管道直飲水系統(tǒng)設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算方法

管道直飲水系統(tǒng)設(shè)計(jì)秒流量的計(jì)算方法摘要：本文概述了目前用于管道直飲水系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)秒流量的三種算法：傳統(tǒng)公式算法、改造傳統(tǒng)公式算法和概率公式算法，并比較了這三種算法的計(jì)算結(jié)果，分析了其中原因。指出傳統(tǒng)公式算法和改造傳統(tǒng)公式算法都不適用于管道直飲水系統(tǒng)管網(wǎng)的計(jì)算，而概率公式算法是一種較為合適的方法。關(guān)鍵字：管道直飲水

設(shè)計(jì)秒流量

算法0前言設(shè)計(jì)秒流量量的計(jì)算是管管網(wǎng)水力計(jì)算算的基礎(chǔ)，設(shè)設(shè)計(jì)秒流量計(jì)計(jì)算正確才能能保證整個(gè)系系統(tǒng)的正常運(yùn)運(yùn)行。設(shè)計(jì)秒秒流量計(jì)算偏偏大，就會導(dǎo)導(dǎo)致管徑偏大大、水泵流量量偏大，造成成經(jīng)濟(jì)上的浪浪費(fèi)；同時(shí)，管管網(wǎng)中的流速速偏小，容易易導(dǎo)致細(xì)菌繁繁殖，微粒沉沉積。而如果果設(shè)計(jì)秒流量量過小，則會會使所選管徑徑過小，造成成水頭損失過過高，浪費(fèi)能能量，嚴(yán)重時(shí)時(shí)出現(xiàn)斷流，不不能保證用水水可靠性。所所以，選擇一一個(gè)正確的設(shè)設(shè)計(jì)秒流量計(jì)計(jì)算方法至關(guān)關(guān)重要。1．設(shè)計(jì)秒流量量計(jì)算方法概概述目前，用于于管道直飲水水系統(tǒng)設(shè)計(jì)秒秒流量的計(jì)算算方法大致有有三種：（1）算算法一（傳統(tǒng)統(tǒng)公式算法）即采用建筑筑生活給水管管道設(shè)計(jì)秒流流量計(jì)算公式式（1）取=1.02，=0.00045，公式（1）成為：（2）其中為設(shè)計(jì)秒流流量（l/s），為當(dāng)量總總數(shù)，此公式式為水工業(yè)工工程設(shè)計(jì)手冊冊《建筑和小小區(qū)給水排水水》[1]所采用用。（2）算算法二（改造造傳統(tǒng)公式算算法）根據(jù)19881年出版的《室室內(nèi)給排水工工程》[2]]，住宅生活活用水秒不均均勻系數(shù)與平平均日用水量量的關(guān)系為：：（3）則（4）其中，為秒不均均勻系數(shù)，為為平均日用水水量（m3/d）。（3）算法法三（概率公公式算法）關(guān)于概率公公式算法，首首先要引入一一個(gè)重要概念念——龍頭使用概概率。根據(jù)有有關(guān)資料［3］，龍頭使用用概率可表示示為：

（5）——最高峰用水水時(shí)龍頭連續(xù)續(xù)兩次用水時(shí)時(shí)間間隔（s）；——期間龍頭放放水時(shí)間（s）。有了龍頭的的使用概率之之后，可以用用概率統(tǒng)計(jì)的的方法計(jì)算出出同時(shí)用水龍龍頭數(shù)量，個(gè)個(gè)龍頭額定流流量之和便是是管道設(shè)計(jì)秒秒流量。、和可用以下方方法計(jì)算得到到。設(shè)用水高高峰期為下班班后的某個(gè)半半小時(shí)內(nèi)，且且此時(shí)段內(nèi)的的放水時(shí)間均均勻分布，則則此時(shí)龍頭的的使用概率為為：

（6）——高峰期用水水定額，l/s;——管段負(fù)荷龍龍頭總數(shù)；——龍頭負(fù)荷用用水人數(shù)；取取3.5~5人；——飲水龍頭額額定流量，取取0.05ll/s；由于目前還還沒有高峰期期用水定額的的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，建建議用日用水水量的百分?jǐn)?shù)數(shù)表示?？捎枚?xiàng)式式計(jì)算同時(shí)用用水龍頭數(shù)量量：（7）

——用水保保證率，可取取0.99。則（8）2．三種計(jì)算方方法的比較以橫坐標(biāo)表表示管道負(fù)荷荷龍頭總數(shù)（個(gè)個(gè)），縱坐標(biāo)標(biāo)表示管段設(shè)設(shè)計(jì)秒流量（l/s），以上三三種計(jì)算方法法的計(jì)算結(jié)果果可用圖1表示：從圖中可以以看出，算法法一比算法二二的結(jié)果大得得多，且隨著著管段負(fù)荷龍龍頭數(shù)的增加加，差距進(jìn)一一步加大；算算法三則依龍龍頭用水概率率的不同出現(xiàn)現(xiàn)多種結(jié)果。=0.10時(shí)，算法三的計(jì)算結(jié)果介于算法一與算法二之間，且隨著管段負(fù)荷龍頭數(shù)的增加，與算法一進(jìn)一步接近，與算法二差距加大；=0.05時(shí)，算法三在曲線開始階段小于算法二，當(dāng)管段負(fù)荷龍頭數(shù)3100時(shí)，算法三開始大于算法二。總而言之，概概率公式算法法的曲線斜率率大于另外兩兩種算法，曲曲線增長速度度比另兩種算算法大。隨著著管段負(fù)荷龍龍頭數(shù)的增加加，概率法計(jì)計(jì)算值越來越越接近傳統(tǒng)公公式法，改造造傳統(tǒng)公式法法計(jì)算值則顯顯得越來越小小。并且可以以看到，即使使當(dāng)量總數(shù)、最最高日用水量量相同時(shí)，概概率算法也會會有不同結(jié)果果，也就是說說，概率算法法可以根據(jù)龍龍頭的實(shí)際用用水概率調(diào)整整設(shè)計(jì)秒流量量計(jì)算值。3．對三種算法法的分析算法一所用用公式為，該該公式目前是是我國建筑給給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)秒流量的計(jì)計(jì)算依據(jù)，但但其適用性還還沒有在管道道直飲水系統(tǒng)統(tǒng)中得到證實(shí)實(shí)。由于直飲飲水系統(tǒng)的用用水量小、龍龍頭數(shù)量少、水水龍頭流量小小等特點(diǎn)，該該公式不一定定能適用，關(guān)關(guān)于這點(diǎn)已有有少文章做過過論述[4、5]，此處不不再贅述。算法二所用用公式的推導(dǎo)導(dǎo)過程中用了了一個(gè)非常重重要的經(jīng)驗(yàn)式式，而此式本本身就是從生生活用水規(guī)律律中推導(dǎo)出來來的，在實(shí)際際中很難滿足足，所以，此此公式的結(jié)構(gòu)構(gòu)、所用參數(shù)數(shù)還需要在實(shí)實(shí)踐中進(jìn)一步步的完善。最最早采用此公公式的深圳某某直飲水工程程，至今開通通時(shí)間還不到到5年，已出現(xiàn)現(xiàn)水阻明顯偏偏大、供水量量不足、水泵泵揚(yáng)程不夠的的現(xiàn)象。算法三則涉涉及的參數(shù)較較多，反映了了龍頭額定流流量、高峰期期用水定額、高高峰時(shí)段歷時(shí)時(shí)、用水保證證率、管段負(fù)負(fù)荷龍頭數(shù)、龍龍頭負(fù)荷用水水人數(shù)、龍頭頭放水的隨機(jī)機(jī)性、小區(qū)居居住群體的組組成等諸多因因素，它能更更全面、更廣廣泛地反映瞬瞬時(shí)高峰用水水流量規(guī)律。至至于算法的應(yīng)應(yīng)用，可先確確定龍頭用水水概率，再依依靠電腦應(yīng)用用軟件將曲線線用公式表達(dá)達(dá)出來，之后后就可很方便便地應(yīng)用。廣廣州近兩年已已完工工程及及正施工工程程，大多采用用此計(jì)算方法法（實(shí)際操作作中比公式簡簡單，加入了了一些人為估估計(jì)值，但缺缺乏理論根據(jù)據(jù)），目前仍仍未發(fā)現(xiàn)有供供水量不足的的案例。4．結(jié)語管網(wǎng)的水力力計(jì)算過程中中設(shè)計(jì)秒流量量的計(jì)算究竟竟選用哪一種種算法、哪個(gè)個(gè)計(jì)算公式是是決定整個(gè)系系統(tǒng)是否計(jì)算算正確的基礎(chǔ)礎(chǔ)，選用時(shí)勿勿必慎重。筆筆者認(rèn)為，概概率算法是一一種較為合適適的方法，它它反映了影響響高峰期流量量的諸多因素素，可以根據(jù)據(jù)不同的用水水習(xí)慣調(diào)整設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)。由由于目前沒有有直飲水高峰峰期用水定額額的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，此參數(shù)應(yīng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際用用水情況進(jìn)行行統(tǒng)計(jì)得出，不不同地區(qū)、面面向不同層次次的用戶可采采用不同的參參數(shù)。參考文獻(xiàn)1．水工業(yè)工程程設(shè)計(jì)手冊.建筑和小區(qū)區(qū)給水排水[M].中國建筑工工業(yè)出版社，2000..2．高明遠(yuǎn).室室內(nèi)給水排水水工程[M].中國建筑工工業(yè)出版社，1981..3．鄒平華等，