给水管网平差目的
给水管网平差程序设计
双水源的环状给水管网平差1.设计背景及设计原理1.1设计背景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的基础上发展而成的，计算前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，且初分值不合理导致迭代算法不收敛。
这给设计计算造成极大的困难，要为管网的优化调度运行提供参数就不现实啦。
随着计算机技术的发展和普及，计算机在给水工程中的应用也日益普遍。
应用计算机进行管网平差计算，代替复杂的手工劳动，提高了计算的精度和速度，已经成为管网的规划、设计、改造、调度管理的有力工具。
1.2设计原理（管网平差计算应准备的数据和计算结果）给水管网水力计算是以解管段方程（求解每个管段的流量）、解环方程（求解每环的校正流量）和解节点方程（求解管网的节点水压）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。
不管是哪一种方法，都必须既满足连续性方程：Q i+Sq ij=0（1）式中Q i——i节点的节点流量；q ij ——与i节点连接的管段流量。
又满足能量方程∑h ij=0（2）式中∑h ij——环内各管段水头损失之和。
要进行现状管网水力分析核算，首先要画出管网的简化图（即计算简图），并将管网的节点和管段分别排序编号，以使数据中的序号与计算简图中的编号一一对应。
通过计算比流量，沿程流量，从而得到节点流量。
除了节点流量之外，还需要准备管段的管径（m）、管段长度（m）、管材等基本数据。
经计算机进行水力平差计算，可得到：管段的流量（m3/h或L/s）、流速（m/s）、水头损失（m）。
以上的这些计算结果，可合理调度整个城市管网水源水泵机组提供科学依据。
对于节约能耗、降低漏失率、管网的扩建工程有重要意义。
2.初分流量2.1计算简图X计算简图如上图所示，图中标示了环与管段号及节点流量。
某县城供水管网管网平差分析
TECHNOLOGY AND INFORMATION
某县城供水管网管网平差分析
文昌淑 贵州水利水电职业技术学院 贵州 贵阳 551416
摘 要 以某县城管网工程中配水管网的管网平差为实例，简析了管网平差的计算过程、计算结果及作用。 关键词 配水管网；管网平差；管网布置
引言 城市供水是城市基础设施的重要组成部分，是城市经济发
管径
(米) 0.35 0.35 0.35 0.4 0.3 0.5 0.4 0.5 0.4
流速
(米/秒) 0.907 0.908 1.055 1.113 0.432 0.913 0.590 1.073 1.271
流量
(升/秒) 87.28 87.34 101.46 139.9 30.57 179.21 74.14 210.62 159.77
点计算数据，对于不合理的管段进行调整，修改管径，再进行
平差，直至满足要求，再标注节点及标注管道，最后导出并保
存计算书，整理平差图纸。消防校核时需定义着火点：根据管
网服务人口确定同时着火点及消防用水量，一般选取最不利点
校核中的最不利点为一个着火点，其余的可选取大用户点为一 处着火点[2]。经平差计算，在城区控制点以内的区域，最大用
2.2 平差步骤 （1）图纸整理。打开天正管线软件，进行管网总平面布 置图绘制及图纸整理。主要包括：绘制管线、清除重复管线、 检查未连接管线等，再进行关联管网。注意事项：图形整理时 需要对管网进行简化；管线一定要连接上，若存在未连接管段 会导致管网关联不上。 （2）管网定义。包括定义集中流量、水源点及水源点流
（1）
式中，hf-沿程水头损失，m；v-流速，m/s；L-管段长度，m； D-管段直径，m；g-重力加速度，m/s2；λ-沿程阻力系数。其 中沿程阻力系数λ的计算采用海曾-威廉公式计算。
第五章管网平差
11
5.1.2 恒定流基本方程组的线性变换
• 线性变换，即对方程组实施以下两种运算 或它们的组合运算: 1）方程组两边同时乘以一个不为0的常数 2）两个方程式相加或相减。 注意：线性变换不能增加或减少方程未知 量的数目，节点流量连续性方程组和管段 能量守恒方程组可以分别进行变换
12
（1）节点流量连续性方程组的变换 • 如图P78图4.12 管网模型，可列流量方程组：
• 如果一些管段 (8) 首尾相连，形 成一条路径， 将这些管段的 能量方程相加 或相减，导出 新的能量方程， 即路径能量方 程。 (7)
[4]
Q7 [1] (1) [2] (2) [3] (3) Q8
Q1
[5] (4)
Q2 [6]
[8] (5) [9]
Байду номын сангаас
Q3 [7]
(6)
例：图4.12，从节点 （7）到节点（8）之 Q4 Q5 Q6 间的一条路径的能量 图4.12 某给水管网模型 方程可由管段[1]、[2]、[3]的能量方程相加再减去管段[4] 的能量方程得到： H7 -H8= h1+h2+h3 - h4 (5.9)
[4]
[1] Q1 (1) [2] (2) Q2 [3] (3) Q3
[5] (4) [8] Q4
[6]
[7]
(5) [9] (6) Q5 Q6
-q6 -q7 -q8+Q5 +Q6 =0 （5.7） 图4.12某给水管网模型 将两个或多个节点相加得到新的流量连续性方程。 13
• 相加的节点一般是彼此关联的节点，其工程意 义是得到由多个节点组成的大节点的流量连续 性方程。如图4.12管网，将(5)、(6)两个节点 的连续性方程式相加得方程： -q6 -q7 -q8+Q5 +Q6 =0 （5.7） 该方程可以代替原节点（5）或（6）的流量连 续性方程（只能代替一个）。对节点(5)、(6) 割集取为隔离体，运用质量守恒定律，可以直 接写出式（5.7）。将整个管网作为割集，可 得
管网平差目的及鸿业操作
作用：管网平差是在上面已知条件节点流量、管道直径和某些点压力求得其它节点的水压，各个管段的流量以及由此推算得出的各节点自由水头、各管段的流速、水头损失等。
它的作用有两个：1、根据最不利点压力反算水源点压力，用于确定水源点的水泵供水压力，进而选择水泵。
2、根据水源点压力计算最不利点压力，用于校核水源压力是否能满足最不利点的压力要求。
鸿业操作步骤：1．设置－出图比例20000，设置－文字大小－2.52．设置一个tempt（图名，可随便定）图层，颜色为紫色，线宽为0.3（这些可以随便定，主要为了确定给水管道位置，但这个步骤最好有）3．在这个图层上画出图1中的框框，1和10节点间有两条管线所以另外加一条折线增加一个节点11。
4．给水－交互布管－新建工程名（名称随意）－确定－管代号（输J），选球墨铸铁管－确定－用鼠标点击节点布置管线，顺序可随意，布完一个环用回车键布其余管段。
5．工具－图层－点击新建图层前的小灯泡（这一步是为了关闭新建图层）6．给水－节点编号－给水节点自动编号－选择起始节点，在图上点击－输入节点其始编号1，然后回车，全部按主结点编号，回车，全部自动编号，回车，如果出现有些节点未标注，是否自动标注，输Y，回车。
（节点编号与所要求的不一致没关系，在下一步中更改）7．给水－编辑标注－查询－用鼠标点选节点，修改节点编号，输入地面标高。
或者采用工具－编辑查询。
8．平差－定义管长－点击管段J10－J11，J11－J1，输600（这是为了使输水管总长为1200）9．平差－定节点流量－定管供水类型－按照提示定义1－4，4－7为单侧供水，10－1，10－11，11－1为不供水10．平差－定节点流量－定集中流量－输入求得的水源流量，前面加负号11．平差－定节点流量－按管长分配流量－输H12．平差－定义管径－定义管线直径。
13．平差－选择反算水源压力，自由水头28，计算公式：海曾威廉，计算温度：20，管道局部损失系数：1.05,球墨铸铁管。
浩辰给排水管网平差功能介绍 工程
浩辰给排水管网平差功能介绍工程
在浩辰给排水软件的计算模块中有一个管网平差功能，而在管网平差中还分有六个应用，下面我们就通过CAD软件下载平台对这个功能的各个应用展开详细的介绍，
管网平差
用户执行【管网平差】命令后选择给水管网系统任意管线，软件会自动对整个给水管网进行搜索，而且还会自动在管线的连接出设置平差计算节点，最后就可以得出下列图管网平差计算的对话框：图3-4-7
1. 节点
选择节点功能，在图中选取需要的节点。
会弹出如图3-4-8对话框，用户可以在对话框中输入节点处的集中流量、消防流量，可以手动输入流量，也可以由软件计算获得。
据CAD下载平台介绍，节点功能可以用于节点的添加和删除，而集中流量有正负之分，正值代表节点处出流，负值代表节点处入流，
图3-4-8 图3-4-9
2. 管段
选择管段功能，在图中点选或框选需要的管段。
会弹出如图3-4-9对话框，用户可以选择管段是单侧供水还是双侧供水以及管线的管材和粗糙度。
3. 平差计算
用户将节点和管段的根本参数输入完成,点击【平差计算】按钮,软件便可完成环状给水管网的平差计算。
4. 调整管径
调整管径选项提供了一种管网平差的计算方式，选定调整管径功能后，可以对表格中的管径进行调整，然后再使用管网平差计算按钮软件就可以按照调整后的管径进行环网的平差计算。
5. 绘计算简图
用户可通过这个功能可以生成管网平差计算成果图，简图包括管道、节点的工程标注，标注内容样式可以在【管网平差设置】中设置。
6. 计算书
用户执行【出计算书】按钮,输出包括管道水力计算表、计算依据、计算参数、计算公式、计算简图等的管网平差计算书。
模板,内容仅供参考。
水厂环状管网平差计算与分析
水力 计算 中沿 程损 失计算 公 式如下 ：
， ， ２
＝ Ａ 兹
‘ ）
式中， ， 一 沿 程 水 头 损 失 ，ｍ； 一流 速，ｍ ／ ｓ ；
Ｒ 一 水力 半 径 ，ｍ；Ｌ 一 管 段 长 度 ，ｍ；Ｄ 一 管 段 直
径 ，ｍ；ｇ 一重 力 加 速 度 ， ｍ ／ ｓ 。环 状管 网主要 涉 及较 光 滑 的 圆管 满 流 紊 流 计 算 ，采 用 海 曾． 威 廉 公 式 。
门 ，从 而与 其 余 管 线 断 开 ，缩 小 了 断 水 区域 的 影
响 ，提 高 了供 水 保 证 率 。 （ ２ ） 管 网连 接 成 环 状 ， 供水 范围扩 大 。 （ ３ ） 可 大 大 减 轻枝 状 管 网 因水 锤 作 用产 生 的危 害 。 目前环 状 管 网供 水 形 式 已经 成为 大 中城 市 管 网布设 的必 然趋 势 。 国 内针对 环 状供 水管 网的研究 主 要集 中于 管 网 平差 计算 方 法及其 软 件开 发 ，且 相对 比较成 熟 ，但 是针 对 多水 源城 市供水 实 际应 用计 算 分析 的案例 较
Ａ ：
京顺 义城 南水 厂 多水源 环状 供水 管 网系统 为 研究 对
告 ｑ
（ ２ ）
象 ，利 用天 正 Ｃ Ａ Ｄ软 件 建 立 了多 水 源 环 状 管 网平
2017年给水排水专业知识上午真题及答案解析
(36/40)单项选择题
第36题
室内消火栓的布置，哪种情况可采用1支消火栓的1股充实水柱到达同层室内任何部位?
A.建筑高度≤24m的仓库
B.建筑高度≤24m，且建筑体积≤5000m3的厂房
C.建筑高度≤54m的住宅
D.建筑高度≤54m，且每单元设置一部疏散楼梯的住宅
上一题下一题
(37/40)单项选择题
B.好氧生物膜层→厌氧生物膜层→附着水层→流动水层
C.附着水层→流动水层→厌氧生物膜层→好氧生物膜层
D.流动水层→附着水层→好氧生物膜层→厌氧生物膜层
上一题下一题
(22/40)单项选择题
第22题
下列关于污水厂污泥处理处置过程，做法错误的是哪项?
A.把浓缩池上清液与污水处理厂尾水混合消毒后排放
B.把脱水污泥与秸秆混合进行好氧发酵后用于植树
(7/40)单项选择题
第7题
下述有关江河水为水源的地表水取水构筑物的描述，哪项是不正确的?
A.自流管取水时，设计流速不应低于水中泥砂的起动流速的71%
B.取水构筑物设计最高水位按不低于百年一遇的频率确定即可
C.设计枯水位的保证率应采用90%～99%
D.采用自流管取水且河流水深较浅河床稳定时，取水构筑物最低侧面进水孔下缘距河床最小高度与最上面侧面进水孔上缘距最低设计水位的最小距离相同
上一题下一题
(9/40)单项选择题
第9题
下列有关混凝设备和混凝构筑物特点叙述中，正确的是哪项?
A.混凝剂投加在取水泵前进行的混合，不消耗能量
B.内部安装固定扰流叶片的静态混合器的混合属于机械混合，需要消耗能量
C.在隔板絮凝池中，不计隔板所占体积，隔板间距大小决定了絮凝水力停留时间和水头损失值大小
管网平差用的公式
管网平差用的公式管网平差，是指在环状管网水力计算中，为消除各环路水头损失的闭合差，通过调整流量分配再进行计算的过程在并联管路中，水流由一个节点沿两条管线流至另一个节点时的水头损失应是相等。
所以在一个环内，如以顺时针水流方向的各管段水头损失为正值，以逆时针水流方向的各管段水头损失为负值，则两者的代数和应等于零。
但初步流量分配不当时，往往不能使各个环路正、负水头损失之和为零，所以产生了环路水头损失闭合差。
为此要将各管段分配的流量进行调整，以使闭合差等于零或使其收敛在规定的允许范围内。
但此时要同时保证每一节点流量之和（即流入节点与流出节点的流量之和）等于零。
原理和方法编辑播报管网平差的数学模式原理（1）管网是由看成节点的配水源和用水户及看成管段的管线组成的有向图，这些节点和管段均可用变量—流量qi和水头损失hi表示，即qi和hi（i=1，2，…，p）构成两个p维向量：qˊ=（q1，q2，…，qp）hˊ=（h1，h2，…，hp）（2）管网中的实际水流情况应服从克契霍夫定律：①克契霍夫第一定律（即连续性（节点）方程组）：管网内任一节点的进、出流量的代数和为零。
即qi+Σqij=0②克契霍夫第二定律（即能量（环）方程组）：在任一环内，各管段的水头损失代数和为零。
即Σhij=0常用的管网平差方法有：哈代·克罗斯法（Hardy-cross），牛顿·菜福逊（Newton -Raphson）法，线性理论法（Linear Theroy），有限元法（Finite- Element）和图论法。
管网平差方法简介（1）1936年的哈代·克罗斯（Hardy-cross）法：该法首先按节点连续方程假设管段流量，然后根据平差理论计算每个环的校正流量，并忽略高次微量及邻环校正流量对本环流量的影响，这样，就可以一个环一个环地反复修正流量，直到所有的环都满足克契霍夫第一、第二定律。
该法如初始各管段的流量假设不当，不但试算次数增加，收敛速度慢，甚至产生数值摆动，不收敛。
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给水管网平差目的是什么？
一、根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）第7.1.10 条规定：配水管网应按最高日最高时供水量及设计水压进行水力平差计算，并应分别按下列 3 种工况和要求进行校核： 1 发生消防时的流量和消防水压的要求； 2 最大转输时的流量和水压的要求； 3 最不利管段发生故障时的事故用水量和设计水压要求。
二、根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）条文说明第7.1.10 条关于配水管网设计水量和设计水压计算及校核要求的规定。
为选择安全可靠的配水系统和确定配水管网的管径、水泵扬程及高地水池的标高等，必须进行配水管网的水力平差计算。
为确保管网在任何情况下均能满足用水要求，配水管网除按最高日最高时的水量及控制点的设计水压进行计算外，还应按发生消防时的水量和消防水压要求；最不利管段发生故障时的事故用水量和设计水压要求；最大传输时的流量和水压的要求三种情况进行校核；如校核结果不能满足要求，则需要调整某些管段的管径。
三、给水管网平差目的是：使项目技术可行、经济合理、确保保质、保量、安全供水。