给水管网平差计算步骤讲课教案
给水管网平差计算步
骤
1 定义给水管
在【平差】里面选择【定义给水管】，选择对象后回车, 定义成功所选线会变成黄色。
2 平差数据准备
2.1 定地面标高
在【平差】里面选择【定地面标高】-输入X后回车执行【选择定义】命令,选
择对象节点后回车输入高程进行定义。
2.2 定义节点流量
在【平差】里面选择【定节点流量】中的【定集中流量】,选择对象节点后回车输入流量进行定义。
2.3 确定管道直径
在【平差】里面选择【定义管径】,选择对象管道后回车,选择相应管径后确认。
2.4 定消防流量
在【平差】里面选择【定消防流量】,选择对象节点后输入流量值后回车
2.5 定义事故管。
在【平差】里面选择【定义事故管】选择对象管道后回车。
2.6节点水压
在【平差】里面选择【节点水压】选择对象节点后输入水压数值后回车。
2.7 定最大转输流量
在【平差】里面选择【定最大转输流量】选择对象节点后回车，输入流量数值后回车。
3平差计算
在【平差】里面选择【平差计算】，
通过【图面提取】框选已经进行平差数据准备的管段后回车，然后点【计算】，计算成功后点【写计算书】编写计算书。再点【赋回图面】将计算结果赋回图面
给水管网平差程序LOOP使用说明
给水管网平差程序LOOP使用说明 LOOP是一个功能十分强大的管网水力平差计算程序，可以计算大、中、小型环状和枝状管网，计算速度非常快，曾进行过我国许多城镇的管网设计水力计算。该程序原为英文操作，经华东交通大学沃特科技有限公司(https://www.360docs.net/doc/d97590710.html,)方永忠教授（yzhfang@https://www.360docs.net/doc/d97590710.html,）汉化，提供给国内同行使用，操作简便。有疑问请通过Email进行咨询。 1、程序使用环境 硬件要求：任何PC微机配打印机 软件平台：DOS、WINDOWS 2、数据准备（初用者请先跳过本条） 在使用平差程序前，请准备好计算所需原始数据，包括总体数据、管段数据、节点数据、参考节点数据。 总体数据： 工程名称——对管网工程的方案说明，不影响计算结果 管段总数——最大值250 节点总数——最大值200 高峰因子——即节点流量的缩放系数，一般为1，见"详注1" 最大水力坡度——即管段单位长度水头损失最大允许值，不影响计算结果，只是在计算结果中提出警告，一般取5~8，单位：千分之一（‰） 最大流量修正值——本程序采用的是节点平差算法，此为平差的最大允许误差，值越小则计算精度越高，一般可采用0.01或更小，单位：升/秒 管段数据包括： 管段编号——正整数，1~250 起始节点编号——正整数，1~200 终到节点编号——正整数，1~200 管段长度——正整数，单位：米 管段直径——正整数，单位：毫米 管内壁粗糙系数——海曾?威廉公式中的C系数 节点数据包括： 节点编号——正整数，1~200 节点流量给定方式（FIX）——通常为0表示不节点流量不固定，1表示节点流量固定，见"详注1" 节点流量——流入节点流量为正值，流出节点流量为负值（与我国规定相反），单位：升/秒，见"详注2" 、"详注3" 节点地面高程——节点海拔标高，单位：米 参考节点（即水头已知、流量未知的节点，见"详注3"）数据： 节点编号——正整数，1~200 节点水头——已知的节点水头海拔标高，单位：米 详注1： 为了便于多工况水力平差计算，本程序采用两种方式给定节点流量，即固定式和不固定式，固定式：在节点数据中直接给出节点流量，非固定式：节点数据中给出的节点流量先与高峰因子相乘
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
给水管网设计计算书
给水管网课程设计计算书 一、用水量计算 1. 居民区生活用水量计算 按街道建筑层次及卫生设备情况，根据规范采用最高日每人每日综合生活用水，计算出居民区的每人每日用水量，并应用下列公式计算出居民区的最高时流量Q 1 Q 1=k h1 4 .8611i i N q ×f 1 K h1—时变化系数 q 1i —最高日每人每日综合生活用水定额，L/(cap ·d) N 1i —设计年限内城市各用水区的计划用水人口数，cap f 1—用水普及率 街坊面积如下表 街区编号 面积(hm 2) 街区编号 面积(hm 2) 街区编号 面积(hm 2) 1 1.3763 9 1.04015 17 0.96255 2 0.8402 10 0.61865 18 0.52515 3 1.1438 11 0.43365 19 0.46245 4 1.0580 12 0.65865 20 0.1751 5 0.9138 13 0.57015 21 0.91865 6 0.8143 14 0.7460 22 0.71265 7 1.000 15 0.7149 23 0.78130 8 0.2261 16 0.4901 ∑ 17.183 q 1= 200 L/(cap.d) N 1=362人/公顷×17.183公顷=6154人 K h1=1.48 f 1=80％ 2.工业企业用水量2Q 工厂作为集中流量，根据所提供的最高日平均流量及工作班次，变化系数，确定单位最大秒流量。 用水单位 生产(m 3/d) 生活(m 3/d) 班次 时变化 系数 最高日(m 3/d) 最高时(m 3/h) 最高时 秒流量 (L/s) 化肥厂 400 25 2 1.8 425 47.81 13.28 磷肥厂 350 25 2 1.4 375 32.81 9.11 化工厂 400 30 3 1.5 430 26.88 7.47
城市给水管网设计计算说明书要点
华侨大学化工学院 课程论文 某城市给水管网的设计 课程名称给水排水 姓名 学号 专业2007级环境工程 成绩 指导教师 华侨大学化工学院印制 2010 年06 月25 日
目录 第一章设计用水量 (3) 1.1用水量的计算 (3) 1.2管网布置图 (4) 1.3 节点流量计算 (4) 第二章管网水力计算 (5) 1.1 初始流量分配 (6) 1.3事故流量校正 (9) 1.2消防流量校正 (12) 第三章水泵的选取 (15) 第四章设计总结 (15) 4.1 设计补充 (16) 4.2 设计总结 (16)
第一章设计用水量 一、用水量的计算 ： 1、最高日居民生活用水量Q 1 城区规划人口近期为9.7万，按居民生活用水定额属于中小城二区来计算，最高日用水量定额在100～160L/cap.d，选用Ｑ＝130L/cap.d，自来水普及率为1。 故一天的用水量为Q1＝qNf=130×9.7×104×1=12610m3／d 。 ： 2、企业用水量Q 2 企业内人员生活用水量和淋浴用水量可按：生活用水，冷车间采用每人每班25Ｌ，热车间采用每人每班35Ｌ；淋浴用水，冷车间采用每人每班40Ｌ，热车间采用每人每班60L。 企业甲： 冷车间生活用水量为：3000×25=75000L=75m3/d 冷车间淋浴用水量为：700×40×3=84000L=84m3/d 热车间生活用水量为：2700×35=94500L=94.5m3/d 热车间生活用水量为：900×60×3=162000L=162m3/d 则企业甲用水量为75+84+94.5+162=415.5m3/d 企业乙： 冷车间生活用水量为：1800×25=45000L=45m3/d 冷车间淋浴用水量为：800×40×2=64000L=64m3/d 热车间生活用水量为：1400×35=49000L=49m3/d 热车间生活用水量为：700×60×2=84000L=84m3/d 则乙车间用水量为：45+64+49+84=242m3/d 则企业用水量Q =415.5+242=657.5m3/d 2 ： 3、道路浇洒和绿化用水量Q 3 ⑴、道路浇洒用水量： 道路面积为678050m2 道路浇洒用水量定额为1～1.5L/(m2·次)，取1.2L/(m2·次)。每天浇洒2～3次，取3次 则道路浇洒用水量为687075×1.2×3=2473470L=2473.47m3/d ⑵绿化用数量 绿化面积为城市规划总面积的1.3％，城市规划区域总面积为3598300m2，
管网设计计算说明书
目录 第一篇给水管网设计 1.概述 (2) 1.1给水现状 (2) 1.2规划用水单位 (2) 1.3水源选择 (2) 1.4水压要求 (2) 2.设计用水量计算 (3) 3.管网设计 (4) 3.1管网定线 (4) 3.2比流量,沿线流量和节点流量以及流量出分配 (4) 3.3管网平差计算 (8) 4泵站流量扬程计算 (9) 5.管网设计校核 (9) 5.1消防工况校核 (9) 5.2事故工矿校核 (11) 第二篇污水管网设计 1.概述 (12) 2.管道定线及设计管段、面积划分 (12) 3.设计流量、比流量计算 (13) 4.污水管段设计流量计算表 (14) 5.污水干管水力和埋设深度计算 (14) 第三篇雨水管网设计 1.概述 (16) 2.雨水量计算 (16) 2.1暴雨强度公式 (16) 2.2综合径流系数 (16) 3.雨水管网定线 (16) 4.划分设计管段 (17) 5.汇水面积划分 (17) 6.管段设计流量及管道水力计算 (18) 7.各设计管段上、下端的管底标高和埋设深度计算 (19)
第一篇给水管网设计 1. 概述 1.1 给水现状 目前镇区没有统一给水，居民用水多采用自发组织引山泉水及地下水,其水量不能满足镇区用水量的要求，此外，镇区给水管网不成系统，管径和管材都不能满足要求。 1.2 规划用水单位 镇区规划以居住生活用地为主，用水量主要包括：居民生活用水量、工业用水量、公建用水量及市政用水量。规划可根据远期镇区的发展状况、人民生活水平、工业的性质及水资源的情况，同时参考国家有关规及相似城镇的用水标准， 1.3 水源选择 根据水利部门提供资料，本镇区上游的溪水库（在规划围之外，位于本镇的东北方向，溪上游）流域集雨面积为约为10km2，水量充足，水质符合《地面水环境质量标准》（GB3838）二级标准，溪在水质及水量方面均能满足远期镇区供水的要求，故规划拟定以溪水库作为镇区供水水源。供水方式采用统一，均由位于镇区东北角的自来水厂统一供给。 1.4 水压要求
解节点方程管网平差程序的开发与应用
解节点方程管网平差程序的开发与应用 摘要：给水管网力计算是以解管段方程、解环方程和解节点方程为基础，对连续性方程、能量方程和压降方程应用近似优化处理方法和数值计算方法进行计算，旨在求解管段流量或节点水压，为管网设计，改扩建及运行管理提供依据。 关键词：节点方程管网平差开发与应用 1引言 给水管网力计算是以解管段方程、解环方程和解节点方程为基础，对连续性方程、能量方程和压降方程应用近似优化处理方法和数值计算方法进行计算，旨在求解管段流量或节点水压，为管网设计，改扩建及运行管理提供依据。 随着供水事业的发展，给水管网的规模不断增大，管段数和环数不断增多。众所周知，传统的解环方程法是在手算基础上发展而成的，计算前需要初分管段流量。对于大型复杂管网，初分流量相当繁琐，人工工作量较大，且初分值不合理会导致迭代算法不收敛。 为此，本文基于解节点方程的算法原理及管网数据结构的特征，研究了正定稀疏矩隈的变带宽紧缩贮存技术，运用FORTRAN语言编制了程序，并结合实例进行了应用和验算。 2解节点方程的有理与方法 2.1节点方程 根据管段压降方程，Hi-Hj=Sijq2ij,将管段流量用水压表示， qij=sign(Hi-Hj)(│Hi-Hj│÷Sij）1/2，代入连续性方程，即得出节点方程， Q+∑sign(Hi-Hj)(│Hi-Hj│÷Sij）1/2=0 式中Qi—i节点的耗水量或水源供水量（即节点流量）； HiHj——i,j节点的水压； Sij——i,j管段的摩阻。 若管网节点数为M，则独立的节点方程数为M-1。 2.2节点方程的线性化 节点方程是以节点压力未知量的非线性方程组，令Cij=1/(Sij│qij│),qij的初值可用程序中所示的经验公式确定，则节点方程可化为，Q+∑Cij(Hi-Hj)=0，这是一个线性方程组，可用迭代法或牛顿法求解，程序中采用的迭代法。 2.3线性方程系数矩阵的存贮 根据管网图形拓扑结构可知，以上线性方程的系数矩阵为对称正定稀疏矩阵，矩阵元素中大部分为0，节点数越多，稀疏性越明显。对于M个节点的管网，矩阵元素共（M-1）2个，按一般矩阵存贮需要（M-1）2个存贮单元。对称矩阵只需要存贮一半元素（上三角或下三角矩阵）即可。对于稀疏矩阵，依照一定次序用一维数组紧缩存贮每行的第一个非零元素到对角线上的元素，再用指标数组存放各对角线元素在一维数组中的位置序号，这种变带宽紧缩方式可以进一步有效地节省存贮单元。 2.4节点方程的计算步骤 ⑴读取数据，按照经验公式计算初分流量，初定管径，计算摩阻；⑵计算初始系数矩阵参数；⑶解线性方程组，求节点点压，利用压差计算管段流量，高速管径及摩阻返回；⑶重新生成系数矩阵；⑷迭代至前后两次管段流量之差在允许精度范围内；⑸进一步计算节点自由水压，管段流速，水头损失等；⑹输出计算结果。 3解节点方程程序的应用 解节点方程的FORTRAN源程序及说明从略。 应用程序前，需绘制计算简图，按要求将节点、管段编号，将基础数据输入文件input.dat 中，结果文件output.dat中。节点编号原则：已知压力节点编号；未知坟力节点编号尽可能与相邻节点编号差值小，以利于紧缩存贮。
给水管网管网平差程序
#include
给水管网平差结果
给水管网平差 一、平差基本数据 1、平差类型：反算水源压力。 2、计算公式： 柯尔－勃洛克公式 I=λ*V^2/(2.0*g*D) 1.0/λ^0.5=- 2.0*lg[k/( 3.7*D)+2.5/(Re*λ^0.5)] Re=V*D/ν 计算温度：10 ，ν=0.000001 3、局部损失系数：1.20 4、水源点水泵参数： 水源点水泵杨程单位(m)，水源点水泵流量单位:(立方米/小时) 水源节点编号流量1 扬程1 流量2 扬程2 流量3 扬程3 二、节点参数 节点编号流量(L/s) 地面标高(m) 节点水压(m) 自由水头(m) 1 0.521 140.000 170.32 2 30.322 2 -115.740 140.000 171.497 31.497 3 6.54 4 140.000 170.342 30.342 4 5.746 140.000 171.120 31.120 5 1.389 140.000 169.777 29.777 6 10.743 140.000 170.06 7 30.067 7 11.814 140.000 169.717 29.717 8 1.505 140.000 169.160 29.160 9 6.544 140.000 169.522 29.522 10 1.853 140.000 169.072 29.072 11 8.165 140.000 169.243 29.243 12 10.192 140.000 169.242 29.242 13 2.345 140.000 168.000 28.000 14 0.579 136.000 168.985 32.985 15 8.893 136.000 169.011 33.011 16 6.023 136.000 169.013 33.013 17 11.962 136.000 168.897 32.897 18 1.476 136.000 168.554 32.554 19 12.498 136.000 168.893 32.893 20 1.389 136.000 168.602 32.602 21 2.316 136.000 167.692 31.692 22 3.243 136.000 165.822 29.822 三、管道参数 管道编号管径(mm) 管长(m) 流量(L/s) 流速(m/s) 千米损失(m) 管道损失(m) 1-3 100 90.0 0.521 0.092 0.218 0.020 2-4 315 46.1 115.740 1.637 8.172 0.377
枝状管网水力计算
9）4.10 3.88 单定压节点树状管网水力分析 某城市树状给水管网系统如图所示,节点(1)处为水厂清水池,向整个管网供水,管段[1]上设有泵站,其水力特性为:s p1=311、1(流量单位:m 3/S,水头单位:m),h e1=42、6,n=1、852。根据清水池高程设计,节点(1)水头为H1=7、80m,各节点流量、各管段长度与直径如图中所示,各节点地面标高见表,试进行水力分析,计算各管段流量与流速、各节点水头与自由水压。 以定压节点(1)为树根,则从离树根较远的节点逆推到离树根较近的节点的顺序就是:(10),(9),(8),(7),(6),(5),(4),(3),(2);或(9),(8),(7),(10),(6),(5),(4),(3),(2);或(5),(4),(10),(9),(8),(7),(6),(3),(2)等,按此逆推顺序求解各管段流量的过程见下表。 ,即: q 1+Q 1=0,所以,Q 1=- q 1=-93、21(L/s) 根据管段流量计算结果,计算管段流速及压降见表。计算公式与算例如下: 采用海曾威廉-公式计算(粗糙系数按旧铸铁管取C w =100)
管道摩阻系数 管段水头损失 泵站扬程按水力特性公式计算: 管段编号［1］［2］［3］［4］［5］［6］［7］［8］［9］ 管段长度(m) 600 300 150 250 450 230 190 205 650 管段直径(mm) 400 400 150 100 300 200 150 100 150 管段流量(L/s) 93、21 87、84 11、04 3、88 60、69 18、69 11、17 4、1 11、26 管段流速(m/s) 0、74 0、70 0、63 0、49 0、86 0、60 0、63 0、52 0、64 管段摩阻系数109、72 54、86 3256、05 39093、49 334、04 1229、92 4124、33 32056、66 14109、56 水头损失(m) 1、35 0、61 0、77 1、34 1、86 0、77 1、00 1、22 3、48 泵站扬程(m) 38、76 0 0 0 0 0 0 0 0 管段压降(m) -37、41 0、61 0、77 1、34 1、86 0、77 1、00 1、22 3、48 以定压节点(1)为树根,则从离树根较近的管段顺推到离树根较远的节点的顺序就是:［1］,［2］,［3］,［4］,［5］,［6］,［7］,［8］,［9］; 或［1］,［2］,［3］,［4］,［5］,［9］,［6］,［7］,［8］; 或［1］,［2］,［5］,［6］,［7］,［8］,［9］,［3］,［4］等,按此顺推顺序求解各定流节点节点水头的过程见下表。 步骤树枝管段号管段能量方程节点水头求解节点水头(m) 1 ［1］H 1-H 2 =h 1 H 2 =H 1 -h 1 H 2 =45、21 2 ［2］H 2-H 3 =h 2 H 3 =H 2 -h 2 H 3 =44、60 3 ［3］H 3-H 4 =h 3 H 4 =H 3 -h 3 H 4 =43、83 4 ［4］H 4-H 5 =h 4 H 5 =H 4 -h 4 H 5 =42、49 5 ［5］H 3-H 6 =h 5 H 6 =H 3 -h 5 H 6 =40、63 6 ［6］H 6-H 7 =h 6 H 7 =H 6 -h 6 H 7 =39、86 7 ［7］H 7-H 8 =h 7 H 8 =H 7 -h 7 H 8 =38、86 8 ［8］H 8-H 9 =h 8 H 9 =H 8 -h 8 H 9 =37、64 9 ［9］H 6-H 10 =h 9 H 10 =H 6 -h 9 H 10 =34、16 节点编号i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 地面标高(m) 9、80 11、50 11、80 15、20 17、40 13、30 12、80 13、70 12、50 15、00 节点水头(m) 7、80 45、21 44、60 43、83 42、49 40、63 39、86 38、86 37、64 34、16 自由水头(m) —33、71 32、80 28、63 25、09 27、33 27、06 25、16 25、14 19、16
给水管网水力计算
第1章建筑内部给水系统1.7给水管网的水力计算
1.7.1确定管径求得各管段的设计秒流量后，根据流量公式即可求定管径： 式中q j ——计算管段的设计秒流量，m 3/s ；d ——计算管段的管内径，m ； v ——管道中的水流速，m/s 。 建筑物内的给水管道中不同材质管径流速控制范围可按 不同材质管径流速控制范围表选取。但最大不超过2m/s 。v d q g 42π=v q d g π4=不同材质管径 流速控制范围表 点击查看
1.7.2给水管网和水表水头损失的计算１. 给水管道的沿程水头损失 式中h y——沿程水头损失，kPa； L ——管道计算长度，m； i——管道单位长度水头损失，kPa/m，按下式计算：
后退前进返回本章总目录返回本书总目录 式中i ——管道单位长度水头损失，kPa/m ； d j ——管道计算内径，m ； q g ——给水设计流量，m 3/s ； C h ——海澄-威廉系数： 塑料管、内衬（涂）塑管C h = 140； 铜管、不锈钢管C h = 130 ；衬水泥、树脂的铸铁管C h = 130； 普通钢管、铸铁管C h = 100。 i 1.７给水管网的水力计算 1.7.2给水管网和水表水头损失的计算
1.7.2给水管网和水表水头损失的计算 ２. 生活给水管道的局部水头损失 管段的局部水头损失计算公式式中h j ——管段局部水头损失之和，kPa ； ζ ——管段局部阻力系数； v ——沿水流方向局部管件下游的流速，m/s ； g ——重力加速度，m/s 2。 ∑=g v h j 22 ζ
1.7.2给水管网和水表水头损失的计算 根据管道的连接方式，采用管（配）件当量长度计算法 管（配）件当量长度： 螺纹接口的阀门及管件的摩阻损失当量长度，见阀门和螺 纹管件的摩阻损失的当量长度表。 管（配）件产生的局部水头损失大小同管径某一长度管道 产生的沿程水头损失 则：该长度即为该管（配）件的当量长度。 等于阀门和螺纹管件的摩阻损失的 当量长度表点击查看
城给水管网水力计算程序及例题
给水排水管道工程 课程设计指导书 环境科学与工程学院
第一部分城市给水管网水力计算程序及习题 一、程序 #define M 18 #define N 6 #define ep 0.01 #include
for(i=1;i<=N;i++) { f[i]=0;r[i]=0; dq[i]=0; for(k=0;k<=M-1;k++) { if(abs(io[k])!=i) goto map; f[i]=f[i]+h[k]; r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); map: if( abs(jo[k])!=i) continue; f[i]=f[i]+h[k]*sgn(jo[i]); r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); } dq[i]=-(f[i]/(r[i]*2)); } { if (fabs(f[N])<=ep) flag=1; } if (flag==1) goto like; for(k=0;k<=M-1;k++) { p=abs(io[k]);q=abs(jo[k]); Q[k]=Q[k]+dq[p]+(dq[q]*sgn(jo[k])); } ko=ko+1; if(flag==0) goto loop; like: printf("\n\n"); for(i=1;i<=N;i++) {printf("%f\n",f[i]);} printf("ep=%f\n",0.01); printf("n=%d,m=%d,ko=%d\n",N,M,ko); for(k=0;k<=M-1;k++) { printf("%d)",k+1);
城给水管网水力计算程序及例题
给水排水管道工程 课程设计指导书
环境科学与工程学院 第一部分城市给水管网水力计算程序及习题一、程序 #define M 18 #define N 6 #define ep 0.01 #include
{ Q[k]=Q[k]*sgn(io[k]); } ko=0; loop: for(k=0;k<=M-1;k++) { h[k]=10.67*pow(fabs(Q[k]),1.852)*l[k]; h[k]=h[k]/(pow(100,1.852)*pow(D[k],4.87))*sgn(Q[k]); } for(i=1;i<=N;i++) { f[i]=0;r[i]=0; dq[i]=0; for(k=0;k<=M-1;k++) { if(abs(io[k])!=i) goto map; f[i]=f[i]+h[k]; r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); map: if( abs(jo[k])!=i) continue; f[i]=f[i]+h[k]*sgn(jo[i]); r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); } dq[i]=-(f[i]/(r[i]*2)); } { if (fabs(f[N])<=ep) flag=1; } if (flag==1) goto like;
城给水管网水力计算程序及例题
给水排水管道工程课程设计指导书
环境科学与工程学院 第一部分城市给水管网水力计算程序及习题一、程序 #define M 18 #define N 6 #define ep 0.01 #include
for(k=0;k<=M-1;k++) { h[k]=10.67*pow(fabs(Q[k]),1.852)*l[k]; h[k]=h[k]/(pow(100,1.852)*pow(D[k],4.87))*sgn(Q[k]); } for(i=1;i<=N;i++) { f[i]=0;r[i]=0; dq[i]=0; for(k=0;k<=M-1;k++) { if(abs(io[k])!=i) goto map; f[i]=f[i]+h[k]; r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); map: if( abs(jo[k])!=i) continue; f[i]=f[i]+h[k]*sgn(jo[i]); r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); } dq[i]=-(f[i]/(r[i]*2)); } { if (fabs(f[N])<=ep) flag=1; } if (flag==1) goto like;
给水排水管道系统水力计算
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。
管网平差
摘要：给水管网力计算是以解管段方程、解环方程和解节点方程为基础，对连续性方程、能量方程和压降方程应用近似优化处理方法和数值计算方法进行计算，旨在求解管段流量或节点水压，为管网设计，改扩建及运行管理提供依据。 关键词：节点方程管网平差开发与应用 1 引言 给水管网力计算是以解管段方程、解环方程和解节点方程为基础，对连续性方程、能量方程和压降方程应用近似优化处理方法和数值计算方法进行计算，旨在求解管段流量或节点水压，为管网设计，改扩建及运行管理提供依据。 随着供水事业的发展，给水管网的规模不断增大，管段数和环数不断增多。众所周知，传统的解环方程法是在手算基础上发展而成的，计算前需要初分管段流量。对于大型复杂管网，初分流量相当繁琐，人工工作量较大，且初分值不合理会导致迭代算法不收敛。 为此，本文基于解节点方程的算法原理及管网数据结构的特征，研究了正定稀疏矩隈的变带宽紧缩贮存技术，运用FORTRAN语言编制了程序，并结合实例进行了应用和验算。 2 解节点方程的有理与方法 2.1节点方程 根据管段压降方程，Hi-Hj=Sijq2ij,将管段流量用水压表示， q ij=sign(H i-H j)(│H i-H j│÷S ij）1/2，代入连续性方程，即得出节点方程， Q+Σsign(H i-H j)(│H i-H j│÷S ij）1/2=0 式中Q i—i节点的耗水量或水源供水量（即节点流量）； H i H j——i,j节点的水压； S ij——i,j管段的摩阻。 若管网节点数为M，则独立的节点方程数为M-1。 2.2节点方程的线性化 节点方程是以节点压力未知量的非线性方程组，令C ij=1/(S ij│q ij│),q ij的初值可用程序中所示的经验公式确定，则节点方程可化为，Q+ΣC ij(H i-H j)=0，这是一个线性方程组，可用迭代法或牛顿法求解，程序中采用的迭代法。 2.3线性方程系数矩阵的存贮 根据管网图形拓扑结构可知，以上线性方程的系数矩阵为对称正定稀疏矩阵，矩阵元素中大部分为0，节点数越多，稀疏性越明显。对于M个节点的管网，矩阵元素共（M-1）2个，按一般矩阵存贮需要（M-1）2个存贮单元。对称矩阵只需要存贮一半元素（上三角或下三角矩阵）即可。对于稀疏矩阵，依照一定次序用一维数组紧缩存贮每行的第一个非零元素到对角线上的元素，再用指标数组存放各对角线元素在一维数组中的位置序号，这种变带宽紧缩方式可以进一步有效地节省存贮单元。 2.4节点方程的计算步骤 ⑴读取数据，按照经验公式计算初分流量，初定管径，计算摩阻；⑵计算初始系数矩阵参数；⑶解线性方程组，求节点点压，利用压差计算管段流量，高速管径及摩阻返回；⑶重
给水管网水力计算基础
给水管网水力计算基础-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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/(2π==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 ＝-1.0ms ； ——当直径d>400mm ，经济流速v=~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。 表 自由水头Hz 值
给水管网课程设计计算说明书文档
《给水管网课程设计》 计算说明书 2012年12月31日
目录 一、布置给水管网 (3) 二、设计用水量及流量计算 (5) 1、计算设计用水量 (5) 2、计算实际管长和有效管长 (5) 3、计算比流量、沿线流量、节点流量 (7) 三、管网平差计算 (9) 1、初步分配管段流量和设定水流方向 (9) 2、选择管径 (9) 3、初步分配各管段最高时流量以及管长、管径的选取 (9) 4、哈代-克罗斯法校核环状管网 (12) 5、确定水泵扬程H p并求出各节点水压和自由水头 (15) 四、管网核算 (17) 1、消防时的管网校核 (17) 2、确定消防校核后水泵扬程H p及各节点水压和自由水头··20 3、最不利管段发生故障时的管网校核 (21) 4、确定事故校核后水泵扬程H p及各节点水压和自由水头··24 五、成果图绘制 (26) 1、绘制给水管网平面布置图及节点详图和消火栓布置 (26) 2、绘制最高时给水管网平面布置图 (26) 3、绘制消防时给水管网平面布置图 (26) 4、绘制事故时管网平面布置图 (26) 六、总结 (27) 七、参考文献 (28)
一、布置给水管网 1、水源与取水点的选择 所选水源为D县南面的潇水河，取水点选在水质良好的河段即河流的上游，并且靠近用水区。 2、取水泵站和水厂厂址的选择： 取水泵站选在取水点附近，用以抽取原水。 水厂选在不受洪水威胁，卫生条件好的河段上游。由于取水点距离用水区较近，可以考虑水厂与取水泵站合建。 3、给水管网布置 （1）原则： 符合城市规划，考虑远期发展 保证供水安全、可靠 管网遍布整个供水区域 力求管线短捷 （2）布置形式： 该设计区域为D县中心城区，不允许间断供水，适宜布置成环状网，可靠性高，水锤危害小。 （3）选取控制点： 根据D县规划平面图，选择最高最远点最为控制点。 （4）定线： 干管：先布干管，延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致，线路最短，遍布供水区域，干管平行间距为500—800m左右，沿规划道路，靠近大用户。 连接管：干管与干管之间用连接管连接形成环状网，连接管平行间距为800—1000m左右。
给水管网设计步骤
一、设计步骤： 1．用水量计算 （1）确定用水量标准，计算城市最高日用水量。居民最高日生活用水量按城市分区用水量标准计算。工厂最高日生产用水量，按工厂性质、产品数量等分别计算，工厂用水量还包括工人在工作时生活用水量及班后淋浴用水量。此外，还有车站用水量、浇洒道路、绿地用水量。加上未预见水量，即得该城市最高日设计用水量。 （2）计算城市最高日最高时用水量。 （3）计算消防时用水量。 2. 供水系统方案选择 （1）选定水源及位置和净水厂位置； （2）选定供水系统方案。 3. 管网定线 根据选定的给水系统方案，进行管网定线和输水管定线。 4．绘制城市最高日用水量变化曲线 按城市逐时用水量表，绘制用水量变化曲线，依此确定二泵站的供水曲线，及确定二泵站的工作制度。 5. 清水池容积，水塔（或高地水池）容积计算 6.管段设计流量计算 （1）比流量计算 分区用水量标准若不相同应分别计算比流量。 （2）节点流量计算 先由比流量计算出沿线流量，再用沿线流量算出节点流量。
（3）进行流量分配，初拟管径。 7.管网平差 （1）对供水方案的最大用水时管网平差和消防校核平差。 （2）给出两个方案的最大用水时管网平差图和消防校核图。 8．水泵扬程和水塔高度计算。 9.节点水压标高计算。 10.设计成果评价 绘制最大用水时等水压线图。 二、计算说明书要求： 1. 工程概述； 2. 用水量计算，包括计算依据、公式、定额和结果，编制用水量计算表； 3. 绘制二级泵站的供水曲线图，列表计算清水池调节容积，确定清水池总容积； 4. 根据管网定线的原则，确定主要供水方向，列表统计管网各管段的实 际长度和有效长度，计算集中流量、比流量、沿线流量、节点流量； 5. 说明初步分配流量的原则，选定合适的经济流速确定管道直径，进行 管网水力计算； 6. 确定服务水头，判断最不利供水点，计算水泵所需扬程，参照供水曲线 选择水泵机组并拟订供水方案； 7. 进行消防和事故情况的校核。 三、图纸要求： 1. 城市给水管网总平面布置图，（比例尺：１：５０００）—张； 2．选定一条从水厂到控制点的线路布置消火栓并绘制管道纵剖面图