水力计算思路
给排水水力计算
给排水水力计算1. 引言给排水工程设计中，水力计算是非常重要的一部分，它涉及到管道的流量、压力和速度等参数的计算。
准确的水力计算可以确保给排水系统的正常运行和安全性。
本文将介绍给排水水力计算的基本原理和方法。
2. 水力计算的基本原理在给排水系统中，液体在管道内流动时受到压力和摩擦力的作用。
水力计算就是通过计算流体在管道中的压力和速度等参数，来确定管道的尺寸和布局，以便确保正常的水流量和压力。
水力计算主要涉及以下几个基本原理：2.1 流量计算流量是描述液体在单位时间内通过管道截面的体积。
流量的计算通常使用流量公式进行，其中包括管道的截面积和流速等参数。
通过流量计算，可以确定管道尺寸的大小，以满足给排水系统的需要。
2.2 压力计算压力是描述流体在管道中受到的力的大小。
压力的计算通常使用流体静压力和流体动压力的原理。
静压力是由于流体本身重力造成的压力，动压力是由于流体流动产生的压力。
2.3 速度计算速度是描述液体在管道中流动的快慢程度。
速度的计算通常使用流速公式进行，其中包括流体的流量和管道的截面积等参数。
通过速度计算，可以确定流速的大小，以满足给排水系统的需要。
3. 水力计算的方法水力计算的方法主要包括手工计算方法和计算机辅助方法。
手工计算方法通常是通过公式和图表等工具进行计算，而计算机辅助方法则是通过软件工具进行计算。
3.1 手工计算方法手工计算方法是水力计算的传统方法，它需要依靠人工进行计算。
手工计算方法通常需要使用流量公式、压力公式和速度公式等进行计算。
这种方法的优点是便于理解和掌握，但也存在计算精度低、速度慢和易出错等缺点。
3.2 计算机辅助方法计算机辅助方法是水力计算的现代方法，它借助计算机和专业软件进行计算。
计算机辅助方法通常具有计算精度高、速度快和可重复性强的优点。
同时，计算机辅助方法还可以进行模拟和优化等更复杂的计算任务。
4. 水力计算的案例分析为了更好地理解水力计算的方法和应用，我们将通过一个具体的案例来进行分析。
水力计算书
水力计算书
水力计算是水利工程领域中极为重要的一项技术。
它主要是通过
对水体运动规律的分析与计算，来预测和控制水体的运动状态，保障
工程建设的安全可靠。
下面将通过介绍水力计算的基本概念、计算方法、应用领域等方面，对此进行全面讲解。
水力力学主要研究液体在管道、渠道等水利工程中运动的规律。
在水利工程建设和管理中，需要对水流的流速、水面高度、流量、液
位稳定性和使用水的效率等进行水力计算。
计算涉及到的基本参数有：流量、平均流速、液体相对密度、摩擦阻力系数等。
在进行水力计算时，首先需要了解液体在流动中的基本规律。
利
用质量守恒定律和动量守恒定律，可以推导出水体在不同条件下的流速、水面高度、水深等。
计算方法主要包括：流量计算、流速计算、
水位计算、悬移负载计算等。
应用领域广泛，包括：输水系统的设计和运行管理、水力发电、
洪水预测和防治、水质管理等。
水力计算具有重要的意义，可以提高
水资源的利用率，保障工程安全，提高水资源的保护和利用效率。
总之，水力计算是水利工程领域中不可或缺的技术。
相信随着科
技的不断发展，水力学的研究和应用将会得到更为广泛的发展和应用。
非满流管渠水力计算的六种方法思路
（1）水力计算图 （2）比例换算法 1 解析计算法 ○ 应已知公式： ������ = 1 2 1 ⋅ R3 ⋅ I 2 n A 2 1 ⋅ R3 ⋅ I 2 n （3.15） 2 图表计算法 ○
应知六个水力要素： 管径 D（m） 、 粗糙系数 n（1） 、 充满度 h/D 或者 y/D （1） 、 水力坡度 i 或者 I（1） 、 流量 Q（m3/s） 、 流速 v 或者 u（m/s） 。
4
h/D O.05 O.10 O.15 O.20 O.25 O.30 O.35 O.40 O.45 O.50 O.55 O.60 O.65 O.70 0.75 O.80 O.85 O.90 O.95 1.OO
A/A0 O.019 O.052 O.094 O.142 O.196 O.252 O.312 O.374 O.436 O.500 O.564 O.626 O.688 O.748 0.804 O.858 O.906 O.948 O.981 1.000
R/R0 O.130 O.254 0.372 O.482 0.587 O.684 O.774 0.857 O.932 1.OOO 1.060 1.111 1.153 1.185 1.207 1.217 1.213 1.192 1.146 1.000
q/q0 O.005 0.021 O.049 O.088 0.137 O.196 0.263 O.337 O.417 O.500 O.586 O.672 O.756 0.837 0.912 0.977 1.030 1.066 1.075 1.000
（3.33）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
a
R0 = ν0 = q0 =
b
1 1 2 2 ⋅ R3 ⋅ I n 0 1 A0 2 ⋅ R3 ⋅ I2 0 n
水力计算的基本步骤
水力计算的基本步骤水力计算是指根据液体流动的一些特定条件来计算与液体流动有关的参数，以便评估流体力学和工程流体力学问题的解决方案。
水力计算可以用于研究水流的流量、压降、速度和能量损失等方面。
以下是水力计算的基本步骤：1.确定计算的目标和需要的数据：首先要明确计算的目标是什么，比如计算水力管道的流量、压降或速度。
然后确定需要的数据，如管道的长度、截面形状和管道壁的摩擦系数等。
2.确定流动类型：根据液体流动的速度和管道的直径，确定流动的类型。
水力计算中常见的流动类型有层流和紊流。
层流是指流经管道的液体粘度较大，速度较低，流线整齐，层流分析较为简单。
紊流是指速度较高，流线交错混乱，紊流分析较为复杂。
3.根据流动类型选择相应的公式和计算方法：根据流动类型的不同，选择不同的公式和计算方法进行水力计算。
比如，在层流的情况下，可以使用普威辛公式或切伦科夫公式计算流体的流量。
在紊流的情况下，可以使用达西公式或哈芬公式计算管道的流量。
4.进行管道截面和管道壁的阻力计算：根据管道的截面形状和管道壁的摩擦系数，计算管道截面以及管道壁对流体流动的阻力。
管道截面的阻力通常通过雷诺数来表示，雷诺数可以用来描述流体力学行为的转变，从层流到紊流。
5.计算和分析流量、压降和速度等参数：通过对管道的截面和管道壁的阻力进行计算，可以得到液体流动的流量、压降和速度等参数。
这些参数可以用来评估管道系统的性能，并根据需要进行调整和优化。
6.进行能量损失分析：在流体流动过程中，会伴随着能量的损失，主要有摩擦损失和局部阻力损失。
通过对能量损失的分析，可以评估管道系统的能效，并采取相应的措施减少能量损失。
7.进行结果验证和优化：进行水力计算后，需要对计算结果进行验证。
可以通过实际测试或与理论计算结果的对比来验证计算结果的准确性。
如果计算结果与实际结果存在差异，可以对计算模型进行调整和优化，以使结果更加准确和可靠。
总结起来，水力计算的基本步骤包括确定计算目标和需求数据、确定流动类型、选择相应的公式和计算方法、进行管道截面和管道壁的阻力计算、计算和分析流量、压降和速度等参数、进行能量损失分析以及进行结果验证和优化。
给水系统水力计算的方法步骤
（2）水泵直接供水 水力计算的目的：根据计算系统所需压力和设计秒流量选泵。 （3）水泵水箱联合
2）根据管网水力计算的结果校核水箱的安装高度； 2）不能满足时，可采用放大管径、设增压设备、增加水 箱的安装高度或改变供水方式等措施； 3）根据水泵～水箱进水管的水力计算结果选泵。 5．确定非计算管路各管段的管径； 6．若设置升压、贮水设备的给水系统，还应对其设备进行 选择计算。
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计算结 果分析
计算非计算 管路管径
选加压、 储水设备
二、水力计算的方法步骤
首先根据建筑平面图和初定的给水方式，绘给水管道平面布 置图及轴测图，列水力计算表，以便将每步计算结果填入表内， 使计算有条不紊的进行。
１．根据轴测图选择最不利配水点，确定计算管路，若在轴 测图中难判定最不利配水点，则应同时选择几条计算管路，分 别计算各管路所需压力，其最大值方为建筑内给水系统所需的 压力；
２．以流量变化处为节点，从最不利配水点开始，进行节点 编号，将计算管路划分成计算管段，并标出两节点间计算管段 的长度；
3．根据建筑的性质选用设计秒流量公式，计算各管段的设 计秒流量；
4．绘制水力计算表，进行给水管网的水力计算； （1）外网压力直接供水，计算目的是验证压力能否满足系 统需要。
1）依次计算H1、H2 、 H3 、 H4 ，并计算系统所需压力H； 2）当室外给水管网压力H0≥H 时，原方案可行； 3）当室外给水管网压力H0略大于或略小于H 时，适当放大 管径，降低水头损失，确保方案可行；
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2.4.5 水力计算的方法步骤som Nhomakorabeathing
水力计算书
水力计算书水力计算是涉及到水流、水体运动以及水力学原理的一门学科，广泛应用于水力工程、水资源管理、水利规划等领域。
水力计算的目的是通过各种计算方法来研究水体流动的各种参数，如流速、水位、水压等，并对水力结构和工程进行设计和优化。
水力计算的基本原理包括质量守恒定律和能量守恒定律。
质量守恒定律表明，在封闭的系统中，流入的水量必须等于流出的水量，即入流=出流。
能量守恒定律则表明在流体运动中，流体的总能量保持不变，包括动能和势能。
根据这两个基本原理，可以推导出一系列水力计算的公式和方法。
在水力计算中，常用的参数包括流量、流速、水位和水压等。
流量是单位时间内通过某一横截面的水量，通常用Q表示，单位为m³/s或m³/h。
流速是单位时间内通过某一横截面的水流速度，通常用v表示，单位为m/s。
水位是指水面的高度或者压力水头，通常用H表示，单位为m。
水压是单位面积上受到的水力作用力，通常用P表示，单位为Pa。
根据质量守恒定律，可以得到流量计算公式：Q = Av，其中A 是横截面的面积，v是水流的速度。
根据能量守恒定律，可以得到水位和流速之间的关系：v = (2gH)^(1/2)，其中g是重力加速度。
通过这些公式，可以相互计算不同的水力参数。
在水力计算中，还经常需要考虑一些特殊情况，如管道阻力、水库泄洪等。
管道阻力是由于水在管道内运动而产生的阻力，可以根据Darcy-Weisbach公式来计算。
水库泄洪是指水库在超过一定水位后，通过泄洪口排放多余水量，通常需要根据水库的形状和放水能力来进行计算。
除了上述基本原理和方法，水力计算还涉及一些复杂的计算模型和数值计算方法，如有限元法、计算流体力学等。
这些方法可以用来模拟和计算复杂的水力现象，如水力振荡、水波传播等。
总之，水力计算是研究水流、水体运动以及水力学原理的一门学科，通过质量守恒定律和能量守恒定律，可以得到一系列水力计算的公式和方法。
水力计算在水力工程、水资源管理、水利规划等领域具有重要的应用价值。
(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；（ 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。
水利工程中的水力计算方法
水利工程中的水力计算方法水力计算是水利工程设计与建设中非常重要的环节之一。
水力计算方法的准确性和合理性对于工程的安全和效益具有直接的影响。
本文将介绍水利工程中常用的水力计算方法，包括流量计算、水头计算和水力特性计算。
一、流量计算流量是水力计算的基本参数，常用的流量计算方法有以下几种。
1. 雨量-径流关系法雨量-径流关系法是通过分析雨量和径流之间的关系，来估计流量的一种方法。
通过历史雨量与径流数据的统计分析，可以建立不同降雨强度和流量之间的经验关系，从而预测未来的流量。
2. 集水面积法集水面积法是通过测量水流汇合的面积，来计算流量的方法。
流域面积的大小和形状对流量有很大的影响，通过测量流域面积并结合流域特征参数，可以计算出流域的平均流量。
3. 水位-流量关系法水位-流量关系法是通过观测水位和流量之间的关系，来计算流量的方法。
通过在水利工程中设置水位计和流量计，可以实时监测水位和流量，并建立水位-流量曲线，从而可以根据水位来推算流量。
二、水头计算水头是水利工程中常用的参数，常用的水头计算方法有以下几种。
1. 均匀流速公式均匀流速公式是计算水头损失的常用方法之一。
根据流体力学原理，通过流速、管径和摩阻系数可以计算出单位长度上的水头损失。
2. 白肋公式白肋公式是计算水头损失的另一种常用方法。
该方法是根据流体在曲线管道中的流动特点，通过曲率半径和流速来计算水头损失。
3. 安培公式安培公式是计算水头转换效率的一种方法。
该方法通过计算水轮机的出力和输入水头之间的比值，来评估水轮机的性能。
三、水力特性计算水力特性是指水流在水利工程中的特殊性质，常用的水力特性计算方法有以下几种。
1. 流量流速关系法流量流速关系法是通过观测流量和流速之间的关系，来计算水流的特性。
通过不同位置的流速测量，可以揭示出水流的速度分布和变化规律，从而分析水流的特性。
2. 水马力计算法水马力计算法是计算水轮机水力特性的一种方法。
通过测量水轮机的进口流量、进口水头和出口水头，可以计算出水轮机的水马力，从而评估水轮机的性能。
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（一）流量计算：
现分析流量计算步骤及程序如下：
一、首先分析在满足同时使用水枪支数条件下的充实水柱计算：
1、查建筑防火规范：第8.5.2条－室内消火栓用水量应根据同时使用水枪数量和充实水柱长度，由计算决定（可见不是纯粹查表得来的），但不应小于表8.5.2的规定（可见查表所得为规定的最小值，并不一定就是适合你手上建筑的正确值，如果经计算所得你的消火栓用水量大于表格内对应的消防水量，则应取较大的计算值）。
2、计算室内消火栓用水量的已知条件：同时使用水枪数量（可查表得到，一般为2支）；未知条件：充实水柱长度
3、如何来计算充实水柱长度？
水枪充实水柱概念：水枪向上垂直射流，在26mm~38mm直径圆断面内、包含全部水量75％～90％的密实水柱长度称为充实水柱长度，以Hm表示（一般控制在7米～15米范围内）。
那么建筑所需充实水柱高度该如何来计算呢？对一定层高h的建筑来说，它所要求的消防要求是：当水柱的倾角控制在45～60度范围时可以喷到天花板上（上层楼板）：
Hm=(h-1)/sina，这个公式在很多规范及教材中都出现过。
这里我们取a＝45度，Hm=√2(h-1)
接下来，我们做一个统计，对由于Hm在7米～15米之间，我们来计算建筑层高控制在多少。
当Hm=7时，h＝5.95米，意味着当h小于5.95米时，Hm仍取7米；
当Hm=15时，h＝11.6米，意味着当h大于11.6米时，Hm超过15米，需选择其他灭火方式，消火栓系统不适用；
二、现在在满足了建筑防火规范要求的同时使用水枪支数的前提下给出了充实水柱的计算方法，接下来我们要校核，以上得出的充实水柱是否可以满足规范要求的每支水枪最小流量的要求呢？如果在该充实水柱条件下能同时满足规范要求的（1、同时使用水枪支数；2、每支水枪最小流量；）2个要求，那么这个充实水柱高度是正确的。
1、水枪流量对充实水柱有什么影响呢？
根据孔口出流公式：qxh=3.14udf2√2gHq/4=0.003477udf2√Hq,令
B＝（0.003477udf2）2，则：qxh＝√BHq，
Hq=qxh2/B －（1*）
B是水枪水流特性系数，与水枪喷嘴口径有关，可查表4－8（建筑给水排水工程、、中国建筑工业出版社）得到不同口径水枪喷嘴对应的B值。
O）.-(2*)
Hq＝af*Hm/(1-∮*af*Hm) （MH
2
af-试验系数，af=1.19+80(0.01*Hm)4
∮-与水枪喷嘴有关的阻力系数，
经验公式∮＝0.25/(df+(0.1df)3 df-水枪口径
综上,将公式1*代入公式2*,可得：
qxh2/B= af*Hm/(1-∮*af*Hm)
Hm= qxh2/ af(B+∮qxh2)
我们常选用的消火栓口径：19mm,此时∮=0.0097,B=1.577, af可先选择1.20，计算出Hm后校核。
Hm= qxh2/ af(B+∮qxh2)
= qxh2/(1.89+0.012 qxh2)
三、现在我们分别在满足规范要求的同时使用水枪支数及每支水枪最小出流量要求下求得了Hm,两者比较，取大值，自然就能满足要求了。
四、实例：
（1）、层高8米，要求的每支水枪最小出流量5L/s。
计算：1、根据层高确定Hm, Hm=√2(h-1)=9.898米。
2、根据水枪出流量确定Hm, Hm= qxh2/(1.89+0.012 qxh2)=11.46米。
选择大值11.46米。
（2）、层高多少时，充实水柱高度大于11.46米？
Hm=√2(h-1)>11.46 h>9.10米
（3）、层高11米，每支水枪最小出流量5L/s，求充实水柱高度？此时实际出流量为多少？
计算：1、根据层高确定Hm, Hm=√2(h-1)=14.14米
2、根据水枪出流量确定Hm, Hm= qxh2/(1.89+0.012 qxh2)=11.46米。
选择大值14.14米。
qxh2/B= af*Hm/(1-∮*af*Hm)＝1.22×14.14/(1-0.0097×1.22×14.14)＝20.72，qxh＝√（20.72×1. 577）＝5.72L/s。
此时室内消防用水量为12L/s.
（二）压力计算：
消火栓口所需水压计算公式：
Hxh=Hq+hd+Hk
Hxh-消火栓口的水压
Hq-水枪喷嘴处的压力
hd-水带的水头损失
Hk-消火栓口水头损失
Hq= af*Hm/(1-∮*af*Hm)
Hd=A
Z *Ld q2
xh
*10 ;( A
Z
-水带阻力系数，表4－10；Ld－水带长度)
Hk＝2m H2O
我们常选用的消火栓口径：19mm,水带直径65mm的25米长麻织水带，此时∮=0.0097,B=1.577,A
Z
=0.0 043 ， af可根据计算所得Hm进行选择。
实例：
（1）、Hm=11.4米，qxh＝5L/s,求栓口压力？
计算：Hq= af*Hm/(1-∮*af*Hm)
＝1.2×11.4/（1－0.0097×1.2×11.4）
＝15.7
Hd=A
Z *Ld q2
xh
*10
＝0.0043×25×25×10＝26KPa=2.6米水柱
Hk＝2m H2O
故栓口压力Hxh＝15.7+2.6+2＝20.3米水柱
（2）、厂房净高11米，求消火栓所需流量和栓口所需压力？
计算：按上述流量计算方法，求得净高11米厂房所需充实水柱高度为14.14米，水枪实际出水量为5. 72L/s。
同时水枪支数为2，故消防所需流量为5.72×2＝11.44L/s。
栓口所需压力Hxh=Hq+hd+Hk
Hq＝q2xh/B=5.722/1.577＝20.75米水柱
Hd=A
Z *Ld q2
xh
*10＝0.0043×25×25×10＝26KPa=2.6米水柱
Hk＝2m H2O
故栓口压力Hxh＝20.75+2.6+2＝25.35米水柱。