第6章-城市输配水管网6课时.
城镇管网的类型及其布置

城镇管网的类型及其布置供水工程中向用户输水和配水的管道系统,又称给水管网。
它包括输水管渠、配水管网、加压泵站、水塔、水池和管网附属设施等。
从水源地到水厂的管渠,只起输水作用,称输水管渠(参见输水工程);自来水厂出来的管道称配水管网。
配水管网中主要起输水作用的管道称为干管,从干管分出起配水作用的管道称支管,从支管接通用户的称用户支管。
管网系统按其输配水方式、管网形式、固定方式、输水压力、管网作用等可分为以下类型。
1.按输配水方式分类水泵提水输水系统:一种形式是水泵直接将水送入管道系统,然后通过分水口向城镇用户供水。
另一种形式是水泵通过管道将水输送到某一高位蓄水池,然后由蓄水池通过管道自压向城镇供水。
自压输水系统:利用地形自然落差所提供的水头满足管道系统在运行时所需的工作压力。
2.按管网形式分类(1)树状网:管网为树枝状,水流从“树干”流向“树枝”,即在干管、支管、分支管中从上游流向末端,只有分流而无汇流。
目前国内管道系统多采用树状网。
(2)环状网:管网通过节点将各管道联结成闭合环状网。
根据给水栓位置和控制阀启闭情况,水流可作正逆方向流动。
这种形式的供水可靠性高,大多在城市供水中采用。
农村饮水工程一般采用树状网。
3.按固定方式分类(1)移动式:除水源外,管道及分水设备都可移动,机泵可固定也可移动,管道多采用软管,简单易行,一次性投资低,但劳动强度大,管道易破损。
(2)半固定式:管道系统的一部分固定,另一部分移动。
(3)固定式:管道系统中的各级管道及分水设施均埋入地下,固定不动。
对农村饮水工程而言,一般不宜采用移动式和半固定式管网系统。
4.按管道输水压力分类低压管道系统:其最大工作压力一般不超过0.2MPa,最远出口的水头一般在0.002~0.003MPa,该形式对管材承压能力要求不高。
非低压管道系统:工作压力超过0.2MPa,该形式对管材质量要求较高。
对农村饮水工程而言,一般采用低压管道系统。
5.按管网作用分类(1)骨干管网:把水从水源输送到城镇用户,其出水口一般为给水栓。
第6章给水管网的设计计算

ql
qx
qt
1 ql
q
L
ql
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L
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ql qt
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L L
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ql
L L
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qt / ql
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L 0
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2
2
1 3
hij
Hi
H
j
L d
2
2g
8
2D5g
LQ 2
LQ2 SQ2
6.2 管网图形及简化
➢管网计算中,城市管网现状核算、现有管网扩建计 算最为常见。
➢除新设计管网,定线和计算仅限于干管,对改建和 扩建管网往往适当简化,保留主要干管,略去次要、 水力条件影响较小的管线。
➢管网图形简化是在保证计算结果接近实际情况的前 提下对管线进行的简化,这样能减轻计算工作量。
节点:有集中流量进出、管道合并或 环:起点与终点重合的管线 分叉以及边界条件发生变化的地点
忽略:管网中主要起联络作 用的管段,由于正常运行时 流量很小,对水力条件影响 很小,计算时可忽略。
分解
忽略
管段合并:长度近似相等、 彼此几乎平行且相距很近的 两条管段计算时可合并。
节点合并:距离很近的两个节 点计算时可视为一个节点。
管网图形及简化
经分解、合并和省略 等,管网由原来42个
环减少到21环。
使环状网某些管段流量为零,即将环状网改成树状 网,才能得到最经济的流量分配,但树状网并不能 保证可靠供水。
环状网流量分配时,应同时照顾经济性和可靠性。
流体输配管网讲完善版PPT课件

H f (Q) H st SQ2
将泵(风机) 的实际H-Q性能曲线与其所在管网系 统的管网特性曲线,用相同的比例尺、相同的单 位绘在同一直角坐标图上,两条曲线的交点,即 为该泵(风机)在该管网系统中的工作状态点, 或称运行工况点。
第6章 泵、风机与管网系统的匹配
主要内容:
泵、风机在管网系统中的工况点 泵、风机的工况调节 泵、风机的安装位置 泵、风机的选用
1
第6章 泵、风机与管网系统的匹配
工程背景:
通风空调气体管网 机械循环采暖管网 室外供热管网 空调冷冻水管网 空调冷却水管网
2
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
19
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
泵与风机在系统中的工作状态点
20
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
解析法求工况点
利用能量平衡关系:管网特性曲线方程=泵与 风机性能曲线方程
H f (Q) c0 c1Q c2Q2 H st SQ2
上式表明,泵、风机的工作流量即为管网中通 过的流量,提供的压头与管网在该流量下流动 所需的压头相一致。
13
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点 广义管网特性曲线 (Pst≠0)
14
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点 狭义管网特性曲线 (Pst=0)
15
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
阻抗
影响管网特性曲线形状的决定因素是阻抗S 。 S值越大,曲线越陡 。
sL
(
l
4Rs 2 Ai2
2 v22
给水排水管网系统课件

给水排水管网系统课件一、引言给水排水管网系统是城市基础设施中至关重要的一部分,它涉及到城市居民的日常生活用水和废水排放。
本课件旨在介绍给水排水管网系统的基本概念、组成部分、设计原则和运维管理等方面的知识,以便学习者对该系统有一个全面的了解。
二、系统概述1. 给水管网系统给水管网系统是将水源地的水经过处理后,通过管道输送到城市各个用户的系统。
它包括水源地、水处理厂、输水管道、水塔、水泵站等组成部分。
2. 排水管网系统排水管网系统是将城市居民产生的废水经过收集、处理后排放到污水处理厂的系统。
它包括污水管道、检查井、污水泵站、污水处理厂等组成部分。
三、系统设计原则1. 给水管网系统设计原则(1) 水源充足可靠:确保水源的稳定供应,避免用户用水不足的情况发生。
(2) 压力稳定合理:保证给水管道中的水压稳定,以满足用户的正常用水需求。
(3) 管道布局合理:根据城市用水需求和地理条件,合理布置管道,降低输水阻力。
(4) 防止污染交叉:采用适当的阀门和设备,防止给水管道与污水管道交叉污染。
2. 排水管网系统设计原则(1) 正确计算流量:根据城市居民的生活、工业用水量等因素,合理计算排水管道的流量。
(2) 正确选择管材:根据排水管道的使用环境和排水水质,选择合适的管材,以确保管道的耐腐蚀性和使用寿命。
(3) 合理设置检查井:设置足够数量的检查井,以便检查和维修排水管道。
(4) 合理设置泵站:根据排水管道的高度差和流量要求,合理设置污水泵站,以确保废水能够顺利地流入污水处理厂。
四、系统组成部分1. 给水管网系统组成部分(1) 水源地:包括河流、湖泊、水库等,作为城市供水的水源。
(2) 水处理厂:对水源进行净化、消毒等处理,以确保水质符合卫生标准。
(3) 输水管道:将经过处理的水输送到城市各个用户。
(4) 水塔:储存处理后的水,以应对高峰用水时的需求。
(5) 水泵站:负责将水从水源地或水塔抽送到输水管道中。
2. 排水管网系统组成部分(1) 污水管道:将城市居民产生的废水收集并输送到污水处理厂。
城市燃气输配_燃气管网水力计算

图:燃气97 6-4、5
计算图表的绘制条件:
1、燃气密度按 0=1Kg/Nm 计算,使用时不同的燃 气密度要进行修正。
3
低压管道:
p p ( ) 0 1 l l
2 2 p12 p2 p12 p2 高中压管道: ( ) 0 1 l l
2、运动粘度: 人工燃气: =25 10-6 m 2 /s
Q1 QN Q1 KQ L Q Q N N 1 KQN.75 L( x 1 x )1.75
1.75 N 1.75
由 P1 P2 得:
1.75
2n 1 1 0.88 x 0.11 x (1 x) n x
1502 P22 2.17 200
四、附加压头
由于空气与燃气密度不同,当管道始、末端存在标高差时, 在燃气管道中将产生附加压头。对始末端高程差值变化甚大 的个别管段,包括低压分配管道及建筑物的室内的低压燃气 管道,必须将附加压头计算在内。
计算公式:
P g a g H
0.284
管道内表面当量绝对粗糙度,对于钢管取0.2mm,塑料管 取0.01mm;
ν—0摄氏度、1.01325×105Pa时的燃气运动粘度,m2/s。
第二节 城市燃气管道水力计算公式和计算图表
低压燃气管道阻力损失计算公式 高中压燃气管道阻力损失计算公式
燃气管道阻力损失计算图表
层流区(Re≤2100) 临界区(Re=2100~3500) 紊流三个区(Re>3500)
64 = Re
Re 2100 =0.03 65 Re 10 5
68 =0.11 d Re
给水排水管网系统课件

给水排水管网系统第1 章给水排水管网系统概论(2h)1.1给水排水系统地功能与组成1.2城市用水量和用水量变化1.2.1城市用水量分类和用水量定额1.2.2用水量表达和用水量变化系数1.3给水排水系统工作原理1.3.1给水排水系统地流量关系1.3.2给水排水系统地水质关系1.3.3给水排水系统地水压关系1.4给水排水管网系统地功能与组成1.4.1给水排水管网系统地功能1.4.2给水管网系统地构成1.4.3排水管网系统地构成1.5给水排水管网系统类型与体制1.5.1给水管网系统类型1.5.2排水管网系统地体制第2 章给水排水管网工程规划(2h)2.1给水排水工程规划原则和工作程序2.1.1给水排水工程规划原则2.1.2给水排水工程规划工作程序2.2城市用水量预测计算2.3给水管网系统规划布置2.3.1给水管网布置原则与形式2.3.2输水管渠定线2.3.3给水管网定线2.4 排水管网系统规划布置2.4.1排水管网布置原则与形式2.4.2污水管网布置2.4.3雨水管渠布置2.4.4废水综合治理和区域排水系统2.5给水排水工程技术经济分析方法2.5.1静态年计算费用法2.5.2动态年计算费用法第3 章给水排水管网水力学基础(4h)3.1给水排水管网水流特征3.1.1管网中地流态分析3.1.2恒定流与非恒定流3.1.3均匀流与非均匀流3.1.4压力流与重力流3.1.5水流地水头与水头损失3.2管渠水头损失计算3.2.1沿程水头损失计算3.2.2沿程水头损失计算公式地比较与选用3.2.3局部水头损失计算3.2.4水头损失公式地指数形式3.3非满流管渠水力计算3.3.1非满流管道水力计算公式3.3.2非满流管道水力计算方法3.4管道地水力等效简化3.4.1串联或并联管道地简化3.4.2沿线均匀出流地简化3.4.3局部水头损失计算地简化3.5水泵与泵站水力特性3.5.1水泵水力特性公式及其参数计算3.5.2并联水泵水力特性公式第4 章给水排水管网模型(2h)4.1给水排水管网模型方法4.1.1给水排水管网地简化4.1.2给水排水管网模型元素4.1.3管网模型地标识4.2管网模型地拓扑特性4.2.1管网图地基本概念4.2.2环状管网与树状管网4.2.3关联矩阵和回路矩阵4.3管网水力学基本方程组4.3.1节点流量方程组4.3.2管段压降方程组4.3.3环能量方程组第5 章给水管网水力分析和计算(0h)5.1给水管网水力特性分析5.1.1管段水力特性5.1.2管网恒定流方程组求解条件5.1.3管网恒定流方程组求解方法5.2树状管网水力分析5.3管网环方程组水力分析和计算5.3.1给水管网环校正流量方程组5.3.2环能量方程组求解5.4管网节点方程组水力分析和计算5.4.1给水管网节点压力方程组5.4.2节点校正压力方程组求解第6 章给水管网工程设计(4h)6.1 设计用水量计算6.1.1最高日设计用水量6.1.2设计用水量变化及其调节计算6.2设计流量分配与管径设计6.2.1节点设计流量分配计算6.2.2管段设计流量分配计算6.2.3管段直径设计6.3泵站扬程与水塔高度设计6.3.1设计工况水力分析6.3.2泵站扬程设计6.3.3水塔高度设计6.4 管网设计校核6.5给水管网分区设计6.5.1分区给水系统6.5.2分区给水地能量分析第7 章给水管网优化设计(2h)7.1给水管网造价计算7.2给水管网优化设计数学模型7.2.1给水管网优化设计目标函数7.2.2泵站年运行电费和能量变化系数7.2.3给水管网优化设计数学模型地约束条件7.2.4给水管网优化设计数学模型7.2.5数学模型地求解法则7.3环状管网管段流量近似优化分配计算7.3.1管段流量优化分配数学模型7.3.2管段设计流量分配近似优化计算7.4输水管优化设计7.4.1压力输水管7.4.2重力输水管7.5已定设计流量下地环状管网优化设计与计算7.5.1泵站加压环状管网优化设计7.5.2起点水压已知地重力供水环状管网优化设计7.6管网近似优化计算7.6.1管段设计流量地近似优化分配7.6.2管段虚流量地近似分配7.6.3输水管经济流速7.6.4管径标准化第8 章给水管网运行调度与水质管理8.1给水管网运行调度目标与系统组成8.1.1给水管网运行调度技术要求8.1.2给水管网调度系统地组成8.1.3给水管网调度SCADA 系统8.2管网用水量预测8.2.1日用水量预测8.2.2调度时段用水量预测8.3给水管网优化调度数学方法8.4给水管网水质控制8.4.2给水管网水质数学模型8.5给水管网水力停留时间和水质安全评价8.5.1给水管网“水龄”计算8.5.2给水管网水质安全性评价第9 章污水管网设计与计算(4h)9.1污水设计流量计算9.1.1设计污水量定额9.1.2污水量地变化9.1.3污水设计流量计算9.2管段设计流量计算9.2.1污水管网地节点与管段9.2.2节点设计流量计算9.2.3管段设计流量计算9.3污水管道设计参数9.3.1设计充满度9.3.2设计流速9.3.3最小管径9.3.4最小设计坡度9.3.5污水管道埋设深度9.3.6污水管道地衔接9.4污水管网水力计算9.4.1不计算管段地确定9.4.2较大坡度地区管段设计9.4.3平坦或反坡地区管段设计9.4.4管段衔接设计9.5管道平面图和纵剖面图绘制9.6 管道污水处理(4h)第10 章雨水管渠设计和优化计算10.1 雨量分析与雨量公式10.1.1雨量分析10.1.2暴雨强度公式10.1.3汇水面积10.2雨水管渠设计流量计算10.2.1地面径流与径流系数10.2.2断面集水时间与折减系数10.2.3雨水管渠设计流量计算10.3 雨水管渠设计与计算10.3.1雨水管渠平面布置特点10.3.2雨水管渠系统设计步骤10.3.3雨水管渠设计参数10.3.4雨水管渠断面设计10.3.5设计计算例题10.4 雨水径流调节10.5截流式合流制排水管网设计与计算10.5.1截流式合流制排水管网地适用条件和布置特点10.5.2合流制排水管网设计水量10.5.3合流制排水管网地水力计算要点10.5.4旧合流制排水管网改造10.6 排洪沟设计与计算10.6.1防洪设计标准10.6.2洪水设计流量计算10.6.3排洪沟设计要点10.7 排水管网优化设计10.7.1排水管道造价指标10.7.2排水管道造价公式10.7.3排水管网优化设计数学模型10.7.4管段优化坡度计算方法第11章给水排水管道材料和附件(2h)11.1 给水排水管道材料11.1.1给水管道材料11.1.2排水管道材料11.2 给水管网附件11.3 给水管网附属构筑物第12 章给水排水管网管理与维护(2h)12.1给水排水管网档案管理12.1.1管网技术资料管理12.1.2给水排水地理信息系统12.2 给水管网监测与检漏12.2.1管网水压和流量测定12.2.2管网检漏12.3 管道防腐蚀和修复12.3.1管道防腐蚀12.3.2管道清垢和涂料12.4 排水管道养护12.4.1排水管渠清通12.4.2排水管渠修复12.4.3排水管道渗漏检测1.1 给水排水系统地功能与组成给水排水系统: 为人们生活、生产、消防提供用水(给水系统 )给水排水系统功能: 向各种不同地用户供应满足需要地水质水量 承担用户排出地废水地收集、输送、处理 水量保障 给水:满足用水量 排水:满足排水量水质保障 给水:符合水质质量要求排水:达到排放标准水压保障 给水:符合标准用水压力排水:有足够地高程和压力给水地用途: 生活用1.水1排水地用途: 生活污水、工业废水、雨水第 1 章 给水排水管网系统概论 (2h)环境科学与工程系 给排水管网系统课件1 原水取水2 给水处理3 给水管网4 排水管网5 废给排水水处管网理系统课6 件排放和重复利用和排除废水地设施总称 (排水系统 )工业给生水产用排水水、市系政统消防的用功水能与组成1.2 城市用水量和用水量变化用水量表达: (最高年 )平均日用水量 Q ad =Q y /365 ( 水资源规划、设计污水量 )(最高年 )最高日用水量 Q d (取水工程、水处理工程规划设计 ) 最高日平均时用水量 Q ah =Q d /24最高日最高时用水量 Q h (给水管网工程规划设计 )用水量变化系数: 日变化系数 K d Q d 365Q d=1.1~1.5dQ ad Q y时变化系数 K h Q h 24Q h=1.2~1.6QahQd城市用水量分类 :*数据为一区特大城市平均日3× 100L/s浇路 2-3L/m 2·d绿化 1-3L/ m2· d(①+② +③+⑤)地 10%~12%用水量计算:(1)城镇或居住区最高日生活用水量(2)工业企业用水量 (3)浇洒道路绿地用水量 (4)管网漏失水量 (5)未预见水量Q 1 (q i N i ) (按综合生活用水计算 )Q 2 (Q I Q II Q III ) (生产、生活、淋浴 ) Q 3(q L N L )Q 4 (0.1~00.12 )1(Q 2 Q 3)Q 5 ( 0 . 0~80 . 1 2 )1( Q 2 Q 3 Q 4) 7)最高日设计用水量Q d Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 (m 3/d)①居民生活城市综合用水(① +②+③+⑤+⑥ )地 8%~12%③企业生产生活④消防 ⑤市政 ⑥泄漏Q h K h 86Q4d00(m3/ s) 8)最高日最高时设计用水量(m3/s)86400用水量变化曲线给水排水系统地环境水科学质与工关程系系 给排水管网系统课件 三个水质标准 原水水质标准 国家饮用水水源标准给水水质标准 国家生活饮用水水质卫生标准、 相关行业水质标准 排放水水质标准 国家废水排放水质标准、受纳水体承受能力 三个水质变化过程 给水处理—将原水净化 ,加入有益物质 用户用水—水质受到污染 废水处理—去除污染物 ,达标排放给水排水系统地水压关系 全重力给水—水源地势高 一级加压给水—水源地势高、水厂地势高、水源无需处理 二级加压给水—水源加压到水厂 ,水厂加压到用户 多级加压给水—距离很长、用水区域很大或狭长型 排水系统—间接承受给水压力 (地势 )、管埋太深要提升1.4 给水排水管网系统地功能与组成水量输送—将一定水量位置迁移 ,满足用水排水地点要求 水量调节—采用贮水措施 ,解决供、用、排水量不平衡给水排水管网系统地功能 1.3给水排水系统工作1原.2理给水排水系统的工作原理给水排水系统地1流.2.量1 关系给:排水系统的流量关系水压调节—加压或减压措施调节水地压力输水管渠—不向外供水 ,远距离时铺 2 条并行管线1配.水管3网给—主排干 ,水干,支管,连网接 ,分系配等统,安的消防功栓、能阀门与、仪组表成3.水2压给调节水设管施—网泵系站 统减的压阀构 成给排水管网系统课件排水管网系统地构成 废水收集设施—污水收集 雨水收集 窨井 排水管网—主干 ,干,支,雨水井 ,检查井 ,非满流 /满流 排水调节池—水量调节 ,水质调节 提升泵站—降低埋管深度 ,水提升至处理设施或排放高程 废水输送管渠—长距离输送废水至水体下游 废水排放口—防冲刷、与接纳水体混匀1.5 给水排水管网系统类型与体制给水管网系统类型 单水源给水管网系统 多水源给水管网系统 统一给水给水管网系统 分区给水给水管网系统 (串并 ) 重力输水管网系统 压力输水管网系统 排水管网系统地体制 合流制排水系统 (直排式合流制 ,截流式合流制 ) 分流制排水系统 (完全分流制 ,不完全分流制 )给水管网系统地构成1.加压泵站取水设减压阀处 泵 输 理 站 水 厂管道污水处理厂城市配水管网环境科学与工程系第 2 章给水排水管网工程规划2.1 给水排水工程规划原则和工作程序(2h)工作任务:规划原则:工作程序:(1)确定服务范围、建设规模(2)确定水资源综合利用与保护措施(3)确定系统组成与体系结构(4)确定系统主要构筑物地位置(5)确定工艺流程与水质保证措施(6)管网规划和干管布置与定线(7)确定废水地处置方案及环境影响评价(8)技术经济比较(1)贯彻国家、地方法律法规(2)城镇及企业规划兼顾给水排水工程(3)给水排水工程规划服从城镇发展规划(4)合理确定远近期规划与建设范围(5)合理利用水资源和过保护环境(6)规划方案尽量经济高效(1)明确任务,确定编制依据(2)收集资料,现场踏勘(3)估算用水排水量,保障数据地科学性(4)制定给水排水工程规划方案(5)根据规划期限,提出分期实施步骤和措施(6)编制规划文件,绘制规划图纸2.2 城市用水量预测计算(1)分类估算法4 3 21~1.6×104 m3 / (km2·d) 一区特大城市(3)人均综合指标法0.8~1.2 m3 / (cap·d) 一区特大城市(4)年递增率法Q a Q0 (1 δ)(5)线性回归法Q a Q0 ΔQ t(6)生长曲线法Q a L -bt Q a1 ae-bt2.3 给水管网系统规划布置给水管网布置原则 (1)按照城市总体规划 ,结合实际情况 ,多方案技术经济比较(2) 主次明确 ,先布置输水灌渠 ,再布置一般管线与设施(3) 尽量缩短管线长度 ,节约工程投资与运行管理费用 (4) 协调好与其它管线、道路等工程关系 (5) 供水适当地安全可靠 (6) 减少拆迁 ,少占农田 (7) 管渠施工、运行维护方便(8) 远近期结合 ,留发展余地 ,考虑分期实施地可能行给水管网布置基本形式 树状网 环状网输水管渠定线 选择和确定输水管渠线路地走向和位置与城市建设规划相结合 , 缩短线路 , 减少拆迁 ,少占农田 ,少毁植被 选择最佳地形地质条件 ,尽量沿现有道路或规划道路定线 , 便于施工维护 减少与铁路、公路、河流交叉 , 避免穿越沼泽、滑坡、岩石、高地下水位、 河水淹没区、冲刷地区 , 保证供水安全1) 建不少于 2 条输水灌渠或建 1 条管渠而在用水区附近加建水池 2)输水管坡度大于 1:5D,若小于 1:1000,应每隔 0.5 ~1Km 装排气阀在地形平面图上确定管线地走向和位置(1) 只限于干管以及干管之间地连接管 (2) 管网形状随城市总平面布置图而定1) 干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户地水流方向一致干管沿城市规划道路定线 , 避免在高级路面或重要路面下通过要(1) 重力式生活饮用水管网严禁与非饮用水管网、自备水源直接连通生活饮用水管网应避免穿越毒物污染机腐蚀性地段, 无法避免应采取保护措施2.4排水管网系统规划布置排水管网布置原则(1)按照城市总体规划,结合实际情况,多方案技术经济比较(2)先确定排水区域和排水体制,再从干管到支管顺序布排水管网(3)充分利用地形,用重力排除污水雨水,管线最短,埋深最小(4)协调好与其它管线、道路等工程关系,考虑与企业管网衔接(5)考虑管渠施工、运行、维护方便(6)远近期结合,留发展余地,考虑分期实施地可能行排水管网布置基本形式(1)平行式干管与等高线平行(坡度大地城市)(2)正交式干管与等高线垂直(地形平坦略项一边倾地城市) 【大流量干管坡度小, 小流量支管坡度大】排水管道连接方式(1)检查井用于管道交汇、管径、方向变化(2)跌水井用于管道高程变化,消落差污水管网布置(1)划分排水区域与排水流域(根据地形和城市竖向规划)(2)干管布置与定线(树状,低处,沿道路布置)(3)支管布置与定线(低边式,围坊式,穿坊式)雨水管渠布置(1)利用地形,就近排入水体(2)尽量避免设泵站(3)结合街道规划布置(4)明渠与暗管相结合(5)雨水口设置(分散式、集中式)(6)调蓄水体布置(结合景观、消防)(7)靠近山麓地区设排洪沟废水综合治理和区域排水系统(1)合理规划(2)护理利用自然环境地自净能力(3)严格控制污染(4)区域综合治理、区域排水系统2.5给水排水工程技术经济分析方法(1)数学模型法1(2)方案比较法静态年计算费用法W 1C Y动态年计算费用法W i%(1 i T%) C Y (1 i%)T1。
《节水灌溉工程》课件——第六章 低压管道输水灌溉系统

半固定式
式
固定式
一、低压管道输水灌溉系统组成
4、管道系统分类
低压管道
水
系统
压
力
非低压管 道系统
一、低压管道输水灌溉系统组成
4、管道系统分类
其最大工作压力一般不超过0.4
低
压
MPa,最远出口的水头一般在
管
0.2~0.3 m,该形式对管材承
道
内压要求不高。我国大部分平
系
原井灌区管道输水灌溉系统采
一、低压管道输水灌溉系统组成
3、管道系统组成
水源与取水工程 系
统
输水配水管网
组
成 田间灌水设施
一、低压管道输水灌溉系统组成
3、管道系统组成
水源 与取 水工
程
管道输水灌溉系统的水源有井、 泉、沟、渠道、塘坝、河湖和水 库等。
一、低压管道输水灌溉系统组成
3、管道系统组成
输水 配水 管网
输配水管网包括各级管道、分水设施、 保护装置和其他附属设施。在面积较 大的灌区,管网可由干管、分干管、 支管、分支管等多级管道组成。
步骤:
1. 调查收集规划前所需要的资料,并应进行核实和分析。 2. 进行水量平衡分析,确定管道输水灌溉区规模。 3. 实地勘测并绘制规划区平面图,在图中标明沟、渠、
路、林及水源的位置和高程等。
4. 确定取水工程位置、范围和形式。 5. 进行田间工程布置,确定管网形式和畦田规格。 6. 根据管网类型,给水栓位置,选择适宜的管网线路,
统
用这种形式。
一、低压管道输水灌溉系统组成
4、管道系统分类
工作压力超过0.4 MPa时为非低压管道
非
输水灌溉系统,该形式对管材质量要
给水排水管网水力学基础教学课件

02 水力学基础理论
流体性 质
理解流体性质是水力学研究的基础, 包括液体的物理性质和流动特性。
VS
流体是气体、液体和固体的总称,它 们具有不同的物理性质和流动特性。 在给水排水管网中,主要涉及液体( 水)的流动,因此需要了解液体的物 理性质,如密度、粘度、压缩性和热 传导性等。此外,还需要了解液体的 流动特性,如牛顿流体和非牛顿流体 的行为。
流体动力学主要研究液体在运动状态下的规律和能量转换。在给水排水管网中, 流体动力学可用于分析管道内水流的速度、流量和流向等。通过掌握流体动力学 的基本原理,可以更好地理解给水排水管网中的水流现象和能量转换。
流动阻力与水头损失
流动阻力与水头损失是给水排水管网中常见的水力学问题,涉及到水流在管道中的能量损失。
流量监测与控制
预警与应急响应
实时监测管网中水流状况,根据需求 进行流量调节,确保供水稳定和排水 通畅。
建立预警系统,及时发现管网故障和 异常情况,迅速启动应急预案,降低 事故影响。
水质监测与保护
定期检测管网中水质指标,采取相应 措施保障供水水质安全,同时防止水 体污染。
给水排水管网维护与保养
定期检查与维修
水头损失计算
沿程水头损失 由于流体在管道中流动时克服摩擦阻 力所损失的能量。
局部水头损失
由于管道中的局部障碍物(如阀门、 弯头等)对流体产生的能量损失。
Hale Waihona Puke 恒定流能量方程适用于恒定流,表示上游水头与下游 水头、沿程水头损失和局部水头损失 之间的关系。
动能方程
适用于非恒定流,表示任意两断面的 动量和能量之间的关系。
输配水管网
排水管网
负责将处理后的水输送到用户, 包括干管、支管和接户管等。
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必须与城市建设规划相结合、尽量缩短线路长度,减 少拆迁,少占农田,便于管渠施工和运行维护,保证 供水安全; 选线时,应选择最佳的地形和地质条件,尽量沿现有 道路定线、以便施工和检修; 减少与铁路、公路和河流的交叉; 管线避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河水 淹没与冲刷地区,以降低造价和便于管理。
工业企业管网定线
• 工业企业生产用水管网可按照生产工艺对给水可靠性 的要求,采用树状网、环状网或两者相结合的形式。 • 不能断水的企业,生产用水管网必须是环状网,到个 别距离较远的车间可用双管代替环状网。 • 大多数情况下,生产用水管网是环状网、双管和树状 网的结合形式。 • 大型工业企业的各车间用水量一般较大,所以生产用 水管网不象城市管网那样易于划分干管和分配管,定 线和计算时全部管线都要加以考虑。
管网布置形式
• 给水管网两种基本形式:树状网、环状网
环状网
环状网中,管线连接成环状,当任一段管线损坏时,可以关闭 附近的阀门使和其余管线隔开,然后进行检修,水还可从另外 管线供应用户,断水的地区可以缩小,从而供水可靠性增加。 • 环状网还可以大大减轻因水锤作用产生的危害。 • 但是环状网的造价明显地比树状网为高。
管网布置形式
• 给水管网两种基本形式:树状网、环状网
树状网
树状网一般适用于小城市和小型工矿企业,这类管网从水厂泵 站或水塔到用户的管线布置成树枝状。 树状网的供水可靠性较差,因为管网中任一段管线损坏时,在 该管段以后的所有管线就会断水。 树状网的末端,因用水量已经很小,管中的水流缓慢,甚至停 滞不流动,因此水质容易变坏,有出现浑水和红水的可能。 树状网中水锤作用损坏管线较严重。
城市管网定线
• 城市管网定线考虑的要点:
干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。 循水流方向,以最短的距离布置一条或数条干管,干管位置应从用水量较大 的街区通过。
干管的间距,可根据街区情况,采用500—800m。 从经济上来说,给水管网的布置采用一条干管接出许多支管,形成树状网, 费用最省,但从供水可靠性着想,以布置几条接近平行的干管并形成环状网 为宜。
输水管渠定线
• 有地形图时
• 应先在图上初步选定几种可能的定线方案,然 后到现场沿线踏勘了解,从投资、施工、管理 等方面,对各种方案进行技术经济比较后再作 决定。
• 缺乏地形图
• 需在踏勘选线的基础上,进行地形测量,绘出 地形图,然后在图上确定管线位置。
输水管渠定线
• 输水管渠定线原则:
城市管网定线
• 干管和干管之间的连接管使管网形成了环状网。 • 连接管的作用:在局部管线损坏时,可以通过它重新分配流量,从面缩小断水 范围,较可靠地保证供水。 • 连接管的间距:可根据街区的大小考虑在800—1000m左右。 • 干管一般按城市规划道路定线,但尽量避免在高级路面或重要道路下通过,以 减小今后检修时的困难。 • 管线在道路下的平面位置和标高,应符合城市或厂区地下管线综合设计的要求, 给水管线和建筑物、铁路以及其它管道的水平净距,均应参照有关规定。
工业企业管网定线
• 在同一工业企业内,往往根据水质和水压要求, 分别布置管网,形成分质、分压的管网系统。 • 消防用水管网通常不单独设置,而是由生活或 生产给水管网供给企业生活用水管网布置形式 生活用水管网不供给消防用水时,可为树状网; 生活和消防合并的管网,应为环状网。
6.1.3 输水管渠定线
• 输水管渠:分从水源到水厂或从水厂到相距较远管网的 管、渠。 • 当水源、水厂和给水区的位置相近时,输水管渠的定线 问题不突出。 • 远距离输水管渠,定线就比较复杂。 • 输水管渠的形式:压力输水管渠和无压输水管渠。 • 远距离输水时,用的较多的是压力输水管渠,特别是输 水管。
城市管网定线
• 管网中还须安排的其他管线和附属设备:
• 分配管:在供水范围内的道路下把干管的水送到用户 和消火栓的管道。分配管直径至少100mm,大城市采 用150—200mm,主要原因是通过消防流量时,分配管 中的水头损失不致过大,以免火灾地区的水压过低。 • 房屋进水管:从分配管接出,将水接到用户的管道。 一般建筑物用一条进水管,用水要求较高的建筑物或 建筑物群,有时在不同部位接入两条或数条进水管, 以增加供水的可靠性。
第六章
城市输配水管网
6.1.1 管网布置形式
• 给水管网的布置应满足一下要求:
按照城市规划平面图布置管网,布置时应考虑给水系
统分期建设的可能,并留有充分的发展余地; 管网布置必须保证供水安全可靠,当局部管网发生事 故时,断水范围应减到最小; 管线遍布在整个给水区内,保证用户有足够的水量和 水压; 力求以最短距离敷设管线,以降低管网造价和供水能 量费用。
6.1.2 管网定线
• 城市管网 城市给水管网定线:是指在地形平面图上确定管线的 走向和位置。 定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管, 不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。 干管,管径较大,用以输水到各地区。 分配管,作用是从干管取水供给用户和消火拴。管径 较小。常由城市消防流量决定所需最小的管径。
输水管渠定线
• 当输水管渠定线时,经常会遇到山嘴、山谷、 山岳等障碍物以及穿越河流和干沟等。这时应 考虑:
在山嘴地段是绕过山嘴还是开凿山嘴; 在山谷地段是延长路线通过还是用倒虹管; 遇独山时是从远处统过还是开凿隧洞通过; 穿越河流或干沟时是用过河管还是倒虹管等。
输水管渠定线
• 路线选定后,接下来要考虑采用单管渠输水还是双管 渠输水,管线上应布置哪些附属构筑物,以及输水管 的排气和检修放空等问题。 • 为保证安全供水,可以用一条输水管渠而在用水区附 近建造水池进行流量调节,或者采用两条输水管渠。 • 输水管渠条数主要根据输水量、事故时需保证的用水 量、输水管渠长度、当地有无其他水源和用水量增长 情况而定。 • 供水不许间断时,输水管渠一般不宜少于两条。 • 当输水量小、输水管长、或有其他水源可以利用时, 可考虑单管渠输水另加调节水池的方案。