管网水力计算
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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。
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
管网水力计算
节点方程组解法
根据泵站和控制点的水压标高，假定各节点的初始水压，此时所假定的 水压应能满足能量方程∑hij=0，所假定的水压越符合实际情况，则计算 时收敛越快；
❖ 由hij=Hi－Hj和qij=(hij/sij)1/2的关系式求得管段流量； ❖ 假定流向节点管段的流量和水头损失为负，离开节点的流量和水头损失
的相邻基环连成大环。对于环数较多的管网可能会有几 个大环，平差时只须计算在大环上的各管段。 ❖ 对大环进行平差，通过平差后，和大环异号的各邻环， 闭合差会同时相应减小。
大环选择的注意事项
❖ 决不能将闭合差方向不同的几个基环连成大环，否则计 算过程中会出现这种情况，即和大环闭合差相反的基环 其闭合差反而增大，致使计算不能收敛。
多水源管网计算
应用虚环的概念，可将多水源管网转化成为单水 源管网。 ❖ 所谓虚环是将各水源与虚节点，用虚线连接成环。 ❖ 然后运用前面所学过的解环方程组得算法进行求 解。
多水源管网计算
管网计算结果应满足下列条件：
❖ 进出每一节点的流量(包括虚流量)总和等于零， 即满足连续性方程qi+∑qij＝0 ；
❖ 核算时节点流量须按最大转输时的用水量求出。最大转输 时节点流量＝最大转输时用水量×最高用水时该节点的流 量/最高时用水量
❖ 按初分流量查表7—1得各管段管径。
❖ 根据各管段初分流量和查得的管径，再根据管材
查给排水设计手册1得1000i，从而得各管段水头
损失。 ❖ 计算各环闭合差。
qi 2
h i s ij q ij
❖ 计算各环校正流量。
❖ 由校正后的流量，重复上述计算，直到小环闭合 差小于0.5，大环闭合差小于1.0。
最大闭合差的环校正法和哈代—克罗斯法 的 不同 最大闭合差的环校正法和哈代—克罗斯法 不同的是，平差时只对闭合差最大的一个 环或若干环进行计算，而不是全部环。
管网水力计算
1 Q j Q j y qi 2 q j j点大用户用水量（ l / s）
例：
57
1
沿线流量60（L/S）
2
24
3
4
13
24
5
9
9
6
30
7
11
10
8
5
8
9
试计算各点的节点流量. 5点的节点流量:1/2(24+13+9+10)=28(L/S)
【例题】某城市最高时总用水量为260L/s，其中
2．配水干管比流量
qcb Qh qi
l
260 120 4400 0.03182 l / s m
3．沿线流量：
qy qcb li
(l / s)
各 管 段 沿 线 流 量 计 算
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
(1)管网图形简化可分为分解、合并、省略 ①分解：只由一条管线连接的两管网，都可以把连 接管线断开，分解成为两个独立的管网。由两条 管线连接的分支管网，如它位于管网的末端且连 接管线的流向和流量可以确定，也可进行分解， 管网经分解后即可分别计算。 ②合并：管径较小、相互平行且靠近的管线可考虑 合并。 ③省略：管线省略时，首先是略去水力条件影响较 小的管线，也就是省略管网中管径相对较小的管 线，管线省略后的计算结果是偏于安全的。
4.5 管段流量、管径和水头损失
内 容：求出所有管道的直径、水头损 失、水泵扬程和水塔高度。并对事故时、消 防时、最大转输时的水泵扬程进行较核。
燃气管网水力计算公式
燃气管网水力计算公式
1）庭院燃气管道的计算公式：
Q=N Q K K n t ∑0
式中：
Q ——庭院燃气管道的计算流量（Nm 3/h ）；
K t ——不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取K t =1； K 0——相同燃具或者相同组合燃具数；
N ——相同燃具或相同组合燃具数；
Q n ——相同燃具或相同组合燃具的额定流量（Nm 3/h ）
2）中压管网水力计算公式：
Z T T d
Q 1027.1L P P 052102221ρλ⨯=- ⎥⎦⎤⎢⎣
⎡+-=λλRe 51.23.7d K 2lg 1 式中：
P 1，P 2 ——管道始、末端的燃气绝对压力(kP a )；
Z ——压缩因子，当燃气压力小于1.2MPa （表压）时，压缩因子取1.0； L ——管段计算长度(km)；
Q ——燃气流量(Nm 3／s)；
d ——管道内径(m)；
ρo ——燃气的密度（Kg/Nm 3）；
λ——摩擦阻力系数；
K ——管壁内表面的当量粗糙度（mm ）；
Re ——雷诺数（无量纲）；
3）低压燃气管道单位长度的摩擦阻力损失应按下式计算：
0527T T d
1026.6p ρλQ l ⨯=∆ 式中： △P ——燃气管道摩擦阻力损失（Pa ）；
λ——燃气管道摩擦阻力系数；
Q ——燃气管道的计算流量（m 3/h ）；
d ——管道内径（mm ）；
ρ——燃气的密度（kg/ m 3）；
T ——设计中所采用的燃气温度（K ）；
T 0——273.15(K)；。
管网水力计算
1 2
2-5 5-3 3-2 1-2 2-3 3-4 4-1
220 210 90 270 90 80 260
200 200 150 200 150 200 250
解: (1)初拟各管段流量 (1)初拟各管段流量
(2）计算各段水头损失，求闭合差。 (2）计算各段水头损失，求闭合差。
∑ h f 1 = 1.84 − 1.17 − 0.17 = 0.5m
H t = Z 0 + H z + ∑ h f − Zt
取 之和最大的那一条管道为控制点. z0 , H z , ∑ h f 之和最大的那一条管道为控制点.
（2）扩建工程 条件:水塔高度或干管节点压头已知, 条件:水塔高度或干管节点压头已知,即 已经确定，设计管线管径。 Q, H z , Z 0 , ∑ h f 已经确定，设计管线管径。
2. 环状管网水力计算 规律: 规律: 管段数 n ，节点数 nP ，
g
环数 nk 未知量:(管径) 未知量:(管径) ng :(管径
ng = nk + n p − 1
,(各管中流量) ,(各管中流量) ng 各管中流量
共计:2 共计:2 ng 个。 可列方程：依连续性原理， 可列， 可列方程：依连续性原理，对于各节点 ∑ Q = 0 可列， 个有效方程。 (nP − 1) 个有效方程。各环水头损失闭合差
7.6.4 水击压强的计算
●关闭阀门时间
Ts
●水击相长
●水击周期 T = 4l c ●直接水击
2l T= c
Ts < T
（效果与 Ts = 0 相同
）
●间接水击
Ts > T
●间接水击压强计算公式
cv 0 ∆p = ρg g
管网水力计算方法
86.81
❖ 节点流量
✓ 节点流量qi=0.5∑q1：
节点
节点流量（L/s）
0
0.5×10.74＝5.37
1
0.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.11
2
0.5×(5.37+8.95) ＝7.16
3
0.5×8.95＝4.48
4
0.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.80
5
0.5×(8.23+6.80)＝7.52
11.63
0 300 1 450 4
650
16.11
5
6
7.52 7.07
11.63
8
3.67 7 205
3.67
干管各管段的水力计算
❖ 因城市用水区地形平坦，控制点选在离泵站最远的干管线 上的节点8。控制点的选择？按照经济流速确定管径（或
界限流量）。
管段 流量（L/s）
水塔~0
93.75
0~1
88.38
管网水力计算
• 管网水力计算都是新建管网的水力计算。 • 对于改建和扩建的管网，因现有管线遍布在街道下，非但
管线太多，而且不同管径交接，计算时比新设计的管网较 为困难。其原因是由于生活和生产用水量不断增长，水管 结垢或腐蚀等，使计算结果易于偏离实际，这时必须对现 实情况进行调查研究，调查用水量、节点流量、不同材料 管道的阻力系数和实际管径、管网水压分布等。
H1 H3 L1—2 L2—3
26.70 16 5 150 250
0.01425
i4—7
H4 H7 L4—7
L4—5
H4 H7 L5—6 L6—7
24.95 16 5 230 190 205
❖ 节点流量
✓ 节点流量qi=0.5∑q1：
节点
节点流量（L/s）
0
0.5×10.74＝5.37
1
0.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.11
2
0.5×(5.37+8.95) ＝7.16
3
0.5×8.95＝4.48
4
0.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.80
5
0.5×(8.23+6.80)＝7.52
11.63
0 300 1 450 4
650
16.11
5
6
7.52 7.07
11.63
8
3.67 7 205
3.67
干管各管段的水力计算
❖ 因城市用水区地形平坦，控制点选在离泵站最远的干管线 上的节点8。控制点的选择？按照经济流速确定管径（或
界限流量）。
管段 流量（L/s）
水塔~0
93.75
0~1
88.38
管网水力计算
• 管网水力计算都是新建管网的水力计算。 • 对于改建和扩建的管网，因现有管线遍布在街道下，非但
管线太多，而且不同管径交接，计算时比新设计的管网较 为困难。其原因是由于生活和生产用水量不断增长，水管 结垢或腐蚀等，使计算结果易于偏离实际，这时必须对现 实情况进行调查研究，调查用水量、节点流量、不同材料 管道的阻力系数和实际管径、管网水压分布等。
H1 H3 L1—2 L2—3
26.70 16 5 150 250
0.01425
i4—7
H4 H7 L4—7
L4—5
H4 H7 L5—6 L6—7
24.95 16 5 230 190 205
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2 h S l Q fi 0i i i i 1 i 1 n n
（3）按初拟流量，水头损失闭合差不为0时，在各环路 加入校正流量 。 Q h
Q
fi
Qi （4）加入校正流量后，计算各段水头损失，求闭合差， 直至水头损失闭合差满足要求。
2
h fi
当初拟流量不满足ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合条件时，各环路加入校正 流量 Q ，则
（3)水电站压力管道水击在压力管道适当部位，修建 调压室.
p cv0 g g
本章重点 （1）孔口出流的水力特征、流量的计算。 （2）管嘴出流的水力特征、流量的计算、管嘴 出流的工作条件？ （3）短管、长管的定义。 （4）短管的水力计算（虹吸管、倒虹吸管、水泵吸 水管、路基涵管） （5）长管的水力计算（串联、并联管路） （6）水击现象 （7）预防水击的措施。
hf 1 1.84 1.17 0.17 0.5m
h f 2 3.10 0.17 0.26 1.84 1.26m
（3）加入校正流量，调整分配流量。 列表计算
1
h fi Q h fi 2 Qi
管段 第一次 分配流 量
+30 -24 -6
环号
h fi (m)
+1.84 -1.17 -0.17 +0.5 +3.19 +0.17 -0.26 -1.84 +1.26
-1.81
-1.81 -1.81 3.75-1.81
28.19 -25.81 -4.06
2
1-2 2-3 3-4 4-1
+30 +6 -18 -50
-3.75
-3.75 -3.75+1.81 -3.75 -3.75
（2）扩建工程 条件:水塔高度或干管节点压头已知,即 Q, H z , Z0 , h f 已经确定，设计管线管径。
因为水塔高度已定，若用经济流速确定管径,往往 达不到供水要求。
计算步骤:
1.计算各枝的平均水力坡度
J (Ht Zt ) (Z0 H z )/ l
2.找出 J min ，把此管线作为控制分干线设计,该干
h fi / Qi
0.0613 0.0488 0.0283 0.1380 0.0890 0.0283 0.0140 0.0368 0.168
Q
各管段校正 二次分配 流量 流量
h fi
1.64 -1.34 -0.08 +0.22 2.61 0.08 -0.37 2.10 0.22
1
2-5 5-3 3-2
7.6.3 停泵水击： 在水泵运行时，因突然断电，或是违反操作 规程停泵，底阀关闭，产生水击。 会造成底阀破碎甚至管道破裂。
7.6.4
水击压强的计算
●关闭阀门时间
Ts
●水击相长
●水击周期 T 4l c
●直接水击 ●间接水击
2l T c
）
Ts T Ts T
（效果与 Ts 0 相同
●间接水击压强计算公式
●直接水击压强计算公式 水击波传播速度 C=1000m/s
cv0 p g g
p cv0 T g g Ts
7.6.5 水击危害的预防措施 （1）限制管中流速
（2）停泵水击。 严格操作规程。在需要停泵之前，先关闭出口阀 门，实行闭阀停车。 为防止突然断电造成事故，可在压水管安装水 击消除阀或回止阀。
ve 0.8 ~ 1.0m / s
ve 1.0 ~ 1.4m / s
D 100 ~ 400mm
D 400mm
1. 枝状管网计算原则 (1)新建工程 条件:已知地形、管长、管材、用户位置、用水量、自 由水头（服务水头） 未知量：水塔高、管径？
步骤:
1.确定管径与比阻：管径按规范确定(略大)。
32.25 4.06 -21.75 -53.75
7.6
7.6.1 水击现象
有压管中的水击
在有压管中，因某种原因(水电站甩负荷、水泵 运行时突然关闭时），水流流速突然变化，压强随之 产生急剧变化（交替升降），压强交替变化如同用锤 子击打管壁，严重时造成管道破裂，这种现象称为水 击（水锤）。
7.6.2
水击传播过程
(1)
l 0t c
（增压逆波）
流体被压缩、管道膨胀 C=1000m/s
v0 0
p0 p0 p g g g 水击波C向左传播,
（2 ）
l 2l （减压顺波） t c c
v 0 v0 流体恢复原状、管道恢复原状
p0 p p0 g g g 水击波C向左传播
线上各管段水头损失均匀分配，即水力坡度一定，
取
J
，
计算个管段比阻。
2 2
h f S0lQ J S0Q
在按比阻值,查表确定管径.
J S0i 2 Qi
3.控制干线管径确定后再确定各分支管径,方法同1、2步。
2. 环状管网水力计算
规律:
管段数 n ，节点数 nP ， g
环数 nk
未知量:(管径) ng
4Q d ve
查表确定比阻
n
2. 按分支计算 3.确定水塔高度
h f s0i li Qi2
i 1
注意修正。
H t Zt Z 0 H z h f
H t Z 0 H z h f Zt
取
z0 , H z , h f 之和最大的那一条管道为控制点.
如下，求各管段的流量（闭合差小于0.5m）。
环号 管段 长度（m) 直径(mm)
1 2
2-5 5-3 3-2 1-2 2-3 3-4 4-1
220 210 90 270 90 80 260
200 200 150 200 150 200 250
解: (1)初拟各管段流量
(2）计算各段水头损失，求闭合差。
ng nk np 1
,(各管中流量) ng
共计:2 ng 个。 可列方程：依连续性原理，对于各节点 Q 0 可列，
(nP 1) 个有效方程。各环水头损失闭合差
h f 0 可列
nk 个方程。
可列方程总共：
nk n p 1
哈代-克罗斯（Hardy-Crss)法： （1)根据各节点流量平衡条件（连续性方程），初拟各 管段流量。 （2）按初拟流量，计算各段水头损失，求各环闭合差。
(3) 2l
3l t c c
p0 p p 0 g g g
（减压逆波） 流体膨胀、管道被压缩
v0 v 0
水击波C向左传播
（增压顺波）
(4)
3l 4l t c c v 0 v0
流体恢复原状、管道恢复原状 水击波C向右传播
p0 p p0 g g g
hfi hfi S0ili (Qi Q)
各管段展开，并略去高阶微量： 即
2
Q h fi h fi S0i li Q 2Soi li Qi Q S0i li Q (1 2 ) Qi
2 i 2 i
加入校正流量后，期望满足闭合条件，则
(hfi hfi ) hfi 2 S0iliQi Q 0
7.5.6
枝状管网:
管网水力计算基础
环状管网:
概念:
经济流速
水塔低：管径大，管材费用高，运营费（电）低。 水塔高：管径小，管材费用低，运营费（电）高 。 进行经济比较: 水塔建设费+管材费+泵站造价 +运营费用 +施工费=总建设费
结合技术资料,一般情况，先进行初设估算
经济流速 当 直径 当 直径
ve
Q h fi 2 S0i li Qi h fi Qi2 2 S0i li Qi
h fi Q h fi 2 Qi
举例
3 水平布置的两环管网，已知用水量 Q4 0.032m ， /s
Q5 0.054m3 / s 。各管段均为铸铁管，长度及管径列表
（3）按初拟流量，水头损失闭合差不为0时，在各环路 加入校正流量 。 Q h
Q
fi
Qi （4）加入校正流量后，计算各段水头损失，求闭合差， 直至水头损失闭合差满足要求。
2
h fi
当初拟流量不满足ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ合条件时，各环路加入校正 流量 Q ，则
（3)水电站压力管道水击在压力管道适当部位，修建 调压室.
p cv0 g g
本章重点 （1）孔口出流的水力特征、流量的计算。 （2）管嘴出流的水力特征、流量的计算、管嘴 出流的工作条件？ （3）短管、长管的定义。 （4）短管的水力计算（虹吸管、倒虹吸管、水泵吸 水管、路基涵管） （5）长管的水力计算（串联、并联管路） （6）水击现象 （7）预防水击的措施。
hf 1 1.84 1.17 0.17 0.5m
h f 2 3.10 0.17 0.26 1.84 1.26m
（3）加入校正流量，调整分配流量。 列表计算
1
h fi Q h fi 2 Qi
管段 第一次 分配流 量
+30 -24 -6
环号
h fi (m)
+1.84 -1.17 -0.17 +0.5 +3.19 +0.17 -0.26 -1.84 +1.26
-1.81
-1.81 -1.81 3.75-1.81
28.19 -25.81 -4.06
2
1-2 2-3 3-4 4-1
+30 +6 -18 -50
-3.75
-3.75 -3.75+1.81 -3.75 -3.75
（2）扩建工程 条件:水塔高度或干管节点压头已知,即 Q, H z , Z0 , h f 已经确定，设计管线管径。
因为水塔高度已定，若用经济流速确定管径,往往 达不到供水要求。
计算步骤:
1.计算各枝的平均水力坡度
J (Ht Zt ) (Z0 H z )/ l
2.找出 J min ，把此管线作为控制分干线设计,该干
h fi / Qi
0.0613 0.0488 0.0283 0.1380 0.0890 0.0283 0.0140 0.0368 0.168
Q
各管段校正 二次分配 流量 流量
h fi
1.64 -1.34 -0.08 +0.22 2.61 0.08 -0.37 2.10 0.22
1
2-5 5-3 3-2
7.6.3 停泵水击： 在水泵运行时，因突然断电，或是违反操作 规程停泵，底阀关闭，产生水击。 会造成底阀破碎甚至管道破裂。
7.6.4
水击压强的计算
●关闭阀门时间
Ts
●水击相长
●水击周期 T 4l c
●直接水击 ●间接水击
2l T c
）
Ts T Ts T
（效果与 Ts 0 相同
●间接水击压强计算公式
●直接水击压强计算公式 水击波传播速度 C=1000m/s
cv0 p g g
p cv0 T g g Ts
7.6.5 水击危害的预防措施 （1）限制管中流速
（2）停泵水击。 严格操作规程。在需要停泵之前，先关闭出口阀 门，实行闭阀停车。 为防止突然断电造成事故，可在压水管安装水 击消除阀或回止阀。
ve 0.8 ~ 1.0m / s
ve 1.0 ~ 1.4m / s
D 100 ~ 400mm
D 400mm
1. 枝状管网计算原则 (1)新建工程 条件:已知地形、管长、管材、用户位置、用水量、自 由水头（服务水头） 未知量：水塔高、管径？
步骤:
1.确定管径与比阻：管径按规范确定(略大)。
32.25 4.06 -21.75 -53.75
7.6
7.6.1 水击现象
有压管中的水击
在有压管中，因某种原因(水电站甩负荷、水泵 运行时突然关闭时），水流流速突然变化，压强随之 产生急剧变化（交替升降），压强交替变化如同用锤 子击打管壁，严重时造成管道破裂，这种现象称为水 击（水锤）。
7.6.2
水击传播过程
(1)
l 0t c
（增压逆波）
流体被压缩、管道膨胀 C=1000m/s
v0 0
p0 p0 p g g g 水击波C向左传播,
（2 ）
l 2l （减压顺波） t c c
v 0 v0 流体恢复原状、管道恢复原状
p0 p p0 g g g 水击波C向左传播
线上各管段水头损失均匀分配，即水力坡度一定，
取
J
，
计算个管段比阻。
2 2
h f S0lQ J S0Q
在按比阻值,查表确定管径.
J S0i 2 Qi
3.控制干线管径确定后再确定各分支管径,方法同1、2步。
2. 环状管网水力计算
规律:
管段数 n ，节点数 nP ， g
环数 nk
未知量:(管径) ng
4Q d ve
查表确定比阻
n
2. 按分支计算 3.确定水塔高度
h f s0i li Qi2
i 1
注意修正。
H t Zt Z 0 H z h f
H t Z 0 H z h f Zt
取
z0 , H z , h f 之和最大的那一条管道为控制点.
如下，求各管段的流量（闭合差小于0.5m）。
环号 管段 长度（m) 直径(mm)
1 2
2-5 5-3 3-2 1-2 2-3 3-4 4-1
220 210 90 270 90 80 260
200 200 150 200 150 200 250
解: (1)初拟各管段流量
(2）计算各段水头损失，求闭合差。
ng nk np 1
,(各管中流量) ng
共计:2 ng 个。 可列方程：依连续性原理，对于各节点 Q 0 可列，
(nP 1) 个有效方程。各环水头损失闭合差
h f 0 可列
nk 个方程。
可列方程总共：
nk n p 1
哈代-克罗斯（Hardy-Crss)法： （1)根据各节点流量平衡条件（连续性方程），初拟各 管段流量。 （2）按初拟流量，计算各段水头损失，求各环闭合差。
(3) 2l
3l t c c
p0 p p 0 g g g
（减压逆波） 流体膨胀、管道被压缩
v0 v 0
水击波C向左传播
（增压顺波）
(4)
3l 4l t c c v 0 v0
流体恢复原状、管道恢复原状 水击波C向右传播
p0 p p0 g g g
hfi hfi S0ili (Qi Q)
各管段展开，并略去高阶微量： 即
2
Q h fi h fi S0i li Q 2Soi li Qi Q S0i li Q (1 2 ) Qi
2 i 2 i
加入校正流量后，期望满足闭合条件，则
(hfi hfi ) hfi 2 S0iliQi Q 0
7.5.6
枝状管网:
管网水力计算基础
环状管网:
概念:
经济流速
水塔低：管径大，管材费用高，运营费（电）低。 水塔高：管径小，管材费用低，运营费（电）高 。 进行经济比较: 水塔建设费+管材费+泵站造价 +运营费用 +施工费=总建设费
结合技术资料,一般情况，先进行初设估算
经济流速 当 直径 当 直径
ve
Q h fi 2 S0i li Qi h fi Qi2 2 S0i li Qi
h fi Q h fi 2 Qi
举例
3 水平布置的两环管网，已知用水量 Q4 0.032m ， /s
Q5 0.054m3 / s 。各管段均为铸铁管，长度及管径列表