管网水力计算说明
流体输配管网水力计算的基本原理和方法
采用流量当量直径时，必须用矩形风管中的流量去 查出阻力.
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一、开式枝状气体输配管网水力计算
3. 风管局部阻力计算 公式： p 2
2
确定局部阻力系数及其对应的特征速度 代入 p 2 式计算局部阻力
2
各管件的局部阻力系数查设计手册
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一、开式枝状气体输配管网水力计算
4. 并联管路的阻力平衡
2. 风管摩擦阻力计算
阻力计算应从最不利环路开始
通风空调管段：
先求阻力系数：
1
2lg K 3.71d
2.51
Re
再求比摩阻：
2
Rm d 2
根据上两式绘制出的的线算图进行计算（图2-3-1）
如对于参数L、d、υ、Rm，主要知道其中任意两个，
即可利用线算图求出其它参数.
注意：实际条件与线算图计算条件不符时应进行修正
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线算图绘制条件
1.按紊流过渡区的λ 值绘制. 2.压力： Bo 101.3 kPa
3.温度： to 20C
4.空气密度： o 1.204 kg / m3
5.运动粘度： o 15.06 10 6 m / s
6.管壁粗糙度： K 0.15 mm
7.圆形风管、气流与 管壁间无热量交换.
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二、均匀送风管道计算
均匀送风管道计算原理 实现均匀送风的基本条件 侧送风时的通路局部阻力系数和侧孔局部
阻力系数 均匀送风管道的计算方法
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三、中、低压燃气管网水力计算
低压燃气管道摩擦阻 力计算公式及计算表
中压燃气管道摩擦阻 力计算公式及计算表
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目的：保证各管路都达到预期的风量
使各并联支路的计算阻力相等
要求：
给排水管网水力计算方法
给排水管网水力计算方法在给排水工程中，水力计算是非常重要的环节，特别是在设计给排水管网时。
给排水管网的水力计算涉及到流量、压力、速度等多个参数，需要综合考虑。
本文将介绍给排水管网水力计算的方法和步骤。
1. 给排水管网的定义给排水管网是建筑物内或城市管道系统中，传输水、废水的管道和相关附件的总称。
它由供水管网和排水管网组成。
供水管网主要是将清水输送给用户，而排水管网则主要负责排出污水和废水。
2. 给排水管网水力计算的目的在给排水管网水力计算中，主要是要计算出管道内的流量、速度和压力等参数。
这些参数可以帮助我们评估管道的输送能力，确定合适的管道规格和数量，保证给排水系统的正常运行。
3. 给排水管网水力计算的方法给排水管网水力计算一般采用以下两种方法：3.1 简化方法简化方法是指在管道的水力计算中，忽略管道的一些细节，按照一定的模型进行简化。
这种方法适用于一些简单的给排水管网，如单管计算、梯级计算等。
3.2 完整计算方法完整计算方法是指在管道的水力计算中，考虑管道的各种细节因素，包括流体的黏度、管道的弯头、三通、泵站等，以及管道长度、直径等因素。
这种方法适用于复杂的给排水管网，如城市供水、排水系统等。
4. 给排水管网水力计算步骤在进行给排水管网水力计算时，需要遵循以下步骤：4.1 确定管道参数管道参数包括管道长度、直径、材质、壁厚等。
这些参数将影响到管道的流量和阻力。
因此，在进行水力计算之前，需要准确地确定这些参数。
4.2 计算流量流量是指单位时间内通过管道横截面的液体体积。
在给排水管网水力计算中，通常是根据需求流量来计算，因此需要首先确定需求流量。
在确定需求流量后，可以根据流量公式计算出流量大小。
4.3 确定管道阻力管道阻力是指管道内液体流动时，流体与管道壁之间产生的阻力。
在给排水管网水力计算中，需要根据管道直径、材质和流量等参数来计算管道的阻力。
4.4 计算管道压力管道压力是指管道中液体的压强大小。
给排水管网水力计算方法
FL (q10 , q20 , q30 ,, qP0 ) hL
将闭合差项移到方程组的左边，得到关 于流量误差（校正流量）的线性方程组：
F1 q1
q1
F1 q2
q2
F1 qP
水塔 600
水泵
0 300 1
2 450 4
3
650
8
5
6
7
205
1．总用水量 设计最高日生活用水量：
50000×0.15＝7500m3/d＝86.81L/s 工业用水量：
400÷16＝25m3/h＝6.94L/s 总水量为：
ΣQ＝86.81＋6.94＝93.75L/s 2．管线总长度：ΣL＝2425m，其中水塔 到节点0的管段两侧无用户不计入。 3．比流量：
（m） （m） （m） （m） 力坡度
1～3 26.70 21.00
5.70
400 0.01425
4～7 24.95 21.00
3.95
625 0.00632
管段 流量(L/s) 管径(mm) 水力坡度 水头损失(m)
1～2 11.64 150(100) 0.00617 1.85(16.8)
2～3 4.48
FL (q1, q2 , q3,, qP ) 0
初步分配的流量一般不满足能量方程：
F1(q10 , q20 , q30 ,, qP0 ) 0 F2 (q10 , q20 , q30 ,, qP0 ) 0
FL (q10 , q20 , q30 ,, qP0 ) 0
初步分配流量与实际流量的的差额为 Δq，实际流量应满足能量方程：
管网水力计算(精)
例题：某城市供水区总用水量93.75L/s.节点４接某工 厂，工业用水量为6.94L/s 。节点0-8都是两边供水。 求比流量
水塔
3 2
水泵
600 0 300 1 450 4
650
8
5
6
7
1.管线总长度：ΣL＝2425m，其中水塔到
205
节点0的管段两侧无用户不计入。
2.比流量：
(93.75－6.94)÷2425＝0.0358L/s
4.5.2 管网图形及简化
1.管网设计图中的元素 (1)节点：有集中流量进出、管道合并或分叉以 及边界条件发生变化的地点 (2)管段：两个相邻节点之间的管道管线：顺序 相连的若干管段 (3)环：起点与终点重合的管线 ①基环：不包含其它环的环 ②大环：包含两个或两个以上基环的环
③虚环：多水源的管网，为了计算方便，有时将两 个或多个水压已定的水源节点（泵站、水塔等） 用虚线和虚节点0连接起来，也形成环，因实际上 并不存在，所以叫做虚环。
管段编号
1-2 2-3 3-4 1-5 3-5 4-6 5-6 6-7
合计
管段计算总长度 （m）
800 0.5×600=300
0.5×600=300 0.5×600=300
800 800 600 500
4400
比流量 (L/s.m) 0.03182
沿线流量 (L/s)
25.45 9.55 9.55 9.55 25.45 25.45 19.09 15.91
（1）消防时：假设在泵房供水区、水塔供水区各又 一着火点，每个消防用水额定（20L/S）
泵房节点流量为 237.5+20=257.5 水塔节点流量为54.2+20=74.2
热水热力管网的水力计算
热水管网的水力计算是在完成热水供应系统布置，绘出热水管网系统图及选定加热设备后进行的。
水力计算的目的是：计算第一循环管网（热媒管网）的管径和相应的水头损失；计算第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒流量、循环流量、管径和水头损失；确定循环方式，选用热水管网所需的各种设备及附件，如循环水泵、疏水器、膨胀设施等。
第一循环管网的水力计算：1.热媒为热水：以热水为热媒时，热媒流量G按公式（8-8）计算。
热媒循环管路中的配、回水管道，其管径应根据热媒流量G、热水管道允许流速，通过查热水管道水力计算表确定，并据此计算出管路的总水头损失Hh。
热水管道的流速，宜按表8-45选用。
当锅炉与水加热器或贮水器连接时，如图8-12所示：热媒管网的热水自然循环压力值Hzr按式（8-35）计算：式中：Hzr—热水自然循环压力，Pa；Δh—锅炉中心与水加热器内盘管中心或贮水器中心垂直高度，m；ｐ1—锅炉出水的密度，kg/m3；ｐ2—水加热器或贮水器的出水密度，kg/m3。
当Hzr＞Hh时，可形成自然循环，为保证运行可靠一般要求（8-36）：当Hzr不满足上式的要求时，则应采用机械循环方式，依靠循环水泵强制循环。
循环水泵的流量和扬程应比理论计算值略大一些，以确保可靠循环。
2.热媒为高压蒸汽：以高压蒸汽为热媒时，热媒流量G按公式（8-6）或（8-7）确定。
热媒蒸汽管道一般按管道的允许流速和相应的比压降确定管径和水头损失。
高压蒸汽管道的常用流速见表8-13。
确定热媒蒸汽管道管径后，还应合理确定凝水管管径。
第二循环管网的水力计算：1.配水管网的水力计算配水管网水力计算的目的主要是根据各配水管段的设计秒流量和允许流速值来确定配水管网的管径，并计算其水头损失值。
（1）热水配水管网的设计秒流量可按生活给水（冷水系统）设计秒流量公式计算。
（2）卫生器具热水给水额定流量、当量、支管管径和最低工作压力同给水规定。
（3）热水管道的流速，宜按表8-12选用。
排水管网的水力计算
排⽔管⽹的⽔⼒计算第5章建筑内部排⽔系统5.2排⽔管⽹的⽔⼒计算1. 设计规定为保证管道系统有良好的⽔⼒条件，稳定管内⽓压，防⽌⽔封破坏，保证良好的室内环境卫⽣，在设计计算横⽀管和横⼲管时，须满⾜下列规定：⑴最⼤设计充满度建筑内部排⽔横管按⾮满流设计，以便使污废⽔释放出的⽓体能⾃由流动排⼊⼤⽓，调节排⽔管道系统内的压⼒，接纳意外的⾼峰流量。
建筑内部排⽔横管的最⼤设计充满度见表5-3。
排⽔横管最⼤设计充满度表5-3⑵管道坡度污⽔中含有固体杂质，如果管道坡度过⼩，污⽔的流速慢，固体杂物会在管内沉淀淤积，减⼩过⽔断⾯积，造成排⽔不畅或堵塞管道，为此对管道坡度作了规定。
建筑内部⽣活排⽔管道的坡度有通⽤坡度和最⼩坡度两种，见表5-4。
通⽤坡度是指正常条件下应予保证的坡度；最⼩坡度为必须保证的坡度。
⼀般情况下应采⽤通⽤坡度，当横管过长或建筑空间受限制时，可采⽤最⼩坡度。
标准的塑料排⽔管件（三通、弯头）的夹⾓为91.5°，所以，塑料排⽔横管的通⽤坡度均为0.026。
⽣活污⽔排⽔横管的通⽤坡度和最⼩坡度表5-4⼯业废⽔的⽔质与⽣活污⽔不同，其排⽔横管的通⽤坡度和最⼩坡度见表5-5。
⼯业废⽔排⽔管道通⽤坡度和最⼩坡度表5-5⑶最⼩管径为了排⽔通畅，防⽌管道堵塞，保障室内环境卫⽣，规定了建筑内部排⽔管的最⼩管径为50mm。
医院、厨房、浴室以及⼤便器排放的污⽔⽔质特殊，其最⼩管径应⼤于50mm。
医院洗涤盆和污⽔盆内往往有⼀些棉花球、纱布、玻璃渣和⽵签等杂物落⼈，为防⽌管道堵塞，管径不⼩于75mm。
厨房排放的污⽔中含有⼤量的油脂和泥沙，容易在管道内壁附着聚集，减⼩管道的过⽔⾯积。
为防⽌管道堵塞，多层住宅厨房间的排⽔⽴管管径最⼩为75mm,公共⾷堂厨房排⽔管实际选⽤的管径应⽐计算管径⼤⼀号，且⼲管管径不⼩于100mm，⽀管管径不⼩于75mm。
浴室泄⽔管的管径宜为100mm。
⼤便器是唯⼀在排⽔⼝没有⼗字栏栅的卫⽣器具，瞬时排⽔量⼤，污⽔中的固体杂质多，所以，凡连接⼤便器的⽀管，即使仅有1个⼤便器，其最⼩管径也为100mm。
镇盛自来水厂给水管网水力计算说明书
镇盛自来水厂给水管网水力计算说明书一．作出管网水力计算简图〔见附图〕二．确定各节点，各管段计算流量。
按室内有给水龙头但无卫生间设备最高日用水量，选定用水量规范为80升/人/日。
计算公式为用水人数×80升/人/日用水量=逐一逐一逐一逐一一〔升/秒〕24×3600三，计算水厂水池至斜岭，梅江，白沙最高最远点〔控制点〕的水头损失。
〔一〕沿头水头损失nf的计算。
！，沿程水头损失nf的计算公式；nf=i I式中nf一——管段沿程水头损〔米〕；i———水力披降；I———管段计算长度〔米〕2，塑料给水管水力计算查«给水排水设计手册»第1册第586页，得计算公式；Q1.774i=0﹒000915-——————Qj4.774式中i————水力坡降；Q————计算流量〔米／秒〕；Dj————管的计算内径〔米〕3，钢筋混凝土园管〔满流，n＝０．０１３〕水力计算。
查«给水排水设计手册»第1册第327页，得计算公式；1Ｖ＝————————Ｒ²／³ｉ½ｎＱ＝Ｖ×３．１４１５／４×Ｄ²Ｒ＝Ｄ／４式中Ｄ————ＴＰ管径〔米〕ｖ————流速〔米/秒〕Ｎ——----粗糙系数；Ｑ——----流量〔米〕；ｌ——-—-水力陂降；Ｒ——--—水力半径〔米〕〔二〕局部水头损失ｈｊ的计算。
按沿程水头损失的３０％计。
〔三〕总水头损失∑ｈ计算∑ｈ＝ｆ﹢ｈｊ＝１．３ｈｆ认上详细计算进程从略，计算结果详见下表。
管段沿程水头损失计算结果一览表1，由水池至镇水厂效劳队〔0-——5〕的总水头损失计算；因ｈｆ０－５＝０.６０９ｍ故ｈ＝１．３ｈｆ０－５＝１.３×０.６０９＝０．８〔ｍ〕2，由水池经新光至梅江〔０－１１－１５〕的总水头损失计算；因ｈｆ０－１１－１５＝１．３１ｍ故ｈ０－１１－１５＝１．３ｈｆ０－１１－１５＝１．３×１．３１＝１．７〔ｍ〕3，由水池经新光至斜岭贺龙屋背〔０－１１－１９〕的总水并没有损失计算；因ｈｆ０－１１－１９＝１．５８ｍ，故ｈ０－１１－１９＝１．３ｈｆ０－１１－１９＝１．３×１５８＝２．０５４〔米〕4，由水池至白沙村〔－４－２１－２３〕的总水头损失计算；ｈｆ０－４－３１＝１．１１ｍｈ０－４－３１＝１．３ｈｆ０－４－３１×１．１１＝１．４４〔ｍ〕四，计算斜岭，梅江，白沙最高最远点〔控制点〕的自在水压。
给水管网水力计算-给水管网水力计算
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1.７ 给水管网的水力计算
1.7.3 水表和特殊附件的局部水头 损失
（一） 水表的分类及比较 1. 水表的分类 (１)按计量元件运动原理分类：
a. 容积式水表 b．速度式水表
速 度 旋翼式 式 水 螺翼式 表
单流束 多流束 水平螺翼式 垂直螺翼式
阀门和螺纹管件的摩阻损失的 当量长度表点击查看
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
按管网沿程水头损失的百分数取值法 不同材质管道、三通分水与分水器分水管内径大小的局
部水头损失占沿程水头损失百分数的经验取值，分别见不同 材质管道的局部水头损失估算值表和三通分水与分水器分水 的局部水头损失估算值表。
qg 0.2 U Ng
[解]
配水最不利点为低水箱坐便器，故计算管路为0、1、 2、……9。该建筑为普通住宅Ⅱ类，
选用公式 qg 0.2 U 计 N算g 各管段设计秒流量。
由住宅最高日生活用水定额及小时变化表查：
用 按
水
定
额
q0=
2
0
0
L/
（
人
·d
）
，小时变
化
系
数
K
h=
2.
5
，
每
户
3.5人计。
1.７ 给水管网的水力计算
1.7.4 求给水系统所需压力
确定
给水计算管路水头损之失后 水表和特殊附件的水头损失
根据公式
H H1 H2 H3 H4 H5 求得建筑内部给水系统所需压力 H
1.７ 给水管网的水力计算
首 先1根. 据7 .建5 筑 平水面力图 和计初算定的的 给方水法方步式 ，骤绘 给 水 管 道 平
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7.5.2配水管道水力计算
7.5.2.1 配水管网平面布置
干、支管沿现有路、沟、渠布置，并考虑永丰乡村镇规划的要求。
本项目供水区范围比较小，南北长度约10km ，东西长度8km ，以水厂为圆点，最远距离约8.0km ，局部主干管破坏后维修恢复速度快，不会造成大的损失，因此，本项目主管网按树枝状布置。
具体管网布置见永丰乡管网平面布置图。
受地形条件限制，本项目管网输水距离较远，用户水龙头的最大静水头控制在40m 不能全部满足要求，因此采取安装减压阀进行降压的措施，在静水压力超过40m 的各自然村、管网末梢等处设置减压阀2处。
7.5.2.2 管网水力计算成果
由于供水区范围小，采用树枝状管网，管网配水流量按最高日最高时用水量和秒流量法两种方法所得大值作为管段流量进行设计。
A ）最高日最高时用水量计算
1、设计流量：
Q 配=（W -W 1)×K 时/24
式中： W ——村镇的最高日用水量，m 3/d ；
W 1——大用户的用水量之和，m 3/d ；
K 时——时变化系数，取2.0。
2、人均用水当量：
q =Q 配/P
3、管网水力计算
①按最不利点复核进行平差计算，水头损失计算公式按海澄-威廉公式进行如下：
()()5.0075.0/44.0gDi C R C e ⨯=υ
νυ/D R e =
计算水温采用13℃，ν=0.000001；
②计算节点出流量：Q 节 =q×节点设计人口＋大用户用水量；
B ）秒流量法计算公式如下：
1、最大用水时卫生器具给水当量出流概率：
(%)3600
2.000***=T N mK q U R h 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（%）；
q 0——最高日的用水定额；
m ——每户用水人数，取3.5人；
K h ——小时变化系数，取2.0；
N g ——每户设置的卫生器具当量数；
T ——用水小时数。
2、管段的卫生器具给水当量的同时出流概率： ()
(%)1149.0g g c N N U -+=α
式中：U ——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）；
αc ——对应于不同U 0时的系数；
N g ——计算管段的的卫生器具当量总数。
3、计算管段的设计秒流量：
)/(2.0s L N U q g g **=
式中：q g ——计算管段的设计秒流量（L/s ）。
C ）管网水头损失计算
控制流速：υ 为经济流速，为0.6~1.2m/s 。
管径：πυQ
D 4=
单位管长水头损失：774.4774
.1000915.0d
Q i = 管道水头损失：h = 沿程损失+局部水头损失=(1+0.1)×i×L ，其中L 为管段长度，局部损失率为10%。
自由水头确定：
村内平房自由水头5-8m，每增加一层，加4.0m
入村的干管末端8-15m，
其它出水点，最高水头不宜超出40m的保护水头。
计算原理：上游节点水压线标高=管道总水头损失+下游节点水压线标高。
从最不利点开始向上游推算，例如：最不利点水压线标高＋管道总水头损失＝最不利点上游点水压线标高。
计算结果详见树状管网水力计算图。
D、水力计算成果
管网平差结果特征参数如下：
水源点1：节点流量：56.74L/s 节点压力：83.6m
最大管径：280mm 最小管径：40mm
最大流速：0.88 m/s 最小流速：0.24m/s
水压最低点：229点压力线：44.02m
自由水头最低：230点自由水头：10.61m
节点和管道信息见下表7.1和表7.2。