第6章給水管網工程設計§

6.1設計用水量計算§6.2設計流量分配與管徑設計§

6.3泵站揚程與水塔高度設計§

6.4管網設計校核§

6.5給水管網分區設計第6章給水管網工程設計1第6章給水管網工程設計設計內容和程序：（1）管網工程設計范圍：城市總體管網：總體規劃、干管設計；區域供水管網：城市區域、功能區域（工廠、居住、學校、…）；單項管道工程；引水工程、輸水工程、改擴建工程、…；（2）設計用水量：滿足最不利供水條件下用水需求；工程覆蓋區域用水量需求和分布；用戶用水量和區域用水量計算；節點用水量分布；第6章給水管網工程設計設計內容和程序：2（3）調節供水量與調節設施：清水池、水塔、調節水池、泵站、加壓泵站；（4）管段設計——確定管段直徑；（5）設計方案水力分析和校核；（6）不同工況水力水質校核；給水管網設計課件3（7）確定初步設計方案：管徑、管材、流量、壓力、泵站揚程、造價匡算、能量、成本、校核；（8）編制初步設計說明書：說明書、計算書；（9）施工圖設計：詳細設計－管道定位、埋深、施工方法、費用概預算；（10）工程施工：工程招投標（工程施工、設備采購、材料采購）、工程監理、設備監理。給水管網設計課件4（1）管網定線（2）計算干管的總長度（3）計算干管的比流量（4）計算干管的沿線流量（5）計算干管的節點流量給水管網設計和計算的步驟（1）管網定線給水管網設計和計算的步驟5（6）定出各管段的計算流量

樹狀網：管段流量等于其后管段各節點流量和環狀網：根據一定原則先人為擬定（7）根據計算流量和經濟流速，選取各管段的管徑（8）根據流量和管徑計算各管段壓降（9）確定控制點，根據管道壓降求出各節點水頭和自由水壓。樹狀網：根據流量直徑計算壓降。環狀網：若各環內水頭損失代數和（閉合差）超過規定值，進行水力平差，對流量進行調整，使各個環的閉合差達到規定的允許范圍內。（6）~（9）列水力分析計算表（10）確定水泵揚程和水塔高度（6）定出各管段的計算流量66.1設計用水量計算

6.1.1最高日設計用水量

設計用水量＝居住區綜合生活用水＋工業企業生產用水和職工生活用水

＋澆灑道路和綠化用水

＋未預見水量＋管網漏失水量

設計規范：《室外給水設計規范》《工業企業設計衛生標準》《建筑設計防火規范》《高層民用建筑設計防火規范》6.1設計用水量計算6.1.1最高日設計用水量7（1）最高日設計用水量定額*建設部（1995）科研項目：“城市生活用水定額研究”成果；*數據來源：全國用水人口35%，全國市政供水量40%，約10萬個數據；*

《室外給水設計規范》GB50013-2006；*《城市供水統計年鑒》(1990～2001年)：555個城市用水資料；*用水定額劃分為三個區；*城市規劃法規定：特大城市－人口在100萬以上；大城市－人口在100萬以下，50萬以上；中小城市－人口在50萬以下。

用水量預測（1）最高日設計用水量定額用水量預測81）居民生活用水－生活用水量規范定額1）居民生活用水－生活用水量規范定額92）工業企業生產用水和生活用水工業用水指標：－－單位產品用水量

用途：冷卻、空調、制造、加工、凈化、洗滌；行業用水量指標規定：發電、冶金、化工、、紡織、電子、機械、….；工業企業內工作人員生活用水量一般車間采用每人每班25L，高溫車間采用每人每班35L。Kh=2.5-3.0工業企業工作人員淋浴用水量接觸污染工種：60L/cap.班；一般工種：40L/cap.班；淋浴用水時間：每次下班后1小時內用水。節約用水：改進生產工藝、循環、重復利用。2）工業企業生產用水和生活用水工業用水指標：－－單位產品用水103）消防用水：－管網消防栓設計：“室外消防給水管道的最小直徑不應小于100mm”和“室外消火栓的間距不應超過120m”；

－消防用水量計算：《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)、《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-95)2005版。3）消防用水：114）市政用水：

澆灑道路用水：2.0-3.0L/(m2·d)計算；澆灑綠化1.0-3.0L/(m2·d)。5）管網漏水：最高日用水量的10%-12%計算。6）未預見水量：最高日用水量的8%-12%。【注：(5）＋6）＝15－25％】（舊）用水量變化系數：日變化系數宜采用Kd=1.1-1.5；時變化系數宜采用Kh=1.3-1.6。4）市政用水：12（2）最高日設計用水量計算最高日設計用水量應包括設計年限內所供應的全部用水：居住區綜合生活用水，工業企業生產用水和職工生活用水，消防用水，澆灑道路和綠地用水以及未預見水量和管網漏失水量，但不包括工業自備水源所供應的水量。設計用水量應先分項計算，最后進行匯總。

由于消防用水量是偶然發生的，不累計到設計總用水量中，僅作為設計校核使用。給水管網設計課件131）城市最高日綜合用水量q1i----城市各用水分區的最高日綜合生活用水量定額，L/（cap.d)N1i----設計年限內城市各用水分區的計劃用水人口數，cap。（2）最高日設計用水量計算1）城市最高日綜合用水量（2）最高日設計用水量計算142）工業企業生產用水量q2i——各工業企業最高日生產用水量定額，[m3/萬元、m3/產量單位或m3/（生產設備單位.d）]；N2i——各工業企業產值，[萬元/d，或產量，產品單位/d，或生產設備數量，生產設備單位]；fi——各工業企業生產用水重復利用率。2）工業企業生產用水量q2i——各工業企業最高日生產用水量153)工企業職工生活用水量Q3

Q3=1/1000∑n3i(N3i’q3i’

+N3i”q3i”)(m3/d)

式中：n3i——

某車間或工廠每日班別；N3i’、N3i”

——分別為相應車間或工廠一般及高溫車間崗位最大班的職工人數，人；q3i’、q3i”——分別為相應崗位職工的生活用水定額，L/人.班;3)工企業職工生活用水量Q3164）工企業職工淋浴用水量Q4

Q4=1/1000∑n4i(N4i’q4i’

+N4i”q4i”)(m3/d)

式中：n4i——

某車間或工廠每日班別；

N4i’、N4i”

——分別為相應車間或工廠一般及高溫車間崗位每班的職工淋浴人數，人；

q4i’、q4i”——分別為相應崗位職工的淋浴用水定額，L/人.班。

工企業用水總量為Q2+Q3+Q44）工企業職工淋浴用水量Q4Q4=1/1000∑n4i(N175）澆灑道路和大面積綠化用水量q5a——城市澆灑道路用水量定額，L/(m2.d.次)；q5b——城市大面積綠化用水量定額，L/(m2.d)；N5a——城市最高日澆灑道路面積，m2；f5

——城市最高日澆灑道路次數N5b——城市最高日大面積綠化用水面積，m2。5）澆灑道路和大面積綠化用水量q5a——城市澆灑道路用水量18

6）管網漏失水量

Q6=（0.10~0.12）（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）據調查，城市供水管網漏失率為21.4％左右，一些北方地區城市供水管網漏失率甚至達到40％（平頂山），已遠遠超過12％的國家控制標準。（北京17%）（國外7%）6）管網漏失水量

Q6=（0.10~0.12）（Q119

7）未預見水量

Q7=（0.08~0.12）（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）（m3/d)指在給水設計中對難以遇見的因素（如規劃的變化及流動人口用水等）而預留的水量。8）消防用水量Q8=q8f8

(L/s)q8——消防用水量定額，L/s；f8

——同時火災次數。

7）未預見水量

Q7=（0.08~0.12）（Q209）最高日設計用水量

Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7（m3/d)

例6.19）最高日設計用水量

21例3-1我國華北某地一工業區，規劃居住人口10萬人，用水普及率預計為100%，，其中老市區人口8.2萬，新市區人口1.8萬；老市區房屋衛生設備較差，最高日生活用水量定額采用190L/（cap.d），新市區房屋衛生設備比較先進和齊全，最高日綜合生活用水量定額采用205L/（cap.d），該工業區內設有職工醫院、飯店、招待所、學校、娛樂商業等公共建筑。居住區（包括公共建筑）生活用水量變化規律與現在某市實際統計資料相似，見表3-1第（2）項所示，工業區有兩個企業：甲企業有職工9000人，分三班工作（0、8、16時），每班3000人，無一般車間，每班下班后需淋浴；乙企業有7000人，分兩班制（8、16時），每班3500人，無高溫車間，每班有2400人淋浴，車間生產輕度污染身體。生產用水量：甲企業每日24000m3，均勻使用，乙企業每日6000m3，集中在上班后前4小時內均勻內使用。城市澆灑道路面積為4.5hm2，用水定額采用1.5L/（m2.次）每天澆灑1次，大面積綠化面積6.0hm2，用水定額采用2.0L/（m2.d），試計算該工業區一下各項用水量：（1）最高日設計用水量及逐時用水量；（2）最高日平均時和最高時設計用水量；（3）消防時所需總用水量。例3-1我國華北某地一工業區，規劃居住人口10萬人，用水普22解：一、工業區最高日設計用水量及逐時用水量計算（一）生活用水量計算1.居住區綜合生活用水量計算：解：一、工業區最高日設計用水量及逐時用水量計算23根據表3-1第（2）項逐時變化系數計算居住區（包括公共建）的各小時用水量列于表3-1第（3）項內。根據表3-1第（2）項逐時變化系數計算居住區（包括公共建）的242.工業企業職工生活用水量職工生活用水量標準采用：高溫車間為35L/（人.班）；一般車間為25L/（人.班）。則甲、乙企業職工生活用水量按式（3-6）計算：2.工業企業職工生活用水量25將圖中的變化系數，按班制分配于表3-1中的（4）（8）項，甲企業高溫車間生活用水量按（4）項變化系數計算，各小時用水量列于表3-1第（5）項；乙企業一般車間生活用水量按第（8）項變化系數計算，各小時用水量列于表3-1第（9）項。將圖中的變化系數，按班制分配于表3-1中的（4）（8）項，甲263.工業企業職工淋浴用水量職工淋浴用水量標準，高溫污染車間為60L/（人.班），一般車間為40L/（人.班），則甲、乙企業職工淋浴用水量按式（3-7）計算：3.工業企業職工淋浴用水量27淋浴時間在下班后一小時內使用，甲、乙企業分別列于表3-1中第（6）（10）項淋浴時間在下班后一小時內使用，甲、乙企業分別列于表3-1中第28（二）工業企業生產用水量計算（二）工業企業生產用水量計算29甲企業小時均勻使用，則平均每小時用水量為1000m3；乙企業在上班后4小時內使用，按兩班制計算，平均每小時用水量為750m3；分別列于表3-1的第（7）（11）項。甲企業小時均勻使用，則平均每小時用水量為1000m3；乙企業30（三）市政用水量計算（三）市政用水量計算31考慮到供水的安全可靠性，在設計時市政用水量一般放在用水高峰時段，市政用水量列于表3-1中第（12）項考慮到供水的安全可靠性，在設計時市政用水量一般放在用水高峰時32（四）未預見水量及管網漏失水量計算未預見水量及管網漏失水量計算按上述各項用水量總和的20%計入，則：（按新規范分別計算）取（四）未預見水量及管網漏失水量計算取33發生在每小時的未預見水量基本上隨用水量的增加而增加。權衡考慮諸因素，未預見及管網漏失水量24h均勻分配，較為經濟合理，見表3-1第（13）項發生在每小時的未預見水量基本上隨用水量的增加而增加。權衡考慮34因此，該工業區最高日設計用水量可按式因此，該工業區最高日設計用水量可按式35二、最高日平均時和最高時設計用水量計算（一）最高日平均時設計用水量，按式（3-11）計算：（二）最高日最高時設計用水量，由表3-1第（14）項查出：最高用水時發生在8~9時，占最高日設計用水量的百分數為，則：二、最高日平均時和最高時設計用水量計算（二）最高日最高時設計36三、工業區所需消防用水量該工業區在規劃年限內的人口為10萬人，參照國家現行《建筑設計防火規范》，確定消防用水量為35L/s，同時發生火災次數為2次。則該工業區所需消防總流量，按式（3-13）計算：

設計該工業區給水系統時作為消防校核計算的依據。三、工業區所需消防用水量37給水管網設計課件386.1.2設計用水量變化及其調節計算（1）設計用水量變化規律的確定1）《室外給水設計規范》規定，城市供水中，時變化系數、日變化系數應根據城市性質、城市規模、國民經濟與社會發展和成熟供水系統并結合現狀供水曲線和日用水變化分析確定；在缺乏實際用水資料的情況下，最高日城市綜合用水的時變化系數宜采用1.3~1.6，日變化系數宜采用1.1~1.5，個別小城鎮可適當加大。6.1.2設計用水量變化及其調節計算（1）設計用水量變化規39

最高日用水量的時變化曲線：最高日各小時用水量曲線圖。圖6.1某城市最高日用水量變化曲線

(6.8)（m3/h）圖6.1中，最高時用水量為全天用水量的5.92%，時變化系數為1.42。若最高日用水量Qd=45000m3/d，則最高時用水量為：（m3/h）圖6.1某城市最高日用水量變化曲線(6.8)（m3/40工業企業職工生活用水量時變化曲線平均時百分比=1/8=0.1252）工業企業內工作人員的生活用水時變化系數為2.5~3.0，淋浴用水量按每班延續用水1小時確定變化系數；3）工業生產用水量一般變化不大，可以在最高日個小時均勻分配。工業企業職工生活用水量時變化曲線平均時百分比=1/8=0.1416.1.2設計用水量變化及其調節計算（2）泵站供水流量設計供水設計的原則：1）供水管網設計流量等于最高日最高時設計用水量；2）單水源給水系統，可以考慮不設水塔（或高位水池）或者設置水塔（或高位水池）兩種方案。3）多水源給水系統，一般不需要在管網中設置水塔或高位水池進行水量調節；6.1.2設計用水量變化及其調節計算（2）泵站供水流量設計42單水源給水系統不設水塔或高位水池，供水泵站設計供水流量為最高時用水量；設置水塔或高位水池，應設計泵站供水曲線。具體要求：泵站供水量一般分兩級；泵站各級供水線盡量接近用水線，各級供水量取相應時段用水量的平均值；應注意每級能否選到合適水泵，以及水泵機組的合理搭配；必須使泵站24小時供水量之和與最高日用水量相等。單水源給水系統不設水塔或高位水池，供水泵站設計供水流量為最高43例：二級供水第一級：從22點到5點，供水量2.22%；第二級：從5點到22點，供水量4.97%；總供水量：2.22%*7+4.97%*17=100%用水量變化曲線二級泵站設計供水線一級泵站供水線例：二級供水用水量變化曲線二級泵站設計供水線一級泵站供水線44供水泵站、水塔或高位水池設計流量若最高日用水量為45000m3/d不設水塔或高位水池，供水泵站設計供水流量為：45000×5.92%×1000/3600=740(L/s)設置水塔或高位水池，供水泵站設計供水流量：45000×4.97%×1000/3600=620(L/s)水塔或高位水池的設計供水流量：45000×（5.92%-4.97%）×1000/3600=120(L/s)水塔或高位水池的最大進水流量（21-22點）：45000×（4.97%-3.65%）×1000/3600=165(L/s)供水泵站、水塔或高位水池設計流量若最高日用水量為45000m45清水池和水塔作用清水池：調節流量（調節水廠產水量和二泵供水量），貯存水量和保證氯消毒接觸時間；水塔：調節流量（二泵供水量和用戶用水量），貯存水量和保證管網水壓。清水池和水塔作用46（3）調節容積計算用水量變化曲線二級泵站設計供水線一級泵站供水線二級泵站供水線越接近用水線，則水塔容積越小，清水池容積越大些。例6.2P126（3）調節容積計算用水量變化曲線二級泵站設計供水線一級泵站供47

用水量曲線（2）和二級泵站供水曲線（3）表達水塔或水池的流量調節作用，供水量高于用水量時，多余的水進入水塔或水池內貯存，相反，當供水量低于用水量時，則從水塔或高位水池流出以補泵站供水量的不足。給水管網設計課件48

圖6.1中兩條虛線之間的差即為需要調節的流量差，列于表6.4中的（2）、（3）兩項。當給水管網中設有水塔或高位水池時，則要調節供水泵站供水流量與用水流量之差，如圖6.1中泵站供水線（虛線）與用水線之間的差值，列于圖6.4中的（3）、（4）兩項。調節構筑物的功能是調節供水量與用水量之間的差值。

49

（3）調節容積計算當管網中設置水塔時，第（2）列數據為Q2，第（3）列數據為Q3，第5列為調節流量Q2-Q3，第6列為調節流量累計值∑（Q2-Q3），其最大值為9.74，最小值為-3.89，調節容積為：9.74-(-3.89)=13.63（%）。當管網中不設水塔時，第（4）列數據為Q4，第7列為調節流量Q2-Q4，第8列為調節流量累計值∑（Q2-Q4），其最大值為10.40，最小值為-4.06，清水池調節容積為：10.40-(-4.06)=14.46（%）。水塔調節容積計算見表6.4中第9、10列，其中，第9列為調節流量Q3-Q4，第10列為調節流量累計值∑（Q3-Q4），其最大值為2.43，最小值為-1.78，水塔調節容積為：2.43-(-1.78)=4.21（%）。當管網中設置水塔時，第（2）列數據為Q2，第（3）列數據為50Q1、Q2――表示要調節的兩個流量，m3/h。清水池或水塔

調節容積計算：累計100.00100.00100.00調節容積=13.63調節容積=14.46調節容積=4.21Q1、Q2――表示清水池或水塔

調節容積計算：累計1051清水池和水塔的關系

若二泵供水曲線越接近用水曲線，必然遠離水廠產水曲線，則V塔減小，但V清增加，極限下，V塔=0，V清最大。故清水池和水塔共同承擔調節水量。1、因水塔單位造價大于清水池，調節容量盡量集中在清水池中，以節省造價；2、V調為Qd的百分數，Qd越大，V調越大；故大中城市，水量大，不經濟，常不設水塔，但中小城市和工企業常設水塔，既可貯水，又可提高供水安全可靠性。清水池和水塔的關系若二泵供水曲線越接近用水曲線，必52（4）清水池和水塔容積設計

清水池設計有效容積＝調節用水量＋消防用水量＋水廠生產自用水量＋安全儲備水量：

（4）清水池和水塔容積設計清水池設計有效容積＝調節用水量＋53式中W1——調節容積，m3；W2——消防貯水量，m3；W3——水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產用水，m3；W4——安全貯量，m3。水池容積清水池的有效容積，包括調節容積，消防貯水量和水廠自用水的調節量。（4）清水池和水塔容積設計

式中W1——調節容積，m3；水池容積54123“設計規范”第7.5.1條凈水廠清水池的有效容積，應根據產水曲線、送水曲線、自用水量及消防儲備水量等確定，并滿足消毒接觸時間的要求。當管網無調節構筑物時，在缺乏資料情況下，可按水廠最高日設計水量的10％～20％確定。

“圖集說明”第3.1.2條有關內容：水深不宜過淺，一般可為3.5~4.5m。“設計規范”第7.5.3條清水池的池數或分格數不得少于2個，并能單獨工作和分別泄空；在有特殊措施能保證供水要求時，亦可修建1個（應設超越清水池的管道）。清水池設計參數-關于水池容積、水深及尺寸24“圖集說明”第3.1.2條有關內容：水池平面尺寸應根據所處場地條件及結構經濟合理確定，應盡量減少占地面積。123“設計規范”第7.5.1條凈水廠清水池的有效容積，應55

W2=QxT（m3）

W2—消防貯量，，其中，Qx為室外消防總流量，m3/h，按現行《建筑設計防火規范》確定；T為消防歷時，一般為2h；W4—安全貯量，m3，為避免清水池抽空，威脅供水安全，清水池可保留一定水深（0.5m）的容量作為安全貯量，若清水池有效水深為3.5~5.0m時，則W4=（1/6~1/7）（w1+w2+w3）（m3）清水池最低水位=地面標高-有效水深注：清水池內水面標高=地面標高，池頂高出地面，池頂加0.5-1.0米覆土（抗浮和保溫）給水管網設計課件56

清水池的消防貯量和安全貯量之和，一般均能滿足氯消毒接觸時間不小于30s的要求。

在資料、不能進行水量調節計算的情況下，一般清水池容積可按最高日用水量的10%~20%設計。工業用水可按生產上的要求確定清水池容積。

清水池應設計成相等容積的兩只，如僅有一只，則應分格或采取適當措施，以便清洗或檢修時不間斷供水。清水池的消防貯量和安全貯量之和，一般均能滿57水塔容積設計

水塔設計有效容積＝水塔調節水量＋室內消防用水量：

水塔容積設計58清水池的構造給水工程中，常用鋼筋混凝土水池、預應力鋼筋混凝土水池和磚石水池等。一般做成圓形或矩形。鋼筋混凝土水池使用最廣。當水池容積小于2500m3時，圓形經濟，大于2500m3時矩形經濟。水池應有單獨的進水管和出水管，安裝地點應保證池水的經常循環，一般從池一側上部進水，從另一側下部出水。此外，還應有溢水管、放空管、檢修孔、導流墻、通風孔等。池頂覆土0.3~0.7m，以利于保溫和抗浮。清水池的構造給水工程中，常用鋼筋混凝土水池、預應力鋼筋混凝土59形式對比圓形清水池-在一定容量范圍內，圓形水池具有耗材少，投資省等優點-但模板消耗較高，且平面布置中占地面積較大。矩形清水池-矩形水池施工方便，模板周轉效率高，且布置緊湊。-矩形水池又分正方形和長方形兩種，從等面積而論，正方形周邊最短，用材少，當容量大于2000m3時，往往采用矩形水池形式對比圓形清水池-在一定容量范圍內，圓形水池具有耗材少，投60

清水池構造圖清水池構造圖61在同時貯存消防用水的水池，為避免平時取用消防用水，可采取圖所示的各種措施（防止取用消防蓄水的措施）在同時貯存消防用水的水池，為避免平時取用消防用水，可采取圖所62水塔的構造塔體:用于支撐水柜，常用鋼筋混凝土、磚石或鋼材建造或采用裝配式和預應力鋼筋混凝土結構。裝配式水塔可以節約模板用量。塔體形狀有圓筒形和支柱式。水塔的進水管和出水管可以合用，也可以分別單獨設置。基礎:可采用單獨基礎、條形基礎和整體基礎。常用的材料有磚石、混凝土、鋼筋混凝土等。還設有一些附屬設施，如為防雷電的避雷針、扶梯、平臺、欄桿和照明設施等。水塔的構造63給水管網計算步驟1、求沿線流量和節點流量；2、求管段計算流量；3、確定各管段的管徑和水頭損失；4、進行管網水力計算和技術經濟計算；5、確定水泵揚程和水塔高度。給水管網計算步驟1、求沿線流量和節點流量；646.2設計流量分配與管徑設計(1)用水流量分配為進行給水管網的細部設計，必須將總流量分配到系統中去，也就是將最高日用水流量分配到每條管段和各個節點上去。6.2.1節點設計流量分配計算6.2設計流量分配與管徑設計(1)用水流量分配6.2.165集中流量：從一個點取得用水，用水量較大的用戶。其用水流量稱為集中流量，如工業企業、事業單位、大型公共建筑等用水均可以作為集中流量；分散流量：從管段沿線取得用水，且流量較小的用戶，其用水流量稱為沿線流量，如居民生活用水、澆路或綠化用水等，情況復雜。集中流量：從一個點取得用水，用水量較大的用戶。其用水流量稱為66集中流量：qni—各集中用水戶的集中流量，L/s；Qdi—各集中用水戶最高日用水量，m3/d；Khi—時變化系數。根據實際管網流量變化情況設計管網非常復雜，加以簡化。提出比流量，沿線流量，節點流量的概念。集中流量：qni—各集中用水戶的集中流量，L/s；根據實際67比流量：為簡化計算而將除去大用戶集中流量以外的用水量均勻地分配在全部有效干管長度上，由此計算出的單位長度干管承擔的供水量。長度比流量：面積比流量：比流量：為簡化計算而將除去大用戶集中流量以外的用水量均勻地分68沿線流量：干管有效長度與比流量的乘積。管段配水長度，不一定等于實際管長。無配水的輸水管，配水長度為零；單側配水，為實際管長的一半。公園街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊沿線流量：干管有效長度與比流量的乘積。管段配水長度，不一定69(6.13)式中qmi―各管段沿線流量，L/s；Ai―各管段供水面積，m2；qA―按管段供水面積分配沿線流量的比流量，L/（s·m2）。圖6.2管段供水面積計算示意圖

(6.13)式中qmi―各管段沿線流量，L/s；圖6.270注意事項比較

面積比流量因考慮了管線供水面積（人數）多少對管線配水流量的影響，故計算結果更接近實際配水情況，但計算復雜。當供水區域的干管分布比較均勻，管距大致相同時，兩者計算結果相差很小。采用長度比流量簡便。當供水區域內各區衛生設備情況或人口密度差異較大時，各區比流量應分別計算，且分區越多，計算結果越準確。同一管網，比流量大小隨用水流量變化而變化。故管網在不同供水條件下的比流量需分別計算。注意事項比較71所有集中流量和沿線流量計算完后，應核算流量平衡，即：(6.14)

如果存在誤差，則應檢查計算過程中的誤差，可以直接調整某些項，使流量達到平衡。(6.14)如果存在誤差，則應檢查計算過程中的誤差72節點流量：從沿線流量計算得出的并且假設是在節點集中流出的流量。節點流量：從沿線流量計算得出的并且假設是在節點集中流出的流量73按照水力等效的原則，將沿線流量一分為二，分別加在管段兩端的節點上；集中流量可以直接加在所處的節點上；供水泵站或水塔的供水流量也應從節點處進入管網系統按照水力等效的原則，將沿線流量一分為二，分別加在管段兩端的節74例：所示管網，給水區的范圍如虛線所示，比流量為qs，求各節點的流量。例：所示管網，給水區的范圍如虛線所示，比流量為qs，求各節點75因管段8-9單側供水，求節點流量時，將管段配水長度按一半計算。解:以節點3、5、8、9為例，節點流量如下：因管段8-9單側供水，求節點流量時，將管段配水長度按一半計算76例：某城鎮給水環狀網布置如圖所示，全城最高日最高時總用水量315m3/h，其中包括工廠用水量50m3/h，管段6～8和8～9均只在單側有用戶。計算最高日最高時單位管長比流量、沿線流量和節點流量。14295水廠7863工廠880640710540520620520560580920890例：某城鎮給水環狀網布置如圖所示，全城最高日最高時總用水量77解：工廠的集中流量作為在其附近的節點4配出。管段6～8和8～9均只在單側有用戶。各管段配水長度如表所示。全部配水干管總計算長度為6690m，該管網最高日最高時的總用水量為：

Q-∑q=(315-50)×1000/3600=73.6(L/s)

管長比流量qs為：

Qs=73.6/6690=0.011(L/s.m)解：工廠的集中流量作為在其附近的節點4配出。管段6～8和878某城鎮管網各管段最高日最高時沿線流量某城鎮管網各管段最高日最高時沿線流量79某城鎮管網最高日最高時各節點流量1427.5495水廠7863工廠（13.89）10.7210.517.989.6311.227.421.54880640710540520620520560580920890某城鎮管網最高日最高時各節點流量1427.5495水廠78680

[例題]

某城鎮最高時總用水量為284.7L/s，其中集中供應工業用水量為189.2L/s。干管各管段編號及長度如圖所示，管段4-5、1-2及2-3為單側配水，其余為兩側配水。試求：（1）干管的比流量；（2）各管段的沿線流量；（3）各節點流量。

1000綠地756居住區

756

250

二泵45

居住區820居住區820居住區820居住區

756756

1

工廠

2綠地3

圖

節點流量計算（單位：m）

[例題]某城鎮最高時總用水量為284.7L/81

[解]從整個城鎮管網分布情況來看，干管的分布比較均勻，故按長度比流量法計算。1．配水干管計算長度：因二泵站-4為輸水管，不參與配水，其計算長度為零，4-3、1-2、2-3管段為單側配水，其計算長度按實際長度的一半計入，其余均為雙側配水管段，均按實際長度計入，則：

2．配水干管比流量

3．沿線流量：

管段1-2的沿線流量為：各管段的沿線流量計算見表。

[解]從整個城鎮管網分布情況來看，干管的分布比較均82

管段編號管段長度（m）管段計算長度(m)比流量（L/(s.m)）沿線流量(L/s)1～27560.5×756＝378

0.02087.92～375605×756＝3787.91～4820820172～5820820173～6820820174～57560.5×756＝3787.85～675675615.76～72502505.2合計

460095.5各管段的沿線流量計算

管段編號管段長度管段計算長度比流量沿線流量1～27560.834.節點流量計算：如節點5的節點流量為：

各節點的節點流量計算節點連接管段節點流量(L/s)集中流量(L/s)節點總流量(L/s)11-4、1-20.5(17+7.9)＝24.9189.2214.121-2、2-5、2-30.5（7.9＋17＋7.9）＝16.4

16.432-3、3-60.5（7.9＋17）＝12.5

12.541-4、4-50.5（17＋7.8）＝12.4

12.454-5、2-5、5-60.5（7.8＋17+15.7）=20.3

20363-6、5-6、6-70.5（17＋15.7＋5.2）＝18.9

18.976-70.5×5.2＝2.6

2.6合計

95.5189.2284.74.節點流量計算：節點連接管段節點流量集中流量(L/s)節84式中：

qnj__最高時位于j節點的集中流量（L/s)；

qsj__位于j節點的泵站或水塔的供水設計流量（L/s)；

qmi__最高時管段i節點的沿線流量（L/s)；

例6.3p130(2)節點設計流量計算式中：

qnj__最高時位于j節點的集中流量（L/s)；

q856.2.2管段設計流量分配計算目的

確定管網中每一管段的計算流量，確定管段直徑。

依據

節點流量平衡條件：

流入任一節點的流量必須等于流離該節點的流量。符號規定：流入節點的流量為負，流出為正。6.2.2管段設計流量分配計算目的86

公式

qi+Σqij=0式中qi——節點i的節點流量，L/s；qij——連接在節點i上的各管段流量，L/s。

注意：求得節點流量后，根據節點流量連續性方程，進行管網的流量分配，分配到各管段的流量已經包括了沿線流量和轉輸流量。注意：求得節點流量后，根據節點流量連續性方程，87

1、單水源樹狀網

特點

單水源枝狀管網，從配水源供水到任一節點僅一條線路（只有一個水流方向），故每一管段只有一個唯一確定的流量分配值。流量分配

單水源枝狀管網，任何一個管段的計算流量等于該管段以后所有節點的節點流量和大用戶集中用水量之和。1、單水源樹狀網

特點88

q4-7=q7q4-5=q5

q1-4=q4+q4-5+q4-6+q4-7=q4+q5+q6+q7

示例

q4-7=q7q4-5=q5示例89泵站56385646273545286142733341217726234775泵站563856462735452861427333412190

2、環狀管網特點

(1）各管段的流量與以后的節點流量無直接關系；（2）從配水源流向任一節點的流量可從不同方向供給。故每一管段無唯一的流量分配值，而有多種組合。流量預分配的原則：經濟性和可靠性。2、環狀管網91

流入1節點的流量q0-1=Q（泵站供水量），流離1節點的流量有q1、

q1-2、

q1-5和q1-7，

由公式得：-Q+q1+q1-2+q1-5+q1-7=0或Q-q1=q1-2+q1-5+q1-7Q-q1已知，q1-2、

q1-5和q1-7有多種組合。需人為假定各管段的流量分配值（流量預分配）。流入1節點的流量q0-1=Q（泵站供水量）92流量分配遵循原則：(1)從水源或多個水源出發進行管段設計流量計算，按水流沿最短線路流向節點的原則擬定水流方向；（目的性）

(2)當向兩個或兩個以上方向分配設計流量時，要向主要供水方向或大用戶用水分配較大的流量，向次要用戶分配較少的流量；不能出現逆向流（經濟性）；(3)順主要供水方向延伸的幾條平行干管所分配的計算流量應大致接近；當主要供水方向上管段損壞時，流量可通過其他管段供給（可靠性）。(4)每一節點滿足進、出流量平衡。流量分配遵循原則：93

注意：（1）平行管線分配相近流量，以免主要管線損壞時，其余管線負荷過重，使管網流量減少過多；主要干管和次要干管匯合時，主要干管多分些；干管之間的連接管，不要分配過大流量。（2）各干管的流量沿主要流向逐漸減少。（3）流量預分配是為了用來選定管徑，真正的流量由管網平差來定。注意：94【例6.3-6.4】某單水源給水系統，其給水管網布置定線后，經過簡化，得如圖6.3所示管網圖，管網中設置水塔，各管段長度和配水長度見表6.5，最高時用水流量為231.50L/s，其中集中用水流量見表6.6，用水量變化曲線及泵站供水曲線設計參照圖6.1。試進行設計用水量計算、節點流量分配和管段流量分配。

圖6.5管段設計流量分配結果

圖6.4節點設計流量計算結果圖6.3某城市給水管網圖

【例6.3-6.4】某單水源給水系統，其給水管網布置定線后，953、多水源管網流量分配原則與要求同單水源供水分界線

供水分界點：由兩個或兩個以上水源同時供水的節點。供水分界線：各供水分界點的連線。各水源供水流量

該水源供水范圍內的全部節點流量加上分界線上由該水源供給的那部分節點流量之和。流量分配步驟

（1）確定各水源的大致供水范圍，（2）初步劃定供水分界線，（3）從各水源向供水分界方向逐節點流量分配。3、多水源管網流量分配原則與要求966.2.3管段直徑設計管徑和設計流量的關系：D－管段直徑，m；q－管段流量，m3/s；v－流速，m/s；A－水管斷面積，m3。確定管徑必須先選定設計流速。6.2.3管段直徑設計管徑和設計流量的關系：97設計流速的確定技術上：為防止水錘現象，Vmax<2.5~3m/s；為避免沉積，Vmin>0.6m/s。

經濟上：設計流速小，管徑大，管網造價增加；水頭損失減小，水泵揚程降低，電費降低。

若流速過大，管內壓力較高，因水錘現象引起的破壞作用增大。

一般設計流速采用優化方法求得。合理的流速應該使得在一定年限（投資償還期）內管網造價與運行費用之和最小。設計流速的確定技術上：為防止水錘現象，Vmax<2.5~98設管網一次性投資的總造價為C，每年的管理費用為Y，則管網每年的折算費用為：

其中每年的運行管理費用一般分兩項計算：式中Y1—管網每年折舊和大修費用；

Y2―管網年運行費用，主要考慮年運行總電費；

p―管網年折舊和大修費率（％）。T——投資償還期，年；設管網一次性投資的總造價為C，每年的管理費用為Y，則管網每年99式中C和Y2都與管徑和設計流速有關，前者(C)隨著管徑的增加或設計流速的減小而增加，后者(Y2)則隨著管徑的增加或設計流速的減小而減小，如圖6.6和6.7所示。圖6.6年折算費用和管徑的關系

圖6.7年折算費用和流速的關系

式中C和Y2都與管徑和設計流速有關，前者(C)隨著管徑的增加100一定年限T年內管網造價和管理費用（主要是電費）之和為最小的流速，稱為經濟流速。經濟流速和經濟管徑和當地的管材價格、管線施工費用、電價等有關。條件不具備時，可參考：一定年限T年內管網造價和管理費用（主要是電費）之和101選取經濟流速和確定管徑時，可以考慮以下原則：1）大管徑可取較大的經濟流速，小管徑可取較小的經濟流速；.管道比阻隨管徑變化情況：流體在單位長度上產生的流動阻力（摩擦阻力）

當管徑較小時，管徑縮小或放大一號，水頭損失會大幅度增減，而所需管材變化不多；

當管徑較大時，管徑縮小或放大一號，水頭損失增減不很明顯，而所需管材變化較大；故管網起端的大口徑管道可按略高于平均經濟流速確定管徑，而管網末端小口徑管道可按略低于平均經濟流速確定管徑。1）大管徑可取較大的經濟流速，小管徑可取較小的經濟流速；1022）從供水泵站到控制點（即供水壓力要求較難滿足的節點，可能有多個）的管線上的管段可取較小的經濟流速，輸水管取較小的經濟流速；3）管線造價（含管材價格、施工費用等）較高而電價相對較低時取較大的經濟流速，反之取較小的經濟流速；4）重力供水時，各管段的經濟管徑或經濟流速按充分利用地形高差來確定；5）根據經濟流速計算出的管徑如果不符合市售標準管徑時，可以選用相近的標準管徑，或按界限管徑選取標準管徑；2）從供水泵站到控制點（即供水壓力要求較難滿足的節點，可能有1036）在各水源或水塔供水的分界區域，管段設計流量可能特別小，選擇管徑時要適當放大，因為這些管段可能需要輸送較大的轉輸流量；7）重要的輸水管，如從水廠到用水區域的輸水管，或向遠離主管網大用戶供水的輸水管，在未連成環狀網且輸水末端沒有保證供水可靠性的貯水設施時，應采用平行雙條管道，每條管道直徑按設計流量的50%確定。另對于較長距離的輸水管，中間應設置兩處以上的連通管（即將輸水管分為三段以上），并安裝切換閥門，保證事故時能夠實現局部隔離，保證達到規范要求的70%以上供水量要求。6）在各水源或水塔供水的分界區域，管段設計流量可能特別小，選104注意1.先定出管網最小管徑（由消防流量確定），按ve確定個管徑小于最小管徑時，一律采用最小管徑；2.連接管屬構造管，不應過多考慮經濟性，而應注意安全可靠性，其管徑由管網構造確定，即按與它所連接的次要干管管徑相當或小一號確定。注意1.先定出管網最小管徑（由消防流量確定），按ve確定個管105例6.5某給水管網如圖所示，節點設計流量、管段長度、管段設計流量等數據標注于圖中。

求：設計管段直徑。（2）（3）（4）（6）（7）（8）H1=12.00（1）清水池水塔（5）[1]

320[9]490[8]590[7]360[6][5][4]270[3]550[2]650-194.3520.7751.1714.5535.0382.3327.65-37.15-194.3532.4689.989.96.2722.6354.875.0037.15泵站例6.5某給水管網如圖所示，節點設計流量、管段長度、管段設106已知某城鎮給水管網最高用水時流量Qh=200L/s。各節點流量（L/s）、各管段長度（m）見附圖。經濟管徑可參考表1選取。試列表計算各管段的管徑。界限流量表1[練習]環狀管網水力計算(2)(4)50l/s(3)(5)200l/s60l/s30l/s60l/s800850400700600(1)[1][2][3][6][4][5]已知某城鎮給水管網最高用水時流量Qh=200L/s。各節點流1076.3泵站揚程與水塔高度設計設計流量→經濟流速→管徑確定→壓降確定→控制點確定→泵站揚程和水塔高度確定；樹枝狀管網設計流量不會因管徑選擇不同而改變；環狀網中，管徑根據初次流量分配確定，管網流量按管網水力特性進行分配。6.3泵站揚程與水塔高度設計設計流量→經濟流速→管徑確定→1086.3.1設計工況水力分析設計工況：即最高日最高時用水工況。管段流量和節點水頭最大，用于確定泵站揚程和水塔高度。水力分析：確定設計工況時管道流量、管內流速、管道壓降、節點水頭和自由水壓。水力分析前需進行預處理:1）泵站所在的管段暫時刪除∵水力分析前提：水力特性必須已知。∴泵站水力特性未知，泵站設計流量合并到與之相關聯的節點中。6.3.1設計工況水力分析設計工況：即最高日最高時用水工況109（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）[1][9][8][7][6][5][4][3][2]Q7Q3Q2Q1Q4Q5Q6Q8q1,h1q6,h6q5,h5q2,h2q3,h3q7,h7q8,h8q9,h9q4,h4節點（7）為清水池，管段[1]上設有泵站，將管段[1]刪除，其流量合并到節點（7）和（1）：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）[9][8][7][6][5][4][3][2]Q7+q1Q3Q2Q1-q1Q4Q5Q6Q8q6,h6q5,h5q2,h2q3,h3q7,h7q8,h8q9,h9q4,h4（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）[1][9]1102）假設控制點水力分析前提，管網中必須有一個定壓節點。節點服務水頭：節點地面高程加上節點所連接用戶的最低供水壓力。

【規定最低供水壓力標準：一層樓10m，二層樓12m，以后每增一層，壓力增加4m。H=120+40(n-2)kPa，其中n≥2控制點：給水管網中壓力最難滿足的節點，其節點水頭可作為定壓節點。2）假設控制點水力分析前提，管網中必須有一個定壓節點。111控制點的選擇特點：地形最高點；要求自由水壓最高點；距離供水起點最遠點。假定控制點，其節點水頭等于服務水頭，則該節點成為定壓節點。可先隨意假定，水力分析完成后，通過節點水頭與服務水頭兩者供壓差額比較，找到真正的控制點。控制點的選擇特點：地形最高點；要求自由水壓最高點；距離供水起112例6.5某給水管網如圖所示，水源、泵站和水塔位置標于圖中，節點設計流量、管段長度、管段設計流量等數據也標注于圖中，節點地面標高及自由水壓要求見表。

1）設計管段直徑；

2）進行設計工況水力分析；

3）確定控制點。（2）（3）（4）（6）（7）（8）H1=12.00（1）清水池水塔（5）[1]

320[9]490[8]590[7]360[6]350[5]330[4]270[3]

550[2]

650-194.3520.7751.1714.5535.0382.3327.65-37.15-194.3532.4689.989.96.2722.6354.875.0037.15泵站管網設計工況水力分析例6.5某給水管網如圖所示，水源、泵站和水塔位置標于圖中，113給水管網設計節點數據[解]1）管段直徑設計經濟流速選擇考慮給水管網設計數據給水管網設計節點數據[解]1）管段直徑設計給水管網設計數據1142）設計工況水力分析將管段[1]暫時刪除，管段流量并到節點（2）上的Q2=-194.35+14.55=-179.8（L/s）假定節點（8）為控制點水頭損失采用海曾-威廉公式CW=110設計工況水力分析計算結果2）設計工況水力分析將管段[1]暫時刪除，管段流量并到節點（1153）確定控制點節點（3）、（4）、（6）、（7）壓力無法滿足服務水頭要求，節點（3）和要求自由水壓差值最大，所以真正控制點為節點（3），應根據節點（3）自由水壓重新進行水力分析。控制點確定與節點水頭調整3）確定控制點節點（3）、（4）、（6）、（7）壓力1166.3.2泵站揚程設計

完成設計工況水力分析后，泵站揚程可以根據所在管段的水力特性確定。泵站揚程計算公式：HFi——泵站所在管段起端節點水頭HTi——終端節點水頭hfi——沿程水頭損失hmi——局部水頭損失hn—泵站內部的水頭損失（局+沿）局部損失可忽略不計，上式也可寫為：6.3.2泵站揚程設計完成設計工況水力分析后117（2）（3）（4）（6）（7）（8）H1=12.00（1）清水池水塔（5）[1]320[9]490[8]590[7]360[6][5][4]270[3]550[2]650-194.3520.7751.1714.5535.0382.3327.65-37.15-194.3532.4689.989.96.2722.6354.875.0037.15泵站管網設計工況水力分析泵站揚程計算（2）（3）（4）（6）（7）（8）H1=12.00水塔118[例6.6]采用例6.5數據，節點（1）處為清水池，最低設計水位標高為12m，試根據設計工況水力分析的結果，借[1]上泵站的設計揚程并選泵。[解]水泵揚程為（忽略局部水頭損失）：[例6.6]采用例6.5數據，節點（1）處為清水池，最低設119考慮局部水頭損失：水泵吸壓水管道設計流速一般為1.2~2.0m/s，局部阻力系數可按5.0~8.0考慮，沿程水頭損失忽略不計，泵站內部水頭損失為：則水泵揚程應為：Hp=41.61+1.63，取44m；按2臺水泵并聯工作，單臺水泵流量為：Qp=194.35/2=97.2(L/s)=349.8（t/h)，取350t/h。查水泵樣本，選型。考慮局部水頭損失：1206.3.3水塔高度設計完成設計工況水力分析后，水塔高度=水塔節點水頭-地面高程：或6.3.3水塔高度設計完成設計工況水力分析后，或121（1）管網定線（2）計算干管的總長度（3）計算干管的比流量（4）計算干管的沿線流量（5）計算干管的節點流量（6）定出各管段的計算流量

樹狀網：管段流量等于其后管段各節點流量和。環狀網：根據一定原則先人為擬定。總結：給水管網設計和計算的步驟（1）管網定線總結：給水管網設計和計算的步驟122（7）根據計算流量和經濟流速，選取各管段的管徑（8）根據流量和管徑計算各管段壓降（9）確定控制點，根據管道壓降求出各節點水頭和自由水壓。樹狀網：根據流量直徑計算壓降。環狀網：若各環內水頭損失代數和（閉合差）超過規定值，進行水力平差，對流量進行調整，使各個環的閉合差達到規定的允許范圍內。（6）~（9）列水力分析計算表（10）確定水泵揚程和水塔高度（7）根據計算流量和經濟流速，選取各管段的管徑123

某城市供水區用水人口5萬人，最高日用水量定額為150Ｌ/(人·ｄ)，要求最小服務水頭為16ｍ。節點４接某工廠，工業用水量為400ｍ3/ｄ，兩班制，均勻使用。城市地形平坦，地面標高為5.OOｍ。水泵水塔012348567250450300600230190205650150[練習1]樹枝網水力計算某城市供水區用水人口5萬人，最高日用水量定額為150Ｌ1241．總用水量設計最高日生活用水量：

50000×0.15＝7500m3/d＝86.81L/s工業用水量：

400÷16＝25m3/h＝6.94L/s總水量為：

ΣQ＝86.81＋6.94＝93.75L/s2．管線總長度：ΣL＝2425m，其中水塔到節點0的管段兩側無用戶不計入。3．比流量：

(93.75－6.94)÷2425＝0.0358L/s1．總用水量1254．沿線流量：4．沿線流量：1265．節點流量：5．節點流量：12793.7588.3860.6311.634.4811.643.6710.7418.26水泵水塔0123485672504503006002301902056501503.6711.634.487.1623.80+6.947.077.5216.115.3793.7588.3860.6311.634.4811.643128水力計算：起點水壓未知時干管計算按經濟流速和流量選定管徑。支管計算

支管起點和終點水壓均已知，支管計算按充分利用起點現有水壓條件選定管徑，但需考慮技術上對流速的要求，若支管負擔消防任務，管徑還應滿足消防要求。水力計算：起點水壓未知時干管計算1296．干管水力計算：

選定節點8為控制點，按經濟流速確定管徑（可以先確定管徑，核算流速是否在經濟流速范圍內）。6．干管水力計算：選定節點8為控制點，按經濟流1307．支管水力計算：管徑參照支管的水力坡度選定（按充分利用起點水壓的條件來確定）。1點水頭H8+h48+h147．支管水力計算：管徑參照支管的水力坡度選定（按充分利用起點1318．確定水塔高度水泵揚程：需要根據水塔的水深、吸水井最低水位標高、水泵吸水管路和壓水管水頭損失計算確定。水泵水塔0123485672504503006002301902056501508．確定水塔高度水泵揚程：需要根據水塔的水深、吸水井最低水位132已知某城鎮給水管網最高用水時流量Qh=200L/s。各節點流量（l/s）、各管段長度（m）見附圖。經濟管徑可參考表1選取。試列表計算各管段的管徑和流量。（只要求算到第二次分配各管段的流量，即可結束計算）。(1)(3)50l/s(2)(4)界限流量表200l/s60l/s30l/s60l/s[練習2]環狀管網水力計算800850400700600已知某城鎮給水管網最高用水時流量Qh=200L/s。各節點流133答：因為分配初始流量有無數個方案，所以該題要求能正確分配初始流量，確定管徑，計算各管段水頭損失，環閉合差和環校正流量，能正確調整各管段的流量。以下為一個例子：1350l/s24200l/s60l/s30l/s60l/s7030803010答：因為分配初始流量有無數個方案，所以該題要求能正確分配初始134給水管網設計課件135補充：一、環狀管網水力計算步驟（1）按城鎮管網布置圖，繪制計算草圖，對節點和管段順序編號，并標明管段長度和節點地形標高。（2）按最高日最高時用水量計算節點流量，并在節點旁引出箭頭，注明節點流量。大用戶的集中流量也標注在相應節點上。（3）在管網計算草圖上，將最高用水時由二級泵站和水塔供入管網的流量（指對置水塔的管網），沿各節點進行流量預分配，定出各管段的計算流量。（4）根據所定出的各管段計算流量和經濟流速，選取各管段的管徑。補充：一、環狀管網水力計算步驟136（5）計算各管段的水頭損失h及各個環內的水頭損失代數和∑h。（6）若∑h超過規定值（即出現閉合差⊿h），須進行管網平差，將預分配的流量進行校正，以使各個環的閉合差達到所規定的允許范圍之內。（7）按控制點要求的最小服務水頭和從水泵到控制點管線的總水頭損失，求出水塔高度和水泵揚程。（8）根據管網各節點的壓力和地形標高，繪制等水壓線和自由水壓線圖。給水管網設計課件137二、環狀管網計算的理論

環狀管網計算的基本水力條件1）節點流量平衡條件2）閉合環路內水頭損失平衡條件

環狀管網平差的基本知識

環狀管網計算的方法二、環狀管網計算的理論環狀管網計算的基138節點流量平衡條件（連續性方程）內容

流入某節點的流量等于流離該節點的流量。符號規定

若規定流離節點的流量為正，流入為負，則任一節點的流量代數和等于零。qi+Σqij=0節點流量平衡條件（連續性方程）內容139閉合環路內水頭損失平衡條件(能量方程）內容

環狀管網任一閉合環路內，水流為順時針方向的各管段水頭損失之和應等于水流為逆時針方向的各管段水頭損失之和。符號規定

若規定順時針方向的各管段水頭損失為正，逆時針為負，則在任一閉合環路內各管段水頭損失的代數和等于零，即：Σhij=0閉合環路內水頭損失平衡條件(能量方程）內容140實例證明

ⅰ由并聯管路的基本公式知：

h1-2-4=h1-3-4=H1-H4式中:

h1-2-4—管線1-2-4的水頭損失；h1-3-4—管線1-3-4的水頭損失；H1、

H4—分別為節點1和節點4的水壓標高或測壓管水頭（每一節點只有一個數值）。

實例證明

ⅰ由并聯管路的基本公式知：141實例證明

(如圖6-13)ⅱ由串聯管路的基本公式知：

h1-2-4=h1-2+

h2-4；

h1-3-4=h1-3+h3-4或h1-2+

h2-4-

h1-3-h3-4=0結論：管網流量預分配時，不一定滿足能量方程。須求出各管段的真實流量和水頭損失。實例證明

(如圖6-13)142環狀管網平差的基本知識閉合差

若閉合環路內順、逆時針兩個水流方向的管段水頭損失不相等，其差值為環路閉合差，記作⊿h。符號意義

若閉合差為正，即⊿h＞0，說明水流順時針方向的各管段中所分配的流量大于實際流量值，而水流為逆時針方向各管段中所分配的流量小于實際流量值。環狀管網平差的基本知識閉合差143環狀管網平差的基本知識管網平差

消除管網閉合差而進行的流量調整計算的過程。調整方法

引入校正流量⊿q，即流量偏大的各管段中減去一些流量，加在流量偏小的各管段中，且仍要滿足兩個條件。平差精度

電算時，︱⊿h︱≤0.01~0.05m；手算時：基環閉合差︱⊿h︱≤0.5m，大環閉合差︱⊿h︱≤1.0~1.5m.

環狀管網平差的基本知識管網平差1446.4管網設計校核

管網的管徑和水泵揚程是按設計年限內最高日最高時的用水量和正常水壓要因求來設計的。這樣的管徑和水泵能否滿足其他特殊情況(消防時、最大轉輸、事故時)下的要求，就需進行其它用水量條件下的核算。核算按最高日最高時流量設計的管徑和水泵能否滿足其他特殊情況下的要求的過程就叫作管網校核。兩種校核方法：水頭校核法，流量校核法。校核工況包括：1）消防工況校核2）水塔轉輸工況校核3）事故工況校核6.4管網設計校核管網的管徑和水泵揚程是按設計年限內最高145二泵站供水曲線用水曲線0246810