給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)

1、第第6章章 給水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)給水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)6.1設(shè)計(jì)用水量計(jì)算設(shè)計(jì)用水量計(jì)算6.1.1最高日設(shè)計(jì)用水量最高日設(shè)計(jì)用水量（1）最高日設(shè)計(jì)用水量定額）最高日設(shè)計(jì)用水量定額o 設(shè)計(jì)用水量定額是確定設(shè)計(jì)用水量的主要依據(jù)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀和規(guī)劃資料并參照類設(shè)計(jì)用水量定額是確定設(shè)計(jì)用水量的主要依據(jù)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀和規(guī)劃資料并參照類似地區(qū)或企業(yè)的用水情況，確定用水量定額。似地區(qū)或企業(yè)的用水情況，確定用水量定額。o 居民生活用水定額和綜合用水定額，結(jié)合給水專業(yè)規(guī)劃和給水工程發(fā)展條件綜合居民生活用水定額和綜合用水定額，結(jié)合給水專業(yè)規(guī)劃和給水工程發(fā)展條件綜合分析確定。分析確定。1）居民生活用水）居民生活用水o 城市居民生

2、活用水量由城市人口、每人每日平均生活用水量和城市給水普及率等城市居民生活用水量由城市人口、每人每日平均生活用水量和城市給水普及率等因素確定。因素確定。o 我國幅員遼闊，各城市人均用水量有較大的差別。我國東南地區(qū)、沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)我國幅員遼闊，各城市人均用水量有較大的差別。我國東南地區(qū)、沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)特區(qū)和旅游城市，用水量普遍高于水源缺泛及氣候寒冷的地區(qū)。特區(qū)和旅游城市，用水量普遍高于水源缺泛及氣候寒冷的地區(qū)。o 居民生活用水定額和綜合生活用水定額可參照居民生活用水定額和綜合生活用水定額可參照室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。的規(guī)定。2）工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和生活用水）工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和生活用水o

3、設(shè)計(jì)年限內(nèi)生產(chǎn)用水量的預(yù)測，可以按歷年工業(yè)用水增長率以推算未來的水量，設(shè)計(jì)年限內(nèi)生產(chǎn)用水量的預(yù)測，可以按歷年工業(yè)用水增長率以推算未來的水量，或根據(jù)單位工業(yè)產(chǎn)值的用水量、工業(yè)用水量增長率與工業(yè)產(chǎn)值的關(guān)系，或單位產(chǎn)或根據(jù)單位工業(yè)產(chǎn)值的用水量、工業(yè)用水量增長率與工業(yè)產(chǎn)值的關(guān)系，或單位產(chǎn)值用水量與用水重復(fù)利用率的關(guān)系加以預(yù)測。值用水量與用水重復(fù)利用率的關(guān)系加以預(yù)測。o 工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)用水量標(biāo)準(zhǔn)，通常由企業(yè)的工藝部門提供。在估計(jì)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)用水量標(biāo)準(zhǔn)，通常由企業(yè)的工藝部門提供。在估計(jì)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)厮礂l件、工業(yè)發(fā)展情況、工業(yè)生產(chǎn)水平，預(yù)估將來可能達(dá)用水量時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)厮礂l件

4、、工業(yè)發(fā)展情況、工業(yè)生產(chǎn)水平，預(yù)估將來可能達(dá)到的重復(fù)利用率。到的重復(fù)利用率。o 工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員生活用水量和淋浴用水量可按工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員生活用水量和淋浴用水量可按工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。工作人員生活用水量應(yīng)根據(jù)車間性質(zhì)決定，一般車間采用每人每班工作人員生活用水量應(yīng)根據(jù)車間性質(zhì)決定，一般車間采用每人每班25L，高溫車，高溫車間采用每人每班間采用每人每班35L。o 工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的淋浴用水量，可參照附錄表工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的淋浴用水量，可參照附錄表2的規(guī)定，淋浴時(shí)間在下班后一的規(guī)定，淋浴時(shí)間在下班后一小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。6.1.1最高日設(shè)計(jì)用水量（續(xù)）最高日設(shè)計(jì)用水

5、量（續(xù)）3）消防用水）消防用水o 消防用水量、水壓和火災(zāi)延續(xù)時(shí)間等，應(yīng)遵照消防用水量、水壓和火災(zāi)延續(xù)時(shí)間等，應(yīng)遵照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB 50016-2006）和）和高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB 50045-95）等）等執(zhí)行。執(zhí)行。o 城市或居住區(qū)的室外消防用水量，應(yīng)按同時(shí)發(fā)生的火災(zāi)次數(shù)和一次滅火的用水城市或居住區(qū)的室外消防用水量，應(yīng)按同時(shí)發(fā)生的火災(zāi)次數(shù)和一次滅火的用水量確定，見附錄表量確定，見附錄表3。o 工廠、倉庫和民用建筑的室外消防用水量，可按同時(shí)發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)和一次滅工廠、倉庫和民用建筑的室外消防用水量，可按同時(shí)發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)和一次滅火的用水量

6、確定，見附錄表火的用水量確定，見附錄表4和表和表5。4）其它用水）其它用水o 澆灑道路和綠化用水量應(yīng)根據(jù)路面種類、綠化面積、氣候和土壤等條件確定。澆灑道路和綠化用水量應(yīng)根據(jù)路面種類、綠化面積、氣候和土壤等條件確定。澆灑道路用水量一般為每平方米路面每次澆灑道路用水量一般為每平方米路面每次1.02.0L，每日，每日23次。大面積綠化用次。大面積綠化用水量可采用水量可采用1.54.0L/（m2d）。）。o 城市的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量可按最高日用水量的城市的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量可按最高日用水量的1525%合并計(jì)算，工業(yè)合并計(jì)算，工業(yè)企業(yè)自備水廠的上述水量可根據(jù)工藝和設(shè)備情況確定。企業(yè)自備水廠的

7、上述水量可根據(jù)工藝和設(shè)備情況確定。（2）最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算）最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算o 最高日設(shè)計(jì)用水量應(yīng)包括設(shè)計(jì)年限內(nèi)所供應(yīng)的全部用水：居住區(qū)綜合生活用水，最高日設(shè)計(jì)用水量應(yīng)包括設(shè)計(jì)年限內(nèi)所供應(yīng)的全部用水：居住區(qū)綜合生活用水，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)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(yù)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)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(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量，但不包括工業(yè)自備水源所供應(yīng)的水量。見水量和管網(wǎng)漏失水量，但不包括工業(yè)自備水源所供應(yīng)的水量。o 設(shè)計(jì)用水量應(yīng)先分項(xiàng)計(jì)算，最后進(jìn)行匯總。由于消防用水量是偶然發(fā)生的，不設(shè)計(jì)用水量應(yīng)先分項(xiàng)計(jì)算，最后進(jìn)行匯總。由于消防用水量是

8、偶然發(fā)生的，不累計(jì)到設(shè)計(jì)總用水量中，僅作為設(shè)計(jì)校核使用。累計(jì)到設(shè)計(jì)總用水量中，僅作為設(shè)計(jì)校核使用。6.1.1最高日設(shè)計(jì)用水量（續(xù)最高日設(shè)計(jì)用水量（續(xù)1）1）城市最高日綜合生活用水量（包括公共設(shè)施生活用水量）：）城市最高日綜合生活用水量（包括公共設(shè)施生活用水量）：1000111iiNqQ式中式中 q1i 城市各分區(qū)的最高日綜合生活用水量定額，城市各分區(qū)的最高日綜合生活用水量定額，L /(Capd)，見附錄表，見附錄表1； N1i 設(shè)計(jì)年限內(nèi)城市各用水分區(qū)的計(jì)劃人口數(shù)，設(shè)計(jì)年限內(nèi)城市各用水分區(qū)的計(jì)劃人口數(shù)，Cap；2）工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量：）工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量：)1 (222iiifBqQ式中式中q

9、2i各工業(yè)企業(yè)最高日生產(chǎn)用水量定額，各工業(yè)企業(yè)最高日生產(chǎn)用水量定額，m3/萬元或萬元或m3/產(chǎn)量單位；產(chǎn)量單位； B2i各工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值（萬元各工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值（萬元/d）或產(chǎn)量（產(chǎn)品單位）或產(chǎn)量（產(chǎn)品單位/d； fi各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水重復(fù)利用率。各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水重復(fù)利用率。3）工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量：）工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量：100033333bibiaiaiNqNqQ式中式中q3ai各工業(yè)企業(yè)車間職工生活用水量定額，各工業(yè)企業(yè)車間職工生活用水量定額，L/（Cap班）；班）； Q3bi各工業(yè)企業(yè)車間職工淋浴用水量定額，各工業(yè)企業(yè)車間職工淋浴用水量定額，L/（Cap班）；班

10、）； N3ai各工業(yè)企業(yè)車間最高日職工生活用水總?cè)藬?shù)，各工業(yè)企業(yè)車間最高日職工生活用水總?cè)藬?shù)，Cap； N3bi各工業(yè)企業(yè)車間最高日職工淋浴用水總?cè)藬?shù)，各工業(yè)企業(yè)車間最高日職工淋浴用水總?cè)藬?shù)，Cap。6.1.1最高日設(shè)計(jì)用水量（續(xù)最高日設(shè)計(jì)用水量（續(xù)2）4）澆灑道路和綠化用水量：）澆灑道路和綠化用水量：式中式中q4a城市澆灑道路用水量定額，城市澆灑道路用水量定額，L/（m2次）；次）； q4b城市綠化用水量定額，城市綠化用水量定額，L/（m2d）；）； N4a城市最高日澆灑道路面積，城市最高日澆灑道路面積，m2； f4城市最高日澆灑道路次數(shù)；城市最高日澆灑道路次數(shù)； N4b城市最高日綠化用水面

11、積，城市最高日綠化用水面積，m2。5）未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量：）未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量：1000444444bbaaNqfNqQ)(25. 015. 0(43215QQQQQ6）消防用水量：）消防用水量：666fqQ 式中式中q6消防用水量定額，消防用水量定額，L/s；f6同時(shí)火災(zāi)次數(shù)。同時(shí)火災(zāi)次數(shù)。7）最高日設(shè)計(jì)用水量：）最高日設(shè)計(jì)用水量：54321QQQQQQd(6.7) （m3/d） 6.1.2設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算 （1）設(shè)計(jì)用水量變化規(guī)律）設(shè)計(jì)用水量變化規(guī)律最高日用水量的時(shí)變化系數(shù)：最高日用水量的時(shí)變化系數(shù)：o城市綜合用水的時(shí)變化系數(shù)宜采用城市綜合用

12、水的時(shí)變化系數(shù)宜采用1.31.6 ；o工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水時(shí)變化系數(shù)為工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水時(shí)變化系數(shù)為2.53.0，淋浴用水量按每班延續(xù)，淋浴用水量按每班延續(xù)用水用水1小時(shí)確定變化系數(shù)；小時(shí)確定變化系數(shù)； o工業(yè)生產(chǎn)用水量一般變化不大，可以在最高日內(nèi)各小時(shí)均勻分配。工業(yè)生產(chǎn)用水量一般變化不大，可以在最高日內(nèi)各小時(shí)均勻分配。 最高日用水量的時(shí)變化曲線：最高日各小時(shí)用水量曲線圖。最高日用水量的時(shí)變化曲線：最高日各小時(shí)用水量曲線圖。圖圖6.1某城市最高日用水量變化曲線某城市最高日用水量變化曲線 24dhhQKQ(6.8) （m3/h） 圖圖6.1 中，最高時(shí)用水量為全天用水量中，最高

13、時(shí)用水量為全天用水量的的5.92%，時(shí)變化系數(shù)為，時(shí)變化系數(shù)為1.42。若最高。若最高日用水量日用水量Qd=45000m3/d，則最高時(shí)用水，則最高時(shí)用水量為：量為： 2663244500042. 124dhhQKQ（m3/h） 6.1.2設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算（續(xù)）設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算（續(xù)） （2）供水泵站供水流量設(shè)計(jì)）供水泵站供水流量設(shè)計(jì) 最高時(shí)供水來自一個(gè)或多個(gè)水廠，由供水泵站加壓后送入管網(wǎng)。對(duì)于用最高時(shí)供水來自一個(gè)或多個(gè)水廠，由供水泵站加壓后送入管網(wǎng)。對(duì)于用水量變化較大時(shí)，需要在管網(wǎng)中設(shè)置水塔或高位水池，在供水低峰時(shí)將水量變化較大時(shí)，需要在管網(wǎng)中設(shè)置水塔或高位水池，在供水低峰

14、時(shí)將水量貯存起來，而在供水高峰時(shí)協(xié)同供水泵站供水，可以降低供水泵站水量貯存起來，而在供水高峰時(shí)協(xié)同供水泵站供水，可以降低供水泵站設(shè)計(jì)規(guī)模和建設(shè)費(fèi)用。設(shè)計(jì)規(guī)模和建設(shè)費(fèi)用。 供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本原則：供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本原則： 1）供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量須等于最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量，即：）供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量須等于最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量，即：(6.9) （L/s） 式中式中Qs最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量，最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量，L/s。2）當(dāng)給水管網(wǎng)內(nèi)不設(shè)水塔或高位水地時(shí)，各供水泵站設(shè)計(jì)流量之和等于最高時(shí)）當(dāng)給水管網(wǎng)內(nèi)不設(shè)水塔或高位水地時(shí)，各供水泵站設(shè)計(jì)流量之和等于最高時(shí)用水流量。用水流量。3）當(dāng)給水管網(wǎng)中設(shè)置水塔

15、或高位水池時(shí)，應(yīng)先設(shè)計(jì)泵站供水曲線，要求如下：）當(dāng)給水管網(wǎng)中設(shè)置水塔或高位水池時(shí)，應(yīng)先設(shè)計(jì)泵站供水曲線，要求如下： a）管網(wǎng)供水泵站的設(shè)計(jì)供水量一般分二級(jí)，如高峰供水時(shí)段分一級(jí)，低峰供）管網(wǎng)供水泵站的設(shè)計(jì)供水量一般分二級(jí)，如高峰供水時(shí)段分一級(jí)，低峰供水時(shí)段分一級(jí)，最多也可分三級(jí)；水時(shí)段分一級(jí)，最多也可分三級(jí)； b）泵站各級(jí)供水線盡量接近用水線，以減小水塔或高位水池的調(diào)節(jié)容積；）泵站各級(jí)供水線盡量接近用水線，以減小水塔或高位水池的調(diào)節(jié)容積； c）分級(jí)供水時(shí)，水泵機(jī)組的合理搭配應(yīng)滿足用水量增長的需要；）分級(jí)供水時(shí)，水泵機(jī)組的合理搭配應(yīng)滿足用水量增長的需要； d）必須使泵站）必須使泵站24小時(shí)供水量

16、之和與最高日用水量相等。小時(shí)供水量之和與最高日用水量相等。4 .86dhhsQKQQ6.1.2設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算（續(xù)設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算（續(xù)1） （3）調(diào)節(jié)容積計(jì)算）調(diào)節(jié)容積計(jì)算o圖圖6.1中兩條虛線之間的差即為需要調(diào)節(jié)的流量差，列于表中兩條虛線之間的差即為需要調(diào)節(jié)的流量差，列于表6.4中的（中的（2）、）、（3）兩項(xiàng)。）兩項(xiàng)。o當(dāng)給水管網(wǎng)中設(shè)有水塔或高位水池時(shí)，則要調(diào)節(jié)供水泵站供水流量與用當(dāng)給水管網(wǎng)中設(shè)有水塔或高位水池時(shí)，則要調(diào)節(jié)供水泵站供水流量與用水流量之差，如圖水流量之差，如圖6.1中泵站供水線（虛線）與用水線之間的差值，列中泵站供水線（虛線）與用水線之間的差值，列于圖于圖

17、6.4中的（中的（3）、（）、（4）兩項(xiàng)。）兩項(xiàng)。o調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的功能是調(diào)節(jié)供水量與用水量之間的差值，其調(diào)節(jié)容積為：調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的功能是調(diào)節(jié)供水量與用水量之間的差值，其調(diào)節(jié)容積為：(6.9) （L/s） 式中式中Q1、Q2 - 分別為分別為供水量與用水量供水量與用水量，m3/h。)()(2121QQMinQQMaxW調(diào)節(jié)容積計(jì)算表調(diào)節(jié)容積計(jì)算表 表表設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算（續(xù)設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算（續(xù)2） （4）清水池和水塔容積設(shè)計(jì)清水池和水塔容積設(shè)計(jì) 清水池中除了貯存調(diào)節(jié)用水量以外，還存放消防用水量和給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自清水池中除了貯存調(diào)節(jié)用水量以外，還存放消防用水量和給水

18、處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量，因此，清水池設(shè)計(jì)有效容積為：用水量，因此，清水池設(shè)計(jì)有效容積為：(6.11) （m3） 在缺乏資料、不能進(jìn)行水量調(diào)節(jié)計(jì)算的情況下，一般清水池容積可按最高日用水在缺乏資料、不能進(jìn)行水量調(diào)節(jié)計(jì)算的情況下，一般清水池容積可按最高日用水量的量的10%20%設(shè)計(jì)。工業(yè)用水可按生產(chǎn)上的要求確定清水池容積。設(shè)計(jì)。工業(yè)用水可按生產(chǎn)上的要求確定清水池容積。4321WWWWW式中式中 W1一清水池調(diào)節(jié)容積；一清水池調(diào)節(jié)容積； W2一消防貯備水量，按一消防貯備水量，按2小時(shí)室外消防用水量計(jì)算；小時(shí)室外消防用水量計(jì)算； W3一給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量，一般取最高日用水量的一給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水

19、量，一般取最高日用水量的510%； W4一安全貯備水量。一安全貯備水量。清水池應(yīng)設(shè)計(jì)成相等容積的兩只，如僅有一只，則應(yīng)分格或采取適當(dāng)措施，以便清清水池應(yīng)設(shè)計(jì)成相等容積的兩只，如僅有一只，則應(yīng)分格或采取適當(dāng)措施，以便清洗或檢修時(shí)不間斷供水。洗或檢修時(shí)不間斷供水。水塔除了貯存調(diào)節(jié)用水量以外，還需貯存室內(nèi)消防用水量，因此，水塔設(shè)計(jì)有效容水塔除了貯存調(diào)節(jié)用水量以外，還需貯存室內(nèi)消防用水量，因此，水塔設(shè)計(jì)有效容積為：積為：21WWW式中式中W1一水塔調(diào)節(jié)容積，一水塔調(diào)節(jié)容積，m3；W2一室內(nèi)消防貯備水量，一室內(nèi)消防貯備水量，m3，按，按10分鐘室內(nèi)消防用水量計(jì)算。分鐘室內(nèi)消防用水量計(jì)算。6.2設(shè)計(jì)流量分

20、配與管徑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì) 6.2.1節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算（1）用水流量的分配）用水流量的分配 給水管網(wǎng)最高日最高時(shí)用水流量給水管網(wǎng)最高日最高時(shí)用水流量Qh是一個(gè)總流量，給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)須將這一流量是一個(gè)總流量，給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)須將這一流量分配到管網(wǎng)圖的每條管段和各個(gè)節(jié)點(diǎn)上。分配到管網(wǎng)圖的每條管段和各個(gè)節(jié)點(diǎn)上。 分配原則如下：分配原則如下： 1）將用戶分為兩類：）將用戶分為兩類： 集中用戶：從管網(wǎng)中一個(gè)點(diǎn)取得用水，且用水流量較大的用戶。其用水流量稱為集中用戶：從管網(wǎng)中一個(gè)點(diǎn)取得用水，且用水流量較大的用戶。其用水流量稱為集中流量，如工業(yè)企業(yè)、事業(yè)單位、大型公共建筑等用水均

21、可以作為集中流量；集中流量，如工業(yè)企業(yè)、事業(yè)單位、大型公共建筑等用水均可以作為集中流量； 分散用戶：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，分散用戶：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。如居民生活用水、澆路或綠化用水等。 集中流量的取水點(diǎn)一般就是管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，或者必須作為節(jié)點(diǎn)，沿線流量則認(rèn)為是集中流量的取水點(diǎn)一般就是管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，或者必須作為節(jié)點(diǎn)，沿線流量則認(rèn)為是從管段的沿線供應(yīng)。從管段的沿線供應(yīng)。 2）集中流量一般根據(jù)集中用水戶最高日用水量及其時(shí)變化系數(shù)逐項(xiàng)計(jì)算，即：）集中流量一般根據(jù)集中用水戶最高日用水量及其時(shí)變

22、化系數(shù)逐項(xiàng)計(jì)算，即：4 .86dihiniQKq(6.13) 式中式中 qni第第i個(gè)集中用水戶的集中流量，個(gè)集中用水戶的集中流量，L/s； Khi第第i個(gè)個(gè)集中用水戶最高日用水量，集中用水戶最高日用水量，m3/d； Qdi第第i個(gè)個(gè)集中用水戶最高日用水量時(shí)變化系數(shù)。集中用水戶最高日用水量時(shí)變化系數(shù)。6.2設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì) 6.2.1節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算（續(xù)）節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算（續(xù)） 3）沿線流量一般按管段長度分配，或按配水管段的供水面積分配計(jì)算，即：）沿線流量一般按管段長度分配，或按配水管段的供水面積分配計(jì)算，即：(6.15) 式中式中qmi各管段沿線流量，各管

23、段沿線流量，L/s； lmi各管段沿線配水長度，各管段沿線配水長度，m； ql按管段配水長度分配沿線流量按管段配水長度分配沿線流量 的比流量，的比流量，L/（sm）；）； Ai各管段供水面積，各管段供水面積，m2； qA按管段供水面積分配沿線流量按管段供水面積分配沿線流量 的比流量，的比流量，L/（sm2）。）。miminihmilmillqQlqq(6.14) 或或iinihiAmiAAqQAqq圖圖6.2管段供水面積計(jì)算示意圖管段供水面積計(jì)算示意圖 管段配水長度不一定是實(shí)際管段長度，管段配水長度不一定是實(shí)際管段長度，兩側(cè)無用水的配水長度為零，單側(cè)用兩側(cè)無用水的配水長度為零，單側(cè)用水的配水長

24、度取其實(shí)際長度的水的配水長度取其實(shí)際長度的50%。管段的供水面積計(jì)算如圖管段的供水面積計(jì)算如圖6.2所示所示 。 6.2設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì) 6.2.1節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算（續(xù)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算（續(xù)1） 4）所有集中流量和沿線流量計(jì)算完后，應(yīng)核算流量平衡，即：）所有集中流量和沿線流量計(jì)算完后，應(yīng)核算流量平衡，即：(6.15) 式中式中N管網(wǎng)圖的節(jié)點(diǎn)總數(shù)；管網(wǎng)圖的節(jié)點(diǎn)總數(shù)； Qj節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)j的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量，的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量，L/s；qmj最高時(shí)位于節(jié)點(diǎn)最高時(shí)位于節(jié)點(diǎn)j的集中流量，的集中流量，L/s； qsj位于節(jié)點(diǎn)位于節(jié)點(diǎn)j的（泵站或水塔）供水設(shè)的（泵站或水塔）供水設(shè)計(jì)流量

25、，計(jì)流量，L/s； qmi最高時(shí)管段最高時(shí)管段i的沿線流量，的沿線流量，L/s；Sj節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)j的關(guān)聯(lián)集，即與節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)集，即與節(jié)點(diǎn)j關(guān)聯(lián)的所有管段編號(hào)的集合。關(guān)聯(lián)的所有管段編號(hào)的集合。(6.16) 如果存在誤差，則應(yīng)檢查計(jì)算過程中的誤差，可以直接調(diào)整某些項(xiàng)集中流量可如果存在誤差，則應(yīng)檢查計(jì)算過程中的誤差，可以直接調(diào)整某些項(xiàng)集中流量可沿線流量，使流量達(dá)到平衡。沿線流量，使流量達(dá)到平衡。（2）節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算）節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算 基本假設(shè)：即所有流量只能從節(jié)點(diǎn)處流出或流入?；炯僭O(shè)：即所有流量只能從節(jié)點(diǎn)處流出或流入。 供水泵站或水塔的供水流量也應(yīng)從節(jié)點(diǎn)處進(jìn)入系統(tǒng)，但應(yīng)作為負(fù)流量。供水泵站或水塔的供水

26、流量也應(yīng)從節(jié)點(diǎn)處進(jìn)入系統(tǒng)，但應(yīng)作為負(fù)流量。 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量是最高時(shí)用水集中流量、沿線流量（轉(zhuǎn)移后）和供水設(shè)計(jì)流量之和，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量是最高時(shí)用水集中流量、沿線流量（轉(zhuǎn)移后）和供水設(shè)計(jì)流量之和，假定流出節(jié)點(diǎn)為正向，則用下式計(jì)算：假定流出節(jié)點(diǎn)為正向，則用下式計(jì)算： minihqqQNjqqqQjSimisjmjj, 3 , 2 , 1216.2設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì) 6.2.2管段設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算管段設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算 （1）樹狀管網(wǎng)管段流量分配計(jì)算）樹狀管網(wǎng)管段流量分配計(jì)算 樹狀管網(wǎng)的管段設(shè)計(jì)流量可以利用節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)性方程組計(jì)算，管段數(shù)為樹狀管網(wǎng)的管段設(shè)計(jì)流量可以利用節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)

27、性方程組計(jì)算，管段數(shù)為M=N-1，節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)性方程共節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)性方程共N-1個(gè)，可以求解個(gè)，可以求解M個(gè)未知管段設(shè)計(jì)流量。（亦可用個(gè)未知管段設(shè)計(jì)流量。（亦可用5.2節(jié)的節(jié)的逆推法）。逆推法）。(6.15) （2）環(huán)狀管網(wǎng)管段流量分配計(jì)算）環(huán)狀管網(wǎng)管段流量分配計(jì)算 環(huán)狀管網(wǎng)的管段設(shè)計(jì)流量分配比較復(fù)雜，有很大的自由度，關(guān)系到管網(wǎng)設(shè)計(jì)的經(jīng)環(huán)狀管網(wǎng)的管段設(shè)計(jì)流量分配比較復(fù)雜，有很大的自由度，關(guān)系到管網(wǎng)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和供水可靠性。當(dāng)某條管段出現(xiàn)事故時(shí)，其它管段替代它輸送流量的能力也不濟(jì)性和供水可靠性。當(dāng)某條管段出現(xiàn)事故時(shí)，其它管段替代它輸送流量的能力也不同。所以，管段設(shè)計(jì)流量分配要綜合考慮管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性和

28、供水可靠性。同。所以，管段設(shè)計(jì)流量分配要綜合考慮管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性和供水可靠性。 管段設(shè)計(jì)流量分配應(yīng)遵循下列原則：管段設(shè)計(jì)流量分配應(yīng)遵循下列原則： 1）從一個(gè)或多個(gè)水源（指供水泵站或水塔等）出發(fā)，使供水流量沿較短距離輸送）從一個(gè)或多個(gè)水源（指供水泵站或水塔等）出發(fā)，使供水流量沿較短距離輸送到整個(gè)管網(wǎng)的所有節(jié)點(diǎn)上（目的性）；到整個(gè)管網(wǎng)的所有節(jié)點(diǎn)上（目的性）； 2）在兩個(gè)或兩個(gè)以上方向分配設(shè)計(jì)流量時(shí)，要向主要供水方向（如通向密集用水）在兩個(gè)或兩個(gè)以上方向分配設(shè)計(jì)流量時(shí)，要向主要供水方向（如通向密集用水區(qū)或大用戶的管段）分配較多的流量，不能出現(xiàn)逆向流（經(jīng)濟(jì)性）；區(qū)或大用戶的管段）分配較多的流量，不能出現(xiàn)逆向

29、流（經(jīng)濟(jì)性）； 3）應(yīng)確定兩條或兩條以上平行的主要供水方向，應(yīng)在各平行供水方向上分配相）應(yīng)確定兩條或兩條以上平行的主要供水方向，應(yīng)在各平行供水方向上分配相接接近的流量，當(dāng)主要供水方向上管段損壞時(shí)，流量可通過其他管段供給（可靠性）。近的流量，當(dāng)主要供水方向上管段損壞時(shí)，流量可通過其他管段供給（可靠性）。6.2設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì) 6.2.2（續(xù)）（續(xù)）【例例6.3-6.4】某單水源給水系統(tǒng)，其給水管網(wǎng)布置定線后，經(jīng)過簡化，某單水源給水系統(tǒng)，其給水管網(wǎng)布置定線后，經(jīng)過簡化，得如圖得如圖6.3所示管網(wǎng)圖，管網(wǎng)中設(shè)置水塔，各管段長度和配水長度見表所示管網(wǎng)圖，管網(wǎng)中設(shè)置水塔，各管

30、段長度和配水長度見表6.5，最高時(shí)用，最高時(shí)用水流量為水流量為231.50L/s，其中集中用水流量見表，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(shè)，用水量變化曲線及泵站供水曲線設(shè)計(jì)參照?qǐng)D計(jì)參照?qǐng)D6.1。試進(jìn)行設(shè)計(jì)用水量計(jì)算、節(jié)點(diǎn)流量分配和管段流量分配。試進(jìn)行設(shè)計(jì)用水量計(jì)算、節(jié)點(diǎn)流量分配和管段流量分配。 圖圖6.5管段設(shè)計(jì)流量分配結(jié)果管段設(shè)計(jì)流量分配結(jié)果 圖圖6.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算結(jié)果節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算結(jié)果圖圖6.3某城市給水管網(wǎng)圖某城市給水管網(wǎng)圖 6.2設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì) 6.2.3 管段直徑設(shè)計(jì)管段直徑設(shè)計(jì)管徑與設(shè)計(jì)流量的關(guān)系為：管徑與設(shè)計(jì)流量的關(guān)系為

31、： vDAvq42(6.19) 所以，所以，vqD4(6.20) 式中式中D管段直徑，管段直徑，m； q管段設(shè)計(jì)流量，管段設(shè)計(jì)流量，m3/s； A管段過水?dāng)嗝婷娣e，管段過水?dāng)嗝婷娣e，m2； v設(shè)計(jì)流速，設(shè)計(jì)流速，m/s。 管網(wǎng)最大設(shè)計(jì)流速管網(wǎng)最大設(shè)計(jì)流速2.53.0m，最小設(shè)計(jì)流速，最小設(shè)計(jì)流速0.6m。設(shè)計(jì)流速設(shè)計(jì)流速一般采用優(yōu)化方法求一般采用優(yōu)化方法求得，在數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為求一定年限得，在數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為求一定年限T年（稱為投資償還期）內(nèi)管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用（主年（稱為投資償還期）內(nèi)管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用（主要是電費(fèi)）之和為最小的流速，稱為經(jīng)濟(jì)流速，以此確定的管徑稱為經(jīng)濟(jì)管徑。要是電費(fèi)）之和為最小的流速

32、，稱為經(jīng)濟(jì)流速，以此確定的管徑稱為經(jīng)濟(jì)管徑。設(shè)管網(wǎng)一次性投資的總造價(jià)為設(shè)管網(wǎng)一次性投資的總造價(jià)為C，每年的管理費(fèi)用為，每年的管理費(fèi)用為Y，則管網(wǎng)每年的折算費(fèi)用為：，則管網(wǎng)每年的折算費(fèi)用為： YTCW其中每年的運(yùn)行管理費(fèi)用一般分兩項(xiàng)計(jì)算：其中每年的運(yùn)行管理費(fèi)用一般分兩項(xiàng)計(jì)算：221100YCpYYY式中式中Y1管網(wǎng)每年折舊和大修費(fèi)用；管網(wǎng)每年折舊和大修費(fèi)用； Y2管網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用，主要考慮年運(yùn)行總電費(fèi)；管網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用，主要考慮年運(yùn)行總電費(fèi)； p管網(wǎng)年折舊和大修費(fèi)率（）。管網(wǎng)年折舊和大修費(fèi)率（）。6.2設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì) 6.2.3 管段直徑設(shè)計(jì)（續(xù)）管段直徑設(shè)計(jì)（續(xù)）由式

33、由式(6.21a)和式和式 (6.21b)得：得： 式中式中C和和Y2都與管徑和設(shè)計(jì)流速有關(guān)，前者隨著管徑的增加或設(shè)計(jì)流速的減小而增都與管徑和設(shè)計(jì)流速有關(guān)，前者隨著管徑的增加或設(shè)計(jì)流速的減小而增加，后者則隨著管徑的增加或設(shè)計(jì)流速的減小而減小，如圖加，后者則隨著管徑的增加或設(shè)計(jì)流速的減小而減小，如圖6.6和圖和圖6.7所示。所示。設(shè)計(jì)中可采用由各地統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算出的平均經(jīng)濟(jì)流速來確定經(jīng)濟(jì)管徑，見表設(shè)計(jì)中可采用由各地統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算出的平均經(jīng)濟(jì)流速來確定經(jīng)濟(jì)管徑，見表6.8 。2)1001(YCpTW圖圖6.6年折算費(fèi)年折算費(fèi)用和管徑用和管徑的關(guān)系的關(guān)系 圖圖6.7年折算費(fèi)用年折算費(fèi)用和流速的關(guān)和流速的

34、關(guān)系系 6.2設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì) 6.2.3 管段直徑設(shè)計(jì)（續(xù)管段直徑設(shè)計(jì)（續(xù)1）選取經(jīng)濟(jì)流速和確定管徑時(shí)，可以考慮以下原則：選取經(jīng)濟(jì)流速和確定管徑時(shí)，可以考慮以下原則：1）大管徑可取較大的經(jīng)濟(jì)流速，小管徑可取較小的經(jīng)濟(jì)流速（詳見第）大管徑可取較大的經(jīng)濟(jì)流速，小管徑可取較小的經(jīng)濟(jì)流速（詳見第7章）；章）；2）從供水泵站到控制點(diǎn)（即供水壓力要求較難滿足的節(jié)點(diǎn)，可能有多個(gè)）的管線上）從供水泵站到控制點(diǎn)（即供水壓力要求較難滿足的節(jié)點(diǎn)，可能有多個(gè)）的管線上的管段可取較小的經(jīng)濟(jì)流速，輸水管取較小的經(jīng)濟(jì)流速；的管段可取較小的經(jīng)濟(jì)流速，輸水管取較小的經(jīng)濟(jì)流速；3）管線造價(jià)（含管材價(jià)

35、格、施工費(fèi)用等）較高而電價(jià)相對(duì)較低時(shí)取較大的經(jīng)濟(jì)流速，）管線造價(jià)（含管材價(jià)格、施工費(fèi)用等）較高而電價(jià)相對(duì)較低時(shí)取較大的經(jīng)濟(jì)流速，反之取較小的經(jīng)濟(jì)流速；反之取較小的經(jīng)濟(jì)流速；4）重力供水時(shí)，各管段的經(jīng)濟(jì)管徑或經(jīng)濟(jì)流速按充分利用地形高差來確定；）重力供水時(shí)，各管段的經(jīng)濟(jì)管徑或經(jīng)濟(jì)流速按充分利用地形高差來確定；5）根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速計(jì)算出的管徑如果不符合市售標(biāo)準(zhǔn)管徑時(shí)，可以選用相近的標(biāo)準(zhǔn)管）根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速計(jì)算出的管徑如果不符合市售標(biāo)準(zhǔn)管徑時(shí)，可以選用相近的標(biāo)準(zhǔn)管徑，或按表徑，或按表7.8所列界限管徑選取標(biāo)準(zhǔn)管徑；所列界限管徑選取標(biāo)準(zhǔn)管徑；6）在各水源或水塔供水的分界區(qū)域，管段設(shè)計(jì)流量可能特別小，選擇管徑時(shí)要

36、適當(dāng)）在各水源或水塔供水的分界區(qū)域，管段設(shè)計(jì)流量可能特別小，選擇管徑時(shí)要適當(dāng)放大，因?yàn)檫@些管段可能需要輸送較大的轉(zhuǎn)輸流量；放大，因?yàn)檫@些管段可能需要輸送較大的轉(zhuǎn)輸流量；7）重要的輸水管，如從水廠到用水區(qū)域的輸水管，或向遠(yuǎn)離主管網(wǎng)大用戶供水的輸）重要的輸水管，如從水廠到用水區(qū)域的輸水管，或向遠(yuǎn)離主管網(wǎng)大用戶供水的輸水管，在未連成環(huán)狀網(wǎng)且輸水未端沒有保證供水可靠性的貯水設(shè)施時(shí)，應(yīng)采用平水管，在未連成環(huán)狀網(wǎng)且輸水未端沒有保證供水可靠性的貯水設(shè)施時(shí)，應(yīng)采用平行雙條管道，每條管道直徑按設(shè)計(jì)流量的行雙條管道，每條管道直徑按設(shè)計(jì)流量的50%確定。另對(duì)于較長距離的輸水管，確定。另對(duì)于較長距離的輸水管，中間應(yīng)設(shè)

37、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，中間應(yīng)設(shè)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(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)局部隔離，保證達(dá)到規(guī)范要求的保證事故時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)局部隔離，保證達(dá)到規(guī)范要求的70%以上供水量要求。以上供水量要求。給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系o 城市給水管網(wǎng)需保持最小的服務(wù)水頭城市給水管網(wǎng)需保持最小的服務(wù)水頭HcHc為：從為：從地面算起地面算起1 1層為層為10m10m，2 2層層12m12m，2 2層以上每層增加層以上每層增加4m4m。o 至于城市內(nèi)個(gè)別高層建筑物或建筑群，或建筑至于城市內(nèi)個(gè)別高層建筑物或建筑群，或建筑在城市高地上的建筑物等所需的水壓，可

38、單獨(dú)在城市高地上的建筑物等所需的水壓，可單獨(dú)設(shè)置局部加壓裝置，這樣比較經(jīng)濟(jì)。設(shè)置局部加壓裝置，這樣比較經(jīng)濟(jì)。o 泵站、水塔或高地水池是給水系統(tǒng)中保證水壓泵站、水塔或高地水池是給水系統(tǒng)中保證水壓的構(gòu)筑物。因此需了解水泵揚(yáng)程和水塔的構(gòu)筑物。因此需了解水泵揚(yáng)程和水塔( (或高地或高地水池水池) )高度的確定方法，以滿足設(shè)計(jì)的水壓要求。高度的確定方法，以滿足設(shè)計(jì)的水壓要求。水泵揚(yáng)程確定o水泵揚(yáng)程水泵揚(yáng)程HpHp等于靜揚(yáng)程和水頭等于靜揚(yáng)程和水頭 損失之和：損失之和： H Hp pH H0 0+ +h h一級(jí)泵站一級(jí)泵站 H Hp pH H0 0+h+hs s+h+hd d (m) (m)oH H0 0靜

39、揚(yáng)程，靜揚(yáng)程，m m，一級(jí)泵站靜揚(yáng)程是指水泵吸水井最低水位與水廠的，一級(jí)泵站靜揚(yáng)程是指水泵吸水井最低水位與水廠的前端處理構(gòu)筑物前端處理構(gòu)筑物( (一般為混合絮凝池一般為混合絮凝池) )最高水位的高程差。最高水位的高程差。oh hs s由由Q=Qd/T（最高日平均時(shí)供水量（最高日平均時(shí)供水量Qp+水廠自用水量）確定的水廠自用水量）確定的吸水管水頭損失，吸水管水頭損失，m；oh hd d由由Q=Qd/T（最高日平均時(shí)供水量（最高日平均時(shí)供水量Qp+水廠自用水量）確定的水廠自用水量）確定的壓水管和泵站到絮凝池管線水頭損失，壓水管和泵站到絮凝池管線水頭損失，m；水泵揚(yáng)程確定o 二級(jí)泵站二級(jí)泵站 所謂控

40、制點(diǎn)所謂控制點(diǎn)是指管網(wǎng)中控制水壓的點(diǎn)。這一點(diǎn)往是指管網(wǎng)中控制水壓的點(diǎn)。這一點(diǎn)往往位于離二級(jí)泵站最遠(yuǎn)或地形最高的點(diǎn)，只要往位于離二級(jí)泵站最遠(yuǎn)或地形最高的點(diǎn)，只要該點(diǎn)的壓力在最高用水量時(shí)可以達(dá)到最小服務(wù)該點(diǎn)的壓力在最高用水量時(shí)可以達(dá)到最小服務(wù)水頭的要求，整個(gè)管網(wǎng)就不會(huì)存在低水壓區(qū)。水頭的要求，整個(gè)管網(wǎng)就不會(huì)存在低水壓區(qū)。水泵揚(yáng)程確定o 二級(jí)泵站二級(jí)泵站無水塔無水塔 H Hp pZ Zc c+H+Hc c+h+hs s+h+hc c+h+hn n (m) (m) Z Zc c靜揚(yáng)程，管網(wǎng)控制點(diǎn)靜揚(yáng)程，管網(wǎng)控制點(diǎn)C C的地面標(biāo)高和清水池最低水位的的地面標(biāo)高和清水池最低水位的高程差，高程差，m m； H

41、 Hc c控制點(diǎn)所需的最小服務(wù)水頭，控制點(diǎn)所需的最小服務(wù)水頭，m m； h hs s吸水管中的水頭損失，吸水管中的水頭損失，m m； h hc c、h hn n輸水管和管網(wǎng)中的水頭損失，輸水管和管網(wǎng)中的水頭損失，m m； h hs s、h hc c、h hn n都應(yīng)按水泵最高時(shí)供水量都應(yīng)按水泵最高時(shí)供水量Q Qh h計(jì)算。計(jì)算。水泵揚(yáng)程確定o 二級(jí)泵站二級(jí)泵站有水塔有水塔 在工業(yè)企業(yè)和中小城市水廠，有時(shí)建造水塔，這時(shí)二級(jí)泵站在工業(yè)企業(yè)和中小城市水廠，有時(shí)建造水塔，這時(shí)二級(jí)泵站只需供水到水塔，而由水塔高度來保證管網(wǎng)控制點(diǎn)的最小服只需供水到水塔，而由水塔高度來保證管網(wǎng)控制點(diǎn)的最小服務(wù)水頭。務(wù)水頭。

42、水泵揚(yáng)程確定o二級(jí)泵站二級(jí)泵站有水塔有水塔 H Hp p（Z Zc c+H+Hc c+h+hn n+H+H0 0）+h+hc c+h+hs s （Z Zt t+H+Ht t+H+H0 0）+h+hc c+h+hs s (m) (m) （Z Zt t+H+Ht t+H+H0 0）= =（Z Zc c+H+Hc c+h+hn n+H+H0 0）靜揚(yáng)程，清水池最低水位和水塔最高水位靜揚(yáng)程，清水池最低水位和水塔最高水位的高程差，的高程差，m m； Z Zc c管網(wǎng)控制點(diǎn)管網(wǎng)控制點(diǎn)C C的地面標(biāo)高，的地面標(biāo)高，m m； H Hc c控制點(diǎn)所需的最小服務(wù)水頭，控制點(diǎn)所需的最小服務(wù)水頭，m m； h hn

43、n按最高時(shí)供水量按最高時(shí)供水量Q Qh h計(jì)算的從水塔到控制點(diǎn)的管網(wǎng)水頭損失，計(jì)算的從水塔到控制點(diǎn)的管網(wǎng)水頭損失，m m； h hc c按最高時(shí)供水量按最高時(shí)供水量Q Qh h計(jì)算的從水泵到水塔的輸水管水頭損失，計(jì)算的從水泵到水塔的輸水管水頭損失，m m； h hs s吸水管中的水頭損失，吸水管中的水頭損失，m m； Z Zt t設(shè)置水塔處的地面標(biāo)高，設(shè)置水塔處的地面標(biāo)高，m m； H Ht t水塔水柜底高于地面的高度，水塔水柜底高于地面的高度，m m； H H0 0水塔中的水深，水塔中的水深，m m。水泵揚(yáng)程確定o 二級(jí)泵站二級(jí)泵站消防時(shí)消防時(shí)o二級(jí)泵站揚(yáng)程除了滿足最高用水時(shí)的水壓外。還應(yīng)滿

44、足消防二級(jí)泵站揚(yáng)程除了滿足最高用水時(shí)的水壓外。還應(yīng)滿足消防流量時(shí)的水壓要求。在消防時(shí)，管網(wǎng)中額外增加了消防流量，流量時(shí)的水壓要求。在消防時(shí)，管網(wǎng)中額外增加了消防流量，因而增加了管網(wǎng)的水頭損失。因而增加了管網(wǎng)的水頭損失。o控制點(diǎn)應(yīng)選在設(shè)計(jì)時(shí)假設(shè)的著火點(diǎn)，并代入消防時(shí)管網(wǎng)允許控制點(diǎn)應(yīng)選在設(shè)計(jì)時(shí)假設(shè)的著火點(diǎn)，并代入消防時(shí)管網(wǎng)允許的水壓的水壓H Hf f（不低于（不低于10m10m）。）。o消防時(shí)算出的水泵揚(yáng)程如比最高日最高時(shí)算出的為高，則根消防時(shí)算出的水泵揚(yáng)程如比最高日最高時(shí)算出的為高，則根據(jù)兩種揚(yáng)程的差別大小，有時(shí)需在泵站內(nèi)設(shè)置專用消防泵，據(jù)兩種揚(yáng)程的差別大小，有時(shí)需在泵站內(nèi)設(shè)置專用消防泵，或者放

45、大管網(wǎng)中個(gè)別管段直徑以減少水頭損失而不設(shè)專用消或者放大管網(wǎng)中個(gè)別管段直徑以減少水頭損失而不設(shè)專用消防泵。防泵。 水泵揚(yáng)程確定o 二級(jí)泵站二級(jí)泵站消防時(shí)消防時(shí) H Hp pZ Zc c+H+Hf f+h+hn n+h+hc c+h+hs s (m) (m) Z Zc c假設(shè)著火點(diǎn)假設(shè)著火點(diǎn)C C的地面標(biāo)高的地面標(biāo)高m m； H Hf f著火點(diǎn)所需的最小服著火點(diǎn)所需的最小服 務(wù)水頭，不低于務(wù)水頭，不低于10m10m； h hn n按消防流量計(jì)算的管按消防流量計(jì)算的管 網(wǎng)水頭損失，網(wǎng)水頭損失，m m； h hc c按消防流量計(jì)算的輸按消防流量計(jì)算的輸 水管水頭損失，水管水頭損失，m m； h hs

46、s按消防流量計(jì)算的吸水按消防流量計(jì)算的吸水 管中的水頭損失，管中的水頭損失，m m；水塔高度確定 H Hp p（Z Zc c+H+Hc c+h+hn n+H+H0 0）+h+hc c+h+hs s （Z Zt t+H+Ht t+H+H0 0）+h+hc c+h+hs s (m) (m) Z Zt t+H+Ht t+H+H0 0=Z=Zc c+H+Hc c+h+hn n+H+H0 0 則有：則有：H Ht t= H= Hc c+h+hn n（Z Zt tZ Zc c） H Hc c控制點(diǎn)所需的最小服務(wù)水頭，控制點(diǎn)所需的最小服務(wù)水頭，m m； h hn n按最高時(shí)供水量按最高時(shí)供水量Q Qh h計(jì)

47、算的從水塔到控制點(diǎn)的管網(wǎng)水頭損失，計(jì)算的從水塔到控制點(diǎn)的管網(wǎng)水頭損失，m m； Z Zt t設(shè)置水塔處的地面標(biāo)高，設(shè)置水塔處的地面標(biāo)高，m m； Z Zc c管網(wǎng)控制點(diǎn)管網(wǎng)控制點(diǎn)C C的地面標(biāo)高，的地面標(biāo)高，m m；水塔高度確定o建造水塔處的地面標(biāo)高建造水塔處的地面標(biāo)高Z Zt t越高，則水塔高度越高，則水塔高度H Ht t越低，這就是越低，這就是水塔建在高地的原因。水塔建在高地的原因。oH Ht t= H= Hc c+h+hn n（Z Zt tZ Zc c）o離二級(jí)泵站越遠(yuǎn)地形越高的城市，（離二級(jí)泵站越遠(yuǎn)，水塔離二級(jí)泵站越遠(yuǎn)地形越高的城市，（離二級(jí)泵站越遠(yuǎn)，水塔宜靠近管網(wǎng)，從而降低宜靠近管網(wǎng)

48、，從而降低h hn n ，進(jìn)而降低，進(jìn)而降低H Ht t ；地形越高；地形越高Z Zc c 越越大，則大，則H Ht t 越大，為降低越大，為降低H Ht t ，應(yīng)使水塔靠近管網(wǎng)，使，應(yīng)使水塔靠近管網(wǎng)，使Z Zt t 接接近近Z Zc c ，從而降低，從而降低H Ht t ）水塔可能建在管網(wǎng)末端而形成對(duì)置水）水塔可能建在管網(wǎng)末端而形成對(duì)置水塔的管網(wǎng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的給水情況比較持殊，在最高用水塔的管網(wǎng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的給水情況比較持殊，在最高用水量時(shí)，管網(wǎng)用水由泵站和水塔同時(shí)供給，兩者各有自己的給量時(shí)，管網(wǎng)用水由泵站和水塔同時(shí)供給，兩者各有自己的給水區(qū)，在水區(qū)，在給水區(qū)分界線上，水壓最低給水區(qū)分界

49、線上，水壓最低。求對(duì)置水塔管網(wǎng)系統(tǒng)求對(duì)置水塔管網(wǎng)系統(tǒng)中的水塔高度時(shí)，中的水塔高度時(shí)， h hn n是指水塔到分界線處的水頭損失是指水塔到分界線處的水頭損失H Hc c和和Z Z c c分別指水壓最低點(diǎn)的服務(wù)水頭和地形標(biāo)高。分別指水壓最低點(diǎn)的服務(wù)水頭和地形標(biāo)高。這里，水這里，水頭損失和水壓最低點(diǎn)的確定必須通過管網(wǎng)計(jì)算。頭損失和水壓最低點(diǎn)的確定必須通過管網(wǎng)計(jì)算。樹狀管網(wǎng)計(jì)算樹狀管網(wǎng)計(jì)算計(jì)算步驟：計(jì)算步驟： 確定各管段的流量；確定各管段的流量； 根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速選取標(biāo)準(zhǔn)管徑；根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速選取標(biāo)準(zhǔn)管徑； 計(jì)算各管段的水頭損失；計(jì)算各管段的水頭損失； 確定控制點(diǎn)；確定控制點(diǎn)； 計(jì)算控制線路的總水頭損失，確定

50、水泵揚(yáng)計(jì)算控制線路的總水頭損失，確定水泵揚(yáng)程或水塔高度；程或水塔高度； 確定各支管可利用的剩余水頭；確定各支管可利用的剩余水頭；計(jì)算各支管的平均水力坡度，選定管徑。計(jì)算各支管的平均水力坡度，選定管徑。 某城市供水區(qū)用水人口某城市供水區(qū)用水人口5 5萬人，最高日用水量定額為萬人，最高日用水量定額為150150/(/(人人) )，要求最小服務(wù)水頭為，要求最小服務(wù)水頭為1616。節(jié)點(diǎn)接某。節(jié)點(diǎn)接某工廠，工業(yè)用水量為工廠，工業(yè)用水量為4004003 3/ /，兩班制，均勻使用。城市，兩班制，均勻使用。城市地形平坦，地面標(biāo)高為地形平坦，地面標(biāo)高為5.OO5.OO。水泵水泵水塔水塔012348567250

51、450300600230190205650150樹狀管網(wǎng)計(jì)算樹狀管網(wǎng)計(jì)算1 1總用水量總用水量設(shè)計(jì)最高日生活用水量：設(shè)計(jì)最高日生活用水量： 50000500000.150.157500m7500m3 3/d/d86.81L/s86.81L/s工業(yè)用水量：工業(yè)用水量： 400400161625m25m3 3/h/h6.94L/s6.94L/s總水量為：總水量為： QQ86.8186.816.946.9493.75L/s93.75L/s2 2管線總長度：管線總長度：LL2425m2425m，其中水塔到節(jié)點(diǎn)，其中水塔到節(jié)點(diǎn)0 0的管段兩側(cè)的管段兩側(cè)無用戶不計(jì)入。無用戶不計(jì)入。3 3比流量：比流量：

52、(93.75(93.756.94)6.94)242524250.0358L/s0.0358L/s樹狀管網(wǎng)計(jì)算樹狀管網(wǎng)計(jì)算4沿線流量沿線流量：管段管段管段長度（管段長度（m）沿線流量（沿線流量（L/s）01122314484556673001502504506502301902053000.035810.741500.03585.372500.03588.954500.035816.116500.035823.272300.03588.231900.03586.802050.03587.34合計(jì)合計(jì)242586.81樹狀管網(wǎng)計(jì)算樹狀管網(wǎng)計(jì)算5節(jié)點(diǎn)流量：節(jié)點(diǎn)流量：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量（節(jié)點(diǎn)流量（L/s

53、）0123456780.510.745.370.5(10.74+5.37+16.11)16.110.5(5.37+8.95) 54.480.5(16.11+23.27+8.23)23.800.5(8.23+6.80)7.520.5(6.80+7.34)7.070.57.343.670.523.2711.63合計(jì)合計(jì)86.81樹狀管網(wǎng)計(jì)算樹狀管網(wǎng)計(jì)算93.7588.3860.6311.634.4811.643.6710.7418.26水泵水泵水塔水塔0123485672504503006002301902056501503.6711.634.487.1623.80+6.947

54、.077.5216.115.376干管水力計(jì)算：干管水力計(jì)算：管段管段流量流量（L/s）流速流速（m/s）管徑（管徑（mm）水頭損失（水頭損失（m）水塔水塔001144893.7588.3860.6311.630.750.700.860.664004003001001.270.561.753.95h7.53 選定節(jié)點(diǎn)選定節(jié)點(diǎn)8為控制點(diǎn)，按經(jīng)濟(jì)流速確定管徑。為控制點(diǎn)，按經(jīng)濟(jì)流速確定管徑。樹狀管網(wǎng)計(jì)算樹狀管網(wǎng)計(jì)算7支管水力計(jì)算支管水力計(jì)算：管段管段起端水壓起端水壓（m）終端水壓終端水壓（m）允許水頭損失允許水頭損失（m）管長管長（m）平均水力平均水力坡度坡度134726.7024.9521.002

55、1.005.703.954006250.014250.00632管段管段流量流量(L/s)管徑管徑(mm) 水力坡度水力坡度水頭損失水頭損失(m)122345566711.644.4818.2610.743.67150(100)100200(150)1501000.006170.008290.003370.006310.005811.85(16.8)2.070.64(3.46)1.451.19樹狀管網(wǎng)計(jì)算樹狀管網(wǎng)計(jì)算8確定水塔高度和水泵揚(yáng)程確定水塔高度和水泵揚(yáng)程)(53.2300.553.700.500.16)(mZZhHHotot水泵揚(yáng)程需要根據(jù)水塔的水深、吸水井最低水位標(biāo)高、水泵吸水管路和

56、水泵揚(yáng)程需要根據(jù)水塔的水深、吸水井最低水位標(biāo)高、水泵吸水管路和壓水管水頭損失計(jì)算確定。壓水管水頭損失計(jì)算確定。水塔水柜底高于地面的高度水塔水柜底高于地面的高度水泵揚(yáng)程水泵揚(yáng)程)(83.2900.370.4-00.353.2300.5mHt3.00為水塔水深，為水塔水深，4.70為泵站吸水井最低水位標(biāo)高，為泵站吸水井最低水位標(biāo)高，3.00為泵站內(nèi)和水為泵站內(nèi)和水塔的管線總水頭損失。塔的管線總水頭損失。6.3泵站揚(yáng)程與水塔高度設(shè)計(jì)泵站揚(yáng)程與水塔高度設(shè)計(jì) 目的：確定泵站設(shè)計(jì)和水塔設(shè)計(jì)的依據(jù)。目的：確定泵站設(shè)計(jì)和水塔設(shè)計(jì)的依據(jù)。6.3.1設(shè)計(jì)工況水力分析設(shè)計(jì)工況水力分析給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)工況即最高日最高日

57、用水工況，對(duì)此工況進(jìn)行水力分析所得到的管給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)工況即最高日最高日用水工況，對(duì)此工況進(jìn)行水力分析所得到的管段流量和節(jié)點(diǎn)水頭等一般都是最大值，由此確定的泵站揚(yáng)程和水塔高度通常是最安段流量和節(jié)點(diǎn)水頭等一般都是最大值，由此確定的泵站揚(yáng)程和水塔高度通常是最安全的。全的。 但是，在泵站揚(yáng)程和水塔高度未確定前，對(duì)設(shè)計(jì)工況的水力分析條件尚不滿但是，在泵站揚(yáng)程和水塔高度未確定前，對(duì)設(shè)計(jì)工況的水力分析條件尚不滿足，需要進(jìn)行預(yù)處理。足，需要進(jìn)行預(yù)處理。（1）泵站所在管段的暫時(shí)刪除）泵站所在管段的暫時(shí)刪除 在泵站未設(shè)計(jì)之前，泵站的水力特性是未知的，其所在管段水力特性也是未知在泵站未設(shè)計(jì)之前，泵站的水力特性是未

58、知的，其所在管段水力特性也是未知的。為了進(jìn)行水力分析，應(yīng)暫時(shí)將該管段從管網(wǎng)中刪除，與之相關(guān)的管段能量方程的。為了進(jìn)行水力分析，應(yīng)暫時(shí)將該管段從管網(wǎng)中刪除，與之相關(guān)的管段能量方程也暫時(shí)不考慮。以圖也暫時(shí)不考慮。以圖6.8所示管網(wǎng)為例，節(jié)點(diǎn)（所示管網(wǎng)為例，節(jié)點(diǎn)（7）為清水池，管段）為清水池，管段1上設(shè)有泵站，上設(shè)有泵站，可將管段可將管段1從管網(wǎng)中暫時(shí)刪除，其流量合并到節(jié)點(diǎn)（從管網(wǎng)中暫時(shí)刪除，其流量合并到節(jié)點(diǎn)（7）和（）和（1），如圖），如圖6.9所示。所示。圖圖6.8某給水管網(wǎng)模型某給水管網(wǎng)模型圖圖6.9 給水管網(wǎng)中管段的暫時(shí)刪除給水管網(wǎng)中管段的暫時(shí)刪除 6.3泵站揚(yáng)程與水塔高度設(shè)計(jì)泵站揚(yáng)程與水塔

59、高度設(shè)計(jì) 6.3.1設(shè)計(jì)工況水力分析（續(xù)）設(shè)計(jì)工況水力分析（續(xù)）（2）假設(shè)控制點(diǎn)）假設(shè)控制點(diǎn) 按照管網(wǎng)水力分析的前提條件，管網(wǎng)中必須至少有一個(gè)定壓節(jié)點(diǎn)，才能使恒定流按照管網(wǎng)水力分析的前提條件，管網(wǎng)中必須至少有一個(gè)定壓節(jié)點(diǎn)，才能使恒定流方程組可解。必須引入管網(wǎng)供水壓力條件。方程組可解。必須引入管網(wǎng)供水壓力條件。 在管網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)水頭均為未知的情況下，恒定流基本方程組無確定解主要指的在管網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)水頭均為未知的情況下，恒定流基本方程組無確定解主要指的是節(jié)點(diǎn)水頭無確定解，管段流量仍然是有解的，因而管段的壓降也是確定的，節(jié)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)水頭無確定解，管段流量仍然是有解的，因而管段的壓降也是確定的，節(jié)點(diǎn)水頭

60、的相對(duì)值是確定的。水頭的相對(duì)值是確定的。引入兩個(gè)概念：引入兩個(gè)概念： 節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭即節(jié)點(diǎn)地面高程加上節(jié)點(diǎn)所連接用戶的最低供水壓力。對(duì)于城即節(jié)點(diǎn)地面高程加上節(jié)點(diǎn)所連接用戶的最低供水壓力。對(duì)于城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了最低供水壓力指標(biāo)，即一層樓用戶為鎮(zhèn)給水管網(wǎng)，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了最低供水壓力指標(biāo)，即一層樓用戶為10米，二層樓用米，二層樓用戶為戶為12米，以后每增加一層，用水壓力增加米，以后每增加一層，用水壓力增加4米，如表米，如表6.9所列。對(duì)于工業(yè)給水管網(wǎng)所列。對(duì)于工業(yè)給水管網(wǎng)或其它給水管網(wǎng)，可參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定最低供水壓力?；蚱渌o水管網(wǎng)，可參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定最低供水壓力。 控制點(diǎn)控制點(diǎn)