给水排水管道课程设计(9)

2.4.2 流量分配及管网平差

用哈代—克罗斯法进行多定压节点给水管网水力分析，必须先设置虚节点和虚管段，将多定压节点问题转化成单定压节点问题。本设计中取逆时针为正方向，如图：

图2-1 多定压节点管网水力分析图

用哈代—克洛斯法进行平差计算（注意流量总是以L/s列出的，但计算水头损失时用m3/s），经过两次平差计算，各环水头闭合差均小于0.5m，见下表：

表2-3 哈代—克罗斯法平差计算表

3

8 9 10

7.96 13.60 7.75

840 1260 840

4.37 -5.86 -8.00

6.69 -17.14 -6.51-9.95

1530.07 2924.23 813.755557.42

9.95 103 q 0.97 1.852 5557.423 10 11 12 6.09 7.75 7.60 4.73 1020 840 1020 840

4

116.00 8.00 -12.99 -22.01

6.21 6.51 -7.75 -3.971.00

53.55 813.75 596.77 180.521644.58

1.00 103 q 0.33 1.852 1644.58

环号

管段编号 1 2 3 4 1000i 8.14 5.13 6.09 6.56 l(m) 1020 960 1020 960

1

第Ⅰ次平差 q(L/s) h(m) 13.53 8.30 23.13 4.92 -115.55 -6.21 -7.25 -6.30 0.72

s|q|0.852 613.84 212.95 53.76 868.19 1748.74

0.72 103 q 0.22 1.852 1748.74

45 2

67

6.56 10.4 12.3 6.4

4

960 1260 960 1260

7.25 5.07 -5.62 -25.80

6.30 13.10 -11.81 -8.11 -0.52

868.19 2584.73 2100.98 314.54 5868.44

0.52 103 q 0.22 1.852 5868.447 8 9 10 6.44 11.2 9.68 5.62 1260 840 1260 840 25.80 5.34 -4.89 -6.71 8.11 9.41 -12.20 -4.72 0.60 314.54 1762.75 2492.77 704.00 5274.06

3

0.60 103 q 0.06 1.852 5274.063 6.09 1020- 10 -

115.55

6.21

53.76

2.4.3 水头计算

给水管网按最高日最高时用水流量进行设计，如果管网出现事故造成损坏，所以要进行工况水力分析，校核管网在这些工况条件下能否满足供水流量与水压要求。校核进行水力分析有两种方法，一种是将定供水流量要求可以满足，通过水力分析求出供水水压，校核其是否满足要求，称水头校核法；另一种是假定供水水压力要求可以满足，通过水力分析求出供水流量，校核其是否可以满足要求，称流量校核法。本设计中采用水头校核法。

水头是指单位重量的流体所具有的机械能。当流体受固定边界限制做均匀流动时，流动阻 力中只有沿程不变的切应力，称为沿程阻力。由沿程阻力产生的水头损失称为沿程水头损失。

管段起端的水压标高Hi和终端水压Hj与该管段的水头损失存在下列关系Hi=Hj+hij 节点水压标高Hi，自由水压Hoi与该处地形标高Zi存在下列关Hoi=Hi-Zi

1. 流量的初分配及设计管径

选取经济流速和确定管径是，可以考虑以下原则：

1) 大管径可取较大的经济流速，小管径可取较小的经济流速。

2) 管段设计流量占整个管网供水流量比例较小时，取较大的经济流速；反之取较小的经济

流速。

3) 从供水泵站到控制点的管线上的管段可取较小的经济流速，其余管段可取较大的经济流

速。如输水管必位于供水泵站到控制点的管线上，所以输水管所取的经济流速应较管网中的管段小。

4) 管线造价较高而电价相对较低时取较大的经济流速，反之取较小的经济流速。 5) 重力供水时，各管段的经济管径或经济流速按充分利用地形高差来确定。

其中计算管径按平均经济流速，在查表设计管径时，100～400mm的管径，其平均经济0.6～0.9；当管径≥400时，其平均经济流速0.9～1.4。

表2-4 给水管网设计数据表

2．节点水压设计

在引入管网供水压力条件后，控制点的节点水头可以确定，称为已知量，理论上可以用控制点作为定点水压。节点服务水头，即节点地面高程加上节点所连接用户的最低供水压力。控