给排水管网流量计算例题
给排水管道系统例题(计算题)
5. 图示某环状网计算简图，管段内流量为初始分配的流量，经水力平 差计算得各环的校正流量分别为+4.7L/s、+1.4L/s、-2.3L/s，则管段 3-4、4-5经校正后的流量应为何项？ （A）q3-4=76.7L/s、 q4-5=37.6L/s （B） q3-4=76.7L/s、 q4-5=33.0L/s （C） q3-4=86.1L/s、 q4-5=42.4L/s （D） q3-4=86.1L/s、 q4-5=47.0L/s
DNl00, 373 X 10-6；DNl50, 42.9 X 10-6；DN200, 9.26 X 10—6；DN250, 2.82 X 10-6) (A)DNl00 (B)DNl50 (C)DN200 (D)DN250 答案：C
•主要解题思路： 水塔底标高要满足在最高用水时最不利点的用水要求。通过分析，水厂与水塔均向F 点供水，DC段水流方向由D到C，流量18L／s；CF段水流方向由C到F，流量20L／s。
h s[1]
8.0525 55.65L / s 0.0026
则q2 = 105 - 55.65 = 49.35 L/s
9、
• 答案：C
10. 某城镇给水系统分两个区，水厂出水先进入低区管网，再次低区管网 直接用泵加压供水供给高区，高区内设有高位水池。据统计，该城镇 水厂2009年全年供水量为7200万m3，最高日供水量为24万m3/d；最 高日最高时水厂、增压泵站和高位水池的出水流量分别为11000 m3/h ，5000 m3/h和1600 m3/h 。该城镇的供水量时变化系数为下列 何项？
节池仅储存1500，缺100 11-12时，调节池缺500。 为保证10-12时供水，调节池V=1500+100+500=2100
11-3给水管网的水力计算
v
求定管径。
流速：（1）干管、立管流速：0.8~1.0m/s；
（2）支管流速：0.6～0.8m/s。 （3）消火栓系统给水管道内水流速度不宜大 于2.5m/s。 （4）自动喷水系统给水管道内水流速度不宜 大于5.0m/s。
三、管网水头损失的计算 (1) 沿程水头损失 hl ＝ i L 式中： hl——管段的沿程水头损失，kPa； L——计算管段长度，m； i－管道单位长度的水头损失,kPa/m。 (2) 局部水头损失
式中：U0——生活给水配水管道的最大用水时卫生器具 给水当量平均出流概率（％） q0——最高日用水定额（升/人· 日）按表11－3取用； m——每户用水人数（人） Kh——小时时变化系数按表11－3取用 Ng——每户设置的卫生器具给水当量数； 0.2——一个卫生器具给水当量的额定流量（l/s）。 使用该公式时应注意：q0应按当地实际使用情况，正确 选定；各建筑物的卫生器具给水当量最大用水时的平均 出流概率参考值见表 11－7。
∴ H =123.0 + 77.2 + 11.8 +15.0 = 227.0 kPa 市政管网供水压力为310kPa > 室内给水所需的压力 227.0 kPa,可以满足1~3层的供水要求。
附图1 1～3层给水管网水力计算用图
一、图纸组成
（一）设计说明及设备材料表 凡是图纸中无法表达或表达不清楚的而又必须为 施工技术人员所了解的内容，均应用文字说明。包括: • 所用的尺寸单位 • 施工时的质量要求 • 采用材料、设备的型号、规格 • 某些施工做法及设计图中采用标准图集的名称 为了使施工准备的材料和设备符合设计要求，便 于备料和进行概预算的编制，设计人员还需编制主要 设备材料明细表，施工图中涉及的主要设备、管材、 阀门、仪表等均应一一列入表中。 返回
给水排水管网水力学基础
∑
当并联管道直径相同时
d1 = d 2 = d =
n m/n m ( Nd i )
= d N = di =
n (N ) m
di
3．4．2 沿线均匀出流的简化 干管配水情况
配水支管
Q 1 q1 q 3 Q2 q2
q5 q4
Q3
q7
配水干管
Q4
q6
t
假设沿线出流是均匀 的，则管道的任一断 面上的流量
管道的水力等效简化
n kq n l kq1n l kq 2 l = m = m = m d d1 d2
n kq N l = m dN
d = (∑ d )
i =1
N
m n i
n m
当并联管道直径相同时， 有：
d = (N ) di
n m
3.1 给排水管网水流特征 3．1．1 流态特征
Re ⎧层流： < 2000 ⎪ ⎪ 1.流态 ⎨过渡流 : 2000 < Re < 4000 ⎪ Re （给排水管网一般按紊 流考虑） ⎪紊流： > 4000 ⎩
第3章 给水排水管网水力学基础 －－管渠稳定流方程 谢才公式：
式中
v2 hf = 2 l C R
（m）
hf――沿程水头损失，m；v――过水断面平均流速，m/s； C――谢才系数； l――管渠长度，m； R――过水断面水力半径，即断面面积除以湿周，m， 对于圆管满流R=0.25D（D为直径）。
圆管满流－达西公式：
n
kq n d m
N
l
kq n l i kq l = ∑ m m d i=1 d i d = (l /
m i=1 d i
∑
N
求水泵给水住宅楼给水管段设计流量例题
求水泵给水住宅楼给水管段设计流量例题假设该住宅楼的层数为10层，地面至最高层高度为30m，地面至水泵站高度为5m，给水管道长度为100m，设计使用水量为300m3/日。
以下是计算过程：1. 设计扬程由上述数据可得，最高扬程为30m + 5m = 35m。
考虑到管道阻力、水泵效率等因素，选择一个适当的安全系数，例如1.2，得到设计扬程为35m × 1.2 = 42m。
2. 计算流量根据设计使用水量和住宅楼的层数，可知每天每层需要的水量为:300m3/日÷ 10层÷ 24h = 1.25 m3/h考虑到用水量会有峰值，且在管道上行走的水也需要一定流量，一般选择1.2倍的安全系数。
所以，每小时每层的设计流量为:1.25 m3/h × 1.2 = 1.5 m3/h总共10层，所以整栋楼的设计流量为:1.5 m3/h × 10层 = 15 m3/h3. 计算管道内径根据设计流量和管道长度，可通过经验公式计算出管道内径。
这里以常见的钢管为例，假设采用DN50钢管（管径50mm），则经验公式为：Q = 7.34 × 10^-3 × D^2.63 × L^0.54其中，Q为设计流量（m3/h），D为管道内径（mm），L为管道长度（m）。
代入数据得到：15 m3/h = 7.34 × 10^-3 × D^2.63 × 100m^0.54解方程得到D ≈ 80mm。
因此选择DN80钢管作为给水管道管径。
4. 校验最后，校验设计结果是否合理。
可使用大流量状态下的水泵选型曲线验证水泵是否能满足该设计扬程和流量；使用压力降公式计算管道的阻力是否符合要求等。
如果校验结果不合理，则需要重新进行计算和设计。
城市给水排水管网水力计算
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：
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
qP
h1
F2 q1
q1
F2 q2
q2
F2 qP
qP
h2
FL q1
q1
FL q2
q2
FL qP
qP
hL
利用线性代数的多种方法可求解 出校正流量。因为忽略了高阶项，得 到的解仍然不能满足能量方程，需要 反复迭代求解，直到误差小于允许误 差值。
650
650×0.0358＝23.27
230
230×0.0358＝8.23
190
190×0.0358＝6.80
205
205×0.0358＝7.34
2425
86.81
5．节点流量：
节点 0 1 2 3 4 5 6 7 8
合计
节点流量（L/s） 0.5×10.74＝5.37 0.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.11 0.5×(5.37+8.95) ＝7.16 0.5×8.95＝4.48 0.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.80 0.5×(8.23+6.80)＝7.52 0.5×(6.80+7.34)＝7.07 0.5×7.34＝3.67 0.5×23.27＝11.63
流体输配管网计算题
1、如图所示h1=3.2m，h2=h3=3.0m,散热器：Q1=700w，Q2=600w，Q3=800w。
供水温度tg=95℃，回水温度t h=70℃.求：1）双管系统的重力循环作用压力。
2）单管系统各层之间立管的水温。
3）单管系统的重力循环作用压力。
（1）供水温度tg=95℃，=961.85kg/m3；回水温度th=70℃，=977.8 kg/m3。
第一层：第二层：第三层：2）第三层散热器出水温度：℃968.2 kg/m3第二层散热器出水温度：℃972.8 kg/m33）2、一台普通风机n=1000r/min时，性能如下表，应配备多少功率电机？当转速提到n=1500r/min，性能如何变化？列出性能表。
分别应配备多大功率的电机？电机容量储备系数K取1.15。
以各工况下最大的N选择电机的依据，K=1.15，所配电机Nm=1.15×52.10=60kW即取定60kW由题意，叶轮直径和密度不变，各相似工况点满足由两式分别计算改变转速n=1500r/min时的性能参数，列于表中：全压48605737.55557.553104972.54567.54117.5（Pa）流量71565802388891497587106261.5114936123610.5 (m3/h)全效率(%)82.687.588.289.088.085.780.4功率117.0146.1155.6161.7166.8170.2175.8（kW）以各工况下最大的N选择电机的依据，K=1.15，所配电机Nm=1.15×175.8=202.2kW按电机系列可配200kW电机3、已知4-72-11No.6C型风机在转速为1250rpm时的实测参数如下表所列，试求4-72-11系列风机的无因次性能参数，从而绘制该系列风机的无因次性能曲线。
计算中叶轮直径D2＝0.6m。
解：全压系数；流量系数；功率系数(m/s。
列表计算如下：序号12345678P（N/m2）843.4823.8814.0794.3755.1696.3637.4578.6Q（m3/s）1.644 1.844 2.044 2.250 2.444 2.639 2.847 3.056N（kW） 1.69 1.77 1.86 1.96 2.03 2.08 2.12 2.15η（%）82.0785.8489.4791.1890.9388.3485.6082.23流量系数0.1480.1660.1840.2030.2200.2380.2560.275全压系数0.4540.4540.4540.4540.4540.4540.3430.312功率系数0.0820.0880.0930.1010.1100.1220.1030.1044、、已知4-72-11No.6C型风机在转速为1250rpm时的实测参数如下表所列，求：（1）各测点的全效率；（2）绘制性能曲线图；（3）写出该风机最高效率点的性能参数。
给排水管道系统例题(选择题训练)
答案：（B）（D）
10.在供水量不变的条件下，下列关于给水管网中各种流量的叙述中，哪几项是 正确的？
(A)集中流量较大的管网，沿线流量较小 (B)沿线流量较小的管网，节点流量一定较小 (C)节点流量包括集中流量和管段流量 (D)在枝状网中，前一管段的设计流量等于其下游节点流量之和 答案：（A）（D）
扬程低 答案: ( B )
二、多项选择题
1、某城镇由一座地表水水厂和一座地下水厂联合通过一套给水管网供水，管网 中设有水塔。下列哪几项说法正确?
(A) 由地表水水厂、地下水水厂和水塔以及给水管网组成的统一给水系统 (B) 由地表水水厂和给水管网，地下水水厂和给水管网构成的分质给水系统 (C) 由地表水厂、地下水水厂和水塔以及给水管网组成的多水源给水系统 (D) 由地表水水厂、水塔及给水管网组成的分压给水系统 答案：（A） (C)
8. 进行环状管网水力计算一般是在初步的管段流量分配、选定管径及其 水头损失计算后再进行水力平差，其水力平差计算的原因包括下述哪几 项？ （A）因初步计算结果尚不能满足能量方程 （B）因初步计算结果尚不能满足连续性方程 （C）因初步计算结果尚不能符合经济管径要求 （D）因初步计算结果尚不能满足各环闭合差规定要求
(A) 靠近水厂出水管的管段的折算系数大于0.5 (B)靠近管网末端的管段的折算系数大于0.5 (C)越靠近水厂出水管的管段的折算系数越接近于0.5 (D) 越靠近管网末端的管段的折算系数越接近于0.5 答案：（B）（C）
7.在计算城市配水管网的比流量时，应扣除的因素是哪几项？ (A)穿越无建筑物地区的管线长度 (B)穿越无居民居住区的管线长度 (C)无集中流量流出的管线长度 (D)大用户的集中用水量 答案： （A）（D）
12.某小镇地形平坦，给水系统设置水塔，水塔或设在网中、或设在网后，若 设在网中或网后的水塔高度、容积和水深均相同，在转输最大转输流量时， 对于水厂二级泵站的实际扬程，以下哪种说法正确
给水排水管网第四版第三章答案
给水排水管网第四版第三章答案
1.在给水排水管网中，沿层水头损失一般与流速（或流量）的多少次方成正比？为什么？
给排水管网中，水流一般处于湍流，它分3个区域，光滑区Hf与v的1.75次方成正比，光滑管过渡到粗糙管的过渡区，Hf与v的1.75-2.0成正比，阻力平方区，Hf与v的2次方成正比。
2.为什么给水排水管网中的水流实际上是非恒定流，而水力计算时却按恒定流对待？
由于用水量和排水量经常性变化，雨水也是骤涨骤落，水力因素会随着时间变化，所以属于非恒定流。
管道水力计算目的在于合理经济的选择管道断面尺寸、坡度和埋深，如果在设计和施工中注意改善管道水力条件，可使管道内水流动状态尽可能接近均匀恒定流，也可以达到其目的，所以为了简化计算，就按恒定流对待。
3.如果沿层水头损失计算不准确，你认为可能是哪些原因？
沿层水头损失主要是固定边界发生突然变化而引起的，流速分布也发生变化，根据理论公式，水头损失计算不准确可能是局部阻力系数估计偏差大，或是平均流速没算准确，或是重力加速度没准确取当地值。
4.对于非满管流而言，管渠充满度越大过流能力越大吗？为什么？
不会越大，因为充满度是指管道中水深和管道直径的比值，过流能力是反应单位时间内此管道通过的流量，假设直径不变，水深一定范围增加，过流能力会加大，若超过一定范围，反而会阻碍管道过流能力，过流能力会下降。
5.在进行管道沿线均匀出流简化时，如果将一条管道划分为较短的多条管
段，误差会减小吗？
会减小，均匀出流的简化就是将其分为无数小管段，最后积分而成，可以减小误差。
给排水管网流量计算例题
[解]（1）管网定线（已知） （2）计算干管的总长度（略） （3）计算干管的比流量（略） （4）计算干管的沿线流量（略） （5）计算干管的节点流量（已知） （6）定出各管段的计算流量 （7）根据计算流量和经济流速，选取各管段的管径 （8）根据流量和管径计算各管段压降 （9）确定4为控制点，根据管道压降求出各节点水头和自由水压。
4．沿线流量：
管段 0～1
管段长度（m） 300
1～2
150
2～3
250
1～4
450
4～8
650
4～5
230
5～6
190
6～7 合计
205 2425
沿线流量（L/s） 300×0.0358＝10.74 150×0.0358＝5.37 250×0.0358＝8.95 450×0.0358＝16.11 650×0.0358＝23.27 230×0.0358＝8.23 190×0.0358＝6.80 205×0.0358＝7.34
管径（mm)
200l/s (1)
50l/s
800
700
400
60l/s
850
600
(4)
界限流量表
100
150
200
250
60l/s (3)
300
350
计算流量（ <5.8 l/s)
5.8~17.5
17.5~31
31~48.5
48.5~71
71~111
答：因为分配初始流量有无数各方案，所以该题要求 能正确分配初始流量，确定管径，计算各管段水头损 失，环闭合差和环校正流量，能正确调整各管段的流 量。以下为一个例子：
-2.599 0.032
给排水管道工程技术：管段流量计算
仍需继续简化
接下来的简化的目的:希望管段中的流量不随断面而变化，分析: 一、管段中的流量之所以会变化，是因为管段仍然在沿途均匀泄流 二、简化前后，管段的水头损失应一样大(否则对最终确定泵站的扬程造成影响)
五、管段内的设计流量如何计算？
五、管段内的设计流量如何计算？
小例题：某管网高日高时工况下的用水情况如下图所示，请问此时管段2-3、厂-1的管段 计算流量为多少？
15L/s
20L/s
80L/s
35L/s
20L/s
供水分界线：如上图所示。
10L/s
五、管段内的设计流量如何计算？
五、管段内的设计流量如何计算？
qi+Σqij=0
五、管段内的设计流量如何计算？
五、管段内的设计流量如何计算？
则此时管段中流动着的流量是不变的了! 其值为q1+a•q1 此值即为我们想要的设计流量，它将用于管径设计！
五、管段内的设计流量如何计算？
由此可见，因管段在管网中的位置不同, y值不同，折算系数α值也不等。一般而 言,在靠近管网起端的管段，因转输流量比沿线流量大得多，α值接近0.5;相反，靠 近管网末端的管段，α值大于0.5。为了便于管网计算，通常统一采用α = 0.5，即 将沿线流量折半作为管段两端的节点流量，解决工程问题时，已足够精确。
五、管段内的设计流量如何计算？
小例题
下 图 中 在 高 日 高 时 时 管 网 总 用 水 量 为 720 ， 此 时 大 学 取 用 集 中 流 量 100 ， 工 厂 取 用 集 中 流 量 200 。 一、本管网的比流量是多少? 二、1-2管段的沿线流量是多少?