《給水排水管網系統(tǒng)》PPT課件

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1、任 課 教 師 ： 梁 建 軍重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院2007年 3月 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 2 0 緒 論p0.1 給水系統(tǒng)組成及任務 p0.2 管網系統(tǒng)在給水系統(tǒng)的地位p0.3 管網系統(tǒng)主要內容p0.4 本課程的目的 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 3 0.1 給 水 系 統(tǒng) 組 成 及 任 務 系 統(tǒng) 組 成 主 要 設 施取 水 取 水 泵 房 、 取 水 頭 部 等凈 水 水 廠輸 水 輸 水 管 道配 水 管 網 系 統(tǒng)任 務 ： 向 用 戶 （ 公 共 、 個 人 ） 供 應 充 足 的 水 量 和 安 全 的 水 質 ， 包 括 居 民 家 庭 生 活 和 衛(wèi)

2、生 用 水 、 工 礦 企 業(yè) 生 產 和 生 活 用 水 、 公 用 （ 機 關 、 學 校 等 ） 建 筑 用 水 、 部 分 市 政用 水 、 消 防 用 水 。 同 時 要 滿 足 水 量 、 水 質 、 水 壓 的 要 求 。 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 4 取 水 輸 水從 江 河 湖 泊 取 水 配 水 到 用 戶凈 水處 理 原 水 達 到使 用 標 準 要 求0.2 管 網 在 給 水 系 統(tǒng) 中 的 地 位 配 水渾 水 輸 水 清 水 輸 水地 位 ：1.聯(lián) 系 工 程 與 對 象 之 間 的 通 道 和 紐 帶2.投 資 大 ： 管 網 投 資 一 般 占 系 統(tǒng)

3、總 投 資 的 70因 此 ， 管 網 的 優(yōu) 化 設 計 和 建 設 歷 來 受 到 建 設 、 管 理 和 運 營 部 門 的 高 度 重 視 。 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 5 0.3 管 網 系 統(tǒng) 主 要 內 容工 程規(guī) 劃 水 力 學基 礎 管 網模 型 水 力分 析工 程設 計系 統(tǒng)概 論 優(yōu) 化設 計 運 行 調 度和 水 質 控 制 管 道 材 料和 附 件 管 理和 維 護功 能 與 組 成系 統(tǒng) 工 作 原 理系 統(tǒng) 類 型 與 體 制 原 則 與 工 作 程 序技 術 經 濟 分 析用 水 量 預 測規(guī) 劃 布 置 水 流 特 征管 渠 水 損 計 算水 力 等 效

4、 簡 化泵 及 泵 站 水 力 特 性 模 型 化模 型 拓 撲 特 性模 型 水 力 特 性模 型 矩 陣 表 示 水 力 分 析 基 礎樹 狀 網 水 力 分 析環(huán) 方 程 水 力 分 析節(jié) 點 方 程 水 力 分 析 設 計 用 水 量 及 調 節(jié) 計 算流 量 分 配 與 管 徑 設 計泵 站 揚 程 與 水 塔 高 度 設 計管 網 設 計 校 核 優(yōu) 化 設 計 數(shù) 學 模 型環(huán) 狀 網 管 段 流 量 分 配定 流 量 管 網 優(yōu) 化輸 水 管 優(yōu) 化 調 度 任 務 及 系 統(tǒng) 組 成SCADA系 統(tǒng)優(yōu) 化 調 度 數(shù) 學 方 法水 質 控 制 及 評 價 管 道 材 料管 網

5、 附 件附 屬 構 筑 物 檔 案 管 理監(jiān) 測 與 檢 漏防 腐 與 修 復 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 6 0.4 本 課 程 目 的掌握給水管網的基礎理論和設計應用，具備獨立進行管網規(guī)劃和設計的能力。同時使同學們了解本領域的最新技術及發(fā)展方法、新技術的需求和研究方向。 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 7 第 1章 給 水 管 網 系 統(tǒng) 概 論q 1.1 給 水 系 統(tǒng) 的 組 成 及 功 能q 1.2 給 水 系 統(tǒng) 工 作 原 理q 1.3 給 水 管 網 系 統(tǒng) 的 功 能 及 組 成q 1.4 給 水 管 網 類 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 8 1.1 給 水 系 統(tǒng)

6、 組 成 及 功 能p給 水 系 統(tǒng) :定 義 ： 為 人 們 的 生 活 、 生 產 及 消 防 提 供 用 水 的 系 統(tǒng) 的 總 稱 。功 能 ： 為 不 同 類 別 的 用 戶 提 供 滿 足 水 質 、 水 量 及 水 壓 需 要 的 用 水 。組 成 ：p給 水 用 途 分 類 ：生 活 用 水 ： 各 類 生 活 活 動 中 直 接 使 用 的 水 。 包 括 居 民 生 活 用 水 、 公 共 設 施 用水 、 工 業(yè) 企 業(yè) 生 活 用 水工 業(yè) 生 產 用 水 ： 工 業(yè) 生 產 過 程 中 滿 足 生 產 工 藝 和 產 品 質 量 要 求 的 用 水 。 可 分為 產

7、品 用 水 、 工 藝 用 水 、 輔 助 用 水 。 市 政 和 消 防 用 水 :城 鎮(zhèn) 或 工 業(yè) 企 業(yè) 內 道 路 澆 灑 、 綠 化 、 公 共 清 潔 和 消 防 用 水 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 9 1.2 給 水 系 統(tǒng) 工 作 原 理p給 水 系 統(tǒng) 各 部 分 之 間 流 量 關 系基 本 概 念 系 統(tǒng) 自 用 水 （ R1） 、 漏 失 水 量 （ R2） 、 調 節(jié) 水 量u一 城 市 Qd 2.0萬 噸 /日 ， 試 確 定 取 、 凈 、 輸 、 配 各 設 施 流 量 大 小 如 何 確 定 ？1取 水 2凈 水 3渾 水 輸 水 管 4清 水 輸 水

8、管 5管 網 清 水 池 、 水 塔p給 水 系 統(tǒng) 水 質 關 系水 質 標 準 原 水 、 給 水水 質 變 化 ： 給 水 處 理 、 用 戶 用 水p給 水 系 統(tǒng) 的 水 壓 關 系 壓 力 水 頭 ： 位 能 與 壓 能 之 和壓 力 方 式 ： 全 重 力 、 一 級 加 壓 、 二 級 加 壓 、 多 級 加 壓 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 10 1.3 給 水 管 網 系 統(tǒng) 的 功 能 及 組 成o 功 能 水 量 輸 送 水 量 調 節(jié) 水 壓 調 節(jié)o 特 點 分 散 性 、 連 通 性 、 傳 輸 性 、 擴 展 性 、 隱 蔽 性o 系 統(tǒng) 構 成 參 見 教

9、材 輸 水 管 渠 配 水 管 網 水 壓 調 節(jié) 設 施 （ 泵 站 、 減 壓 閥 ） 水 量 調 節(jié) 設 施 （ 清 水 池 、 水 塔 、 高 位 水 池 ） 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 11 1.4 給 水 管 網 系 統(tǒng) 類 型o 按 水 源 數(shù) 目 分 類 單 水 源 、 多 水 源o 按 構 成 方 式 分 類 統(tǒng) 一 給 水 管 網 、 分 區(qū) 給 水 管 網 （ 串 聯(lián) 、 并 聯(lián) ）o 按 輸 水 方 式 分 類 重 力 輸 水 、 壓 力 輸 水 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 12 第 2章 給 水 管 網 工 程 規(guī) 劃o 2.1 規(guī) 劃 內 容 與 層 次o

10、2.2 規(guī) 劃 原 則 及 工 作 程 序o 2.3 技 術 經 濟 分 析 方 法o 2.4 用 水 量 預 測 計 算o 2.5 規(guī) 劃 布 置 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 13 2.1 規(guī) 劃 內 容 與 層 次p 規(guī) 劃 內 容 確 定 服 務 范 圍 與 建 設 規(guī)模 確 定 水 資 源 綜 合 利 用 與保 護 措 施 確 定 主 要 構 筑 物 位 置 確 定 工 藝 流 程 及 水 質 保證 措 施 管 網 規(guī) 劃 和 干 管 布 置 與 定 線 其 它 p 規(guī) 劃 層 次 總 體 規(guī) 劃 以 城 市 總 體 規(guī) 劃 為 依 據(jù) ， 從 本 工 程 系統(tǒng) 提 出 對 城 市

11、 發(fā) 展 目 標 和 總 體 布 局 的 調 整 意 見 和建 議 ， 制 定 本 系 統(tǒng) 主 要 的 技 術 政 策 、 規(guī) 定 和 實 施措 施 分 區(qū) 規(guī) 劃 提 出 調 整 意 見 和 建 議 基 礎 上 ， 布 置 本系 統(tǒng) 在 本 分 區(qū) 內 的 主 體 設 施 和 工 程 管 網 ， 制 定 針對 本 分 區(qū) 的 技 術 規(guī) 定 和 實 施 措 施 詳 細 規(guī) 劃 提 出 調 整 意 見 和 建 議 基 礎 上 ， 具 體 布置 本 詳 規(guī) 范 圍 所 有 的 室 外 工 程 設 施 和 工 程 管 線 ，提 出 相 應 的 工 程 建 設 技 術 要 求 和 實 施 措 施 重

12、 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 14 2.2 規(guī) 劃 原 則 及 工 作 程 序o 規(guī) 劃 原 則 貫 徹 國 家 和 地 方 相 關 政 策 與 法 規(guī) 城 鎮(zhèn) 或 工 業(yè) 企 業(yè) 規(guī) 劃 要 兼 顧 給 排水 工 程 給 排 水 規(guī) 劃 要 服 從 城 鎮(zhèn) 發(fā) 展 規(guī) 劃 合 理 確 定 近 遠 期 規(guī) 劃 與 建 設 范 圍 合 理 利 用 水 資 源 及 保 護 環(huán) 境 規(guī) 劃 方 案 盡 可 能 經 濟 和 高 效 p 工 作 程 序 明 確 任 務 ， 確 定 規(guī) 劃 編 制 依 據(jù) 收 集 資 料 ， 現(xiàn) 場 踏 勘 合 理 確 定 用 水 定 額 制 定 規(guī) 劃 方 案 提 出

13、分 期 實 施 步 驟 和 措 施 編 制 規(guī) 劃 文 件 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 15 2.3 技 術 經 濟 分 析 方 法o 技 術 經 濟 分 析 目 的 和 方 法 目 的 ： 找 到 技 術 和 經 濟 最 佳 結 合 點 方 法 ： 數(shù) 學 模 型 法 和 方 案 比 較 法p 靜 態(tài) 年 計 算 費 用 法 優(yōu) 點 ： 計 算 簡 便 缺 點 ： 未 反 映 資 金 的 時 間 價 值 ， 不 符 合 經 濟 規(guī) 律 計 算 公 式p 動 態(tài) 年 費 用 計 算 法 針 對 不 同 時 間 經 濟 因 素 的 變 化 ， 對 項 目 一 定 時 期 發(fā) 生 的 投 資

14、、 運 行 成 本 折 算成 當 前 現(xiàn) 值 進 行 比 較 的 方 法YCW T1 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 16 2.3 技 術 經 濟 分 析 方 法 優(yōu) 點 ： 能 反 映 項 目 經 濟 效 益 的 真 實 性 缺 點 ： 計 算 比 較 復 雜 計 算 公 式 ： 預 備 公 式 ： 推 導 公 式 ： 現(xiàn) 值 為 P， 利 率 為 i ， n年 內 平 均 分 攤 資 金 現(xiàn) 金 A 第 一 年 第 二 年 第 三 年 則 為 保 證 現(xiàn) 值 P回 收 ： PiF n%)1( FiP n %)1( %)1(1 iAA 22 %)1( iAA nn iAA %)1( ).(

15、21 nAAAP Pi iiA n n1%)1( %)1%( 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 17 2.4 用 水 量 預 測 計 算o 組 成 規(guī) 劃 期 內 由 城 市 給 水 工 程 統(tǒng) 一 供 給 的 居 民 生 活 用 水 、 工 業(yè) 用 水 、 公 共 設 施用 水 及 其 它 用 水 規(guī) 劃 期 內 由 城 市 給 水 工 程 統(tǒng) 一 供 給 外 的 所 有 用 水 量 總 和 。p 用 水 量 及 其 變 化 用 水 量 組 成 ： 綜 合 生 活 用 水 量 、 工 業(yè) 企 業(yè) 生 產 用 水 量 和 工 作 人 員 生 活 用 水量 、 消 防 用 水 量 、 市 政 用

16、水 量 、 未 預 見 水 量 及 管 網 漏 失 水 量 用 水 量 表 示 平 均 日 用 水 量 、 最 高 日 用 水 量 、 最 高 日 平 均 時 用 水 量 、 最 高 日 最 大 時 用 水 量 用 水 量 變 化 系 數(shù) 及 變 化 曲 線 日 變 化 系 數(shù) Kd 時 變 化 系 數(shù) Kh 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 18 2.4 用 水 量 預 測 計 算o 預 測 方 法 分 類 估 算 法 單 位 面 積 法 人 均 綜 合 指 標 法 年 遞 增 率 法 線 性 回 歸 法 生 長 曲 線 法p 用 水 量 變 化 系 數(shù) 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 19

17、2.5 規(guī) 劃 布 置o 布 置 原 則 與 形 式 布 置 原 則 參 見 教 材 布 置 形 式 樹 狀 、 環(huán) 狀p 輸 水 管 渠 定 線p 給 水 管 網 定 線 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 20 給 水 管 網 定 線o 城 市 管 網 內 容 ： 在 地 形 平 面 圖 上 確 定 管 線 的 走 向 和 位 置 。 一 般 僅 限 于 干 管 及 聯(lián) 絡 管 ，不 包 括 分 配 管 和 進 戶 管 。 影 響 因 素 ： 城 市 平 面 布 置 、 供 水 區(qū) 地 形 、 水 源 和 調 節(jié) 水 池 位 置 、 街 區(qū) 和 用戶 分 布 、 河 流 鐵 路 橋 梁 等 位

18、 置 布 置 要 點 :(1)干 管 延 伸 方 向 ;(2)干 管 間 距 500-800m（ 3） 連 接 管 作 用 、間 距 800-1000； （ 4） 定 線 ， 避 免 高 級 路 面 ， 注 意 管 線 綜 合 （ 5） 保 證均 勻 的 分 布 于 街 區(qū) ； （ 6） 附 屬 設 備 消 火 栓 及 管 徑 重 要 建 筑 兩 條 進 水 管 。 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 21 給 水 管 網 定 線o 工 業(yè) 企 業(yè) 管 網 特 點 ： 用 水 集 中 、 水 質 差 別 大 、 用 水 變 化 系 數(shù) 小 布 置 要 點 （ 1） 生 產 、 生 活 用 水 合

19、并 與 分 建 問 題 ； （ 2） 不 同 車 間 或 工 藝生 產 用 水 合 并 與 分 建 問 題 ； （ 3） 消 防 管 網 通 常 合 建 （ 與 生 產 或 生 活 ）（ 4） 管 網 形 式 選 擇 （ 環(huán) 狀 、 枝 狀 與 雙 管 ） 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 22 第 3章 給 水 管 網 的 水 力 學 基 礎o 3.1 水 流 特 征o 3.2 水 頭 損 失 計 算o 3.3 管 道 的 水 力 等 效 簡 化o 3.4 泵 與 泵 站 水 力 特 性 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 23 3.1 水 流 特 征o 流 態(tài) 特 征 層 流 、 紊 流 、 過

20、 渡 流 判 別 Re 2000 4000 給 水 管 道 Re 一 般 在 33000-2800000之 間 紊 流 阻 力 特 征 區(qū) ： 阻 力 平 方 區(qū) （ 1.75次 方 ） 、 過 渡 區(qū) （ 1.75 2次 方 之間 ） 、 光 滑 區(qū) （ 1.75次 方 ） 流 速 與 阻 力 特 征 區(qū) 關 系 ： 0.6-1.5m/s為 阻 力 平 方 區(qū) 與 過 渡 區(qū) 之 間 界 限 ，0.1m/s以 下 為 過 渡 區(qū) 與 光 滑 區(qū) 的 流 速 界 限 。 給 排 水 管 道 通 常 流 速 為 0.5-2.5m/s之 間 ， 大 家 可 以 自 己 判 別 一 下 。p 恒 定

21、 流 與 非 恒 定 流p 均 勻 流 與 非 均 勻 流 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 24 3.2 水 頭 損 失 計 算o 沿 程 水 頭 損 失 計 算 謝 才 公 式 達 西 公 式 （ 僅 用 于 圓 管 滿 流 ） 舍 維 列 夫 公 式 （ 舊 鑄 鐵 管 和 舊 鋼 管 滿 流 ） 海 曾 威 廉 公 式 公 式 （ 較 光 滑 的 圓 管 滿 流 ） 柯 爾 勃 洛 克 懷 特 公 式 （ 各 種 紊 流 ， 適 用 性 和 精 度 較 高 ） 巴 普 羅 夫 斯 基 公 式 （ 明 渠 和 非 滿 流 排 水 管 道 ） 曼 寧 公 式 （ 巴 普 羅 夫 斯 基 特

22、例 ， 明 渠 或 較 粗 糙 管 道 ）o 沿 程 水 頭 損 失 計 算 公 式 的 比 較 與 選 用lRCvhf 22 gvDlhf 22 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 25 3.2 水 頭 損 失 計 算o 局 部 水 頭 損 失 計 算o 水 頭 損 失 公 式 的 指 數(shù) 形 式 沿 程 局 部 水 頭 損 失 之 和 gvhm 22 lDkqh mnf lqh nf nff qsh nmm qsh nmfmfg qsshhh )( 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 26 3.3 管 道 的 水 力 等 效 簡 化o 引 言 :水 力 等 效 原 則o 串 聯(lián) 或 并 聯(lián) 管 道

23、 的 簡 化o 沿 線 均 勻 出 流 的 簡 化o 局 部 水 頭 損 失 計 算 的 簡 化 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 27 串 聯(lián) 或 并 聯(lián) 管 道 的 簡 化o 串 聯(lián) 管 道 簡 化o 并 聯(lián) 管 道 簡 化 ni mi inmn d lkqd lkq 1 mni miidld 111 mNnNmnmnmn d lkqd lkqd lkqd lkq 2211 mnNi nmidd )( 1 imn dNd )( 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 28 沿 途 均 勻 出 流 簡 化o 目 的 ： 便 于 計 算 管 徑 和 水 頭 損 失o 原 理 ： 水 力 等 效o 折 算

24、 系 數(shù) 任 意 斷 面 流 量 沿 程 水 頭 損 失 折 算 后 水 力 等 效 簡 化 令 ltx ql xlqq lqdn qqqkdxd ql xlqkh lm ntnltl m ltf )1( )()( 110 ldaqqklqdn qqqkh m nltlm ntnltf )()1( )( 11 lt qqn ， 2 312a 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 29 局 部 水 頭 損 失 的 簡 化o 原 理 ： 水 力 等 效 簡 化 dd lRCvgDvlgv 2222 22 28 CgDDld 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 30 第 4章 給 水 管 網 模 型o 4.1

25、 管 網 的 模 型 化o 4.2 沿 線 流 量 和 節(jié) 點 流 量o 4.3 管 段 計 算 流 量o 4.4 管 徑 計 算o 4.5 管 網 計 算 基 礎 方 程 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 31 管 網 簡 化o 管 網 模 型 化 概 念 ： 簡 化 與 抽 象 ， 便 于 用 圖 形 和 數(shù) 據(jù) 分 析 表 達o 管 網 簡 化 簡 化 原 則 ： 宏 觀 等 效 原 則 小 誤 差 原 則 管 網 簡 化 方 法 ： （ 1） 刪 除 次 要 管 線 （ 2） 管 線 交 叉 點 較 近 時 可 合 并 （ 3）全 開 閥 門 去 除 ， 全 閉 閥 門 處 切 斷 （

26、4） 管 線 包 含 不 同 的 管 材 和 規(guī) 格 ， 應 水力 等 效 為 單 一 管 材 和 規(guī) 格 （ 5） 并 聯(lián) 的 管 線 可 以 間 化 為 單 管 線 （ 6） 大 系統(tǒng) 拆 分 為 小 系 統(tǒng) ， 分 別 計 算 附 屬 設 施 簡 化 方 法 ： （ 1） 刪 除 不 影 響 全 局 的 附 屬 設 施 （ 2） 同 一 處 的 多 個 相 同 設 施 合 并 。 管 網 簡 化管 網 模 型 化給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 32 管 網 的 抽 象p 目 的 ： 表 達 為 僅 由 管 段 和 節(jié) 點 組 成 的 管 網 模 型p 管 段 ：

27、（ 1） 特 征 ： 輸 送 水 量 而 不 改 變 水 量 ， 可 以 改 變 水 的 能 量 。 （ 2） 屬 性 ： 長 度 、 直 徑 、 粗 糙 系 數(shù) （ 構 造 屬 性 ） ； 管 段 方 向 、 起點 、 終 點 （ 拓 撲 屬 性 ） ； 流 量 、 流 速 、 揚 程 、 摩 阻 、 壓 降 （ 水 力 屬 性 ）p 節(jié) 點 ： （ 1） 特 征 ： 管 線 交 叉 點 、 端 點 或 大 流 量 出 入 點 ； 傳 遞 能 量 ， 不 能改 變 水 的 能 量 ， 有 流 量 的 輸 入 與 輸 出 。 （ 2） 屬 性 ： 高 程 、 位 置 （ 構 造 屬 性 ） ；

28、 與 節(jié) 點 相 關 的 管 段 及 其 方向 、 節(jié) 點 的 度 （ 拓 撲 屬 性 ） ； 流 量 、 水 頭 、 自 由 水 頭 （ 水 力 屬 性 ）管 網 抽 象管 網 模 型 化給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 33 管 網 模 型 標 識p 目 的 ： 便 于 分 析 與 計 算p 內 容 ： 節(jié) 點 與 管 段 的 命 名 或 編 號 ， 管 段 方 向 與 節(jié) 點 流 量 設 定 。p 節(jié) 點 和 管 段 編 號p 管 段 方 向 設 定p 節(jié) 點 流 量 正 負 設 定 管 網 模 型 標識管 網 模 型 化給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城

29、環(huán) 學 院 34 4.2 沿 線 流 量 和 節(jié) 點 流 量o 管 網 計 算 步 驟o 基 環(huán) 、 虛 環(huán) 概 念o 沿 線 流 量o 節(jié) 點 流 量o 例 題 主 要 內 容沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 35 管 網 計 算 步 驟o 計 算 沿 線 流 量 和 節(jié) 點 流 量o 計 算 管 段 流 量o 確 定 管 段 的 管 徑 和 水 頭 損 失o 進 行 管 網 水 力 計 算 或 技 術 經 濟 計 算o 確 定 水 塔 高 度 和 水 泵 揚 程 管 網 計 算 步驟沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大

30、 學 城 環(huán) 學 院 36 基 環(huán) 、 虛 環(huán) 概 念o 例 圖o 基 環(huán) 簡 化 后 管 網 不 含 其 它 環(huán) 的 環(huán) ， 幾 個 基 環(huán) 可 以 合 成 大 環(huán)o 虛 環(huán) 多 水 源 管 網 ， 為 計 算 方 便 ， 將 兩 個 或 多 個 水 壓 一 定 的 水 源 節(jié) 點 （ 如 泵 站 、 水 塔 等 ） 用 虛 線 和 虛 節(jié) 點 連 接 而 成 的 環(huán) 。 實 際 上并 不 存 在 。 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 37 沿 線 流 量o 沿 線 流 量 概 念 供 給 該 管 段 兩 側 用 戶 所 需

31、 流 量o 比 流 量 采 用 目 的 （ 繪 例 圖 ） ： 沿 線 用 戶 較 多 ， 用 水 量 經 常 變 化 ， 按 實 際 計 算 十 分 復 雜 也沒 有 必 要 ， 因 此 假 定 用 水 量 均 勻 分 布 于 干 管 ， 引 入 比 流 量 概 念 。 比 流 量 概 念 ： 干 管 單 位 長 度 的 流 量 比 流 量 計 算 ：o 沿 線 流 量 計 算 o 按 面 積 計 算 比 流 量 沿 線 流 量沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 l qQq slqq sl 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 38 節(jié) 點 流 量o 概 念 ： 從 沿 線 流 量

32、折 算 出 并 且 假 設 在 節(jié) 點 集 中 流 出 的 流 量 。o 管 網 流 量 組 成 ： 沿 線 流 量 和 轉 輸 流 量o 沿 線 流 量 轉 化 為 節(jié) 點 流 量 目 的 ： 流 量 不 斷 變 化 的 管 段 ， 難 以 確 定 管 徑 和 水頭 損 失 ， 所 以 要 將 沿 線 流 量 轉 化 為 節(jié) 點 流 量 ， 管 段 中 流 量 不 在 沿 線 變 化 ，可 以 根 據(jù) 流 量 確 定 管 徑 。o 轉 化 方 法 ： 折 算 系 數(shù) ao 計 算 公 式 節(jié) 點 流 量沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 lli qqaq 5.0 重 慶 大 學

33、 城 環(huán) 學 院 39 例 題o 參 考 給 水 工 程 （ 第 四 版 ） P34 例 題沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 40 4.3管 段 計 算 流 量o 管 段 計 算 流 量 內 容 管 段 兩 側 沿 線 流 量 和 輸 送 到 后 面 管 段 的 轉 輸 流 量 計 算 流 量 內容管 段 計 算 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 41 流 量 分 配o 目 的 根 據(jù) 分 配 的 流 量 確 定 管 徑 ， 進 行 水 力 計 算o 枝 狀 網 任 一 管 段 流 量 等 于 該 管 段 以 后 （

34、順 水 流 方 向 ） 所 有 節(jié) 點 流 量 之 和 。（ 例 圖 ）o 環(huán) 狀 網 任 一 節(jié) 點 流 量 平 衡 。o 環(huán) 狀 網 流 量 分 配 步 驟 按 照 管 網 主 要 供 水 方 向 ， 初 步 擬 定 各 管 段 水 流 方 向 ， 并 選 定 管 網 控 制 點 。 為 可 靠 供 水 ， 從 二 級 泵 站 到 控 制 點 之 間 選 定 幾 條 主 要 平 行 干 管 線 ， 這 些 平行 干 管 中 盡 可 能 均 勻 分 配 流 量 ， 并 滿 足 節(jié) 點 流 量 平 衡 條 件 。 連 接 管 分 配 較 少 的 流 量 流 量 分 配管 段 計 算 流 量給

35、水 管 網 模 型 0 iji qq 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 42 4.4管 徑 計 算o 計 算 方 法o 流 速 范 圍 選 擇 最 大 流 速 ： 2.5-3.0m/s 最 小 流 速 ： 0.6m/s 計 算 方 法管 徑 計 算給 水 管 網 模 型vDq 4 2 vqD 4 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 43 平 均 經 濟 流 速o 流 速 對 投 資 和 經 常 運 行 費 用 的 影 響 流 速 增 大 管 徑 小 ， 投 資 低 水 頭 損 失 增 加 ， 經 常 運 行 費 用 高 流 速 減 小 管 徑 大 ， 投 資 高 水 頭 損 失 減 小 ， 經 常

36、運 行 費 用 低p 平 均 經 濟 流 速 推 算 tCMCW t )( 1 平 均 經 濟 流速管 徑 計 算給 水 管 網 模 型 11 )1( MtCCMtCW 管 徑 平 均 經 濟 流 速 （ m/s）D=100-400 0.60.9D400 0.91.4 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 44 4.5 管 網 計 算 基 礎 方 程o 水 力 計 算 條 件o 計 算 原 理o 連 續(xù) 性 方 程o 能 量 方 程 主 要 內 容管 網 計 算 基 礎 方程給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 45 管 網 計 算 水 力 條 件o 計 算 目 的 各 水 源 點

37、 供 水 量 、 管 段 流 量 及 管 徑 、 全 部 節(jié) 點 水 壓o 水 力 條 件 對 于 任 何 管 網 ， 管 段 數(shù) P、 節(jié) 點 數(shù) J（ 包 括 泵 站 、 水 源 、 水 塔 ） 和 環(huán) 數(shù) L之間 存 在 下 列 關 系 ： P J+L-1p 計 算 條 件 已 知 條 件 ： 節(jié) 點 流 量 、 管 段 長 度 、 管 徑 、 阻 力 系 數(shù) 求 解 :各 管 段 的 流 量 或 水 壓 ， P個 管 段 就 有 P個 未 知 數(shù) 管 網 計 算 水力 條 件管 網 計 算 基 礎 方程給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 46 環(huán) 方 程o 原 理

38、： 質 量 守 恒 （ 連 續(xù) 性 方 程 ） 與 能 量 守 恒 （ 能 量 方 程 ）o 連 續(xù) 性 方 程o 能 量 方 程o 壓 降 方 程 環(huán) 方 程管 網 計 算 基 礎 方程給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 47 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 48 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 49 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 50 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線

39、 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 51 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 52 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 53 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 54 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 55 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 56 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 57 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 58 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型 重 慶 大 學 城 環(huán) 學 院 59 基 環(huán) 虛 環(huán) 概念沿 線 及 節(jié) 點 流 量給 水 管 網 模 型