给水排水管网系统.ppt

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1、第六章给水管网工程设计§6-1城市最高日设计用水量计算一.最高日用水量的组成1.居民生活用水GB/T50331-2002城市居民生活用水量标准施行日期：2002年11月1日2.工业企业生产用水和生活用水3.消防用水4.市政用水5.管网漏失量及未预见水量最高日用水量计算式中Qd—城市最高日总用水量,m3/d;k—包括未预见及管网漏失水量在内的系数:1.15~1.25;Qi—各单项用水量;例如,Q1=q1Nf(m3/d)Q1—居民最高日生活用水量,m3/d;q1—居民最高日生活用水量标准,L/d.cap;N—设计年限内的规划人口数;f—自来水普及率;Q2

2、—生产用水量;Q3—职工生活用水量;Q4—市政用水量;例题：P119例题6。1解：1.最高日生活用水量：2生产用水量计算原始资料见P120表6－1，计算结果见表63工业企业职工生活用水量计算结果见表6－34.市政用水二、水流量调节计算§6-2设计流量分配与管径设计一、节点流量分配计算二、管段的计算流量分配计算流量分配的最基本原则是水流的连续性方程。也就是节点流量平衡方程。即流入和流出某一节点的流量的代数和为零。(1)树状管网的流量分配q2q3q4q5q6q7q7q6+q7q3+q4+q6+q7q4q5q2q3+q4+q5+q6+q7(2)环状管网的流

3、量分配环状管网流量分配比较复杂，如果仅满足节点流量平衡这一条件，就会有无穷多的解答，看下面例题146538623所以要想确定环状管网的流量分配，除了满足连续方程外，只有另加水力条件才能有确定解。环状网初步流量分配的基本原则：①以最短路线输水给用户（水的流向不回流，避免增加水头损失，增加能量消耗），这是经济原则;②主要平行干管中分配大致相近的流量（以便在一条主要干管发生事故或检修时，仍能供给用户一定的流量）这是安全供水的原则;一般对环状管网需要按上述两个基本原则和连续方程，就可以进行初步流量分配。需要说明，这两条基本原则并没有使环状管网的流量分配的任意

4、性受到限制。有人研究证明过：对于环状管网来说，不存在最经济的流量分配方案，因此，环状管网的流量分配方案会因人而异，其合理性取决于设计者的经验。③多水源管网的流量分配a初步划分各水源的供水范围:先按每一水源供水量的大小和相应的节点流量确定各水源的大致供水范围;b考虑经济安全原则，按连续方程,从水源地所在节点开始分配流量;c位于分界线上各个节点的流量往往由几个水源同时供给，故供水分界线必定通过节点.6584184015104103071565187108415391847三.管径计算给水管道中，一般采用圆管，从水力学公式知式中：q―管段的设计流量（m3/

5、s）v―管段的平均流速（m/s）1.流速的确定上面求出了管段的设计流量q，故还需要选择合适的流速v，从技术性和可靠性来说对流速的限制有（1）为了防止管网内的水锤所造成的事故Vmax＜2.5-3m/s;（2）对于输水管为了避免水中杂质在管内沉积Vmin≥0.6m/s.可见其数值范围是较大的,所以还需要考虑经济原则。一般是按管网造价,加上经营管理费用,这两项的和最小时的流速作为我们选择的流速:a.流速的大小与管道造价有关:选用较大的流速,所需管径小,价格便宜,施工开挖沟槽和下管工程量也少些,因此造价(管道费和施工费)也省一些。武汉地区的管价球墨铸铁管DN

6、10079.0元/mDN200161.3元/mDN300268.7元/mDN600734.7元/m根据上面的分析可以画出一条曲线(1)流速V费用b.流速v的大小与年运行费用的关系:管径一定时，流速越大，水头损失越大(水头损失损失与流速平方成正比)。而水头损失大，则意味着要求水泵的扬程增加，增加电能消耗和电费。若以年经营费（电费）为M，投资偿还期为t，那么流速与t年的电费的关系可以表示为图中曲线(2).我们希望得到造价C加上运行费用最小时的流速，那么将曲线（1）和（2）迭加，即图中曲线（3）。它表示总费用与流速的关系，它的极小值所表示的流速即为经济流速

7、。c.经济流速：按一定年限t内，管网造价和运行费用之和为最小的流速。各个城市因为管道价格不同，施工条件和经营管理的水平不同，因此经济流速也不相同。在设计中可以采用下表管径（mm）平均经济流速（m/s）D=100~4000.6-0.9D≥4000.9-1.4由上表，也可以建立这样的概念，小管径（D≤40mm）其流速不宜超过1m/s，大管径流速选在1.2m/s左右§6-3泵站水泵扬程与水塔高度设计一.给水系统的水压关系讨论的目的：为了确定水泵扬程和水塔高度。在讨论给水系统水压关系前，先了解几个概念：管网服务水头；管网控制点在泵站扬程和水塔高度未确定前，须

8、对水力条件进行预处理：（1）泵站所在管道暂时删除Q1Q2Q3Q6Q8(1)(2)(3)(4)(5)(6)(8