第2篇 给水管网(2010)7-8讲
给水排水管网系统概论201091
工业企业生活用水
1.给水分类
工业用水 消防用水
市政用水
第十一页，编辑于星期三：三点 四十二分。
2. 给水系统的组成
第十二页，编辑于星期三：三点 四十二分。
排水系统
为消除废水中携带的不同来源的污染物对人体健康、
生活环境和自然生态环境带来严重危害而建设的废水收集、
第三十六页，编辑于星期三：三点 四十二分。
河
流：三点 四十二分。
（ 2 ）分区给水管网系统
将给水管网系统划分为多个区域，各区域管网具有
独立的供水泵站，供水具有不同的水压。分区给水管网 系统可以降低平均供水压力，避免局部水压过高的现象， 减少爆管的几率和泵站能量的浪费。
给排水管网系统
给水
管网
系统
排水
管网 系统
第二十页，编辑于星期三：三点 四十二分。
给排水管网系统均应具有以下功能： ? 水量输送： 实现一定水量的位置迁移，满足
用水与排水的地点要求； ? 水量调节： 采用储水措施解决供水、用水与
排水的水量不平衡问题； ? 水压调节： 采用加压和减压调节措施调节的
压力，满足水输送、使用和排放的能量要求。
输送、处理和排放工程设施，称为排水工程系统。
住宅 —居民生活用水
生活污水 公共设施 —公共设施用水
1.废水分类
工业企业生活间 —
工业企业生活用水
工业废水
雨水
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2.排水系统的组成
1.集水管网 4.输水管渠
2.水量调节池 5.污水处理厂
3.提升泵站 6.排放口
5
6
第四十页，编辑于星期三：三点 四十二分。
《给水管网管理》PPT课件
第二节 给水管网监测与检漏
等水压线
第二节 给水管网监测与检漏
第二节 给水管网监测与检漏
➢ 管网流量测定：
✓ 电磁流量计： 当导电液体流过电磁流量计时，导体液体中会产 生与平均流速V（体积流量）成正比的电压，其感 应电压信号通过两个与液体接触的电极检测，通 过电缆传至放大器，然后转换成统一的输出信号。
第二节 给水管网监测与检漏
第二节 给水管网监测与检漏 二、管网检漏
◆ 供水系统水量漏失:通过系统输配水管网及城市蓄 水设备渗漏、漏失及溢流到外界的部分水量。
◆ 发生于：输水干管、配水管网、连接管件、阀门 与计量仪表、水池或水塔等处。
◆ 按水量漏失的大小及形式，水量漏失可分为： 背景漏失、暗漏和明漏。
第二节 给水管网监测与检漏
✓ 明漏（流量一般很大） 可以被用户或路人发现的漏失，多为爆管事件， 对周围环境及用户会产生较大的影响。一般对其 处理速度都很快，漏失的持续时间不长，即使具 有较大的漏水流量，但漏水的量却不大。
不可避免的漏失水量： 在当今的技术水平及条件下，无论采取什么技术 手段都无法避免的供水系统理论上的最小漏失水 量，包括一定的背景渗漏，一些明漏及暗漏。
第三节 管道防腐蚀和修复
➢ 管道腐蚀 ➢类型：
化学腐蚀、电化学腐蚀
➢现象： 生锈、坑蚀、结瘤、
开裂、脆化
➢危害： 水质恶化、水头损失增大、管道
漏水甚至爆裂、阀门操作失灵
➢影响因素： 溶解氧、pH值、流速、含盐量
第三节 管道防腐蚀和修复
➢防腐措施
• 采用非金属管材，如预应力或自应力钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管等。 • 在金属管表面上涂油漆、水泥砂浆、沥青等，以防止金属和水相接触而产
给水管网设计与计算(2)
H7=H8+h9=41.5+0.97=42.47 m …
H1=12.00 （1）清水池 泵站 [1]320 （2） [2]650 （3） [3]550 [4]270 （4） 水塔（5）
[5] （6） [8]590
[6] （7）
[7]360 [9]490 （8）
由节点（8）求出其他节点水头：
设计工况水力分析计算结果 管段或节点编号 管段压降(m) 节点水头(m) 服务水头（m） 2 3.86 3 0.38 4 0.75 43.26 46 5 2.82 44.01 6 1.24 7 1.76 8 2.24 41.5 41.5 9 0.97 / /
kqin h pi ( H Ti H Fi ) m li Di
[练习1] 树枝网水力计算
某城市供水管网如图（水塔到节点0的管段两侧无用户），最高日最 高时用水量86.81L/s，节点４接某工厂，工业用水量 6.94L/s 。城市地形平坦，地面标高为5.OOｍ，全网要求最 小自由水压为16ｍ。进行计算: 1、管段设计流量（比流量-沿线流量-节点流量-管段流量） 2、主干管管径 3、节点水头和泵站扬程。 3
给水管网设计节点数据 节点编号 地面标高(m) 要求自由水压(m) 服务水头(m) 1 13.6 / / 2 18.8 24.0 42.8 3 19.1 28 47.1 4 22 24 46 5 32.2 / / 6 18.3 28 46.3 7 17.3 28 45.3 8 17.5 24 41.5
第六章 给水管网设计与计算(2)
管网计算步骤
1、求沿线流量和节点流量； 2、求管段计算流量； 3、确定各管段的管径和水头损失； 4、进行管网水力计算和技术经济计算； 5、确定水塔高度和水泵扬程。
给水排水管道系统给水排水管网系统PPT课件
1.2 给水排水系统工作原理
• 给水排水系统流量关系
各子系统的流量在同一时间内并不一定相等，且
随时变化。
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• 给水排水系统的水质关系
四种水质：
原水水质
给水水质
污、废水水质
排放水质
三个过程：
给水处理（给水管网二次污染）
用户用水
污水处理
第19页/共61页
• 给水排水系统的水压关系
第32页/共61页
第33页/共61页
第34页/共61页
1.4 给水排水管网系统的类型与体制
给水管网系统的类型
分类方法：
水源种类
水源数量
系统构成方式
输水方式
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水源种类： 地表水源、地下水源给水系统
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水源数量： 单水源、多水源给水系统
• 单水源给水系统：规模较小
和工业企业生活用水。
居民生活用水――居民家庭生活中饮用、烹饪、洗
浴、冲洗等用水，保障居民身体健康、家庭清洁卫生和
生活舒适。
公共设施用水――机关、学校、医院、宾馆、车
站、公共浴场等公共建筑用水，用水量大，地点集中，
成为“大用户”。
工业企业生活用水――工业企业内的饮用、烹饪、
洗浴、冲洗等生活用水，根据工业企业的生产工艺、生
• 重力给水：水流通过重力自流输水到水厂处理，
然后又通过重力输水管和管网送至用户使用，最
经济的给水方式。当原水位能有富余时可以通过
阀门调节供水压力。
• 一级加压给水：从水源取水到水厂采用一级提升，
处理后直接重力输水给用户。
• 二级加压给水：取水时经过第一级加压，水厂清
给水管网管段流量管径和水头损失PPT课件
3. 海曾—威廉公式
h 10.67Q1.852 L C D 1.852 4.87
水管种类
海曾-威廉系数C
塑料管
150
新铸铁管、涂沥青或水泥的铸铁管
130
混凝土管、焊接钢管
120
旧铸铁管和旧钢管
100
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4. 柯尔勃洛克公式
1 2lg( k 2.51 )
3.71D Re
树状管网的管段流量具有唯一性。
8
5
27 4 33
8 5 14
6
35
6 6
泵站 77 34
6
26
2 2
2
7
7
3
3
5
17
12
5 4
4
第16页/共33页
环状管网满足连续性条件的流量分配方案可以有无数多种。
134
17
58 60
59 57 14
12 13
33 30 19
14 11
12 27 24
19 24 18
从经济上考虑，较大的水流速度可减小管道直径，降低工程造价； 但由于水流速度大而会导致水头损失增加，从而加大运行的动力费用。 合理的流速应该使得在一定年限（投资偿还期）内管网造价与运行费 用之和最小。
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设Wt为总费用，C为管网造价，M1为年度运行电费，M2为年 折旧费用，t为投资偿还年限。则有：
在保证计算结果接近实际情况的前提下，为方便计算可对管线进 行适度简化。
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， 对水力条件的影响很小，计算时可以忽略。
分解：只有一条管段连接的两个管网可分解成两个管网进行计算； 管网末端水流方向确定的部分可分开计算；环状网上接出的树状网分 开计算。
03 给水管网
4.2.6、管网附属设备 1、分配管的确定 : 管径以消防量规定 D≥100mm， 大城市 D≥150 ～ 200mm 2、阀门 （调水量，水压，维修管网），400 ～ 600m设一个 3、消火栓，间距120m，距建筑物外墙＞5m 4、排气阀，管线的高处 5、泄水阀，管线的低处 4.2.7、管线穿越障碍物（考虑被穿越的可能性） 造价高 3 ～ 5倍，建筑物、河流、铁路 顶管施工
11
3、 压力输水与重力输水的结合方式
这种结合的方式在我国常用。就是说：有压力管、明渠、 河道 引碧入连：177公里中有53公里是明渠输水 引滦入津：234公里有127公里是河道输水 应注意：用河道或明渠来输水应有适当的防渗漏、防污 染措施
12
4.3.2、输水管的定线原则 1、现场踏勘 输水管定线不像管网那样，有现成的城镇规划平面图可以参考。 往往只知道水源和水厂的位置，而从水源到水厂或水厂到管网的 地质条件是不知道或不详；要测量，给出地形图。 2、经济合理 最短距离；重力流；少穿障碍物；经济比较 3、安全可靠 双管或有蓄水池；有良好的工程地质条件；高水位地、沼泽、管 线坍塌 4、施工可行 施工方法，顶管、水下铺管等；避开施工困难的场合，绕过而行 5、管理方便 沿埋（寻线） 6、坡度控制 i＞1：5D，D为管径（mm）；在平坦地区，有意识做成坡度，在高 处设置排气阀 本章重点与难点：管网定线（方案比较的基础）
7
Dt d n (1 fi )n
气囊存在的危害 管道流水断面缩小 增加输水管线的水头损失 气囊在管道中极易引起压力急剧升降 较长时间振动，造成接头松动，使管道漏水 水锤压力足够大，就可能发生爆管现象
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8.4.1 给水管网水质变化影响因素8.4.2 给水管网水质数学模型8.4.3 给水管网水质数学模型校正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 管道污水处理第10章雨水管渠设计和优化计算(4h)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给水排水系统：为人们生活、生产、消防提供用水(给水系统)和排除废水地设施总称(排水系统)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1.2 城市用水量和用水量变化①居民生活 ②公共设施城市用水量分类： ③企业生产生活④消防 ⑤市政 ⑥泄漏 ⑦未预见*数据为一区特大城市平均日用水量表达： (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 y d ad d d Q Q365Q Q K ===1.1~1.5 时变化系数 dh ah h h Q Q42Q Q K ===1.2~1.6 用水量计算：（1）城镇或居住区最高日生活用水量 ∑=)N (q Q i i 1 (按综合生活用水计算) （2）工业企业用水量 ∑++=)Q Q (Q Q III II I 2 (生产、生活、淋浴) （3）浇洒道路绿地用水量 ∑=)N (q Q L L 3（4）管网漏失水量 )Q Q 0.12)(Q ~(0.10Q 3214++= （5）未预见水量 )Q Q Q 0.12)(Q ~(0.08Q 43215+++= （6）消防用水量 ∑=)N (q Q s s 6（7）最高日设计用水量 /d)(m Q Q Q Q Q Q 354321d ++++=（8）最高日最高时设计用水量 /s)(m 86400Q K Q 3dhh = （9）最高日平均时设计用水量 /s)(m 86400Q 'Q 3dh =城市综合生活用水量城市综合用水量140-210L/人·d210-340L/人·d浇路2-3L/m 2·d 绿化1-3L/ m 2·d3×100L/s (①+②+③+⑤)地10%~12% (①+②+③+⑤+⑥)地8%~12%用水量变化曲线1.3三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给水排水管网系统地功能水量输送—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、排水量不平衡水压调节—加压或减压措施调节水地压力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)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工作任务： (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)技术经济比较规划原则： (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工作程序： (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(2)单位面积法 1~1.6×104 m 3 / (km 2·d) 一区特大城市(3)人均综合指标法 0.8~1.2 m 3 / (cap ·d) 一区特大城市(4)年递增率法 t 0a δ)(1Q Q +=(5)线性回归法 t ΔQ Q Q 0a ⋅+=(6)生长曲线法 bt -a ae1L Q +=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 (1)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(2)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 (3)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(1)重力式 (2)压力式给水管网定线 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 (2)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 (3)生活饮用水管网严禁与非饮用水管网、自备水源直接连通 (4)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要求 原 则 输水方式 要求排水管网布置原则(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(2)方案比较法 静态年计算费用法 Y C TW +=1 动态年计算费用法 Y C i i i W T T+-++=1%)1(%)1%(+。
第2讲 管网设计基本理论
7
§2-5 水泵的水力特征公式
一. 工频泵:
hp = he — Sp qpn
式中 hp –水泵扬程; he—水泵静扬程; qp--水泵流量; Sp--水泵内阻;
n—与水头损失计算公式中相同的指数.
参数he和Sp由曲线拟合导出,即从水泵样本查得至少 两组不同的(qp ,hp )值进行计算.例如300S58型水泵的水 力特性公式为: hp = 71.48 — 237.9 qp1.852 或 hp = 70.47 — 275.6 qp2
h=kLqn/Dm=Sqn=aLqn
S—摩阻; a—比阻
（1）海曾-威廉公式(任何管材):指数n=1.852 其中 C为海曾-威廉粗糙系数: 塑料150,混凝土120,水泥衬里,120 ,陶土110,旧铸铁90~110 （2）舍维列夫公式(钢管,铸铁管):指数n=2 当V≥1.2m/s时: S=1.7346*10-3L/D5.3 当V<1.2m/s时: S=1.478* (1+0.867/V)0.3*10-3L/D5.3
第2 讲
管网设计基本理论
§2-1 管网水流特征
一、管网水流特征：属于紊流 二、管网水流均处于非恒定流, 但为了计算简 化，按恒定流计算 三、管网水流一般为非均匀流 四、给水管网基本上用压力流,而厂内排水和 城市污水管渠采用重力流 , 五、在给水管网中一般只计算沿程水头损失
1
§2-2 水头损失计算
1. 水头损失计算公式一般形式
一、节点流量方程
•对于管网图形中的任一节点i, 用公式表达为：
∑qij+Qi=0
•qij—管段流量,流入节点为负,流出为正;
•Qi —节点I的节点流量.
2 Q2 4 Q3 Q4
给水工程02
三、水头损失计算
流量和水头损失的关系：
LV2 hij H i H j d 2g 8 2 2 2 2 5 LQ aLQ SQ Dg
均匀流基本公式：
V C R i
64 a 2 2 5 比阻 C D
s a L 摩阻
h i L aLq sq
阀门Valves
• 数量尽量少以降低造 价，但要足够以便于 使用和管理 • 干管一定距离处 • 支管起点 • 三通下游
输水管定线
定义：从水源到水厂或水厂到相距 较远管网的管、渠叫做输水管渠。 特点：距离长，与河流、高地、交 通路线等的交叉较多。中途一般没有流 量的流入与流出。 形式：常用的有压力输水管渠和无 压输水管渠两种形式。
Q q qs l
城镇中用水量标准不同的区域应分别计 算比流量。
概念：管道的计算长度
L
两条管道 物理长度一样 管道的配水密度 是上一条的1/2
概念：管道的计算长度
L
采用同样的配水 密度以后，计算 长度只相当于以 上管长的一半
计算长度：1/2L
用水流量的简化2：面积法
总用水量 大用户用水量总和
题：在输水管段和配水管网（ 隆起点和平直段 的必要位置 ）上，应装设排/进气阀。 题：在输水管道和配水管网低洼点应装设 (泄水 阀)。 题：当给水管设在污水管侧下方时，给水管必须 采用（ 金属 ）管材，并应根据土壤的渗水性 及地下水位情况妥善确定净距。
• 某城镇的生活给水管网有时供水量不能满足供水要求，可 采用的措施: A 从邻近有足够富裕供水量的城镇生活饮用水管网接管引 水 B 新建或扩建水厂 C 从本城镇某企业自备的有足够富裕供水量的内部供水管 网接管引水 （×:《规范》规定，为防止饮用水污染， 城镇生活饮用水管网，严禁与自备水源供水系统直接连 接。） D 要求本城的用水企业通过技术改造节约用水，减少用水 量
给水管网设计与计算(2)
-194.35
-194.35 （2） 14.55
[5] 89.9 （6）
-37.15 （4） 37.15
89.9 51.17
6.27 20.77 [6] 32.46 [7]360 22.63
（7） [9]490 （8）
[8]590
35.03
54.87 82.33
5.00
27.65
管网设计工况水力分析
3．节点流量计算
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 86.81
管段 1～2 2～3 4～5 5～6 6～7 流量(L/s) 11.64 4.48 18.26 10.74 3.67 管径(mm) 150(100) 100 200(150) 150 100 水头损失(m) 1.85(16.8) 2.07 0.64(3.46) 1.45 1.19
终端水位（m） 允许水头损失（m） 管长（m） 平均水力坡 管段 起端水位（m） 度 1～3 26.70 21.00 5.70 400 0.01425 4～7 24.95 21.00 3.95 625 0.00632
2 600 0 300 1
15 0
250
水泵
450 4
0 23
650 5