505.372-32508.951-445016.114-865023.274-52308.235-61906.806-72057.34合計242586.814.487.163260.635.3788.3823.80+6.9411.6311.63水塔93.756000300145016.1146508水泵563.6720575. 確定點，干線水力計算點：平坦，選在離泵站最遠的節(jié)點87.527.073.67點的管線為干線：管線0-1-4-8起點到上海彭培訓博客6.干線上各支管接出點的水壓標高 水壓計算從點開始點滿足最小服務(wù)水頭;節(jié)點間水壓差等于管段水頭損失 服務(wù)水頭=節(jié)點水壓

20、- 地面標高 H - H =hiji-j博客 剩余水頭=實際服務(wù)水頭 - 最小服務(wù)水頭 上海彭培訓節(jié)點地面標高節(jié)點水壓服務(wù)水頭剩余水頭05.0027.47+h0-122.476.7715.0026.80+h1-421.806.1045.0024.76+h4-819.764.0685.0020.7015.7007. 支線水壓計算1）計算各支線最大的水力坡度：支線1-2-3為充分利用H1，可在滿足點2、3最小服務(wù)水頭的情況下選用最經(jīng) 濟的管徑，如：1-2-3最大可利用的水頭為：H1 H3=26.80-20.70=6.10m即i1-2-3max=6.10/400=0.01525或h1-2-3不能超過

21、6.10m2）參照最大水力坡度（或水頭損失）選擇管徑。管線1-2,2-3若管徑均選100、100，則水頭損失6.75+2.116.71m若管徑選150、100，則水頭損失1.03+2.11=3.14m6.71m8. 水塔高度水泵揚程的計算水塔水柜底高于地面高度HtHc+Zc+hn-Zt15.70+5.00+(4.06+2.04+0.67+1.51)-5.0023.98m水泵揚程Hp Zt+Ht+H0-Z池+h5.00+23.98+3.00-4.30+2.5030.18m上海彭培訓博客 步驟1：先確定哪些點可能為點（1）地形標高最高的點，（2）最遠的點，（3）出流流量最大的點， 步驟2：對上述可能的點進行一 一計算，最終確定點所有管段的管徑，均根據(jù)流速首先確定；然后，對所有節(jié)點進行比較，對起點提供水壓