1、譚水成管道工程教案第一章 給水排水管道系統(tǒng)概論本章內(nèi)容：1、給水排水系統(tǒng)的功能與組成2、給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型3、排水體制本章重點：1、給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型及其適用條件2、排水體制及其選擇第一節(jié) 給水排水系統(tǒng)的組成一、給水排水系統(tǒng)的功能與組成給水排水系統(tǒng)是為人們的生活、生產(chǎn)、市政和消防提供用水和廢水排除設(shè)施的總稱。給水排水系統(tǒng)的功能：向各種不同類別的用戶供應(yīng)滿足不同需求的水量和水質(zhì)，同時承擔(dān)用戶排除廢水的收集、輸送和處理，達(dá)到消除廢水中污染物質(zhì)對于人體健康和保護(hù)環(huán)境的目的。給水系統(tǒng)（water supply system）是保障城市、工礦企業(yè)等用水的各項構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的性質(zhì)不

2、同有四種分類方法：按水源種類，分為地表水（江河、湖泊、水庫、海洋等）和地下水（潛水、承壓水、泉水等）給水系統(tǒng)；按服務(wù)范圍，可分為區(qū)域給水、城鎮(zhèn)給水、工業(yè)給水和建筑給水等系統(tǒng)；按供水方式可分為自流系統(tǒng)（重力供水）、水泵供水系統(tǒng)（加壓供水）和兩者相結(jié)合的混合供水系統(tǒng)；按使用目的，可分為生活給水、生產(chǎn)給水和消防給水系統(tǒng)。根據(jù)用戶使用水的目的，通常將給水分為生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、消防用水和市政用水四大類。廢水收集、處理和排放工程設(shè)施，稱為排水系統(tǒng)（sewerage system）。根據(jù)排水系統(tǒng)所接受的廢水的性質(zhì)和來源不同，廢水可分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三類。給水排水系統(tǒng)的功能和組成圖給水排水系統(tǒng)

3、除以上功能外，還應(yīng)具有以下三項主要功能：（1）水量保障。（2）水質(zhì)保障。（3）水壓保障。 給水排水系統(tǒng)組成：（1）取水系統(tǒng)。（2）給水處理系統(tǒng)。（3）給水管網(wǎng)系統(tǒng)。（4）排水管道系統(tǒng)。（5）廢水處理系統(tǒng)。（6）廢水排放系統(tǒng)。（7）重復(fù)利用系統(tǒng)。城鎮(zhèn)給水排水系統(tǒng)圖圖1-2 城鎮(zhèn)給水排水系統(tǒng)示意圖 1-取水系統(tǒng)；2-給水處理系統(tǒng)；3-給水管網(wǎng)系統(tǒng)；4-排水管道系統(tǒng)；5-污水處理系統(tǒng)；6污水排放系統(tǒng)二、給水排水系統(tǒng)工作原理1.給水排水系統(tǒng)的流量關(guān)系給水排水系統(tǒng)流量關(guān)系如圖1-3所示，其中 q1為給水處理系統(tǒng)自用水，q2為給水管網(wǎng)系統(tǒng)漏失水量；q3為給水管網(wǎng)系統(tǒng)水量調(diào)節(jié)，其流向根據(jù)水塔（或高位水池）進(jìn)

4、水或出水而變；q4為用戶使用后未排入排水系統(tǒng)的水量；q5為進(jìn)入排水管網(wǎng)系統(tǒng)的降水或滲入的地下水； q6為排水管道水量調(diào)節(jié)，其流向根據(jù)調(diào)節(jié)池進(jìn)水或出水而變化；q7為污水處理系統(tǒng)自耗水；q8為污水回用用水量。圖1-3 給水排水系統(tǒng)流量關(guān)系示意圖1-取水系統(tǒng)；2-給水處理系統(tǒng)；3-清水池；4-給水管網(wǎng)系統(tǒng)；5-水塔6-用戶；7-排水管道系統(tǒng)；8-調(diào)節(jié)池；9-均和池；10-污水處理系統(tǒng)清水池是用來調(diào)節(jié)給水處理水量與管網(wǎng)中的用水量之差。調(diào)節(jié)池和均和池是用來調(diào)節(jié)排水管道和污水處理廠之間的流量差，排水調(diào)節(jié)池（均和池）還具有均和水質(zhì)的作用，以降低因污染物隨時間變化造成的處理困難。2.給水排水系統(tǒng)的水質(zhì)關(guān)系3.

5、給水排水系統(tǒng)的水壓關(guān)系（1）全重力供水（2）一級加壓供水（3）二級加壓供水（4）多級加壓供水第二節(jié) 給水排水管道系統(tǒng)的功能與特點1、給水管道系統(tǒng)和排水管道系統(tǒng)均應(yīng)具有以下功能：l 水量輸送l 2.水量調(diào)節(jié)l 3.水壓調(diào)節(jié)2、給水排水管道系統(tǒng)的功能與特點 具有一般網(wǎng)絡(luò)的特點：如：分散性、擴(kuò)展性等，同時又具有自身的特點，如隱蔽性。第三節(jié) 給水管網(wǎng)系統(tǒng)3.1、給水管網(wǎng)系統(tǒng)的組成給水管網(wǎng)系統(tǒng)一般是由輸水管（渠）、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施（泵站、減壓閥）及水量調(diào)節(jié)設(shè)施（清水池、水塔、高位水池）等構(gòu)成。如圖1-4（a）、1-4（b）所示。 圖1-4（a） 地表水源給水管道系統(tǒng)示意圖 圖1-4（b） 地下水源

6、給水管道系統(tǒng)示意圖1-取水構(gòu)筑物；2-一級泵站；3-水處理構(gòu)筑物； 1-地下水取水構(gòu)筑物；2-集水池；4-清水池；5-二級泵站；6-輸水管；7-管網(wǎng)；8-水塔 3-泵站；4-輸水管；5-管網(wǎng)二、給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型給水管網(wǎng)系統(tǒng)主要有統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)、多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)和不同輸水方式的給水管網(wǎng)系統(tǒng)三種類型。1.統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)：根據(jù)向管網(wǎng)供水的水源數(shù)目，統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)可分為單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)和多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)兩種形式。（1）單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)：即只有一個水源地，處理過的清水經(jīng)過泵站加壓后進(jìn)入輸水管和管網(wǎng)，所有用戶的用水來源于一個水廠清水池（清水庫），較小的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如企事業(yè)單位或小城鎮(zhèn)給水

7、管網(wǎng)系統(tǒng)，多為單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)，系統(tǒng)簡單，管理方便。如圖1-5所示。圖1-5 單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)示意圖 1-取水設(shè)施；2-給水處理廠；3-加壓泵站；4-給水管網(wǎng)（2）多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)：有多個水廠的清水池（清水庫）作為水源的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，清水從不同的地點經(jīng)輸水管進(jìn)入管網(wǎng)，用戶的用水可以來源于不同的水廠。較大的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如中大城市甚至跨城鎮(zhèn)的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，一般是多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如圖1-6所示。多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)的特點是：調(diào)度靈活、供水安全可靠（水源之間可以互補(bǔ)），就近給水，動力消耗較小；管網(wǎng)內(nèi)水壓較均勻，便于分期發(fā)展，但隨著水源的增多，管理的復(fù)雜程度也相應(yīng)提高。 圖1-6 多水源給水管

8、網(wǎng)系統(tǒng)示意圖 1-地表水水源；2-地下水水源；3-水塔；4-給水管網(wǎng)2.分系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)：分系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)和統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)一樣，也可采用單水源或多水源供水。根據(jù)具體情況，分系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)又可分為：分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)、分壓給水管網(wǎng)系統(tǒng)和分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)。（1）分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)管網(wǎng)分區(qū)的方法有兩種：一種是城鎮(zhèn)地形較平坦，功能分區(qū)較明顯或自然分隔而分區(qū)，如圖1-7所示，城鎮(zhèn)被河流分隔，兩岸工業(yè)和居民用水分別供給，自成給水系統(tǒng)，隨著城鎮(zhèn)發(fā)展，再考慮將管網(wǎng)相互溝通，成為多水源給水系統(tǒng)。另一種是因地形高差較大或輸水距離較長而分區(qū)，又有串聯(lián)分區(qū)和并聯(lián)分區(qū)兩類：采用串聯(lián)分區(qū)，設(shè)泵站加壓（或減壓措施）從某

9、一區(qū)取水，向另一區(qū)供水；采用并聯(lián)分區(qū)，不同壓力要求的區(qū)域有不同泵站（或泵站中不同水泵）供水。大型管網(wǎng)系統(tǒng)可能既有串聯(lián)分區(qū)又有并聯(lián)分區(qū)，以便更加節(jié)約能量。圖1-8所示為并聯(lián)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)，圖1-9所示為串聯(lián)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)。圖1-7 分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng) 圖1-8 并聯(lián)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng) 圖1-9 串聯(lián)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)a-高區(qū)；b-低渠；1-凈水廠；2-水塔； a-高區(qū)；b-低區(qū)；1-凈水廠；2-水塔；3-加壓泵站（2）分壓給水管網(wǎng)系統(tǒng)：由于用戶對水壓的要求不同而分成兩個或兩個以上的系統(tǒng)給水，如圖1-10所示。符合用戶水質(zhì)要求的水，由同一泵站內(nèi)的不同揚(yáng)程的水泵分別通過高壓、圖1-10 分壓給水管網(wǎng)系

10、統(tǒng)1-凈水廠；2-二級泵站；3-低壓輸水管；4-高壓輸水管；5-低壓管網(wǎng)；6-高壓管網(wǎng)；7-水塔低壓輸水管網(wǎng)送往不同用戶。（2）分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)：因用戶對水質(zhì)的要求不同而分成兩個或兩個以上系統(tǒng)，分別供給各類用戶，稱為分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如圖1-11（a）、1-11（b）所示。圖1-11（a） 分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng) 圖1-11（b） 分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)1-分質(zhì)凈水廠；2-二級泵站；3-輸水管； 1-井群；2-地下水水廠；3-生活用水管網(wǎng)；4-居住區(qū)；5工廠區(qū) 4-生產(chǎn)用水管網(wǎng)；5-取水構(gòu)筑物；6-生產(chǎn)用水廠3.不同輸水方式的管網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)水源和供水區(qū)域地勢的實際情況，可采用不同的輸水方式向用戶供水。（1）

11、重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)（2）水泵加壓輸水管網(wǎng)系統(tǒng)第四節(jié) 排水管道系統(tǒng)4.1、排水管道系統(tǒng)的組成排水管道系統(tǒng)一般由廢水收集設(shè)施、排水管道、水量調(diào)節(jié)池、提升泵站、廢水輸水管（渠）和排放口等組成。如圖1-14所示。圖1-14 排水管道系統(tǒng)示意圖1-排水管道；2-水量調(diào)節(jié)池；3-提升泵站；4-輸水管道（渠）；5-污水處理廠4.2、排水管道系統(tǒng)的體制城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)排出的廢水通常分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三類，它們可以采用同一個排水管道系統(tǒng)來排除，也可以采用兩個或兩個以上各自獨立的排水管道系統(tǒng)來排除。這種不同的排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱為排水體制。排水系統(tǒng)的體制主要有合流制和分流制兩種基本方式。1合流制排水

12、系統(tǒng)將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一管道（渠）系統(tǒng)內(nèi)排放的排水系統(tǒng)稱為合流制排水系統(tǒng)。根據(jù)污水匯集后的處置方式不同，又可把合流制分為下列三種情況：（1）直排式合流制排水系統(tǒng)（2）截流式合流制排水系統(tǒng)直排式合流制排水系統(tǒng) 截流式合流制排水系統(tǒng)（3）完全合流制排水系統(tǒng)： 完全合流制排水系統(tǒng)2分流制排水系統(tǒng)將生活污水、生產(chǎn)廢水和雨水分別在兩種或兩種以上管道（渠）系統(tǒng)內(nèi)排放的排水系統(tǒng)稱為分流制排水系統(tǒng)。根據(jù)雨水的排除方式不同，分流制又分為下列兩種情況：（1）完全分流制排水系統(tǒng)：在同一排水區(qū)域內(nèi)，既有污水管道系統(tǒng)，又有雨水管道系統(tǒng)圖1-21 完全分流制排水系統(tǒng)（2）不完全分流制排水系統(tǒng)：這種體制只有

13、污水排水系統(tǒng)，沒有完整的雨水排水系統(tǒng)（圖1-22）。圖1-22 不完全分流制排水系統(tǒng)還有一種情況稱為半分流制排水系統(tǒng)在一個城鎮(zhèn)中，有時既有分流制，又有合流制，這種體制可稱為混合制。合理地選擇排水體制，是城鎮(zhèn)和小區(qū)排水系統(tǒng)設(shè)計的重要問題，它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工和維修管理，而且對城鎮(zhèn)和小區(qū)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，同時也影響排水系統(tǒng)的工程總投資和初期投資。通常，排水體制的選擇，必須符合城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃，在滿足環(huán)境保護(hù)要求的前提下，根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定。從城鎮(zhèn)規(guī)劃方面看。從環(huán)境保護(hù)方面看。從投資方面看。從排水系統(tǒng)的管理上看。總的看來，排水系統(tǒng)體制的選擇，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)和工

14、業(yè)企業(yè)規(guī)劃、當(dāng)?shù)亟涤昵闆r、排放標(biāo)準(zhǔn)、原有排水設(shè)施、污水處理和利用情況、地形和水體條件等，在滿足環(huán)境保護(hù)要求的前提下，全面規(guī)劃，接近期設(shè)計，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合考慮而定。一般情況下，新建的城鎮(zhèn)和小區(qū)宜采用分流制和不完全分流制；老城鎮(zhèn)的城區(qū)由于歷史原因，一般已采用合流制，要改造成完全分流制難度較大，故在同一城鎮(zhèn)內(nèi)可采用不同的排水體制，舊城區(qū)可采用截流式合流制，易改建地區(qū)和新建的小區(qū)宜采用分流制或不完全分流制；在干旱少雨地區(qū)，或街道較窄地下設(shè)施較多而修建污水和雨水兩條管線有困難的地區(qū)，也可考慮采用完全合流制。 第二章 給水排水管道工程規(guī)劃與布置本章內(nèi)容：1、給水排水管道工程規(guī)劃原則與

15、建設(shè)程序2、給水排水工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析3、給水排水管道的布置本章難點：給水排水管道的布置第一節(jié) 給水排水管道工程規(guī)劃原則與建設(shè)程序給水排水管道系統(tǒng)規(guī)劃是城市總體規(guī)劃工作的重要組成部分，是對水源，供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)的綜合優(yōu)化功能和工程布局進(jìn)行的專項規(guī)劃，是城市專業(yè)功能規(guī)劃的重要內(nèi)容。 一、給水排水工程規(guī)劃原則1貫徹執(zhí)行國家和地方的相關(guān)政策和法規(guī)在進(jìn)行給水排水工程規(guī)劃時，必須認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家及地方政府頒布的城市規(guī)劃法、環(huán)境保護(hù)法、水污染防治法、海洋環(huán)境保護(hù)法、水法、城市供水條例等法律和法規(guī)及城市給水工程規(guī)劃規(guī)范、飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)法、生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、防洪標(biāo)準(zhǔn)等國家標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計規(guī)范，它是城

16、市規(guī)劃和工程建設(shè)的指導(dǎo)方針。2給水排水工程規(guī)劃要服從城鎮(zhèn)總體規(guī)劃城鎮(zhèn)及工業(yè)區(qū)總體規(guī)劃中的設(shè)計規(guī)模、設(shè)計年限、功能分區(qū)布局、城鎮(zhèn)人口的發(fā)展、居住區(qū)的建筑層數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的水量、水質(zhì)、水壓資料等，是給水排水工程規(guī)劃的主要依據(jù)。3近遠(yuǎn)期規(guī)劃與建設(shè)相結(jié)合給水排水工程一般可按遠(yuǎn)期規(guī)劃，而按近期規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計和分期建設(shè)。4要合理利用水資源和保護(hù)環(huán)境6規(guī)劃方案盡可能經(jīng)濟(jì)和高效二、給水排水工程規(guī)劃與建設(shè)程序1給水排水工程規(guī)劃的主要依據(jù)和內(nèi)容給水排水工程規(guī)劃應(yīng)以批準(zhǔn)的當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)（地區(qū)）總體規(guī)劃為主要依據(jù)。給水排水工程規(guī)劃包括給水水源規(guī)劃、給水處理廠規(guī)劃、給水管網(wǎng)規(guī)劃、排水管道規(guī)劃、污水處理廠規(guī)劃和廢水排放與利用規(guī)

17、劃等內(nèi)容。規(guī)劃工作的主要任務(wù)是：（1）確定給水排水系統(tǒng)的服務(wù)范圍和建設(shè)規(guī)模；（2）確定水資源綜合利用與保護(hù)措施；（3）確定系統(tǒng)的組成與體系結(jié)構(gòu)；（4）確定給水排水主要構(gòu)筑物的位置；（5）確定給水處理及污水處理的工藝流程與水質(zhì)保證措施；（6）進(jìn)行給水排水管網(wǎng)規(guī)劃和干管布置與定線；（7）確定污水的處置方案及其環(huán)境影響評價；（8）進(jìn)行給水排水工程規(guī)劃的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，包括經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益分析。給水排水工程規(guī)劃應(yīng)以規(guī)劃文本和說明書的形式進(jìn)行表達(dá)。一般近期按510年進(jìn)行規(guī)劃，遠(yuǎn)期按1020年進(jìn)行規(guī)劃。2規(guī)劃設(shè)計基礎(chǔ)資料的調(diào)查基礎(chǔ)資料調(diào)查：（1）城鎮(zhèn)總體規(guī)劃資料的收集：工業(yè)布局、人口規(guī)劃、公共設(shè)施、地下

18、構(gòu)筑物、交通網(wǎng)絡(luò)、豎向規(guī)劃、各專項工程規(guī)劃等資料的收集。（2）踏勘：按現(xiàn)狀圖對建設(shè)現(xiàn)場進(jìn)行實際勘探，了解現(xiàn)狀與城市規(guī)劃的概貌，如流域的高程、坡度、坡向、建筑、道路、水資源及水環(huán)境概貌等內(nèi)容，以便對工程作大體上的估計，并醞釀規(guī)劃設(shè)計方案。（3）測量：測定規(guī)劃設(shè)計流域面積、分水線、等高線、道路交叉點高程、高地和低地的高程、控制點高程。（4）給水和排水資料的收集：用水量標(biāo)準(zhǔn)、衛(wèi)生設(shè)備情況、工業(yè)給水量和工業(yè)污水量以及水質(zhì)情況、現(xiàn)有給水排水系統(tǒng)的情況等資料的收集。（5）氣象資料的收集：風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫（平均氣溫、極端最高氣溫和極端最低氣溫）、空氣濕度、降雨量或當(dāng)?shù)氐挠炅抗降荣Y料的收集。（6）水文、地質(zhì)

19、資料的調(diào)查：水體分布、河流流量、流向、水位、潮汐、地下水位、水源的水質(zhì)、水體環(huán)境現(xiàn)狀及綜合利用規(guī)劃，以及土質(zhì)、冰凍深度、土壤承載力和地震等級等資料的調(diào)查。3給水排水工程建設(shè)程序給水排水工程建設(shè)程序分可為以下幾個步驟：（1）提出項目建議書（2）進(jìn)行可行性研究（3）編制設(shè)計文件（4）組織施工（5）竣工驗收、交付使用給水排水管道工程的規(guī)劃設(shè)計可分為三個階段（初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工圖設(shè)計）或兩個階段（初步設(shè)計或擴(kuò)大初步設(shè)計和施工圖設(shè)計）進(jìn)行。第二節(jié) 給水排水工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法技術(shù)分析的方法主要有數(shù)學(xué)分析法和方案比較法。在給水排水工程項目中，通常采工程項目的年計算費用值來表達(dá)，即年平均費用值最低的工

20、程方案為最佳方案。其分析方法有靜態(tài)分析法和動態(tài)分析法兩種。一、靜態(tài)分析法 （2-1）式中 W年計算費用，元/a； C工程項目投資額，元； T投資償還期，a，一般由項目的性質(zhì)和投資來源情況確定； Y年運(yùn)行費，元/a。二、動態(tài)分析法投資資金的時間價值計算通常采用復(fù)利法，常用的計算公式如下：1.當(dāng)資金的現(xiàn)值為p，利率為i%，則n年后的資金終值F為： （2-2）2.因此，當(dāng)已知資金的終值為F，則現(xiàn)值P為： （2-3）式中 折現(xiàn)系數(shù)。將資金的終值折算為現(xiàn)值稱為貼現(xiàn)，其相應(yīng)的利率稱為貼現(xiàn)率。3.當(dāng)資金現(xiàn)值為P，利率為i%，設(shè)在n年內(nèi)各年平均分?jǐn)傎Y金現(xiàn)金A，則各年分?jǐn)傎Y金現(xiàn)值的計算方法如下： 第一年： 第二

21、年： （2-4） 第n年：為保證資金現(xiàn)值P得到回收，則有： (2-5) 亦即： （2-6）式中 資金回收系數(shù)，表示資金現(xiàn)金在n年內(nèi)每年平均分?jǐn)偟姆蓊~。由此可見，動態(tài)法計算工程費用更能反映項目經(jīng)濟(jì)效益的真實性。因此，工程項目的年計算費用即為上述的年平均分?jǐn)傎Y金額與項目年運(yùn)行費用之和，即： （2-7）【例2-1】 某排水工程項目建設(shè)投資為8800萬元，年運(yùn)轉(zhuǎn)費用為260萬元/年，求：（1）投資償還期為20年的靜態(tài)年計算費用值；（2）利率為5.58%，還款期為20年的動態(tài)年計算費用值。【解】 （1）靜態(tài)年計算費用值為： 萬元/a(2) 動態(tài)年計算費用值: 萬元/a第三節(jié) 給水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置一、給水

22、管網(wǎng)布置原則給水管網(wǎng)的規(guī)劃布置應(yīng)符合下列基本原則：1按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況布置給水管網(wǎng)，并進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；2管線應(yīng)均勻地分布在整個給水區(qū)域內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓，并保持輸送的水質(zhì)不受污染； 3力求以最短距離敷設(shè)管線，并盡量減少穿越障礙物等4必須保證供水安全可靠5盡量減少拆遷，少占農(nóng)田或不占農(nóng)田；6管渠的施工、運(yùn)行和維護(hù)方便；7規(guī)劃布置時應(yīng)遠(yuǎn)近期相結(jié)合，考慮分期建設(shè)的可能性，并留有充分的發(fā)展余地。給水管網(wǎng)的規(guī)劃布置主要受給水區(qū)域下列因素影響：地形起伏情況；天然或人為障礙物及其位置；街道情況及其用戶的分布情況，尤其是大用戶的位置；水源、水塔、水池的位置等。二、給水管網(wǎng)布

23、置的基本形式樹狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)三、給水管網(wǎng)定線給水管網(wǎng)定線是指在地形平面圖上確定管線的位置和走向。1城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)定線時干管的延伸方向應(yīng)于水流方向基本一致。干管位置應(yīng)從用水量較大的街區(qū)通過。干管的間距，一般為500800m左右，連接管之間的間距一般在8001000m左右。干管一般按城鎮(zhèn)規(guī)劃道路定線，盡量避免在高級路面或重要道路下通過，給水管線與構(gòu)筑物、鐵路以及其它管道的水平凈距，均應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定。為了保證給水管網(wǎng)的正常運(yùn)行以及消防和管網(wǎng)的維修管理工作，管網(wǎng)上必須安裝各種必要的附件，如閥門、消防栓、排氣閥和泄水閥等。閥門是控制水流、調(diào)節(jié)流量和水壓的重要設(shè)備，閥門的布置應(yīng)能滿足故障管段的切斷需要，其位

24、置可結(jié)合連接管或重要支管的節(jié)點位置；消防栓易設(shè)在使用方便、明顯易見之處，如路口、道邊等位置。在干管的高處應(yīng)裝設(shè)排氣閥，在管線低處和兩閥門之間的低處，應(yīng)裝設(shè)泄水管。2工業(yè)企業(yè)管網(wǎng)四、輸水管渠定線第四節(jié) 排水管道系統(tǒng)規(guī)劃布置一、排水管道系統(tǒng)布置原則1按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況布置排水管道，并對多方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；2首先確定排水區(qū)界、排水流域和排水體制，然后布置排水管道，應(yīng)按從主干管、干管、支管的順序進(jìn)行布置；3充分利用地形，盡量采用重力流排除污水和雨水，并力求使管線最短和埋深最小；4協(xié)調(diào)好與其它地下管線和道路等工程的關(guān)系，考慮好與企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的銜接；5規(guī)劃時要考慮到使管渠的施工、運(yùn)行和

25、維護(hù)方便；6規(guī)劃布置時應(yīng)遠(yuǎn)近期相結(jié)合，考慮分期建設(shè)的可能性，并留有充分的發(fā)展余地。二、排水管道系統(tǒng)布置形式1城鎮(zhèn)排水管道系統(tǒng)的布置形式2區(qū)域排水系統(tǒng)三、污水管道系統(tǒng)布置污水管道系統(tǒng)布置的主要內(nèi)容有： 1確定排水區(qū)界、劃分排水流域2污水廠和出水口位置的選定應(yīng)遵循以下原則選定污水廠和出水口的位置。(1)出水口應(yīng)位于城市河流的下游。(2)出水口不應(yīng)設(shè)回水區(qū)，以防回水區(qū)的污染。（3）污水廠要位于河流的下游，并與出水口盡量靠近，以減少排放渠道的長度。（4）污水廠應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，并與城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)以及郊區(qū)居民點保持300m以上的衛(wèi)生防護(hù)距離。（5）污水廠應(yīng)設(shè)在地質(zhì)條件較好，不受雨洪水威脅的

26、地方，并有擴(kuò)建的余地。3污水管道的布置與定線污水管道平面布置，一般按主干管、干管、支管的順序進(jìn)行。圖2-7 某市排水流域的劃分及污水管道平面布置0-排水區(qū)界；、-排水流域編號；1、2、3、4-各排水流域干管；5-污水處理廠污水干管一般沿城鎮(zhèn)道路敷設(shè)，不宜設(shè)在交通繁忙的快車道下和狹窄的道路下，也不宜設(shè)在無道路的空地上，而通常設(shè)在污水量較大或地下管線較少一側(cè)的人行道、綠化帶或慢車道下。道路寬度超過40米時，可考慮在道路兩側(cè)各設(shè)一條污水管，以減少連接支管的數(shù)目以及與其他管道的交叉，并便于施工、檢修和維護(hù)管理。污水干管最好以排放大量工業(yè)廢水的工廠（或污水最大的公共建筑）為起端，除了能較快發(fā)揮效用外，還

27、能保證良好的水力條污水支管的平面布置取決于地形及街區(qū)建筑特征，并應(yīng)便于用戶接管排水 。低邊式布置；周邊式；穿坊式布置。4確定污水管道系統(tǒng)的控制點和泵站的設(shè)置地點控制點是指在污水排水區(qū)域內(nèi)，對管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的點。5確定污水管道在街道下的具體位置污水管道與建筑物應(yīng)有一定間距，與生活給水管道交叉時，應(yīng)敷設(shè)在生活給水管的下面。管線綜合規(guī)劃時，所有地下管線都應(yīng)盡量設(shè)置在人行道、非機(jī)動車輛和綠化帶下，只有在不得已時，才考慮將埋深大，維修次數(shù)較小的污水、雨水管道布置在機(jī)動車道下。若各種管線布置時發(fā)生沖突，處理的原則是：未建讓已建的，臨時性管讓永久性管，小管讓大管，有壓管讓無壓管，可彎管讓不可彎管。

28、四、雨水管渠系統(tǒng)布置雨水管渠規(guī)劃布置的主要內(nèi)容有：確定排水流域與排水方式，進(jìn)行雨水管渠的定線；確定雨水泵房、雨水調(diào)節(jié)池、雨水排放口的位置。雨水管渠系統(tǒng)的布置1充分利用地形，就近排入水體。2根據(jù)街區(qū)及道路規(guī)劃布置雨水管道。道路邊溝最好低于相鄰街區(qū)地面標(biāo)高，盡量利用道路兩側(cè)邊溝排除地面徑流。雨水管渠應(yīng)平行與道路敷設(shè)，宜布置在人行道或草地下，不宜設(shè)在交通量大的干道下。當(dāng)路寬大于40m時，應(yīng)考慮在道路兩側(cè)分別設(shè)置雨水管道。雨水干管的平面和豎向布置應(yīng)考慮與其它地下管線和構(gòu)筑物在相交處相互協(xié)調(diào)，以滿足其最小凈距的要求。3合理布置雨水口，保證路面雨水順暢排除。雨水口的布置應(yīng)根據(jù)地形和匯水面積確定，以使雨水不

29、至漫過路口。一般在道路交叉口的匯水點、低洼地段均應(yīng)設(shè)置于水口。此外， 在道路上每隔2550m也應(yīng)設(shè)置雨水口。道路交叉口雨水口的布置見圖2-9所示。4采用明渠和暗渠相結(jié)合的形式。5出水口的設(shè)置。6調(diào)蓄水體的布置。7排洪溝的設(shè)置。第三章 給水排水管道系統(tǒng)水力計算基礎(chǔ)本章內(nèi)容：1、水頭損失計算2、無壓圓管的水力計算3、水力等效簡化本章難點：無壓圓管的水力計算第一節(jié) 基本概念 一、管道內(nèi)水流特征 進(jìn)行水力計算前首先要進(jìn)行流態(tài)的判別。判別流態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)采用臨界雷諾數(shù)Rek，臨界雷諾數(shù)大都穩(wěn)定在2000左右，當(dāng)計算出的雷諾數(shù)Re小于2000時，一般為層流，當(dāng)Re大于4000時，一般為紊流，當(dāng)Re介于2000到

30、4000之間時，水流狀態(tài)不穩(wěn)定，屬于過渡流態(tài)。對給水排水管道進(jìn)行水力計算時，管道內(nèi)流體流態(tài)均按紊流考慮紊流流態(tài)又分為三個阻力特征區(qū)：紊流光滑區(qū)、紊流過渡區(qū)及紊流粗糙管區(qū)。二、有壓流與無壓流 水體沿流程整個周界與固體壁面接觸，而無自由液面，這種流動稱為有壓流或壓力流。 水體沿流程一部分周界與固體壁面接觸，另一部分與空氣接觸，具有自由液面，這種流動稱為無壓流或重力流 給水管道基本上采用有壓流輸水方式，而排水管道大都采用無壓流輸水方式。 從水流斷面形式看，在給水排水管道中采用圓管最多 三、恒定流與非恒定流給水排水管道中水流的運(yùn)動，由于用水量和排水量的經(jīng)常性變化，均處于非恒定流狀態(tài)，但是，非恒定流的水

31、力計算特別復(fù)雜，在設(shè)計時，一般也只能按恒定流 (又稱穩(wěn)定流)計算。四、均勻流與非均勻流液體質(zhì)點流速的大小和方向沿流程不變的流動，稱為均勻流；反之，液體質(zhì)點流速的大小和方向沿流程變化的流動，稱為非均勻流。從總體上看，給水排水管道中的水流不但多為非恒定流，且常為非均勻流，即水流參數(shù)往往隨時間和空間變化。對于滿管流動，如果管道截面在一段距離內(nèi)不變且不發(fā)生轉(zhuǎn)彎，則管內(nèi)流動為均勻流；而當(dāng)管道在局部有交匯、轉(zhuǎn)彎與變截面時，管內(nèi)流動為非均勻流。均勻流的管道對水流的阻力沿程不變，水流的水頭損失可以采用沿程水頭損失公式進(jìn)行計算；滿管流的非均勻流動距離一般較短，采用局部水頭損失公式進(jìn)行計算。對于非滿管流或明渠流，

32、只要長距離截面不變，也沒有轉(zhuǎn)彎或交匯時，也可以近似為均勻流，按沿程水頭損失公式進(jìn)行水力計算，對于短距離或特殊情況下的非均勻流動則運(yùn)用水力學(xué)理論按緩流或急流計算。五、水流的水頭和水頭損失水頭是指單位重量的流體所具有的機(jī)械能，一般用符號或表示，常用單位為米水柱 (mH2O)，簡寫為米 (m)。水頭分為位置水頭、壓力水頭和流速水頭三種形式。位置水頭是指因為流體的位置高程所得的機(jī)械能，又稱位能，用流體所處的高程來度量，用符號表示；壓力水頭是指流體因為具有壓力而具有的機(jī)械能，又稱壓能，根據(jù)壓力進(jìn)行計算，即 (式中的為計算斷面上的壓力，為流體的比重)；流速水頭是指因為流體的流動速度而具有的機(jī)械能，又稱動能

33、，根據(jù)動能進(jìn)行計算，即（式中為計算斷面的平均流速，g為重力加速度）。位置水頭和壓力水頭屬于勢能，它們二者的和稱為測壓管水頭，流速水頭屬于動能。流體在流動過程中，三種形式的水頭 (機(jī)械能)總是處于不斷轉(zhuǎn)換之中。給水排水管道中的測壓管水頭較之流速水頭一般大得多，在水力計算中，流速水頭往往可以忽略不計。實際流體存在粘滯性，因此在流動中，流體受固定界面的影響（包括摩擦與限制作用），導(dǎo)致斷面的流速不均勻，相鄰流層間產(chǎn)生切應(yīng)力，即流動阻力。流體克服阻力所消耗的機(jī)械能，稱為水頭損失。當(dāng)流體受固定邊界限制做均勻流動（如斷面大小，流動方向沿流程不變的流動）時，流動阻力中只有沿程不變的切應(yīng)力，稱沿程阻力。由沿程阻

34、力所引起的水頭損失稱為沿程水頭損失。當(dāng)流體的固定邊界發(fā)生突然變化，引起流速分布或方向發(fā)生變化，從而集中發(fā)生在較短范圍的阻力稱為局部阻力。由局部阻力所引起的水頭損失稱為局部水頭損失。在給水排水管道中，由于管道長度較大，沿程水頭損失一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于局部水頭損失，所以在進(jìn)行管道水力計算時，一般忽略局部水頭損失，或?qū)⒕植孔枇D(zhuǎn)換成等效長度的管道沿程水頭損失進(jìn)行計算。第二節(jié) 管渠水頭損失計算一、沿程水頭損失計算管渠的沿程水頭損失常用謝才公式計算，其形式為： （m） （3-1）式中 沿程水頭損失，m； 過水?dāng)嗝嫫骄魉伲琺/s；謝才系數(shù)；過水?dāng)嗝嫠Π霃剑催^水?dāng)嗝婷娣e除以濕周，m，圓管滿流時（D為圓管直徑）

35、；管渠長度，m。對于圓管滿流，沿程水頭損失也可用達(dá)西公式計算： （m） （3-2）式中 圓管直徑，m；重力加速度，m/s2； 沿程阻力系數(shù)，。沿程阻力系數(shù)或謝才系數(shù)與水流流態(tài)有關(guān)，一般只能采用經(jīng)驗公式或半經(jīng)驗公式計算。目前國內(nèi)外較為廣泛使用的主要有舍維列夫（··）公式、海曾威廉（Hazen-Williams）公式、柯爾勃洛克懷特(Colebrook-White)公式和巴甫洛夫斯基(··) 等公式，其中，國內(nèi)常用的是舍維列夫公式和巴甫洛夫斯基公式。（1）舍維列夫公式舍維列夫公式根據(jù)他對舊鑄鐵管和舊鋼管的水力實驗（水溫10），提出了計算紊流過渡區(qū)的經(jīng)驗公式。

36、當(dāng)m/s時 (3-3) 當(dāng)m/s時 (3-4)將（3-3）、(3-4)式代入（3-2）式分別得：當(dāng)m/s時 （3-5）當(dāng)m/s時 （3-6）（2）海曾威廉公式海曾威廉公式適用于較光滑的圓管滿管紊流計算： （3-7）式中 流量，m3/s；海曾威廉粗糙系數(shù)，其值見表3-1；其余符號意義同（3-2）式。海曾威廉粗糙系數(shù)值 表3-1管道材料管道材料塑料管150新鑄鐵管、涂瀝青或水泥的鑄鐵管130石棉水泥管120140使用5年的鑄鐵管、焊接鋼管120混凝土管、焊接鋼管、木管120使用10年的鑄鐵管、焊接鋼管110水泥襯里管120使用20年的鑄鐵管90100陶土管110使用30年的鑄鐵管7590將式（3-

37、7）代入式（3-2）得： (3-8)（3）柯爾勃洛克懷特公式柯爾勃洛克懷特公式適用于各種紊流： （3-9）式中 雷諾數(shù)，其中為水的動力粘滯系數(shù)，和水溫有關(guān)，其單位為：m2/s；管壁當(dāng)量粗糙度，m，由實驗確定，常用管材的值見表3-2。該式適用范圍廣，是計算精度最高的公式之一，但運(yùn)算較復(fù)雜，為便于應(yīng)用，可簡化為直接計算的形式： (3-10)常用管渠材料內(nèi)壁當(dāng)量粗糙度（mm） 表3-2管渠材料光滑平均粗糙玻璃00.0030.006鋼、PVC或AC0.0150.030.06有覆蓋的鋼0.030.060.15鍍鋅鋼管、陶土管0.060.150.3鑄鐵管或水泥襯里0.150.30.6預(yù)應(yīng)力混凝土管或木管0

38、.30.61.5鉚接鋼管1.536臟的污水管道或結(jié)瘤的給水主管線61530毛砌石頭或土渠60150300（4）巴甫洛夫斯基公式巴甫洛夫斯基公式適用于明渠流和非滿流管道的計算，公式為： （3-11）式中： 巴甫洛夫斯基公式粗糙系數(shù)，見表3-3。將（3-11）式代入（3-2）式得： （3-12）常用管渠材料粗糙系數(shù)值 表3-3管渠材料管渠材料鑄鐵管、陶土管0.013漿砌磚渠道0.015混凝土管、鋼筋混凝土管0.0130.014漿砌塊石渠道0.017水泥砂漿抹面渠道0.0130.014干砌塊石渠道0.0200.025石棉水泥管、鋼管0.012土明渠（帶或不帶草皮）0.0250.030（5）曼寧（Ma

39、nning）公式曼寧公式是巴甫洛夫斯基公式中y1/6時的特例，適用于明渠或較粗糙的管道計算： （3-13）式中 粗糙系數(shù)，與（3-12）式中相同，見表3-3。將（3-13）式代入（3-1）得： （3-14）二、局部水頭損失計算局部水頭損失用下式計算： （3-15）式中 局部水頭損失，m；局部阻力系數(shù)，見表3-4。根據(jù)經(jīng)驗，室外給水排水管網(wǎng)中的局部水頭損失一般不超過沿程水頭損失的5，因和沿程水頭損失相比很小，所以在管網(wǎng)水力計算中，常忽略局部水頭損失的影響，不會造成大的計算誤差。局部阻力系數(shù) 表3-4配件、附件或設(shè)施配件、附件或設(shè)施全開閘閥0.1990°彎頭0.950開啟閘閥2.0645

40、°彎頭0.4截止閥35.5三通轉(zhuǎn)彎1.5全開蝶閥0.24三通直流0.1第三節(jié) 無壓圓管的水力計算所謂無壓圓管，是指非滿流的圓形管道。在環(huán)境工程和給排水工程中，圓形斷面無壓均勻流的例子很多，如城市排水管道中的污水管道、雨水管道以及無壓涵管中的流動等。這是因為它們既是水力最優(yōu)斷面，又具有制作方便、受力性能好等特點。由于這類管道內(nèi)的流動都具有自由液面，所以常用明渠均勻流的基本公式對其進(jìn)行計算。圖3-1 無壓圓管均勻流的過水 斷面圓形斷面無壓均勻流的過水?dāng)嗝嫒鐖D3-1所示。設(shè)其管徑為d水深為h，定義，稱為充滿度，所對應(yīng)的圓心角稱為充滿角。由幾何關(guān)系可得各水力要素之間的關(guān)系為：過水?dāng)嗝婷娣e：

41、（3-16）濕周： （3-17）水力半徑： （3-18）所以 （3-19） （3-20）為便于計算，表3-5列出不同充滿度時圓形管道過水?dāng)嗝婷娣eA和水力半徑R的值。不同充滿度時圓形管道過水?dāng)嗝娣eA和水力半徑R的值（表中d以m計） 表3-5充滿度過水?dāng)嗝娣eA（m2）水力半徑（R）充滿度過水?dāng)嗝娣eA（m2）水力半徑（R）0.050.0147 d20.0326d0.550.4426 d20.2649 d0.100.0400 d20.0635 d0.600.4920 d20.2776 d0.150.0739 d20.0929 d0.650.5404 d20.2881 d0.200.1118 d20.1

42、206 d0.700.5872 d20.2962 d0.250.1535 d20.1466 d0.750.6319 d20.3017 d0.300.1982 d20.1709 d0.800.6736 d20.3042 d0.350.2450 d20.1935 d0.850.7115 d20.3033 d0.400.2934 d20.2142 d0.900.7445 d20.2980 d0.450.3428 d20.2331 d0.950.7707 d20.2865 d0.500.3927 d20.2500 d1.000.7845 d20.2500 d為了避免上述各式繁復(fù)的數(shù)學(xué)運(yùn)算，在實際工作中

43、，常用預(yù)先制作好的圖表來進(jìn)行計算，（見給水排水設(shè)計手冊）。下面介紹計算圖表的制作及其使用方法。為了使圖表在應(yīng)用上更具有普遍意義，能適用于不同管徑、不同粗糙系數(shù)的情況，特引入一些無量綱數(shù)來表示圖形的坐標(biāo)。 設(shè)以分別表示滿流時的流量、流速、謝才系數(shù)、水力半徑；以分別表示不同充滿度時的流量、流速、謝才系數(shù)、水力半徑。令： （3-21） （3-22） 根據(jù)式（3-21）和式（3-22），只要有一個值，就可求得對應(yīng)的A和B值。根據(jù)它們的關(guān)系即可繪制出關(guān)系曲線，如圖3-2所示。圖3-2 水力計算圖從圖3-2中可看出：當(dāng)h/d=0.95時，Amax=Q/Q0=1.087，此時通過的流量為最大，恰好為滿管流流

44、量的1.087倍；當(dāng)h/d=0.81時，Bmax=v/v0=1.16，此時管中的流速為最大，恰好為滿管流時流速的1.16倍。 因為，水力半徑R在0.81時達(dá)到最大，其后，水力半徑相對減小，但過水?dāng)嗝鎱s在繼續(xù)增加，當(dāng)0.95時，A值達(dá)到最大；隨著的繼續(xù)增加，過水?dāng)嗝骐m然還在增加，但濕周增加得更多，以致水力半徑R相比之下反而降低，所以過流量有所減少。 在進(jìn)行無壓管道的水力計算時，還要遵從一些有關(guān)規(guī)定。室外排水設(shè)計規(guī)范GB 50101-2005中規(guī)定： （1）污水管道應(yīng)按非滿流計算，其最大設(shè)計充滿度按其附表采用； （2）雨水管道和合流管道應(yīng)按滿管流計算； （3）排水管的最小設(shè)計流速：對于污水管道(在

45、設(shè)計充滿度時)，當(dāng)管徑d500mm時，為0.7m/s；當(dāng)管徑d>500mm時，為0.8m/s。 另外，對最小管徑和最小設(shè)計坡度等也有相應(yīng)規(guī)定。在實際工作中可參閱有關(guān)手冊與現(xiàn)行規(guī)范。例3-1 已知：圓形污水管道，直徑d600mm，管壁粗糙系數(shù)n0.014，管底坡度i0.0024。求最大設(shè)計充滿度時的流速v和流量Q。解 管徑d600mm的污水管最大設(shè)計充滿度；由表3-5查得，時，過水?dāng)嗝嫔系乃σ貫椋海╩2）（m）（m1/2/s）從而得：（m/s） (m3/s)例3-2 已知：圓形管道直徑d1m，管底坡度i0.0036，粗糙系數(shù)n0.013。求在水深h0.7m時的流量Q和流速v。解 根據(jù)圖

46、3-2計算。首先計算滿流時的流量Q0和流速v0。（m）（m1/2/s） (m3/s)由圖3-2查得，當(dāng)時，所以： (m3/s)（m/s）第四節(jié) 非滿流管渠水力計算流體具有自由表面，其重力作用下沿管渠的流動稱為非滿流。因為在自由水面上各點的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，其相對壓強(qiáng)為零，所以又稱為無壓流。非滿流管渠水力計算的目的，在于確定管渠的流量、流速、斷面尺寸、充滿度、坡度之間的水力關(guān)系。一、非滿流管渠水力計算公式非滿流管渠內(nèi)的水流狀態(tài)基本上都處于阻力平方區(qū)，接近于均勻流，所以，在非滿流管渠的水力計算中一般都采用均勻流公式，其形式為： （3-23） （3-24）式中，稱為流量模數(shù)，其值相當(dāng)于底坡等于1時的流

47、量。式（3-23）、（3-24）中的謝才系數(shù)C如采用曼寧公式計算，則可分別寫成： （3-25） （3-26）式中 流量，m3/s； 流速，m/s；過水?dāng)嗝娣e，m2；水力半徑（過水?dāng)嗝娣eA與濕周的比值：），m；水力坡度（等于水面坡度，也等于管底坡度），m/m；C謝才系數(shù)或稱流速系數(shù)；粗糙系數(shù)。式（3-25）、（3-26）為非滿流管渠水力計算的基本公式。粗糙系數(shù)n的大小綜合反映了管渠壁面對水流阻力的大小，是管渠水力計算中的主要因素之一。 管渠的粗糙系數(shù)n不僅與管渠表面材料有關(guān)，同時還和施工質(zhì)量以及管渠修成以后的運(yùn)行管理情況等因素有關(guān)。因而，粗糙系數(shù)n的確定要慎重。在實踐中，n值如選得偏大，即設(shè)計阻

48、力偏大，設(shè)計流速就偏小，這樣將增加不必要的管渠斷面積，從而增加管渠造價，而且，由于實際流速大于設(shè)計流速，還可能會引起管渠沖刷。反之，如n選得偏小，則過水能力就達(dá)不到設(shè)計要求，而且因?qū)嶋H流速小于設(shè)計流速，還會造成管渠淤積。通常所采用的各種管渠的粗糙系數(shù)見表3-3，或參照有關(guān)規(guī)范和設(shè)計手冊。 二、非滿流管渠水力計算方法在非滿流管渠水力計算的基本公式中，有q、d、h、i和v共五個變量，已知其中任意三個，就可以求出另外兩個。由于計算公式的形式很復(fù)雜，所以非滿流管渠水力計算比滿流管渠水力計算要繁雜得多，特別是在已知流量、流速等參數(shù)求其充滿度時，需要解非線性方程，手工計算非常困難。為此，必須找到手工計算的簡化方法。常用簡化計算方法如下： 1利用水力計算圖表進(jìn)行計算應(yīng)用非滿流管渠水力計算的基本公式（3-25）和（3-26），制成相