生态水力半径法计算河道内生态需水量研究_吴春华
计算施工现场用水量
本工程现场用水分为施工用水、施工机械用水、生活用水和消防用水三部分。 一、施工用水量 q1：以高峰期为最大日施工用水量，计算公式为： q1=K1∑Q1N1K2/8×3600 式中：K1未预计的施工用水系数，取1.15 K2用水不均衡系数，取1.5 Q1以砂浆搅拌机8小时内的生产量（每台以30m3计）、瓦工班8小时内的砌筑量（每班以20m3砖砌体计）、混凝土养护8小时内用水（自然养护， 以100m3计）。 N1每立方米砂浆搅拌耗水量取400L/m3计，每立方米砖砌体耗水量以 100L/m3计，每立方米混凝土养护耗水量以200 L/m3计。 q1=1.15×（5×30×400+4×20×100+100×200）×1.5/8×3600=5.27L/S 二、施工机械用水量计算 q2 =K1Q2∑N2K3/8×3600 式中：K1未预计的施工用水系数，取1.15 K3施工机械用水不均衡系数，取2.0 Q2以一台对焊机每天工作8小时计，一个木工房一个台班计，一台锅炉每天工作八小时计。N2每台对焊机耗水量300L/台.h，每个木工房耗水量20L/台班，每台锅炉耗水量1050L/t.h。q2=1.15×（300×8+20×1+1050×8）×1.5/8×3600 =0.65L 三、生活用水 q3：现场高峰人数以1500人计算，每人每天用水20L计算： q3=Q3N3K4/8×3600 =1500×20×1.5/8×3600=1.54L/S 四、消防用水量 q4：根据规定，现场面积在25公顷以内者同时发生火警2次，消防用水定额按10-15L/S 考虑。根据现场总占地面积，q4按10L/S考虑。 现场总用水量：根据规定，当q1+q2+ q3〈q4时，采用q4的原则，现场总用水 量为：q= q4=10L/S 供水管径，按下面公式计算： d=√4q/πV×1000=√4×10/3.14×2.0×1000=0.079m 计算结果，现场供水管径需不小于80mm方可满足现场施工需要。
第三章给水排水管道系统水力计算础
第三章给水排水管道系统水力计算基础 本章内容： 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点：无压圆管的水力计算 第一节基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。 对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。 对于非满管流或明渠流，只要长距离截面不变，也没有转弯或交汇时，也可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力学理论按缓流或急流计算。
用水量计算
一、用水量计算 1．现场施工用水量，按下式计算： 式中q 1——施工用水量（L/s ）； K 1——未预计的施工用水系数（1.05~1.15）； Q 1——年（季）度工程量或日工程量（以实物计量单位表示）； N 1——施工用水定额； T 1——年（季）度有效作业日（d ）； t ——每天工作班数（班）； K 2——用水不均衡系数（现场施工用水取1.5）。 2．施工机械用水量，按下式计算： 式中q 2——机械用水量（L/s ）； K 1——未预计的施工用水系数（1.05~1.15）； Q 2——同一种机械台数（台）； N 2——施工机械台班用水定额； K 3——施工机械用水不均衡系数（施工机械、运输机械取2.00，动力设备取1.05~1.10）。 3．施工现场生活用水量，按下式计算： 式中q 3——施工现场生活用水量（L/s ）； P 1——施工现场高峰昼夜人数（人）； N 3——施工现场生活用水定额（一般为20~60L/人·班，主要视当地气候而定）； K 4——施工现场用水不均衡系数（施工现场生活用水取1.30~1.50）； t ——每天工作班数（班）。 4．生活区生活用水量，按下式计算： 式中q 4——生活区生活用水量（L/s ）； P 2——生活区居民人数（人）； N 4——生活区昼夜全部生活用水定额，每一居民每昼夜为100~120L ； K 5——生活区用水不均衡系数（生活区生活用水取2.00~2.50）； 5．消防用水量（q 5）。最小10 L/s ；施工现场在25ha 以内时，不大于15 L/s 。 6．总用水量（Q ）计算： （1）当（q 1+q 2+q 3+q 4）≤q 5时，则Q= q 5+2 1（q 1+q 2+q 3+q 4） （2）当（q 1+q 2+q 3+q 4）＞q 5时，则Q= q 1+q 2+q 3+q 4 （3）当工地面积小于5ha 而且q 1+q 2+q 3+q 4）＜q 5时，则Q= q 5最后计算出的总用水量，还应
生态环境需水量的分析与计算 (1)
生态环境需水量的分析与计算 □胥洪军□朱东彪（河南省许昌水文水资源勘测局） 摘要：生态环境需水量是维持生态与环境功能和进行生态环境建设所必需的最小需水量，对人与社会和谐可持续发展具有重要意义。本文结合《许昌市东区水系治理及补源工程建设项目水资源论证报告》，阐述了生态环境需水量的含义及其计算方法简介，从保持水生态环境的目标出发，在建设项目水资源论证中更合理对生态环境需水量的进行分析计算。 关健词：建设项目生态需水水资源论证计算方法 2002年5月1日，由国家水利部和计委颁布的《建设项目水资源论证管理办法》开始实施。建设项目水资源论证，主要是从取水、用水、退水及其影响等方面，对建设项目取用水全过程进行分析计算，对建设项目用水的可行性、合理性以及对周围环境的作用、对其他用水户的影响等诸多因素进行分析，最终提出建设项目用水的水量、水质、工艺流程、排污等一系列方案，作为取水（预）许可申请的技术依据。在需水预测分析计算中，除考虑传统的农业需水、工业需水、城市生活需水外，从重视生态环境，协调生活、生产、生态用水等方面考虑，在建设项目水资源论证中还必需考虑生态环境需水问题。在生态环境脆弱地区，对生态环境需水需要赋予更高的优先级。因此，在2005年5月水利部颁布实施的《建设项目水资源论证导则（试行）》（SL/Z 322—2005）中明确提出在需水预测中应包括河道内生态需水量。本文将根据国内外的有关理论方法，结合水资源论证实践，对生态环境需水量的分析和计算进行初步探讨。 1.生态环境需水的基本概念 1.1生态环境需水的定义 对于生态环境需水的研究有不同的途径与观点，目前还没有形成一个系统、科学的理论体系，研究者对于生态环境需水的概念还不能达成一致。从总体上来看，多数人认为生态需水是水资源短缺地区为了维护生态系统的稳定和保持生态
河道内生态环境需水量计算方法的研究现状及其改进探讨
第17卷第4期2006年 8月 水资源与水工程学报 Jo urnal o f Water Reso urces&Water Eng ineering V o l.17No.4 A ug.,2006 河道内生态环境需水量计算方法的 研究现状及其改进探讨 张代青,高军省 (郑州大学环境与水利学院,河南郑州450002) 摘 要:从河道内生态环境需水量的基本概念出发,提出河道内生态环境需水量的计算方法问题,认为尺度转换问题是河道内生态环境需水计算的基础;总结了目前国内外较为常用的河道内生态环境需水量的计算方法,同时对其进行了综合比较,指出了其优缺点;认为将国外和国内计算方法有机结合并进行合理改进,使之适合国内河道内生态环境需水计算,是今后国内河道内生态环境需水研究的方向之一。 关键词:生态环境需水量;计算方法;研究尺度;河道 中图分类号:X171.1 文献标识码:A 文章编号:1672-643X(2006)04-0068-06 Discuss on the research situation of estimating methods of eco-environmental water requirements in river course and its modification ZHANG Dai-qing,GAO Jun-sheng (School of Env ir onment and W ater conser vancy,Zhengz hou University,Zhengz hou,H e'nan450002,China) Abstract:Based on the basic co ncept of eco-environmental water r equirements in river cour se, the question on estimation metho ds has been pr esented.T he issue of scale transfo rmation w as co nsidered the base to estimate eco-environmental w ater requir em ents in river co urse.Then more general estimatio n methods of eco-environmental w ater requirements in r iv er cour se at ho me and abr oad w er e summ arized,the sy nthesis compar ison to them w as carried on,and the advantag es and disadvantag es of applying them to practice w ere pointed out.Finally,in o rder to estim ate eco-environmental water r equirements in river course in do mestic,it w as tho ug ht that co mbining do mestic estimation metho ds with foreign estimatio n methods and reasonable improvem ent w as one of research directions. Key words:eco-environmental w ater requirements;estimation methods;research scale;river co urse 河流水体是流域地表水资源的主体,对农业、工业、生活以及生态环境用水起主导作用。因此,河道内生态环境需水,特别是河道内生态环境需水量的计算,是水资源领域研究的重点。如冯宝平和张展羽等[1]、王西琴和刘昌明等[2]对河道内生态环境需水量的计算问题都进行了重点阐述。但至今国内外能通用的计算方法却很少,尤其是用国外方法计算国内河流生态环境需水时,结果往往与实际不符,致使许多计算方法的应用受到很大限制。为吸收国外计算方法的优点、准确计算国内河流生态环境需水量、合理开发和综合利用河流水资源,笔者试图对国内外河道内生态环境需水量计算方法进行总结、比较、分析、改进和补充,以寻求符合国内实际的河道内生态环境需水量的计算方法,为较准确计算国内河流生态环境需水量提供一种新思路。 1 基本概念与研究尺度 1.1 基本概念 河道内生态环境需水量是美国渔业和野生动物保护组织最早提出的[3]。目前,虽然国内外已通用这 收稿日期:2006-02-10 基金项目:郑州大学引进人才科研项目资助 作者简介:张代青(1974-),男(汉族),湖南隆回人,硕士研究生,主要从事水文学及水资源研究。
燃气管道水力计算
1．高压、中压燃气管道水力计算公式： Z T T d Q L P P 0 5 210 2 2 2 110 27.1ρ λ ?=- 式中：P 1 — 燃气管道起点的压力（绝对压力，kPa ）； P 2 — 燃气管道终点的压力（绝对压力，kPa ）； Q — 燃气管道的计算流量（m 3/h ）； L — 燃气管道的计算长度（km ）； d — 管道内径（mm ）； ρ — 燃气的密度（kg/m 3）；标准状态下天然气的密度一般取0.716 kg/m 3。 Ｚ — 压缩因子，燃气压力小于1.2MPa （表压）时取1； Ｔ — 设计中所采用的燃气温度（K ）； Ｔ0 — 273.15（K ）。 λ— 燃气管道的摩擦阻力系数； 其中燃气管道的摩擦阻力系数λ的计算公式： 25 .06811.0??? ? ??+ =e R d K λ K — 管道内表面的当量绝对粗糙度（mm ）；对于钢管，输送天然 气和液化石油气时取0.1mm ，输送人工煤气时取0.15mm 。 R e — 雷诺数（无量纲）。流体流动时的惯性力Fg 和粘性力(内摩擦 力)Fm 之比称为雷诺数。用符号Re 表示。层流状态，R e ≤ 2100；临界状态，R e =2100～3500；紊流状态，R e >3500。 在该公式中，燃气管道起点的压力1P ，燃气管道的计算长度L ，燃气密度ρ，燃气温度T ，压缩因子Z 为已知量，燃气管道终点的压力2P ，燃气管道的计算流量Q ，燃气管道内径d 为参量，知道其中任意两个，都可计算其中一个未知量。 如燃气管道终点的压力2P 的计算公式为： ZL T T d Q P P 0 5 210 2 1210 27.1ρ ?-= 某DN100中压输气管道长0.19km ，起点压力0.3MPa ，最大流量1060 m 3/h ，输气温度为20℃,应用此公式计算，管道末端压力2P =0.29MPa 。
(完整版)水力计算
室内热水供暖系统的水力计算 本章重点 ? 热水供热系统水力计算基本原理。 ? 重力循环热水供热系统水力计算基本原理。 ? 机械循环热水供热系统水力计算基本原理。 本章难点 ? 水力计算方法。 ? 最不利循环。 第一节热水供暖系统管路水力计算的基本原理 一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式 当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦，就要损失能量；而当流体流过管道的一些附件 ( 如阀门、弯头、三通、散热器等 ) 时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量。前者称为沿程损失，后者称为局部损失。因此，热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下式表示： Δ P ＝Δ P y + Δ P i ＝R l + Δ P i Pa 〔 4 — 1 〕 式中Δ P ——计算管段的压力损失， Pa ；
Δ P y ——计算管段的沿程损失， Pa ； Δ P i ——计算管段的局部损失， Pa ； R ——每米管长的沿程损失， Pa ／ m ； l ——管段长度， m 。 在管路的水力计算中，通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。 每米管长的沿程损失 ( 比摩阻 ) ，可用流体力学的达西．维斯巴赫公式进行计算 Pa/m （ 4 — 2 ） 式中一一管段的摩擦阻力系数； d ——管子内径， m ； ——热媒在管道内的流速， m ／ s ； 一热媒的密度， kg ／ m 3 。 在热水供暖系统中推荐使用的一些计算摩擦阻力系数值的公式如下： ( — ) 层流流动 当 Re ＜ 2320 时，可按下式计算；
河流生态需水
论河流生态环境需水 倪晋仁1,崔树彬2，李天宏1，金玲1 (1.北京大学环境工程系，水沙科学教育部重点实验室； 2.黄河水利委员会水资源保护研究所） 摘要：回顾了生态环境需水量研究的进展，讨论了实现河流各项基本功能目标的河流生态环境用水分类、各类生态环境用水量的计算方法及其间关系。提出了河流生态环境用水量及其阈值确定的各项原则，包括功能性需求原则、分时段考虑原则、分河段考虑原则、主功能优先原则、效率最大化原则、后效最小化原则、多功能协调原则和全河段优化原则。 关键词：河流；生态环境需水量；功能；阈值；原则 基金项目：国家重点基础研究发展规划项目(G1999043603) 作者简介：倪晋仁(1962-)，男，山西山阴人。教授，主要研究方向：河流泥沙，环境科学与工程。 l 生态环境需水量的概念 什么是生态需水量，对此目前还没有一个公认的定义。生态需水量应该是特定区域内生态系统需水量的总称，包括生物体自身的需水量和生物体赖以生存的环境需水量，生态需水量实质上就是维持生态系统生物群落和栖息环境动态稳定所需的用水量。因此，生态需水量
不但与生态系统中生物群体结构有关，而且还应与气候、土壤、地质和其它环境条件有关。只有在设定的生态环境标准下，生态需水量才具有明确的意义。 什么是环境需水量，对此迄今也没有一个统一的认识。在美国，环境需水量系指服务于鱼类和野生动物、娱乐及其它具有美学价值目标的水资源需求[1]。在中国，环境需水量被看作为满足水质改善、生态和谐与环境美化目标的水资源需求[2]。环境需水量实质上就是为满足生态系统的各种基本功能健康所需的用水。只有在明确目标功能的前提下，环境需水量才能够被赋予具体的含义[3]。 然而，就像离开环境讨论生态或撇开生态谈论环境一样，生态需水量与环境需水量很难隔裂开来探讨。事实上，不管怎样表述，己有关于生态需水量和环境需水量的研究多数都基于“水生态”和“水环境”两方面需水的考虑。在不具备分别探讨生态需水与环境需水的条件时，如果将生态需水量与环境需水量结合考虑，则会自然地提出“生态环境需水量”的概念。广义地讲，生态环境需水可以被认为是维持全球生物地理生态系统水分平衡所需的用水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡用水等[4]。狭义地讲，生态环境需水可以被视作为维护生态环境不再恶化并有所改善所需的水资源总量，包括为保护和恢复内陆河流下游天然植被及生态环境的用水、水土保持及水保范围之外的林草植被建设用水、维持河流水沙平衡及湿地和水域等生态环境的基流、回补区域地下水的水量等方面[2，4]。广义的生态环境需水
生态需水量计算方法2
生态需水的概念及其计算方法 粟晓玲,康绍忠 (西北农林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室,陕西杨凌 712100) 摘要:论述了生态需水的概念,从生态需水量的基本原理出发,探讨了各类生态需水量计算的框架。以渭河为例, 估算其多年平均河道内生态需水为39180亿m 3。并对未来生态需水研究趋势进行了展望。 关 键 词:生态需水;概念;计算理论 中图分类号:S271;S715 文献标识码:A 文章编号:100126791(2003)062740205 收稿日期:2002207229;修订日期:2002211206 基金项目:国家自然科学基金资助项目(90202201);国家自然科学基金委员会、水利部黄河水利委员会黄河联合研究基金 项目(50279042) 作者简介:粟晓玲(1968-),女,四川开江人,高级工程师,博士研究生,主要从事水文水资源方面的研究。 E 2mail :suxiaoling 68@1631net 生态需水是目前水科学领域非常热门和较新的研究课题,仅仅在最近10年才开始活跃。该领域尽管是科学文献报告的主题内容,但研究多局限在全球政策与法律方面,而且基本上没有真正执行生态需水的配水。有关生态需水的论文还基本停留在介绍一些基本的概念或定义,其计算方法主要从物理的水量平衡、水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等方面考虑,而且主要是针对现有生态系统或生态水文条件,没有考虑生态系统和水文过程的相互反馈作用以及不同遗传特性物种的水分生产关系,还缺乏系统的建立在严谨的生理学、生态学和物理学理论及定量的数学方法基础之上的生态需水量计算方法。 什么是最优的植被群体结构组合和良性循环的生态系统?什么是最适于西北旱区的节水型生态系统及如何构建西北旱区生态极度脆弱条件下的节水型生态系统?生态系统最少需要多少水来维持其正常的功能(生态需水的阈值)?如何处理器官、个体、群体及景观生态的关系,由典型植株或局部区域的实验观测资料考虑尺度效应确定某一区域的生态需水量?生态需水和生态耗水有什么区别?如何评价生态耗水的价值并最优协调生态需水与经济需水的矛盾?如何定量评价人类活动及水文循环过程演变对生态系统的影响?这些问题是当前所有水科学和水文生态学工作者所面临的挑战。 1 生态需水量的概念 生态需水量更确切地说应是生态系统的需水量,理解生态需水量首先得从生态系统谈起。 111 生态系统及生态服务 生态系统是在一定空间内由生物成分和非生物成分组成的一个生态学功能单位,包括人类的生命支持系统———大气、水、生物、土壤和岩石,这些要素相互作用构成一个整体,即人类的自然环境。生态系统根据地理条件的不同分为水生生态系统和陆地生态系统两大类[1]。生态系统向人类提供了极其重要的“生态服务”功能:植物进行光合作用并生产氧;细菌处理有机废物并维持良好水质;流域植被建设能减洪并提供稳定的基流及泉水;坡面和河川径流为生活、生产提供水源,并为陆地生态系统和野生生物所利用;健康的生态系统能确保生物多样性的维持和水的良性循环。生态系统服务功能是人类生存与现代文明的基础。生态系统需要水维持其功能并提供生态服务。 第14卷第6期 2003年11月 水科学进展ADVANCES IN WA TER SCIENCE Vol 114,No 16 Nov.,2003
用水量计算方法
1 服务人数小于等于表3.6.1中数值的室外给水管段，其住宅应按本规范第、条计算管段流量。居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施应按本规范第条和第条的规定计算节点流量； 表3.6.1 居住小区室外给水管道设计流量计算人数 注：1 当居住小区内含多种住宅类别及户内Ng不同时，可采用加权平均法计算； 2 表内数据可用内插法。 2 服务人数大于表3.6.1中数值的给水干管，住宅应按本规范第条的规定计算最大时用水量为管段流量。居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施的生活给水设计流量，应按本规范第条计算最大时用水量为节点流量； 3 居住小区内配套的文教、医疗保健、社区管理等设施，以及绿化和景观用水、道路及广场洒水、公共设施用水等，均以平均时用水量计算节点流量。 注：凡不属于小区配套的公共建筑均应另计。
3.6.1A 公共建筑区的给水管道应按本规范第条计算管段流量和按第条计算管段节点流量。 3.6.1B 小区的给水引入管的设计流量，应符合下列要求： 1 小区给水引入管的设计流量应按本规范第3.6.1、3.6.1A条的规定计算，并应考虑未预计水量和管网漏失量； 2 不少于两条引入管的小区室外环状给水管网，当其中一条发生故障时，其余的引入管应能保证不小于70%的流量； 3 当小区室外给水管网为支状布置时，小区引入管的管径不应小于室外给水干管的管径； 4 小区环状管道宜管径相同。
3.6.3 建筑物的给水引入管的设计流量，应符合下列要求： 1 当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时，应取建筑物内的生活用水设计秒流量； 2 当建筑物内的生活用水全部自行加压供给时，引入管的设计流量应为贮水调节池的设计补水量。设计补水量不宜大于建筑物最高日最大时用水量，且不得小于建筑物最高日平均时用水量； 3 当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水、又有自行加压供水时，应按本条第1、2款计算设计流量后，将两者叠加作为引入管的设计流量。 3.6.4 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量，应按下列步骤和方法计算： (3.6.4-1) 1 根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数, 可按式（3.6.4-1）计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率： 式中： uo——生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(%)；qo——最高用水日的用水定额，按本规范表3.1.9取用；
流量与管径、力、流速之间关系计算公式
流量与管径、压力、流速的一般关系 一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。 流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。 其中，管内径单位：mm ，流速单位：米/秒，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。 水头损失计算Chezy 公式 这里： Q ——断面水流量（m3/s） C ——Chezy糙率系数（m1/2/s） A ——断面面积（m2）
R ——水力半径（m） S ——水力坡度（m/m） 根据需要也可以变换为其它表示方法: Darcy-Weisbach公式 由于 这里： h f——沿程水头损失（mm3/s） f ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲） l ——管道长度（m） d ——管道内径（mm） v ——管道流速（m/s）
g ——重力加速度（m/s2） 水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。 1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件 管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流态，遵循不同的规律，计算方法也不一样。输配水管道水流流态都处在紊流区，紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件，一般都以水流阻力特征区划分。 水流阻力特征区的判别方法，工程设计宜采用数值做
用水量计算方法
用水量计算 3.6.1 居住小区的室外给水管道的设计流量应根据管段服务人数、用水定额及卫生器具设置标准等因素确定，并应符合下列规定： 1 服务人数小于等于表3.6.1中数值的室外给水管段，其住宅应按本规范第、条计算管段流量。居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施应按本规范第条和第条的规定计算节点流量； 表3.6.1 居住小区室外给水管道设计流量计算人数 注：1 当居住小区内含多种住宅类别及户内Ng不同时，可采用加权平均法计算； 2 表内数据可用内插法。 2 服务人数大于表3.6.1中数值的给水干管，住宅应按本规范第条的规定计算最大时用水量为管段流量。居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施的生活给水设计流量，应按本规范第条计算最大时用水量为节点流量； 3 居住小区内配套的文教、医疗保健、社区管理等设施，以及绿化和景观用水、道路及广场洒水、公共设施用水等，均以平均时用水量计算节点流量。 注：凡不属于小区配套的公共建筑均应另计。
3.6.1A 公共建筑区的给水管道应按本规范第条计算管段流量和按第条计算管段节点流量。 3.6.1B 小区的给水引入管的设计流量，应符合下列要求： 1 小区给水引入管的设计流量应按本规范第3.6.1、3.6.1A条的规定计算，并应考虑未预计水量和管网漏失量； 2 不少于两条引入管的小区室外环状给水管网，当其中一条发生故障时，其余的引入管应能保证不小于70%的流量；
3 当小区室外给水管网为支状布置时，小区引入管的管径不应小于室外给水干管的管径； 4 小区环状管道宜管径相同。 3.6.3 建筑物的给水引入管的设计流量，应符合下列要求： 1 当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时，应取建筑物内的生活用水设计秒流量； 2 当建筑物内的生活用水全部自行加压供给时，引入管的设计流量应为贮水调节池的设计补水量。设计补水量不宜大于建筑物最高日最大时用水量，且不得小于建筑物最高日平均时用水量； 3 当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水、又有自行加压供水时，应按本条第1、2款计算设计流量后，将两者叠加作为引入管的设计流量。 3.6.4 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量，应按下列步骤和方法计算： (3.6.4-1)
生态需水计算方法综述
Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2017, 6(3), 215-220 Published Online June 2017 in Hans. https://www.360docs.net/doc/1f12173323.html,/journal/jwrr https://https://www.360docs.net/doc/1f12173323.html,/10.12677/jwrr.2017.63025 文章引用: 毛熹, 张杰豪, 罗婷, 梁心蓝, 周俊宇, 任文杰. 生态需水计算方法综述[J]. 水资源研究, 2017, 6(3): 215-220. Overview of Calculation Method for Ecological Water Requirement Xi Mao, Jiehao Zhang, Ting Luo, Xinlan Liang, Junyu Zhou, Wenjie Ren College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Sichuan Agricultural University, Ya’an Sichuan Received: Apr. 25th , 2017; accepted: May 13th , 2017; published: May 16th , 2017 Abstract Power generated by hydropower stations changes the spatial and temporal distributions of flow. The hydrological regime of river reaches at the downstream of the dam is changed by the operation of power stations, which will bring tremendous negative impact on the aquatic ecology. The research on the me-thod of determining the ecological water requirement of river is the hot spot and difficulty in the re-search of water conservancy and environmental engineering. After a detailed survey and summary of relevant literatures, this paper gives a detailed description of the current situation of ecological water requirement in China and abroad, and puts forward the prospects for future research. Keywords Ecological Water Requirement, Water Resource, Ecological Restoration, Calculation Method 生态需水计算方法综述 毛 熹，张杰豪，罗 婷，梁心蓝，周俊宇，任文杰 四川农业大学水利水电学院，四川 雅安 收稿日期：2017年4月25日；录用日期：2017年5月13日；发布日期：2017年5月16日 摘 要 水力发电改变了流量的时空分布规律。电站的运行将使坝下河段水文情势发生变化，给水生生境带来较大的负面影响。关于河流生态需水量确定方法的研究，是水利工程、环境工程等学科的研究热点和难点。经过对相关文献进行的翔实调查与总结，本文对生态需水研究的国内外现状进行了较为详细的阐述，并提出了对未来研究的展望。 作者简介：毛熹，1987年生，广西富川人，博士，讲师，主要研究方向为水力学及河流动力学。
生态环境需水量研究
生态环境需水量研究 摘要：生态需水是生态系统达到某种生态水平或者维持某种生态系统平衡所需要的水量，或是发挥期望的生态功能所需要的水量。本文就对生态环境需水量的原因进行了分析，并提出了具体的研究思路。 关键词：需水量生态系统 1、生态环境需水量研究 1.1 社会经济发展，休闲娱乐时间增多需要生态环境水量支撑(1)人是从水中生物进化而来的，人与水具有天然的、不可分割的亲缘和亲近关系。在人类社会即将进入知识经济、休闲经济的今天，观光旅游和水上娱乐活动愈来愈加受到社会各界的重视，并将逐渐发展成为经济社会的重要产业和社会文明的标志。在美国，联邦政府制定了《自然和景观河流法》，将部分河流划定为自然风景类河流，供人们休闲娱乐和观光旅游使用；一些州也划定出了本州的自然和景观河流，以保护其不被开发或阻止与其功能不一致的水利工程。在法国，卢瓦尔—布列塔尼流域水资源管理局正在试图恢复和维护水环境，并计划每年恢复4000到5000km2的水面面积。除了景观环境用水外，水上娱乐活动，如滑水、帆船、划船、冲浪等水上活动愈来愈加受到更多的人们的欢迎。 (2)目前，一些发达国家都在试图修复河流系统的生态功能和环境功能，以便恢复遭到严重破坏的淡水生态和河流系统的自然风
光，以及文化娱乐功能。在我国，一些城市的景观环境和水上娱乐用水，逐步开始受到社会各界的广泛关注，例如，首都北京的水资源规划，在水资源十分紧缺的情况下，就明确留出了的城市环境景观用水，并且陆续开通了城市河湖乘船观光项目。 (3)黄河是中华民族的摇篮、象征，是中华文化的发祥地。保持黄河不断流，保持黄河具有一定的流态、流量，并维持其具有一定的水环境质量，无论是从社会文化的延续、民族情感的抒发和社区（包括民族）形象的树立，以及区域发展的资源共享、均衡利害等方面考虑，都是必要的。社会经济愈加发展、发达，人们的休闲、娱乐时间就愈来愈多。因而，保留生态环境需水量也是十分必要的。 1.2 生物多样性保护，需要生态环境水量支撑 (1)水是生命之源，正是因为有了水，地球才成为人类及一切生命赖以生存的绿洲。因而，保护水资源、保护水环境，使其尽可能地免受污染和破坏，是保护生物多样性十分关键的工程。尤其是以淡水维系的生命系统（包括河流、湖泊、水库和湿地、沼泽等），栖息地环境破坏和污染十分严重，在有些地区甚至已经到了彻底崩溃的边缘。现 (2)从现实的和已知的角度考虑，生物多样性对人类生存和发展的价值是巨大的。它提供人类所有的食物和许多诸如木材、纤维、油料、橡胶等重要的工业产品。中医药绝大部分来自生物，它是维持人们健康的重要组成部分。
河湖生态环境需水计算规范(征求意见稿)
中华人民共和国水利行业指导性技术文件 SL XXX 河湖生态环境需水计算规范 （征求意见稿） Regulation for River and Lake Eco-Environmental Water Demand Computation 201X-XX-XX 发布201X-XX-XX 实施 中华人民共和国水利部
前言 根据水利部水利水电技术标准制订计划安排，按照《水利技术标准编写规定》（SL 1）要求，编制《河湖生态环境需水计算规范》。 本规范共9章15节93条和2个附录，主要包括以下内容： ——资料收集与调查分析； ——河流生态环境需水量计算； ——湖泊、沼泽生态环境需水量计算； ——河流水系生态环境需水量计算； ——河道外生态环境需水量计算； ——流域生态环境需水综合分析。 本标准批准部门：中华人民共和国水利部 本标准主持机构：水利部水资源司 本标准解释单位：水利部水资源司 本标准主编单位：水利部水利水电规划设计总院 本标准主要起草人： 本标准审查会议技术负责人： 本标准体例格式审查人：
目次 1.总则 (1) 2.术语 (3) 3.基本规定 (4) 4.资料收集与调查分析 (7) 5.河流生态环境需水量计算 (9) 5.1基本要求 (9) 5.2生态环境状况与保护目标分析 (9) 5.3河流控制断面生态环境需水量计算 (10) 5.4河口生态环境需水量计算 (13) 6.湖泊、沼泽生态环境需水量计算 (15) 6.1基本要求 (15) 6.2生态环境状况与保护目标分析 (15) 6.3湖泊生态环境需水量计算 (16) 6.4沼泽生态环境需水量计算 (19) 7.河流水系生态环境需水量计算 (20) 8.河道外生态环境需水量计算 (23) 9.流域生态环境需水综合分析 (25) 附录A 生态环境需水计算体系表 (27) 附录B 生态环境需水量计算方法 (29) 条文说明 (42)
输水管道水力计算公式
输水管道水力计算公式 1．常用的水力计算公式： 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算，目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西（DARCY ）公式： g d v l h f 22 **=λ （1） 谢才（chezy ）公式： i R C v **= （2） 海澄－威廉（HAZEN-WILIAMS ）公式： 87 .4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= （3） 式中 h f -----------沿程损失，m λ----------沿程阻力系数 l -----------管段长度，m d-----------管道计算内径，m g-----------重力加速度，m/s 2 C-----------谢才系数 i------------水力坡降； R-----------水力半径，m Q-----------管道流量m/s 2 v------------流速 m/s C n -----------海澄―威廉系数 其中达西公式、谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄－威廉公式影响参数较小，作为一个传统公式，在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中 ，与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2．规范中水力计算公式的规定 3．查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范，针对不同的设计条件，推荐 采用的水力计算公式也有所差异，见表1： 表1 各规范推荐采用的水力计算公式
3．1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式，该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键，一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式，布拉修斯公式及柯列勃洛克（C.F.COLEBROOK ）公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃，运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用较广. 柯列勃洛可公式)Re 51.27.3lg(21 λ λ+?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式，该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合，适用范围为4000 第12卷 第1期2014年2月南水北调与水利科技S outh -to -North W ater Transfers and Water Science &Techn ology V ol.12N o.1Feb.2014生态与环境收稿日期:2013-09-15 修回日期:2013-11-13 网络出版时间:2013-12-17 网络出版地址:http://w w https://www.360docs.net/doc/1f12173323.html,k https://www.360docs.net/doc/1f12173323.html,/kcms/doi/10.3724/SP.J.1201.2014.01069.html 基金项目:宝鸡文理学院重点学科项目(ZK11023);陕西省水利科技计划项目资助(陕财办农(2012)223号);陕西省地理学重点学科资助作者简介:靳美娟(1978-),女,陕西临潼人,讲师,硕士,主要从事城市生态方面的研究。E -m ail:jmj61@https://www.360docs.net/doc/1f12173323.html,. 1宝鸡峡渠首工程具体引水口位置在宝鸡峡大坝出水口左侧。林家村水文站位于宝鸡峡枢纽工程以下2km 的林家村,属国家级水文站,监测项目齐全。文中所用林家村断面水文数据为宝鸡峡渠首引水后的监测数据。 doi :10.3724/SP.J.1201.2014.01065 渭河宝鸡段河流生态需水量估算 靳美娟 (宝鸡文理学院地理与环境学院陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室,陕西宝鸡721013) 摘要:河流生态需水研究是水资源优化配置的基础性工作,也是维持和改善生态系统、实现水资源永续利用的保障。以渭河干流宝鸡段为例,基于生态基流、输沙需水和自净需水三方面考虑,最终估算出渭河宝鸡段现阶段河流生态需水量为19.01亿m 3。与渭河宝鸡段上游来水量相比,生态需水量缺口较大。最后从增加上游来水量、区段内的节水及控污、建立有效的管理体制等方面提出若干针对性建议。研究成果一定程度上丰富了生态环境需水理论研究,也为维护流域生态环境建设和水资源合理利用提供参考。 关键词:生态基流;自净需水;输沙需水;生态需水;渭河 中图分类号:X143 文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2014)01-0065-04 Estimation Analysis of Ecological W ater Demand in Baoji Section of Weihe River JI N M ei -juan (Shaanx i K ey L abor ator y of Dis aster s M onitor ing and M echanism S imulation,College of Geog r ap hy and E nv iro nment ,Baoj i Univer sity of A r ts and S ciences ,Baoj i 721013,China) Abstract:Study o n the riv er ecolo gical water demand is no t only the foundatio n of o ptimal allocatio n o f w ater r eso ur ces,but also the security to maintain and improv e the eco log ical sy stem and realize the susta inable utilizatio n o f w ater r eso urces.In this pa -per,on the basis of t he co nceptio n and component of eco lo gical w ater demand,the eco log ical wat er demand in Bao ji section of Weihe Riv er w as estimated fr om the per spectiv es of eco log ical base flow ,wat er r equir ement fo r sediment tr anspor t,and w ater requir ement fo r self purification,which was 19.01×108m https://www.360docs.net/doc/1f12173323.html,pared w ith the upst ream w ater,a big gap in eco lo gical w ater demand still ex ists.T herefor e,some feasible sugg est ions w ere pr oposed including t he increasing of upstream water ,w ater saving and po llut ion contro l in the sect ion,and establishment of an effective management system.T he r esear ch results not o nly enr ich the eco -environmental w ater demand theor y,but also prov ide an impor tant refer ence fo r the eco -env ir onment co nstr uction and reasonable ut ilization of w ater r eso ur ces. Key words:ecolog ical base f low ;water demand fo r self purificat ion;water demand fo r sediment tr anspor t;eco log ical w ater de -mand;Weihe R iver 水资源作为最基础的自然资源,能够维持生态系统的功 能完整和良性循环,同时,它也是最重要的战略性资源,在国 民经济和社会发展中发挥着举足轻重的作用。然而,在长期 的水资源开发利用中,人们只考虑到生产、生活用水方面的 经济效益,忽略了维护流域生态系统健康方面的需水,致使 环境恶化、生态失衡、灾害频发。在这种背景下,河流生态需 水问题逐渐被关注,并成为研究和讨论的热点问题之一[1-2]。 渭河是我国北方地区缺水污染型河流的典型代表。渭 河宝鸡段隶属渭河上游和中游段,全长224km,其中,以林家村宝鸡峡大坝为界,以上124km 属上游段,宝鸡峡大坝以下至南仵村长度100km 属中游段,区间内有通关河、小水河、六川河、清姜河、金陵河、清水河、千河、马尾河、磻溪河、伐鱼河、石头河、霸王河、西沙河、汤峪河、东沙河等10多条主要支流汇入。干、支流上的主要灌区有宝鸡峡塬上灌区、宝鸡峡塬下灌区、石头河灌区、冯家山灌区。历史资料表明,自20世纪70年代宝鸡峡渠首引水工程1建成以来,渭河宝鸡段河流径流量衰减剧烈,加之沿途城乡生产、生活污水的大量排放,自2000年以来林家村断面以下渭河水质污染情?65?渭河宝鸡段河流生态需水量估算