水力计算

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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;

( 4 — 4 )

在热水供暖系统中很少遇到层流状态,仅在自然循环热水供暖系统的个别水流量极小、管径很小的管段内,才会遇到层流的流动状态。

( 二 ) 紊流流动

当 Re < 2320 时,流动呈紊流状态。在整个紊流区中,还可以分为三个区域:

? 水力光滑管区摩擦阻力系数值可用布拉修斯公式计算,即

( 4 — 5 )

当雷诺数在 4000 一 100000 范围内,布拉修斯公式能给出相当准确的数值。

? 过渡区流动状态从水力光滑管区过渡到粗糙区 ( 阻力平方区 ) 的一个区域称为过渡区。过渡区

的摩擦阻力系数值,可用洛巴耶夫公式来计算,即

( 4 — 6 )

过渡区的范围,大致可用下式确定:

Re 1 =11 或= 11 m/s (4 — 7)

Re 2 =445 或=445 m/s ( 4 — 8 )

式中、 Re 1 ——流动从水力光滑管区转到过渡区的临界速度和相应的雷诺数值;

、 Re 2 ——流动从过渡区转到粗糙区的临界速度和相应的雷诺数值。

3. 粗糙管区(阻力平方区)在此区域内,摩擦阻力系数值仅取决于管壁的相对粗糙度。

粗糙管区的摩擦阻力系数值,可用尼古拉兹公式计算

( 4 — 9 )

对于管径等于或大于 40mm 的管子,用希弗林松推荐的、更为简单的计算公式也可得出很接近的数值:

( 4 — 10 )

此外,也有人推荐计算整个紊流区的摩擦阻力系数值的统一的公式。下面介绍两个统一的计算公式——柯列勃洛克公式 (1 — 11) 和阿里特苏里公式 (4 — 12) 。

( 4 — 11 )

( 4 — 12 )

室内热水供暖系统的水流量 G ,通常以 kg / h 表示。热媒流速与流量的关系式为

m/s ( 4 — 13 )

式中 G ——管段的水流量, kg / h 。

管段的局部损失,可按下式计算:

Pa (4 — 15)

式中——管段中总的局部阻力系数。

二、当量局部阻力法和当量长度法

在实际工程设计中,为了简化计算,也有采用所谓“当量局部阻力法”或“当量长度法”进行管路的水力计算。

当量局部阻力法 ( 动压头法 ) 当量局部阻力法的基本原理是将管段的沿程损失转变为局部损失来计算。设管段的沿程损失相当于某一局部损失,则

(4 — 16)

式中——当量局部阻力系数。

当量长度法当量长度法的基本原理是将管段的局部损失折合为管段的沿程损失来计算。

如某一管段的总局部阻力系数为,设它的压力损失相当于流经管段l d 米长度的沿程损失,则

m ( 4 — 20 )

式中l d 一一管段中局部阻力的当量长度, m 。

水力计算基本公式 (4 — 1) ,可表示为:

Pa (4 — 21)

式中l zh ——管段的折算长度, m 。

当量长度法一般多用在室外热力网路的水力计算上。

第二节重力循环双管系统管路水力计算方法和例题

如前所述,重力循环双管系统通过散热器环路的循环作用压力的计算公式为

Pa (4 — 24)

式中——重力循环系统中,水在散热器内冷却所产生的作用压力, Pa ;

g ——重力加速度, g = 9.81m /s 2 ;

H ——所计算的散热器中心与锅炉中心的高差, m ;

、一供水和回水密度, kg / m 3 ;

一水外循环环路中冷却的附加作用压力, Pa 。

应注意:通过不同立管和楼层的循环环路的附加作用压力值是不同的,应按附录 3-2 选定。

重力循环异程式双管系统的最不利循环环路是通过最远立管底层散热器的循环环路,计算应由此开始。[ 例题 4-1] 确定重力循环双管热水供暖系统管路的管径 ( 见图 4 — 1) 。热媒参数:供水温度= 95 ℃ ,回水温度=70 ℃ 。锅炉中心距底层散热器中心距离为 3m ,层高为 3m 。

每组散热器的供水支管上有一截止阀。

[ 解 ] 图 4 —1 为该系统两个支路中的一个支路。图上小圆圈内的数字表示管段号。圆圈旁的数字:上行表示管段热负荷 (W) ,下行表示管段长度 (m) 。散热器内的数字表示其热负荷 (W) 。罗马字表示立管编号。

计算步骤:

1 .选择最不利环路由图 4 —1 可见,最不利环路是通过立管 I 的最底层散热器 I l (1500W) 的环路。这个环路从散热器 I l 顺序地经过管段①、②、③ 、④、⑤ 、⑥,进入锅炉,再经管段⑦、⑧、⑨、⑩ 、 11 1

2 1

3 1

4 1

5 1

6 进入散热器Ⅰ 1 。

2 .计算通过最不利环路散热器 I l 的作用压力,根据式 (4 — 24)

Pa

根据图中已知条件:立管 I 距锅炉的水平距离在 30 一 50m 范围内,下层散热器中心距锅炉中心的垂直高度小于 15m 。因此,查附录 3 — 2 ,得= 350Pa 。根据供回水温度,查附录 3-1 ,得

=977.81kg/m 3 , =961.92 kg/m 3 , 将已知数字代入上式,得

3 .确定最不利环路各管段的管径 d 。

(1) 求单位长度平均比摩阻

根据式 (4 — 23)

式中——最不利环路的总长度, m ;

=2+8.5+8+8+8+8+15+8+8+8+8+11+3+3= 106.5m

——一沿程损失占总压力损失的估计百分数;查附录 4 — 6 ,得=50% 将各数字代入上式,得

Pa/m

(2) 根据各管段的热负荷,求出各管段的流量,计算公式如下:

kg/h

式中 Q ——管段的热负荷, W ;

——系统的设计供水温度,℃

——系统的设计回水温度,℃

(3) 根据 G 、 R pj ,查附录表 4 — 1 ,选择最接近 R pj 的管径。将查出的 d 、 R 、和 G 值列入表 4 — 2 的第 5 、 6 、 7 栏和第 3 栏中。

例如,对管段②, Q = 7900W ,当=25 ℃时, G =0.86 × 7900 / (95 — 70) = 272kg / h 查附录表 4 —1 ,选择接近的管径。如取 DN32 ,用补插法计算,可求出;=0.08m / s , R=3.39Pa / m 。将这些数值分别列入表 4 — 2 中。

4 .确定长度压力损失。将每一管段 R 与 l 相乘,列入表 4 — 2 的第 8 栏中。

5 .确定局部阻力损失 z

(1) 确定局部阻力系数ζ根据系统图中管路的实际情况,列出各管段局部阻力管件名称 ( 见表 4 —3) 。利用附录表 4 — 2 ,将其阻力系数ζ值记于表 4 — 3 中,最后将各管段总局部阻力系数ζ列入表 4 — 2 的第 9 栏。

应注意:存统计局部阻力时,对于三通和四通管件的局部阻力系数,应列在流量较小的管段上。

(2) 利用附录表 4 — 3 ,根据管段流速,可查出动压头值,列入表 4 — 2 的第 10 栏中。根据,将求出的值列入表 4 — 2 的第 11 栏中。

6 .求各管段的压力损失。将表 4-2 种第 8 栏与第 11 栏相加,列入表 4-2 第 12 栏中。

7 .求环路总压力损失,即= 712pa 。

8 .计算富裕压力值。

考虑由于施工的具体情况,可能增加一些在设计计算中未计入的压力损失。因此,要求系统应有 10 %以上的富裕度。

式中%一一系统作用压力的富裕率;

——通过最不利环路的作用压力, Pa ;

——通过最不利环踏的压力损失, Pa 。

9 .确定通过立管Ⅰ第二层散热器环路中各管段的管径。

(1) 计算通过立管 I 第二层散热器环路的作用压力

= 9 .81 × 6(977 . 81 — 961 . 92) 十 350

= 1285Pa

(2) 确定通过立管 I 第二层散热器环路中各管段的管径。

1) 求平均比摩阻

根据并联环路节点平衡原理 ( 管段 15 、 16 与管段 1 、 14 为并联管路 ) ,通过第二层管段 15 、 16 的资用压力为

= l 285 — 818 十 32

= 499Pa

管段 15 、 16 的总长度为 5m ,平均比摩阻为

=0.5 × 499 / 5 = 49.9Pa / m

2) 根据同样方法,按 15 和 16 管段的流量 G 及,确定管段的 d ,将相应的 R 、值列入表 4-2 中。

(3) 求通过底层与第二层并联环路的压降不平衡率。

此相对差额在允许±15 %范围内。

10 .确定通过立管 I 第三层散热器环路上各管段的管径,计算方法与前相同。计算结果如下:

( 1 )通过立管 I 第三层散热器环路的作用压力

= 9 .81 × 9(977 . 81 — 961 . 92) 十 350

= 1753Pa

( 2 )管段 15 、 17 、 18 与管段 13 、 14 、 l 为并联管路。通过管段 15 、 17 、 18 的资用压力为

= 1753 — 818+41

= 976Pa

( 3 )管段 15 、 17 、 18 的实际压力损失为 459+159 . 1 十 119 . 7 = 738Pa 。

( 4 )不平衡率 x 13 = (976 — 738) / 976 = 24 . 4 %> 15 %

因 17 、 18 管段已选用最小管径,剩余压力只能用第三层散热器支管上的阀门消除。

11 .确定通过立管Ⅱ各层环路各管段的管径。

作为异程式双管系统的最不利循环环路是通过最远立管 I 底层散热器的环路。对与它并联的其它立管的管径计算.同样应根据节点压力平衡原理与该环路进行压力平衡计算确定。

( 1 )确定通过立管Ⅱ底层散热器环路的作用压力。

= 9 .8l × 3(977 . 81 — 961 . 22)+350

= 8l 8Pa

(2) 确定通过立管Ⅱ底层散热器环路各管段管径 d 。

管段 19 —23 与管段 1 、 2 、 12 、 13 、 14 为并联环路,对立管Ⅱ与立管 I 可列出下式,从而求出管段 19 — 23 的资用压力

= 132 — (818 — 8l 8)

= 132Pa

(3) 管段 19 — 23 的水力计算同前,结果列入表 4 — 2 中,其总阻力损失

(4) 与立管 I 并联环路相比的不平衡率刚好为零。

通过立管Ⅱ的第二、三层各环路的管径确定方法与立管 I 中的第二、三层环路计算相同,不再赘述。其计算结果列人表 4 — 2 中。其它立管的水力计算方法和步骤完全相同。

通过该双管系统水力计算结果,可以看出,第三层的管段虽然取用了最小管径 (DN15) ,但它的不平衡率大于 15 %。这说明对于高于三层以上的建筑物,如采用上供下回式的双管系统,若无良好的调节装置 ( 如安装散热器温控阀等 ) ,竖向失调状况难以避免。

第三节机械循环单管热水供暖系统管路的水力计算方法和例题

与重力循环系统相比,机械循环系统的作用半径大,其室内热水供暖系统的总压力损失一般约为 10-20kPa ,对水平式或较大型的系统,可达 20 一 50kPa 。

进行水力计算时,机械循环室内热水供暖系统多根据入口处的资用循环压力,按最不利循环环路的平均比

摩阻来选用该环路各管段的管径。当入口处资用压力较高时,管道流速和系统实际总压力损失可相应提高。

但在实际工程设计中,最不利循环环路的各管段水流速过高,各并联环路的压力损失难以平衡,所以常用控制值的方法,按=60-120Pa/m 选取管径。剩余的资用循环压力,由入口处的调压装置节流。在机械循环系统中,循环压力主要是由水泵提供,同时也存在着重力循环作用压力。管道内水冷却产生的重力循环作用压力,占机械循环总循环压力的比例很小,可忽略不计。对机械循环双管系统,水在各层散热器冷却所形成的重力循环作用压力不相等,在进行各立管散热器并联环路的水力计算时,应计算在内,不可忽略。对机械循环单管系统,如建筑物各部分层数相同时,每根立管所产生的重力循环作用压力近似相等,可忽略不计;如建筑物各部分层数不同时,高度和各层热负荷分配比不同的立管之间所产小的重力循环作用压力不相等,在计算各立管之间并联环路的压降不平衡率时,应将其重力循环作用压力的差额计算在内。重力循环作用压力可按设计工况下的最大值的 2 / 3 计算 ( 约相应于采暖平均水温下的作用压力值 ) 。

下面通过常用的机械循环单管热水供暖系统管路水力计算例题阐述其计算方法和步骤。

一、机械循环单管顺流式热水供暖系统管路水力计算例题

[ 例题 4 — 2] 确定图 4 — 2 机械循环垂直单管顺流式热水供暖系统管路的管径。热媒参数:供水温度=95 ℃ ,=70 ℃ 。系统与外网连接。在引入口处外网的供回水压差为 30Kpa 。图 4 —2 表示出系统两个支路中的一个支路。散热器内的数字表示散热器的热负荷。楼层高为 3m 。

[ 解 ] 计算步骤

1 .在轴测图上,与例题 4-1 相同,进行管段编号,立管编号并注明各管段的热负荷和管长,如图 4-

2 所示。

2 .确定最不利环路。本系统为异程式单管系统,一般取最远立管的环路作为最不利环路。如图 4-2 ,最不利环路是从入口到立管Ⅴ。这个环路包括管段 1 到管段 12 。

3 .计算最不利环路各管段的管径

如前所述,虽然本例题引人口处外网的供回水压差较大,但考虑系统中各环路的压力损失易于平衡,本例题采用推荐的平均比摩阻 R pj 大致为 60-120Pa / m 来确定最不利环路各管段的管径。

水力计算方法与例题 4 —1 相同。首先根据式 (4 —25) 确定各管段的流量。根据 G 和选用的 R pj 值,查附录表 4 — 1 ,将查出的各管段 d 、 R 、值列入表 4 — 4 的水力计算表中。最后算出最不利环路的总压力损失= 8633Pa 。入口处的剩余循环压力,用调节阀节流消耗掉。

4 .确定立管Ⅳ的管径

立管Ⅳ与最末端供回水干管和立管 V 、即管段 6 、 7 为并联环路。根据并联环路节点压力平衡原理,立管Ⅳ的资用压力,可由下式确定

Pa

式中——水在立管Ⅴ的散热器中冷却时所产生的重力循环作用压力, Pa ;

——水在立管Ⅳ的散热器中冷却时所产生的重力循环作用压力, Pa ;

由于两根立管各层热负荷的分配比例大致相等,=,因而

立管Ⅳ的平均比摩阻为

根据 R pj 和 G 值,选立管Ⅳ的立、支管的管径,取DN15 × 15 。计算出立管 IV 的总压力损失为 2941Pa 。与立管 V 的并联环路相比,其不平衡百分率x Ⅳ =— 8 . 2 %。在允许值±15 %范围之内。

5 .确定立管Ⅲ的管径

立管Ⅲ与管段 5 — 8 并联。同理,资用压力= 3524Pa 。立管管径选用DN15 × 15 。计算结果,立管Ⅲ总压力损失为 2941Pa 。不平衡百分率x Ⅲ =16 . 5 %,稍超过充许值。

6 .确定立管Ⅱ的管径

立管Ⅱ与管段 4-9 并联。同理,资用压力= 3937Pa 。立管选用最小管

径DN15 × 15 。计算结果,立管Ⅱ总压力损失为 2941Pa 。不平衡百分率x Ⅱ = 25 . 3 %,超出允许值。

7 .确定立管 I 的管径

立管 I 与管段 3-10 并联。同理,资用压力=4643Pa 。立管选用最小管径DN15 × 15 。计算结果,立管 I 总压力损失为 3517Pa 。不平衡百分率 x I = 24 . 3 %,超出允许值,剩余压头用立管阀门消除。

通过机械循环系统水力计算 ( 例题 4 — 2) 结果,可以看出:

1 .例题 4 — 1 与例题 4 —

2 的系统热负荷、立管数、热媒参数和供热半径都相同,机械循环系统的

作用压力比重力循环系统大得多,系统的管径就细很多。

2 .由于机械循环系统供回水干管的 R 值选用较大,系统中各立管之间的并联环路压力平衡较难。例题 4 — 2 中,立管Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的不平衡百分率都超过±15% 的允许值。在系统初调节和运行时,只能靠立管上的阀门进行调节,否则在例题 4 — 2 的异程式系统必然会出现近热远冷的水平失调。如系统的作用半径较大,同时又采用异程式布置管道,则水平失调现象更难以避免。

为避免采用例题 4-2 的水力计算方法而出现立管之间环路压力不易平衡的问题,在工程设计中,可采用下面的一些设计方法,来防止或减轻系统的水平失调现象。

(1) 供、回水干管采用同程式布置;

(2) 仍采用异程式系统,但采用“不等温降”方法进行水力计算;

(3) 仍采用异程式系统,采用首先计算最近立管环路的方法。

同程式系统和不等温降的水力计算方法,将在本章第四、五节中详细阐述。

第四节机械循环同程式热水供暖系统管路的水力计算方法和例题

同程式系统的特点是通过各个并联环路的总长度都相等。在供暖半径较大(一般超过 50m 以上)的室内热水供暖系统中,同程式系统得到较普遍的应用。现通过下面例题,阐明同程式系统水力计算方法和步骤。[ 例题 4-3] 将例题 4-2 的异程式系统改为同程式系统。已知条件与例题 4-2 相同。管路系统见图 4-5 。[ 解 ] 计算方法和步骤:

1. 首先计算通过最远立管Ⅴ的环路。确定出供水干管各个管段、立管Ⅴ和回水总干管的管径及其压力损失。计算方法与例题 4-2 相同,见水力计算表 4-5 。

2. 用同样方法,计算通过最近立管Ⅰ的环路,从而确定出立管Ⅰ、回水干管各管段的管径及其压力损失。

3. 求并联环路立管Ⅰ和立管Ⅴ的压力损失不平衡率,使其不平衡率在±5% 以内。

4. 根据水力计算结果,利用图示方法(见图 4-6 ),表示出系统的总压力损失及各立管的供、回水节点间的资用压力值。

根据本例题的水力计算表和图 4-6 可知,立管Ⅳ的资用压力应等于入口处供水管起点,通过最近立管环路到回水干管管段 13 末端的压力损失,减去供水管起点到供水干管管段 5 末端的压力损失的差值,亦即等于 6461-4359=2102Pa (见表 4-5 的第 13 栏数值)。其它立管的资用压力确定方法相同,数值见表 4-5 。

5. 确定其它立管的管径。根据各立管的资用压力和立管各管段的流量,选用合适的立管管径。计算方法与例题 4-2 的方法相同。

6. 求各立管的不平衡率。根据立管的资用压力和立管的计算压力损失,求各立管的不平衡率。不平衡率应在±10% 以内。

通过同程式系统水力计算例题可见,虽然同程式系统的管道金属耗量,多于异程式系统,但它可以通过调整供、回水干管的各管段的压力损失来满足立管间不平衡率的要求。

本章小结

? 重力循环热水供热系统水力计算方法。

? 机械循环热水供热系统水力计算方法。

最新-水利工程工程量计算研究 精品

水利工程工程量计算研究 修订后的预算定额及设计概估算编制办法切合工程实际,但工程量计算规则不太明确,笔者根据自己的理解,重点讨论编制概算、预算以及施工招标控制价各阶段,阶段系数扩大部分工程量计算应注意的几个问题。 预算定额;工程量计算;注意问题2015年版《山东省水利水电预算定额及设计概估算编制办法》以下简称新版定额于2015年4月1日发布,5月1日实施。 新版定额更切合工程实际,据此编制工程概预算及招标控制价更接近工程实际造价。 以下根据《水利水电工程设计工程量计算规定》328-2005等相关标准,着重探讨初步设计概算、施工图预算及招标控制价各阶段,工程量计算应注意的问题。 1工程量计算概述1设计工程量。 《水利水电工程设计工程量计算规定》规定大、中型水利水电工程项目建议书、可行性研究,初步设计阶段的设计工程量就是按照建筑物或工程的设计几何轮廓尺寸计算的工程量乘以不同阶段系数而得出的工程量;小型工程的设计工程量计算可参照执行。 大、中型水利水电工程招标设计和施工图阶段的阶段系数,可参照初步设计阶段的系数并适当缩小。 阶段系数扩大部分工程量并不包含下文所述施工超挖、超填量及施工附加量,而是由于可行性研究阶段和初步设计阶段勘测、设计的深度有限,为弥补误差设置的工程量余量。 2施工超挖量。 为保证建筑物的设计几何轮廓尺寸,水利工程施工中一般不允许欠挖。 允许一定的超挖量。 影响施工超挖工程量大小的主要因素有施工工艺、施工技术及管理水平以及地质条件等。 3施工附加量。 施工附加量是指为完成工程而必须增加的工程量。 如土方工程中的基坑开挖施工中,设计工程量仅按建筑外部轮廓尺寸计算,

水利工程量计算书(样本)

南湾街道城中村排水管涵清淤工程 工程量计算书 (编号:) 合同名称: 合同编号: 施工单位: 日期:

说明 1、计量部位范围:(写明本编号计算书计算的工程部位及范围,应分条叙述); 2、工程量计算书由工程量汇总表、工程量计算式和附件(原始测量记录)组成; 3、工程量汇总表应尽可能与招标文件中工程量清单的条目、单位、格式相一致; 4、工程量计算书应在现场测量结束后或结构工程施工前,根据工程现场测量成果和施工图计算,可按招标文件工程量清单分大项报送,连续编号,最终作为工程决算的附件; 5、工程量计算书原则上一式三份,业主、监理和施工各一份; 6、监理单位复核结束后,监理、施工双方可就差异较大的部分进行核对,协商一致后,作为最终工程量。在工程结算过程中,以此作为依据按进度支付。

表1 工程量汇总表 序号项目名称单 位 合同工 程量 施工申报 工程量 监理审核 工程量 核准 工程量 备注 沙塘布村 1 DN300以内的圆管清淤m 6381.256381.25 2 DN600以内的圆管清淤m 185.30185.30 3 300*300方涵清淤m 190.34190.34 4 500*500方涵清淤m 121.95121.95 5 淤泥弃置 m3241.72 241.72 丹竹头村 6 DN300以内的圆管清淤m 13393.5213393.52 7 DN600以内的圆管清淤m 4920.634920.63 8 DN900以内的圆管清淤 m355.8755.87 9 DN900以上的圆管清淤 m323.0523.05 10300*300方涵清淤m438.53438.53 11 300*400方涵清淤m 84.1384.13 12 300*600方涵清淤m 11.2311.23 13 400*300方涵清淤m 119.90119.90 14 400*400方涵清淤m 168.25168.25 15 500*500方涵清淤m 41.3441.34 16 400*700方涵清淤 m3 2.31 2.31 17 700*700方涵清淤 m322.0822.08 18 900*1100方涵清淤 m321.1421.14 19 1500*800方涵清淤 m323.8023.80 20 1500*1000方涵清淤 m339.9439.94 21 2000*2000方涵清淤 m3661.60661.60 22 淤泥弃置 m31640.141640.14 上李朗村 23 DN300以内的圆管清淤m 3801.163801.16

蜗壳及尾水管的水力计算

第二章 蜗壳及尾水管的水力计算 第1节 蜗壳水力计算 一.蜗壳尺寸确定 水轮机的引水室是水流进入水轮机的第一个部件,是反击式水轮机的重要组成部分。引水室的作用是将水流顺畅且轴对称的引向导水机构。引水室有开敞式、罐式和蜗壳式三种。蜗壳式是反击式水轮机中应用最普遍的一种引水室。它是用钢筋混凝土或者金属制造的封闭式布置,可以适应各种水头和流量的要求。水轮机的蜗壳可分为金属蜗壳和混凝土蜗壳两种。 1.蜗壳形式 蜗壳自鼻端到进口断面所包围的角度称为蜗壳的包角,水头大于40m 时一般采用混凝土蜗壳,包角 ;当水头较高时需要在混凝土中布置大量的钢筋,造价可能 比混凝土蜗壳还要高,同时钢筋布置过密会造成施工困难,因此多采用金属蜗壳,包角 。本电站最高水头为174m ,故采用金属蜗壳。 2.座环参数 根据水轮机转轮直径D 1查[1].P 128页表2—16得: 座环出口直径: ()()mm D b 27252600180019001800 20002600 2850=+---= 座环进口直径: ()()mm D a 32503100180019001800 20003100 3400=+---= 蜗壳常数K =100(mm )、r =200(mm ) 3.蝶形边锥角ɑ 取 4.蝶形边座环半径 ()m k D r a D 725.11.02 25 .32=+=+= 5.蝶形边高度h ()m k b h 29.055tan 1.02 76.0tan 20=+=+= ? 6.蜗壳圆形断面和椭圆形断面界定值s ()m h s 51.055 cos 29 .055cos == 7.座环蝶形边斜线L ()m h L 354.055sin == 8.座环蝶形边锥角顶点至水轮机轴线的距离

给水管网水力计算基础

给水管网水力计算基础 为了向更多的用户供水,在给水工程上往往将许多管路组成管网。管网按其形状可分为枝状[图1(a)]和环状[图1(b)]两种。 管网内各管段的管径是根据流量Q 和速度v 来决定的,由于v d Av Q )4/(2 π==所以管径v Q v Q d /13.1/4== π。但是,仅依靠这个公式还不能完全解决问题,因为在流 量Q 一定的条件下,管径还随着流速v 的变化而变化。如果所选择的流速大,则对应的管径就可以小,工程的造价可以降低;但是,由于管道内的流速大,会导致水头损失增大,使水塔高度以及水泵扬程增大,这就会引起经常性费用的增加。反之,若采用较大的管径,则会使流速减小,降低经常性费用,但反过来,却要求管材增加,使工程造价增大。 图 1管网的形状 (a)枝状管网;(b)环状管网 因此,在确定管径时,应该作综合评价。在选用某个流速时应使得给水工程的总成本(包括铺设水管的建筑费、泵站建筑费、水塔建筑费及经常抽水的运转费之总和)最小,那么,这个流速就称为经济流速。 应该说,影响经济流速的因素很多,而且在不同经济时期其经济流速也有变化。但综合实际的设计经验及技术经济资料,对于一般的中、小直径的管路,其经济流速大致为: ——当直径d =100~400mm ,经济流速v =0.6-1.0m/s ; ——当直径d>400mm ,经济流速v=1.0~1.4m/s 。 一、枝状管网 枝状管网是由多条管段而成的干管和与干管相连的多条支管所组成。它的特点是管网内任一点只能由一个方向供水。若在管网内某一点断流,则该点之后的各管段供水就有问题。因此供水可靠性差是其缺点,而节省管料,降低造价是其优点。 技状管网的水力计算.可分为新建给水系统的设计和扩建原有给水系统的设计两种情况。 1.新建给水系统的设计 对于已知管网沿线的地形资料、各管段长度、管材、各供水点的流量和要求的自由水头(备用水器具要求的最小工作压强水头),要求确定各管段管径和水塔水面高度及水泵扬程的计算,属于新建给水系统的设计。 自由水头由用户提出需要,对于楼房建筑可参阅下表。 建筑物层数 1 2 3 4 5 6 7 8 自由水头Hz (m ) 10 12 16 20 24 28 32 36 这一类的计算,首先应从各管段末端开始,向水塔方向求出各管段的流量,然后选用经

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。

水电水利工程工程量计算规定

水电水利工程工程量计算规定 1 范围 本标准规定了水电水利工程量计算原则和要求,适用于预可行性研究报告、可行性研究报告阶段的水电水利工程工程量计算工作。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 DL5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程 SDJ338-89 水利水电工程施工组织设计规范 电计[1993]567号水电工程预可行性研究报告编制暂行规定 3 总则 3.0.1 水电水利工程各设计阶段的设计工程量,是设计的重要参数和编制工程概(估)算的主要依据。为做好和统一设计工程量的计算工作,特制定本规程。 3.0.2 永久水工建筑物和主要施工临建工程的工程量,其项目划分,根据不同设计阶段设计精度的要求,预可行性研究阶段和可行性研究阶段分别应符合能源水规[1990]825号文《水利水电工程可行性研究投资估算编制办法》和电水规[1997]123号文《水力发电工程可行性研究报告设计概算编制办法及费用标准》的工程项目划分的规定。 3.0.3 提供编制概(估)算的各项目设计工程量,应根据建筑物或工程的设计几何轮廓尺寸净值进行计算,并按附录A表所列乘以相

应的阶段系数。施工中超挖、超填部分已计入概算定额,不再包括在设计所提出的工程量中。 3.0.4 水电水利工程工程量计算除执行本规程外,预可行性研究阶段还应符合电计[1993] 567号文、能源水规[1990]825号文和SDJ338的规定;可行性研究阶段还应符合DL5021、SDJ338、电水规[1997]123号文等有关规程、规范和办法的规定。 4 永久建筑物工程量计算 4.0.1 土石方开挖工程量,应根据工程布置图切取剖面按不同岩土类别分别进行计算,土石方开挖工程量应将明挖、洞挖分开,明挖分坑槽、坡面、基础、水下开挖;洞挖分平洞、斜井、竖井、地下厂房洞室。 4.0.2 土石方填筑工程量,应根据建筑物设计断面中的分区及其不同材料分别进行计算,其沉陷量应包括在内。 4.0.3 混凝土工程量,对不同类别、部位、标号及级配须分别进行计算;钢筋混凝土的钢筋按配筋量计算。 4.0.4 固结灌浆与帷幕灌浆的工程量(包括灌浆检查孔),自建基面算起。钻孔深度(包括排水孔)自孔顶高程算起,并按地层或混凝土不同部位分别计算。接触灌浆及接缝灌浆按设计所需面积计算。地下工程顶部的回填灌浆,其范围一般在顶拱中心角90°~120°以内,按设计的混凝土衬砌外缘面积计其工程量;地下工程的固结灌浆及排水孔数量根据设计要求计算。

水电水利工程工程量计算规定DL T5088-1999

【题名】: 水电水利工程工程量计算规定 【副题名】: Rule on calculation of volume of work in hydropower and water conservancy project 【起草单位】: 【标准号】: DL/T5088-1999 【代替标准】: 【颁布部门】: 【发布日期】: 【实施日期】: 【批准文号】: 【批准文件】: 【全文】: 1范围 本标准规定了水电水利工程量计算原则和要求,适用于预可行性研究报告、可行性研 究报告阶段的水电水利工程工程量计算工作。 2引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时, 所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本 的可能性。 DL5021-93水利水电工程初步设计报告编制规程 SDJ338-89水利水电工程施工组织设计规范 电计[1993]567号水电工程预可行性研究报告编制暂行规定 3总则 3.0.1水电水利工程各设计阶段的设计工程量,是设计的重要参数和编制工程概(估)算的 主要依据。为做好和统一设计工程量的计算工作,特制定本规程。 3.0.2永久水工建筑物和主要施工临建工程的工程量,其项目划分,根据不同设计阶段设计 精度的要求,预可行性研究阶段和可行性研究阶段分别应符合能源水规[1990]825号文《水 利水电工程可行性研究投资估算编制办法》和电水规[1997]123号文《水力发电工程

可行性 研究报告设计概算编制办法及费用标准》的工程项目划分的规定。 3.0.3提供编制概(估)算的各项目设计工程量,应根据建筑物或工程的设计几何轮廓尺寸 净值进行计算,并按附录A表所列乘以相应的阶段系数。施工中超挖、超填部分已计入概算 定额,不再包括在设计所提出的工程量中。 3.0.4水电水利工程工程量计算除执行本规程外,预可行性研究阶段还应符合电计[1993] 567号文、能源水规[1990]825号文和SDJ338的规定;可行性研究阶段还应符合DL5021、 SDJ338、电水规[1997]123号文等有关规程、规范和办法的规定。 4永久建筑物工程量计算 4.0.1土石方开挖工程量,应根据工程布置图切取剖面按不同岩土类别分别进行计算,土石 方开挖工程量应将明挖、洞挖分开,明挖分坑槽、坡面、基础、水下开挖;洞挖分平洞、斜 井、竖井、地下厂房洞室。 4.0.2土石方填筑工程量,应根据建筑物设计断面中的分区及其不同材料分别进行计算,其 沉陷量应包括在内。 4.0.3混凝土工程量,对不同类别、部位、标号及级配须分别进行计算;钢筋混凝土的钢筋 按配筋量计算。 4.0.4固结灌浆与帷幕灌浆的工程量(包括灌浆检查孔),自建基面算起。钻孔深度(包括 排水孔)自孔顶高程算起,并按地层或混凝土不同部位分别计算。接触灌浆及接缝灌浆按设 计所需面积计算。 地下工程顶部的回填灌浆,其范围一般在顶拱中心角90°~120°以内,按设计的混凝 土衬砌外缘面积计其工程量;地下工程的固结灌浆及排水孔数量根据设计要求计算。

智慧树知到《工程水力计算》章节测试含答案

智慧树知到《工程水力计算》章节测试含答案 第一章单元测试 1、水在标准状态下,密度是()。 A.9800 kg/m3 B.1000 kg/m3 C.98kg/m3 D.1kg/m3 正确答案:1000 kg/m3 2、水银的容重是()。 A.9.8KN/ m3 B.9800KN/ m3 C.133.3KN/ m3 D.13600KN/ m3 正确答案:133.3KN/ m3

3、连续介质概念提出者是()。 A.欧拉 B.拉格朗日 C.谢才 D.曼宁 正确答案:欧拉 4、理想液体与实际液体最主要的区别是考虑不考虑()。 A.惯性 B.万有引力 C.压缩性 D.粘滞性 正确答案:粘滞性 5、1升水的重量是()。 A.9.8N B.9.8KN

C.1N D.1000N 正确答案:9.8N 6、1升水的质量是()。 A.1kg B.1000kg C.9.8kg D.9800kg 正确答案:1kg 7、液体的基本特性是()。 A.易流动 B.不易压缩 C.易结冰 D.连续介质 正确答案:易流动;不易压缩;连续介质

8、汽油的密度比水大。() A.对 B.错 正确答案:错 9、静止的液体就是理想液体。() A.对 B.错 正确答案:对 10、水利工程中一般不考虑水的表面张力特性。() A.对 B.错 正确答案:对 第二章单元测试 1、一个工程大气压相当于()m水柱高。 A.9.8

B.10 C.98 D.1000 正确答案:10 2、液体中某点的真空度为1m水柱,则该点的相对压强为()。 A.9.8 kN/m2 B.-9.8kN/m2 C.1 kN/m2 D.-1 kN/m2 正确答案:-9.8kN/m2 3、图示容器中,液面压强与当地大气压的关系是()。 A. B. C. D.

住宅套内给水排水管道水力计算知识交流

住宅套内给水排水管道水力计算 专业--给排水常识2010-05-26 18:06:18 阅读21 评论0 字号:大中小订阅 1 入户管管径计算 《住宅建筑规范》[1]第5.1.4条规定:“卫生间应设置便器、洗浴器、洗面器等设施或预留位置;……。”这是现阶段住宅内卫生器具配置的最低要求,从《建筑给水排水设计规范》[2]中可知普通住宅Ⅱ、Ⅲ类符 合此项要求。 以普通住宅Ⅱ类为计算算例,表1-1为普通住宅Ⅱ类最高日生活用水定额及小时变化系数,表1-2为住宅常见卫生器具的给水额定流量、当量和连接管公称管径。表1-3为生活给水管道的水流流速要求值。 普通住宅Ⅱ类常见户型配置情况:所有户型配置均配置一间厨房,一套洗衣设施,以卫生间间数不同,分为一卫户(一间卫生间的户型)、二卫户(二间卫生间的户型)和三卫户(三间卫生间的户型)。表1-4 为常见户型卫生器具不同组合的当量数。 以PP-R管道和PAP管道作为典型管材进行水力计算。三通分水连接方式常用的建筑给水用无规共聚聚丙烯(PP-R)管道,当冷水管工作压力≤0.6MPa时,常选用S5系列,S5系列计算内径较大;分水器分水连接方式常用的铝塑复合(PAP)管道,铝塑复合(PAP)管道采用对接焊型,计算内径较小。表1-5为住宅常见户型入户管水力计算表。由表1-5可知,普通住宅Ⅱ类常见户型入户管公称管径应为DN25~DN32;如入户管管径采用小一级的,首先流速不满足规范要求,其次同样长度的入户管水头损失比满足流 速要求管径的水头损失大3倍左右。 表1-1 最高日生活用水定额及小时变化系数[2]

注:(1)流出水头[7] 是指给水时,为克服配水件内摩阻、冲击及流速变化等阻力而能放出的额定流量的 水头所需的静水压。 (2)最低工作压力[2] 是指在此压力下卫生器具基本上可以满足使用要求,它与额定流量无对应关系。 住宅入户管上水表的水头损失取0.010[2]~0.015MPa[4]。笔者以水表本层出户集中布置方式(水表距楼面1.0m),常见户型厨房、卫生间和阳台用水点为算例,根据管件采用三通分水或分水器分水的连接情况,经过管道、配件沿程和局部水头损失计算后,加上卫生器具的最低工作压力和水表的水头损失不同组合,表前最低工作压力在0.10~0.15MPa。对分水器集中配水连接方式水头损失较小,对应的表前最低工 作压力可采用较小的数值。 现代住宅给水支管设计常常只到水表后(或在室内预留一处接口),表前最低压力值的大小关系到住户将来装修后的正常用水,对于这一点应加以重视。同时必须指出,目前大部分水箱供水方式,水箱设置高度难以满足顶上1~3层表前最低工作压力(卫生器具的最低工作压力)的要求,这一点在设计时应特别注意。 3 排水横支管管径计算 排水横支管设计排水流量(通水能力)是按照重力流(不满流)进行计算,同管径的排水横支管设计排水流量远小于排水立管的设计排水流量。表3-1 为住宅常见卫生器具排水的流量、当量和排水(连接)管的 管径。 以常用的建筑排水硬聚氯乙烯(UPVC)管道(公称外径50~110mm)作为计算算例。表3-2为水力 计算参数、计算过程和计算结果。 表3-1卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径[2]

总结 水利工程量计算规则

1 总则 1.0.1 水利水电工程各设计阶段的工程量,对优选设计方案和准确预测各设计阶段的工程投资非常重要。为统一和完善设计工程量的计算,特制定本规定。 1.0.2 本规定适用于大、中型水利水电工程项目建议书、可行性研究和初步设计阶段的设计工程量计算。小型工程的设计工程量计算可参照执行。大、中型水利水电工程招标设计和施工图设计阶段的工程量阶段系数,可参照初步设计阶段的系数并适当缩小。 1.0.3 不同设计阶段的工程量,其计算精度应与相应设计阶段编制规程的要求相适应,并按照《水利工程设计概(估)算编制规定》中项目划分的规定计列。 1.0.4 设计工程量为按建筑物或工程的设计几何轮廓尺寸计算出的工程量。项目划分中三级项目的设计工程量乘以相应阶段系数后作为提供造价专业编制概(估)算的工程量。 阶段系数为变幅值,可根据工程地质条件和建筑物结构复杂程度等因素选取,复杂的取大值,简单的取小值。 阶段系数表中只列出主要工程项目的阶段系数,对其他工程项目,可依据与主要工程项目的关系参照选取。

1.0.5 预算定额不包括施工中超挖、超填及施工附加量,因此,若有些项目概(估)算或工程标底采用预算定额编制,应考虑施工中超挖、超填及施工附加量等因素。 1.0.6 说明机电设备需要量计算应遵循的依据。 1.0.7 列示引用的规程、规范和规定。 1.0.8 说明本规定与现行有关规程、规范和规定的关系。

2 永久工程建筑工程量 2.0.1土石方开挖工程 将类别和部位不同的土方、石方开挖工程量分别计列。土类 级别划分,除冻土外,均按土石十六级分类法的前四级划分土类 级别。岩石级别划分按土石十六级分类法的V-XVI级划分。 2.0.2土石方填筑工程 土石方填筑工程,在概算定额相关子目说明中已规定如何考 虑施工期沉陷量和施工附加量等因素,因此提供的设计工程量,只需按不同部位不同材料,考虑设计沉陷量后乘以阶段系数分别 计算。 2.0.3疏浚与吹填工程 定额计量单位为水下方,提供造价专业疏浚与吹填工程的工程 量计量单位均应为水下方。吹填工程施工期泥沙流失量,可根据 泥沙流失系数计算,系数一般为5%~20%之间,泥浆浓度大时 取小值,反之取大值。(具体计算公式和有关参考数值可参考《水 利水电工程施工组织设计手册》第二册施工技术第七章)。 2.0.4 土工合成材料应按不同材料和不同部位分别计算。 2.0.5混凝土工程 混凝土工程量以成品实体方为计量单位,概算定额中已考 虑拌制、运输、凿毛、干缩等损耗及施工超填量。初步设计阶段 如采用特种混凝土时,其材料配合比需根据试验资料确定。钢筋 制作与安装,概算定额中已包括加工损耗和施工架立筋用量。

专题二-建筑给排水水力计算

建筑给水排水工程 专题二建筑给水工程 2.1 建筑给水系统设计实例 1. 建筑给水系统设计的步骤 (1) 根据给水管网平面布置绘制给水系统图,确定管网中最不利配水点(一般为距引入管起端最远最高,要求的流出压力最大的配水点),再根据最不利配水点,选定最不利管路(通常为最不利配水点至引入管起端间的管路)作为计算管路,并绘制计算简图。 (2) 由最不利点起,按流量变化对计算管段进行节点编号,并标注在计算简图上。 (3) 根据建筑物的类型及性质,正确地选用设计流量计算公式,并计算出各设计管段的给水设计流量。 (4) 根据各设计管段的设计流量并选定设计流速,查水力计算表确定出各管段的管径和管段单位长度的压力损失,并计算管段的沿程压力损失值。 (5) 计算管段的局部压力损失,以及管路的总压力损失。 (6) 确定建筑物室给水系统所需的总压力。系统中设有水表时,还需选用水表。并计算水表压力损失值。 (7) 将室管网所需的总压力与室外管网提供的压力进行比较。比较结果按2.3.1节处理。 (8) 设有水箱和水泵的给水系统,还应计算水箱的容积;计算从水箱出口至最不利配点间的压力损失值,以确定水箱的安装高度;计算从引入管起端至水箱进口间所需压力来校核水泵压力等。 2. 建筑给水系统设计实例 图2.1为某办公楼女卫生间平面图。办公楼共2层,层高3.6m,室外地面高差为0.6m。每层盥洗间设有淋浴器2个,洗手盆2个,污水池1个;厕所设有冲洗阀式大便器6套。室外给水管道位置如图2.1所示,管径为100mm,管中心标高为–1.5m(以室一层地面为±0.000m),室外给水管道的供水压力为250kPa,镀锌钢管,排水管道采用塑料管材。 (1)试进行室给水系统设计。 (2)试进行室排水系统设计。

(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;

水电水利工程工程量计算方法

水电水利工程工程量计算方法 水电水利工程工程量计算方法,计算规则规范,国内水利工程还是挺多的,河流众多,水电站、大坝等,著名的三峡水利工程。水利水电工程量计算一般为四块,水电水利永久建筑物工程量计算、水电水利施工临建工程工程量计算、水电水利金属结构工程量计算、水电水利机电设备需要量计算这4大块。下面小蚂蚁算量工厂来一一介绍下。 一、水电水利工程永久建筑物工程量计算 1、土石方开挖工程量,应根据工程布置图切取剖面按不同岩土类别分别进行计算,土石方开挖工程量应将明挖、洞挖分开,明挖分坑槽、坡面、基础、水下开挖;洞挖分平洞、斜井、竖井、地下厂房洞室。 2、土石方填筑工程量,应根据建筑物设计断面中的分区及其不同材料分别进行计算,其沉陷量应包括在内。 3、混凝土工程量,对不同类别、部位、标号及级配须分别进行计算;钢筋混凝土的钢筋按配筋量计算。 4、固结灌浆与帷幕灌浆的工程量(包括灌浆检查孔),自建基面算起。钻孔深度(包括排水孔)自孔顶高程算起,并按地层或混凝土不同部位分别计算。接触灌浆及接缝灌浆按设计所需面积计算。 地下工程顶部的回填灌浆,其范围一般在顶拱中心角90°~120°以内,按设计的混凝土衬砌外缘面积计其工程量;地下工程的

固结灌浆及排水孔数量根据设计要求计算。 5、喷锚支护工程量,根据设计要求计算,其中喷混凝土和砂浆应计及回弹量;锚杆、预应力锚索、钢筋网应说明型式、直径、长度、数量及岩石级别。 6、预可行性研究阶段,对外公路工程量根据1/10000~1/5000地形图拟定的线路走向、平均纵坡所计得的公路长度及选定的公路等级,按扩大指标进行计算,对其中的大中型桥涵、隧道需要单独估算工程量。可行性研究阶段,在大、中型工程中应做专项设计,提出公路、桥涵、隧道等的各项工程量。 7、上坝公路、进厂公路及永久生产、生活区等主要交通干线,应根据1/2000~1/500地形图进行路基、路面和有关建筑物设计计算工程量并乘以相应的阶段系数。 二、水电水利工程施工临建工程工程量计算 1、施工导流工程,包括围堰(及拆除工程)、明渠、隧洞、涵管、底孔等工程量,与永久建筑物结合的部分及混凝土堵头计入永久工程量中,不结合的部分计入临时工程量中,分别乘以各自的阶段系数。导流底孔封堵,闸门设施应计入临时工程量中。 3、地下工程施工支洞的工程量,应根据施工组织设计及永久建筑物要求进行计算。 临时支护的锚杆、喷混凝土、钢支撑以及混凝土衬砌施工用的钢筋、钢材等工程量应根据设计要求计算。 4、大型施工设施及施工机械布置所需土建工程量,如砂石系统、

溢流坝水力计算说明书

溢流坝水力计算说明书 基本资料见《任务指导书》 一、 按明渠均匀流计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线 (1) 由《资料》可知,坝址处河道断面为矩形断面 (2) 计算公式(按明渠均匀流计算,即谢才公式计算): V=C Ri Q=AC Ri C=n 1 R 6/1 A=bn X=b+2h R= X A (3) 计算(五十年一遇Q 和一百年一遇Q 相对应的水深,采用迭代法计算 水深,即矩形断面迭代公式为:b h b i nQ h 5 /25 /3) 2()( += a 、迭代法计算五十年一遇 Q=12503m /s 的水深h 将已知数据代入公式(Q=12503m /s ,i=0.001,n=0.04,b=52m )得: 52 )2.52() 001 .0125004.0( 5 /35 /3h h +?= 首先设水深h 01=0,代入上式,则得h 02=7.759,再将h 02代入上式得h 03=8.613,用同种方法可有:h 04=8.699,h 05=8.708,h 06=8.709,h 07=8.709,综上所述最后得h=8.709m. b 、用迭代法计算一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h 如a 所示,用同种方法可解得一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h=9.395m. (4)计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线 (图一):溢流坝剖面图

下游河道水位与流量关系计算表 (表一) (图二)

二、 确定溢流堰得堰顶高程并溢流面剖面 (1) 坝顶高程的确定(参考例8-5) a 、 坝上水头H 0计算: 3/2)2( 0g mB Q H σε= 计算:1、初步估算 H 0可假定H O ≈H,由于侧收缩系数与上游作用水头有关,侧可先假设侧收缩系数ε,求出H ,再校核侧收缩系数的值。因堰顶高程和水头H0未知,先按自由出流计算,取σ=1.0,然后再校核。由题意可知Q=12503m /s ,设ε=0.90,则; 3/2)8 .9285502.090.00.11250 (0??????=H =6.25(m) 2、计算实际水头H 。查课本教材8-13及8-14表得边墩形状系数为0.7,闸门形状系数为0.45,因825.60= b H <0,应按b H 0 计算。 ε=1-0.2[][]923.08 525 .645.0)15(7.02.0100)1(=???-+?-=-+nb H n k ξξ 用求得的ε近似值代入上式重新计算H 0 )(145.6)8 .9285502.0923.00.11250 (03/2m H =??????= 又因 0.10

水利工程工程量清单计价规范

中华人民共和国国家标准 水利工程工程量清单计价规范Code of valuation with bill quantity of water conservancy construction works GB 50501—2007 主编部门:中华人民共和国水利部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:2007年7月1日

前言 本规范是根据建设部“关于印发《2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)》的通知”(建标[2006]136号)的有关要求,按照《中华人民共和国招标投标法》和《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500—2003),结合水利工程建设的特点,由水利部组织北京峡光经济技术咨询有限责任公司和长江流域水利建设工程造价(定额)管理站会同有关单位制定的。 本规范编制过程中,在遵循《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500—2003)的编制原则、方法和表现形式的基础上,充分考虑了水利工程建设的特殊性,总结了长期以来我国水利工程在招标投标中编制工程量计价清单和施工合同管理中计量支付工作的经验,注意与《水利水电工程施工合同和招标文件示范文本》之间的协调与整合。在本规范编制过程中,广泛征求了有关建设单位、施工单位、设计单位、咨询单位和相关部门的意见,并经过多次研讨和修改。 本规范共分为五章和两个附录,包括总则、术语、工程量清单编制、工程量清单计价、工程量清单及其计价格式、附录A水利建筑工程工程量清单项目及计算规则、附录B水利安装工程工程量清单项目及计算规则和本规范用词说明等内容。 本规范适用于水利枢纽、水力发电、引(调)水、供水、灌溉、河湖整治、堤防等新建、扩建、改建、加固工程的招标投标工程量清单编制和计价活动。 本规范中以黑体字标示的条文为强制性条文,必须严格执行。

土木建筑与水利工程全套计算规则的公式

一、平整场地:建筑物场地厚度在±30cm以内的挖、填、运、找平。 1、平整场地计算规则 (1)清单规则:按设计图示尺寸以建筑物首层面积计算。 (2)定额规则:按设计图示尺寸以建筑物外墙外边线每边各加2米以平方米面积计算。 2、平整场地计算公式 S=(A+4)×(B+4)=S底+2L外+16 式中:S———平整场地工程量;A———建筑物长度方向外墙外边线长度;B———建筑物宽度方向外墙外边线长度;S底———建筑物底层建筑面积;L外———建筑物外墙外边线周长。 该公式适用于任何由矩形组成的建筑物或构筑物的场地平整工程量计算。 二、基础土方开挖计算 开挖土方计算规则 (1)、清单规则:挖基础土方按设计图示尺寸以基础垫层底面积乘挖土深度计算。 (2)、定额规则:人工或机械挖土方的体积应按槽底面积乘以挖土深度计算。槽底面积应以槽底的长乘以槽底的宽,槽底长和宽是指基础底宽外加工作面,当需要放坡时,应将放坡的土方量合并于总土方量中。 2、开挖土方计算公式: (1)、清单计算挖土方的体积:土方体积=挖土方的底面积×挖

土深度。 (2)、定额规则:基槽开挖:V=(A+2C+K×H)H×L。式中:V———基槽土方量;A———槽底宽度;C———工作面宽度;H———基槽深度;L———基槽长度。. 其中外墙基槽长度以外墙中心线计算,内墙基槽长度以内墙净长计算,交接重合出不予扣除。 基坑开挖:V=1/6H[A×B+a×b+(A+a)×(B+b)+a×b]。式中:V———基坑体积;A—基坑上口长度;B———基坑上口宽度;a———基坑底面长度;b———基坑底面宽度。 三、回填土工程量计算规则及公式 1、基槽、基坑回填土体积=基槽(坑)挖土体积-设计室外地坪以下建(构)筑物被埋置部分的体积。 式中室外地坪以下建(构)筑物被埋置部分的体积一般包括垫层、墙基础、柱基础、以及地下建筑物、构筑物等所占体积 2、室内回填土体积=主墙间净面积×回填土厚度-各种沟道所占体积 主墙间净面积=S底-(L中×墙厚+L内×墙厚) 式中:底———底层建筑面积;L中———外墙中心线长度;L 内———内墙净长线长度。 回填土厚度指室内外高差减去地面垫层、找平层、面层的总厚度,如右图: 四、运土方计算规则及公式:

专题二-建筑给排水水力计算

建筑给水系统设计实例 1. 建筑给水系统设计的步骤 (1) 根据给水管网平面布置绘制给水系统图,确定管网中最不利配水点(一般为距引入管起端最远最高,要求的流出压力最大的配水点),再根据最不利配水点,选定最不利管路(通常为最不利配水点至引入管起端间的管路)作为计算管路,并绘制计算简图。 (2) 由最不利点起,按流量变化对计算管段进行节点编号,并标注在计算简图上。 (3) 根据建筑物的类型及性质,正确地选用设计流量计算公式,并计算出各设计管段的给水设计流量。 (4) 根据各设计管段的设计流量并选定设计流速,查水力计算表确定出各管段的管径和管段单位长度的压力损失,并计算管段的沿程压力损失值。 (5) 计算管段的局部压力损失,以及管路的总压力损失。 (6) 确定建筑物室内给水系统所需的总压力。系统中设有水表时,还需选用水表。并计算水表压力损失值。 (7) 将室内管网所需的总压力与室外管网提供的压力进行比较。比较结果按节处理。 (8) 设有水箱和水泵的给水系统,还应计算水箱的容积;计算从水箱出口至最不利配点间的压力损失值,以确定水箱的安装高度;计算从引入管起端至水箱进口间所需压力来校核水泵压力等。 2. 建筑给水系统设计实例 图为某办公楼女卫生间平面图。办公楼共2层,层高,室内外地面高差为。每层盥洗间设有淋浴器2个,洗手盆2个,污水池1个;厕所设有冲洗阀式大便器6套。室外给水管道位置如图所示,管径为100mm,管中心标高为–(以室内一层地面为±,室外给水管道的供水压力为250kPa,镀锌钢管,排水管道采用塑料管材。 (1)试进行室内给水系统设计。 (2)试进行室内排水系统设计。

长距离输水水力计算

长距离输水管道水力计算公式的选用 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 其中大西公式,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

4. 公式的适用范围: 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.该公式在国内运用教广. 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

专题二-建筑给排水水力计算

专题二建筑给水工程 2.1 建筑给水系统设计实例 1. 建筑给水系统设计的步骤 (1) 根据给水管网平面布置绘制给水系统图,确定管网中最不利配水点(一般为距引入管起端最远最高,要求的流出压力最大的配水点),再根据最不利配水点,选定最不利管路(通常为最不利配水点至引入管起端间的管路)作为计算管路,并绘制计算简图。 (2) 由最不利点起,按流量变化对计算管段进行节点编号,并标注在计算简图上。 (3) 根据建筑物的类型及性质,正确地选用设计流量计算公式,并计算出各设计管段的给水设计流量。 (4) 根据各设计管段的设计流量并选定设计流速,查水力计算表确定出各管段的管径和管段单位长度的压力损失,并计算管段的沿程压力损失值。 (5) 计算管段的局部压力损失,以及管路的总压力损失。 (6) 确定建筑物室内给水系统所需的总压力。系统中设有水表时,还需选用水表。并计算水表压力损失值。 (7) 将室内管网所需的总压力与室外管网提供的压力进行比较。比较结果按2.3.1节处理。 (8) 设有水箱和水泵的给水系统,还应计算水箱的容积;计算从水箱出口至最不利配点间的压力损失值,以确定水箱的安装高度;计算从引入管起端至水箱进口间所需压力来校核水泵压力等。 2. 建筑给水系统设计实例 图2.1为某办公楼女卫生间平面图。办公楼共2层,层高3.6m,室内外地面高差为0.6m。每层盥洗间设有淋浴器2个,洗手盆2个,污水池1个;厕所设有冲洗阀式大便器6套。室外给水管道位置如图2.1所示,管径为100mm,管中心标高为–1.5m(以室内一层地面为±0.000m),室外给水管道的供水压力为250kPa,镀锌钢管,排水管道采用塑料管材。 (1)试进行室内给水系统设计。 (2)试进行室内排水系统设计。