排水及输水水力损失计算详解
灌溉水损计算公式

灌溉水损计算公式在农业生产中,灌溉水损可是一个相当重要的概念。
要搞清楚灌溉水损的计算公式,咱们得先明白啥是灌溉水损。
想象一下,在一片广阔的农田里,水从水源处被引出来,通过渠道或者管道流向庄稼地。
这一路上,水可不会乖乖地全部到达目的地,总会有一些流失掉,这流失掉的部分就是水损啦。
灌溉水损的计算可不是一件简单的事儿,它涉及到好多因素呢。
一般来说,常见的灌溉水损计算公式是这样的:水损 = (总供水量 - 实际到达灌溉区域的水量)÷总供水量 × 100% 。
比如说,咱们给一块农田供水一共是 1000 立方米,但是真正到达农田能够被庄稼吸收利用的只有 800 立方米,那水损就是(1000 - 800)÷ 1000 × 100% = 20% 。
这公式看起来简单,可实际操作中,要准确测量总供水量和实际到达灌溉区域的水量,那可得费一番功夫。
我记得有一次去一个农村调研,就碰到了关于灌溉水损计算的实际问题。
那是一个阳光特别好的日子,我来到了一个以种植小麦为主的村庄。
村里的农民们正为灌溉的事儿发愁,因为他们发现用水量总是比预想的多很多。
我和他们一起仔细查看了灌溉的渠道,发现有些地方有裂缝,水就从这些裂缝悄悄溜走了。
还有的地方因为渠道设计不合理,水流速度太快,溅出了不少水。
于是,我们开始动手测量。
先用大水桶在水源处接水,计算一定时间内的供水量。
然后在灌溉区域的末端也用同样的方法测量实际到达的水量。
这个过程可不轻松,得一直盯着水桶,还得注意时间,不能有一点儿马虎。
经过一番努力,终于算出了水损的大致比例。
农民们看着结果,恍然大悟,明白了为啥之前用水那么多。
通过这件事,我深深地感受到,准确计算灌溉水损对于农业生产来说太重要啦。
如果不搞清楚水损的情况,不仅浪费了水资源,还增加了灌溉的成本,影响农作物的生长。
所以啊,无论是农民朋友还是相关的技术人员,都得重视灌溉水损的计算,找到减少水损的办法,让每一滴水都能发挥最大的作用,让咱们的农田都能茁壮成长,迎来丰收的喜悦!。
(整理)第三章给水排水管道系统水力计算基础

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。
管流损失和水力计算

管流损失和水力计算管流损失管流损失是指在一定流量条件下,由于管道长度、管道材料、弯头、三通、歧管、阀门、管道粗糙度等因素,引起的管道能量损失。
管道流动分为层流和紊流两种情况,层流通常发生在小径流道和低流速条件下,此时流体沿着中心轴线向管道轴向运动,管道内的速度分布呈现圆形对称分布,损失较小;紊流产生在大径流道和高速条件下,此时流体沿着管道中心轴线运动时会发生旋转和交错运动,管道内的速度呈现各向异性,导致能量损失较大。
管道水阻力管道水阻力也称摩擦水阻力,是管流损失中的一种主要损失。
在单一材质的管道中,摩擦应力的大小与管道直径的小数幂成反比,而与流量和管道长度成正比。
当管道直径不变时,流量越大,损失越大;当流量不变时,管道越长,损失越大。
摩擦应力和管道尺寸、流量、长度等参数有关,通过实验测定得出,通常可以使用经验公式直接计算。
管道局部阻力管道局部阻力是指管道中弯头、三通、歧管、阀门等配件引起的局部损失。
管道配件的作用是改变管道流向和流速,产生的能量损失也相应增大。
不同类型的管道配件,损失系数不同,可以通过实验测定得出。
常用的局部损失公式有经验公式和基于CFD方法的计算模型,计算结果较为精确。
管道水力坡降管道水力坡降是指单位长度管道内的能量损失。
当管道长度不变时,流量越大、管道摩擦阻力越大,水力坡降越大;流量不变时,管道摩擦阻力、局部阻力越大,水力坡降越大。
对于给定的管道系统,可以根据流量和管道长度计算出水力坡降,然后通过计算能够得出管道的水平长度。
水力计算在管道输送工程中,需要进行水力计算以确定管道效能和配管设计。
通常采用分层次方法进行计算,首先计算单元管道水力特性,然后根据单元管道结果计算多级管道的输送能力。
管道单元水力计算管道单元水力计算是指对单一管道进行水力特性计算,每个管段的计算单元长度不宜过大。
单元内的流动可以认为是一维稳定流动,假设管道粗糙度已知,通过计算单元内的水力坡降,可以得到单元内的平均流速、流量和摩擦因子等关键参数。
建筑给排水水力计算

建筑给排水水力计算1.管道压力损失计算:管道压力损失是管道内液体流动过程中能量损失的衡量指标,通过计算压力损失可以了解管道设计是否合理。
常见的计算方法有以下几种。
A. Hazen-Williams公式:适用于计算自由流情况下水力损失。
其计算公式为:hL=10.67×(C×Q^1.852)×L^1.852/(d^4.8704)其中,hL为单位长度管道的压力损失;C为摩阻系数;Q为流量;L为管道长度;d为管径。
B. Darcy-Weisbach公式:适用于计算湍流情况下水力损失。
其计算公式为:hL=f×(L/d)×(V^2/2g)其中,f为摩阻系数;L为管道长度;d为管径;V为流速;g为重力加速度。
2.泵头计算:泵头是水泵输水至不同高度时所需提供的压力差。
常见的计算方法有以下几种。
A.安全液位计算法:以设备安全液位为基准,计算泵水所需的压力差。
公式为:H=h+Hs+LD其中,H为泵头;h为各供水设备高度差的总和;Hs为水平管道的压力损失;LD为垂直管道的压力损失。
B.动态吸引水位法:根据设备运行时的液位变化计算泵水所需的压力差。
公式为:H=H'+HD其中,H为泵头;H'为设备运行电压时的压力差;HD为液体的动态吸引水位。
3.泵功率计算:泵功率是指泵所需的电力输入,其计算方法如下:P=Q×H×ρ/η其中,P为泵功率;Q为流量;H为泵头;ρ为液体密度;η为泵机效率。
4.水槽容积计算:水槽容积是指用于存放水的容器的容积大小,其计算方法如下:V=Q×t其中,V为容积;Q为流量;t为存放时间。
总结:以上介绍了建筑给排水水力计算的一些常见方法,包括管道压力损失计算、泵头计算、泵功率计算和水槽容积计算。
这些计算方法不仅需要考虑建筑结构的要求,还需符合国家相关标准和规范。
建筑给排水水力计算是建筑工程中关键的一环,能为建筑结构的安全运行提供依据。
第二章排水管渠水力学计算

2、有利于管道内的通风; 3、便于管道的疏通和维护管理。
(2)设计流速
——与设计流量和设计充满度相应的污水平均流速。
最小设计流速:是保证管道内不发生淤积的流速, 与污水中所含杂质有关;国外很多专家认为最小流 速为0.6-0.75m/s,我国根据试验结果和运行经验确 定最小流速为0.6m/s。
规定:管径200mm的最小设计坡度为0.004;管径 300mm的最小设计坡度为0.003;管径400mm 的最小设计坡度为0.0015。
§2-3 污水管道的水力计算
四、污水管道的埋设深度
管道的埋设深度有两个意义:
决定污水管道最小覆土厚度 的因素有哪些?
地面荷载
冰冻线的要求
地面 管道
覆 土 厚 度埋
管道的埋设深度和覆土厚度 管道的埋设深度是指沟底的内壁到地面
的距离。
管道的埋设度对整个沟道系统的造价和 施工影响很大,沟道愈深,则造价愈贵, 施工期愈长。
所以,管道的埋设深度小些好,并有一
个最大限值,这个限值称做最大埋深。
沟道的最大埋深需要根据技术经济指标
及施工方法决定。
在干燥土壤中,沟道最大 埋深一般不超过7-8m;在 多水、流沙、石灰岩地层
管段的衔接
窨井上下游的管段在衔接时应遵循下述 原则:
①尽可能提高下游管段的高程,以减少 埋深,从而降低造价,在平坦地区这点 尤其重要;
②避免在上游管段中形成回水而造成淤 积;
③不允许下游管段的沟底高于上游沟段 的沟底。
管段的衔接方法通常采用: 沟顶平接 水面平接 沟底平接(在特殊情况下需要采
下游沟底高程07502007502m例2已知最大流量为510ls最小流量为120只15弯头倒虹管上游管流速10ms下游管流速124考虑采用三条管径相同而平行敷设的倒虹管线每条倒虹管的最大流量为5103170ls查水力计算表得倒虹管管径d400mm水力坡度i00065流速v137ms此流速大于允许的最小流速09ms也大于上游沟管流速10时只用一条倒虹管工作此时查表得到流速为10倒虹管沿程水力损失值
管道水力计算(给排水)

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2可分别用公式$!$#2#/%和式$!$#2#$%自行计算!轻工业部部标准硬聚氯乙烯管及聚乙烯管i !!i 2值表!$#2#!材%质硬%聚%氯%乙%烯聚%乙%烯工作压力B -H"&$F B 9B -H !&"F B 9B -H "&0F B 9公称管径M 8$((%外径MW 壁厚$((%计算内径+lm$((%i !i 2外径MW 壁厚$((%计算内径+lm$((%i !i 2外径MW 壁厚$((%计算内径+lm$((%i !i 21!2W !&/3!!!2W !&/3!!!"!$W 2!2!!!$W 2!2!!!/2"W 2!$!!2"W 2!$!!2"2/W !&/22!!2/W 2&/2"!&/4$!&2!"2/W 22!!&203!&"312/)2W !&/23!!)2W 2&/24!&0"4!&!/0)2W 2&/24!&0"4!&!/0)20"W 2&")$!!0"W ))0!&)!0!&!2!0"W ))0!&)!0!&!2!0"/"W 2&"0$!!/"W )&/0)!&)1"!&!00/"W 002!&/00!&2""/"$)W 2&//1!!$)W 0//!&213!&!!2$)W //)!&/)1!&!314"4/W 2&/4"!!4/W 0$4!&2)2!&"321"3"W )10!!3"W 0&/1!!&!3"!&"4/!""!!"W )&/!")!!!!"W /&/33!&2"1!&"12’000!’第十六篇%管道水力计算材%质硬%聚%氯%乙%烯聚%乙%烯工作压力B -H"&$F B 9B -H !&"F B 9B -H "&0F B 9公称管径M 8$((%外径MW 壁厚$((%计算内径+lm$((%i !i 2外径MW 壁厚$((%计算内径+lm$((%i !i 2外径MW 壁厚$((%计算内径+lm$((%i !i 2!!"!2/W 0!!4!!!2/W $!!)!&!1!!&"42!!2/!0"W 0&/!)!!!!0"W 4!2$!&2"0!&"1!!/"!$"W /!/"!!!$"W 1!00!&2!/!&"1/!4/!1"W /&/!$3!!!1"W 3!$2!&220!&"112""2""W $!11!!2""W !"!1"!&2)!!&"3!22/22/W 42!!!!2/"2/"W 4&/2)/!!24/21"W 1&/2$)!!)"")!/W 3&/23$!!)/")//W !"&3))0!!0""0""W !2)4$!!计算示例&)例*%已知流量;H !0.*h H "&"!0()*h #求管长.H )/""(#管径M 2""W $#轻工业部部标准B 8H!&"F B 9$!"J -*c (2%硬聚氯乙烯管的水头损失及平均水流速度!)解*%由表!$#2#!中查得外径M 2""((的塑料公称直径为M 82""((#又由表!$#2#0中查得M 82""((#当;H !0.*h 时#!"""Q H !&)0(#F H "&/(*h!因选用非标准管#故须对已求得的!"""Q 值加以修正!由表!$#2#!查得阻力修正系数i !H!&2)!#故实际水头损失为&,H Q i !.H !&)0!"""W !&2)!W)/""H /&44(同法查得流速修正值i 2H !&"3!#将由表!$#2#0中查得的流速F H "&/"(*h 加以修正!求得管内实际流速为FH "&/"W !&"3!H "&/0$(*h $0%工程中#塑料管一律用外径W 壁厚表示其规格!本计算表中公称管径是指外径而言#单位为毫米!三!水力计算塑料给水管水力计算见表!$#2#0!’/00!’第二章%塑料给水管水力计算’$00!’’400!’’100!’’300!’’"/0!’’!/0!’’2/0!’’)/0!’’0/0!’’//0!’’$/0!’第十六篇%管道水力计算’4/0!’第二章%塑料给水管水力计算’1/0!’第十六篇%管道水力计算’3/0!’第二章%塑料给水管水力计算’"$0!’第十六篇%管道水力计算第三章%钢筋混凝土圆管!非满流$R H "&"!0"水力计算一!计算公式;H FD $!$#)#!%图!$#)#!%,<M 2%%%%%F H !RX 2*)Q !*2$!$#)#2%式中%;...流量$()*h %(F...流速$(*h %(R...粗糙系数(X ...水力半径$(%(Q ...水力坡降(D ...水流断面$(%!当,<M 2时#DH $;#h Q R ;c a h ;%^2$!$#)#)%图!$#)#2%,<M2%%%%%3H 2;^$!$#)#0%3...湿周$(%!XH ;#h Q R ;c a h ;2;^$!$#)#/%当,[M 2时#DH $1#;I h Q R ;c a h ;%^2$!$#)#$%3H 2$1#;%^$!$#)#4%3...湿周$(%!XH 1#;I h Q R ;c a h ;2$1#;%^$!$#)#1%二!水力计算钢筋混凝土圆管MH !/">1""(($非满流#R H "&"!0%水力计算见表!$#)#!!表中;为流量$.*h %#F 为流速$(*h %!’!$0!’第三章%钢筋混凝土圆管!非满流$R H "&"!0"水力计算’2$0!’第十六篇%管道水力计算’)$0!’第三章%钢筋混凝土圆管!非满流$R H "&"!0"水力计算’0$0!’第十六篇%管道水力计算’/$0!’第三章%钢筋混凝土圆管!非满流$R H "&"!0"水力计算。
给水排水管道系统水力计算

e ( mm )
平均 0.003 0.03 0.06 0.15 0.3 0.6 3 15 150
( 4 )巴甫洛夫斯基公式 巴甫洛夫斯基公式适用于明渠流和非满流管道的计算,公式为:
C
R
y
nb 0.10
3-3 。
( 3-11 )
式中: y
2.5 nb
0.13 0.75 R
nb
nb — 巴甫洛夫斯基公式粗糙系数,见表
2
A 和水力半径 R 的值 (表中 d 以 m 计) 充满度 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 过水断面积 A ( m 2) 0.4426 d 0.4920 d 0.5404 d 0.5872 d 0.6319 d 0.6736 d 0.7115 d 0.7445 d 0.7707 d 0.7845 d
图 3-1 无压圆管均匀流的过水 断面
3-1 所示。设其 , 称为充满度,
h d
sin
2
4
所对应的圆心角 素之间的关系为:
称为充满角。由几何关系可得各水力要
过水断面面积:
A
湿周:
d
2
8
sin
( 3-16 )
d 2
水力半径:
( 3-17 )
R
所以
d 4
1
sin
( 3-18 )
2
v
2
1 d n 4 sin
将( 3-11 )式代入( 3-2 )式得:
hf
nb v R
2
2
2y 1
l
( 3-12 )
常用管渠材料粗糙系数
nb 值
管渠材料
给排水专业计算公式大全

给排水专业计算公式大全排水工程是城市建设中不可或缺的一项工程,而排水专业计算公式是保证排水工程正常运行的基础。
本文将介绍排水专业常用的计算公式,供相关从业人员参考。
一、流量计算公式1.管道流量计算公式Q=V×A其中,Q表示管道流量,V表示流速,A表示管道横截面积。
2.雨水流量计算公式Q=C×i×A其中,Q表示雨水流量,C表示径流系数,i表示降雨强度,A表示集水面积。
3.雨水排水量计算公式V=Q×T其中,V表示雨水排水量,Q表示雨水流量,T表示持续时间。
二、水力计算公式1.普朗克公式V=C×R^0.63×S^0.54其中,V表示水流速度,C表示流速系数,R表示水力坡度,S表示水力半径。
2.曼宁公式V=(1/n)×R^0.667×S^0.5其中,V表示水流速度,n表示河床粗糙系数,R表示水力半径,S表示水力坡度。
三、水头计算公式1.水头损失计算公式H=∑(ξ×L×V^2)/(2g)其中,H表示总水头损失,ξ表示管道阻力系数,L表示管道长度,V表示流速,g表示重力加速度。
2.水力坡降计算公式S=∑(ΔH/ΔL)其中,S表示水力坡降,ΔH表示高度差,ΔL表示水流的水平距离。
四、阻力计算公式1.流体阻力计算公式F=R×A×V^2其中,F表示阻力,R表示阻力系数,A表示阻力面积,V表示流速。
2.管道阻力计算公式ΔP=λ×(L/D)×(V^2/2g)其中,ΔP表示管道阻力损失,λ表示摩阻系数,L表示管道长度,D表示管道直径,V表示流速,g表示重力加速度。
五、泵站计算公式1.泵站扬程计算公式H=Hs+Hf+Hw其中,H表示总扬程,Hs表示水泵静态扬程,Hf表示摩擦损失扬程,Hw表示水位涨落扬程。
2.泵站功率计算公式P=Q×H×η其中,P表示泵站功率,Q表示流量,H表示扬程,η表示泵机效率。
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排水及输水管道相关规定和水力损失计算
二00六年九月
目录
1、排水管道设计一般规定
2、污水管道最大允许流速、最大设计充满度、最小设计流速、
最小设计充满度、最小坡度、最小设计充满度下不淤流速和最小坡度
3、排水管径计算公式
4、排水横管的水流速的计算公式
5、输水管道的水力损失计算
6、直管磨擦水头损失估算简表
1、排水管道设计一般规定
1、设计污水管总出口处应设计计量设施。
2、排水管设计管道内最大流速为:金属管道为10米/秒,非金属管道为5米/秒。
3、污水管道在设计充满度下流速为0.6米/秒,当为金属、矿物质固体或重油杂质的生产污水管道其最大设计
流速宜适当加大。
4、压力管道的设计流速宜采用0.7~1.5米/秒。
5、压力输泥管道最小设计流速见下表:
6、自流污泥管道的最小设计坡度宜采用0.01。
7、设计压力管时应考虑水锤影响,在管线高点及每隔一段距离设排气装置,在管线低点及每隔一段距离设排
空装置。
8、通气的污水立管最大排水能力见下表:
9、不通气的污水立管最大排水能力见下表:
10、管顶最小复土厚度在车行道下一般不小于0.7M。
11、厂房内排水钢管最小埋设深度为砼地面至管顶距离为0.4M,红砖地面至管顶距离为0.7M,PVC管为砼地
面至管顶距离为0.6M,红砖地面至管顶距离为1.0M
2、污水管道最大允许流速、最大设计充满度、最小设计流速、最小设计充满度、最小坡度、最小设计充满度下不
淤流速和最小坡度见下表:
上表说明;1、管径≤300mm 时按满度复核。
2、含有机械杂质的工业废水管道其最小流速宜适当提高。
3、排水管径计算公式
D = Q
4
D —管径 (mm ) Q —流量 (M 3/S ) V —流速 (m/S )
4、排水横管的水流速的计算公式
V =R
n
132I
2
1
V —流速 (m/S ) R —水力半径 (m )
n —粗糙系数、钢管取0。
012,塑料管取0。
009,铸铁管取0。
013,砼管取0。
013~0.014。
I —水力坡度,采用排水管坡度。
5、输水管道的水力损失计算
(1)沿程水头损失
h1=iL h1—沿程水头损失(M)
i—单位管道长水头损失
L—计算管段长度(M)
I值计算见下表
(2)局部水头损失
h2= i g V22(m)
h 2—局部水头损失 (M)
i —局部阻力系数总和
V —局部障碍前管内流速 (M/S) g —重力加速度(m/S 2)
说明:局部水头损失一般输水管和管网不着详细计算,旧钢管及铸铁管按沿程损失的5~10%,石棉
水泥管按10%计算损失。
(3)文氏管水头损失
h =0.14H[1-(1
2d
d )2
] (m) h —水头损失 (m) d 1—进口管道直径 (m) d 2—出口喉管直径 (m)
H —文氏管进口与喉管处的压力差(mH 2O) h 水头损失见下表:
6、直管磨擦水头损失估算简表
管径
(
流量(每只阀及弯管折合直管长度
种类
标准弯管
全开闸阀
逆止阀(三通)底阀折合直管直径倍数备注
末畅开加倍
部分堵塞加倍
25
12
100
100
管路直径
((
最大流量最大流速
((
最大流速
最大流量
(
(
管路直径
25
38
65
80
25
10018.4
10.0
6.67
4.17
2.5
1 2.04
1.69
2.12
2.01
2.26
2.33300
250
200
175
150
12530
43
60
83.3
133
192 2.17
2.72
2.69
2.49
2.45
2.44
计算例:100直径管,底阀折100倍直径等于
100×100=10000=10直径长度,如流量
为8查上表,直管每100损失1.3,则
10损失0.13,一个100底阀当流量为8
时损失扬程0.13。
超过此限值使管路损失将显著增加。