排水管渠水力学计算
施工期间的排水系统水力计算
施工期间的排水系统水力计算在施工期间，为确保工地排水系统的正常运行，需要进行相应的水力计算。
水力计算是根据施工期间排水管网的特点和需求，通过分析管道流量、管道阻力等参数，以确保排水系统的设计合理性和运行稳定性。
本文将介绍施工期间排水系统水力计算的基本原理和步骤。
一、施工期间排水系统概述施工期间排水系统是为了排走施工现场的降水、污水等废水，保证施工期间工地的排水不受阻碍。
施工期间排水系统由排水管道、排水设备等组成。
为了确保排水管道正常运行，需要进行水力计算来确定管道尺寸、水流速度、流量等参数。
二、水力计算的基本原理1. 流量计算：根据施工现场的降水量、污水产生量等，计算出排水管道系统需要处理的总流量。
2. 管道阻力计算：通过管道材质、尺寸、布置方式等参数，计算出管道的摩阻系数和管线的总阻力。
3. 泵站的选择和设计：根据施工期间排水系统需要，选择合适的泵站，并设计泵站的流量、扬程等参数。
三、施工期间排水系统水力计算步骤1. 确定流量需求：根据施工现场的降水量和污水产生量，计算出排水管道系统需要处理的总流量。
流量需求是确定其他参数的基础。
2. 确定管道材质和尺寸：根据总流量和预计的流速，选择合适的管材和管径。
不同管材和管径会对水力计算结果产生影响。
3. 计算管道阻力：根据所选管道的材质、管径、长度、弯头、阀门等参数，计算出排水系统的总阻力。
阻力计算可以采用经验公式或通过软件模拟计算。
4. 确定泵站的选择和设计：根据总流量和所需扬程，选择合适的泵站，并设计泵站的工作参数。
5. 系统优化和校核：对进行水力计算得到的参数进行优化和校核，确保排水系统设计合理、安全稳定。
四、示例计算假设施工现场的降水量为1000m³/h，预计的污水产生量为500m³/h，需要计算排水系统的水力参数。
1. 确定流量需求：总流量 = 降水量 + 污水产生量总流量 = 1000m³/h + 500m³/h总流量 = 1500m³/h2. 确定管道材质和尺寸：根据总流量和预计的流速，选择合适的管材和管径。
给水排水管道系统水力计算基础
53
in Montpellier, France.
海流測量之儀器與方法
• 阻抗式﹕根據海流流速大小與產生之拖曳力成正比之關係而設計，，(a)圖為 CBI 擋流板式(Chesapeake Bay Institute Drag)，(b)圖則為Savonius轉子(Rotor)方 式，RCM海流儀即為後者方式。
38
二、明渠的底坡
渠底与纵剖面的交线称为渠底线，常用符号i来表示。
i sin Z1 Z 2
l'
当底坡较小时：
i sin tg Z1 Z 2
l
在工程中明渠底坡可能有三种情况：
i 0 ，称为正坡（或顺坡）；
i 0 ，称为平坡； i 0 ，称为负坡（或逆坡、反坡）
给水排水管网中局部水头损失一般不超过沿 程水头损失的5%，常忽略局部水头损失的影响， 不会造成大的计算误差。
15
3．2．4水头损失公式的指数形式
有利于管网理论分析，便于计算机程序设计。 1．沿程水头损失公式的指数形式为：
hf hf
kqn l Dm
aqnl
式中
k、n、m——指数公式参数； a——比阻，即单位管长的摩
阻系数，a
k Dm
;
hf s f qn
sf
— —摩阻系数，s f
al
kl 。 Dm
16
2．局部水头损失公式的指数形式为：
hm sm q n
式中 Sm——局部阻力系数；
3．沿程水头损失与局部水头损失之和
hg hm h f (sm s f )qn sg qn
(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。
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
建筑排水塑料管的简便水力计算
建筑排水塑料管的简便水力计算引言建筑排水系统是建筑物中十分重要的一部分，而排水管道系统的设计和计算对于排水的效率和稳定性起着关键的作用。
在建筑物中，塑料管材料由于其轻便、耐腐蚀的特点被广泛应用于排水管道系统。
本文将介绍建筑排水塑料管的简便水力计算方法，为工程师和设计者提供一种快速而准确的计算方式。
简化的水力计算公式水力计算是根据流体力学原理，通过水力学公式计算管道内的流体流动情况。
在建筑排水系统中，常用的水力计算公式包括：达西-韦修公式、曼宁公式和匀三角形渠道公式等。
在本文中，我们将使用最常见的曼宁公式进行计算。
曼宁公式如下所示：Q = (1/n) * A * R^(2/3) * S^(1/2)其中，Q是流量，A是管道的截面面积，R是湿周半径，S是水流的坡度，n是曼宁系数。
确定曼宁系数曼宁系数是一个经验参数，根据不同管道材料的摩擦特性而有所不同。
对于建筑排水塑料管，通常曼宁系数在0.009到0.015之间。
在确定曼宁系数时，需要考虑以下因素： - 管道材料：不同塑料管材料的摩擦特性不同，对水流的阻力也不同。
- 管道的几何形状：不同截面形状的管道对水流的阻力也有影响。
通常，圆形截面的管道具有较小的湿周半径，因而有较小的阻力。
综合考虑以上因素，可以根据经验数据确定曼宁系数。
计算过程为了进行简便的水力计算，需要按照以下步骤进行：1.确定排水管道的几何参数，包括内径、壁厚和坡度。
2.计算管道的截面面积A和湿周半径R。
– A = π * (ID/2)^2–R = A / P 其中，ID是内径，P是湿周长。
3.根据计算得到的A和R，结合管道的坡度S和曼宁系数n，使用曼宁公式进行计算。
–Q = (1/n) * A * R^(2/3) * S^(1/2)示例计算下面我们以一个具体的例子进行计算。
假设我们有一条内径为100mm、壁厚为5mm的建筑排水塑料管，管道的长度为50m，坡度为0.02。
假设曼宁系数为0.011。
排水横管水力计算公式
排水横管水力计算公式排水横管水力计算公式是工程领域中常用的一种计算方法，用于确定排水管道中水流的速度和压力，以确保排水系统的正常运行。
本文将以人类的视角，生动地描述排水横管水力计算公式的原理和应用。
在排水系统中，横管是连接各个排水设备和主管道的重要组成部分。
为了确保排水畅通，我们需要计算横管中水流的速度和压力。
这可以通过排水横管水力计算公式来实现。
排水横管水力计算公式的核心是流量方程。
我们可以通过以下公式来计算横管中的流量：Q = A * V其中，Q表示流量，A表示横管的截面面积，V表示水流的速度。
通过测量横管的截面形状和水流的速度，我们可以得到横管中的流量。
而水流的速度可以通过以下公式来计算：V = k * (2 * g * H)^(1/2)其中，V表示水流的速度，k表示横管的水力坡度系数，g表示重力加速度，H表示横管中的水头高度。
这个公式告诉我们，水流的速度与横管的水头高度和水力坡度系数有关。
通过以上公式，我们可以得到横管中的流量和水流的速度，从而进一步计算出水流的压力。
水流的压力可以通过以下公式来计算：P = ρ * g * H + 1/2 * ρ * V^2其中，P表示水流的压力，ρ表示水的密度，g表示重力加速度，H 表示横管中的水头高度，V表示水流的速度。
这个公式告诉我们，水流的压力与水头高度、水的密度和水流的速度有关。
通过排水横管水力计算公式，我们可以准确地计算出横管中的流量、水流的速度和压力，从而确保排水系统的正常运行。
这对于工程师来说是非常重要的，因为它可以帮助他们设计和优化排水系统，提高排水效率。
在实际应用中，我们需要注意选择合适的水力坡度系数和准确的参数值，以确保计算结果的准确性。
同时，我们还需要考虑横管的材质、尺寸和布置等因素，以满足工程需求和安全要求。
排水横管水力计算公式是工程领域中重要的计算方法，可以帮助我们确定排水管道中水流的速度和压力。
通过合理应用这些公式，我们可以设计和优化排水系统，确保其正常运行。
第3章-给水排水管网水力学基础
13.16gD0.13 λ＝ 1.852 0.148 Cw q 式中 q－流量，m3 / s Cw－海曾－威廉粗糙系数
hf＝ l 1.852 4.87 Cw D
3．柯尔勃洛克－怀特公式 ．柯尔勃洛克－
适用：各种紊流， 适用：各种紊流，是适应性和计算精度最高的公式
10.67q
1.852
C e C＝－ .71lg 17 + 14.8R 3.53 Re 2.51 e 或 = −2 lg + λ 3.7D Re λ 1
管渠沿程水头损失用谢才公式 v = C Ri
i=
v2 C2R
h f = il =
v2 C 2R
l
(m)
圆管满流，沿程水头损失也可以用达西公式表示： 圆管满流，沿程水头损失也可以用达西公式表示：
l v2 hf = λ D 2g 式中 λ－沿程阻力系数，λ＝ C2 8g
(m)
C、λ与水流流态有关，一般采用经 与水流流态有关， 验公式或半经验公式计算。常用： 验公式或半经验公式计算。常用：
1 2 Ao = πD 4
D Ro = 4
1 2 qo = Ao Ro / 3 I 1/ 2 nM
1 2 / 3 1/ 2 vo = Ro I nM
h h h 2(1 − 2 ) (1 − ) R D D D ＝− 1 ＝f1 (h ) D h Ro −1 cos (1 − 2 ) D A 1 h 2 h h h −1 ＝ cos (1 − 2 ) − (1 − 2 ) (1 − )＝f 2 (h ) D Ao π D π D D D q A R ( = qo Ao Ro
0.00107v 2 l D1.3 hf = 0.000912v 2 0.867 0.3 1 + l 1.3 v D
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
第三章_给水排水管道系统水力计算基础
C e C＝－ .71lg 17 + 14.8R 3.53Re 2.51 e 或 = −2lg + λ 3.7D Re λ 1
11
4vR vD 式中 Re－雷诺数， ＝ = ，其中ν是与水温有关的 Re
ν
ν
水动力粘度 系数 m2 / s; ， e－管壁当量粗糙度，m，由实验确定。 但此式需迭 代计算，不便于应用，可以简化为 直接计算的形式 ： 4.462 e C＝－ .71lg 17 + 0.875 14.8R Re 1 4.462 e 或 ＝－ lg 2 + 0.875 λ 3.7D Re
0.013～0.014 ～
0.025～0.030 ～
21
2 2 1 1 1 1 v= R 3I 2 = R 3 (D h/D 2 , )I nM nM 2 1 2 1 1 1 AR 3 I 2 = A(D h/D R 3 (D h/D 2 q= , ) , )I nM nM
――非满流管渠水力计算基本公式 ――非满流管渠水力计算基本公式 v、q、D、h/D、I五个变量，已知三个，求另两 h/D、 五个变量，已知三个， 个。
15
3．2．3 局部水头损失计算
v hm = ξ 2g
式中 hm——局部水头损失，m； hm——局部水头损失 局部水头损失， ξ——局部阻力系数。 ——局部阻力系数 局部阻力系数。
2
给水排水管网中局部水头损失一般不超过沿 程水头损失的5% 常忽略局部水头损失的影响， 程水头损失的5%，常忽略局部水头损失的影响， 5%， 不会造成大的计算误差。 不会造成大的计算误差。
1 v = •R •I n
2 3
1 2
D h
建筑排水系统水力计算
建筑排水系统水力计算建筑排水系统是指用于排除建筑物内部产生的废水、雨水及其他液体的系统，其设计合理与否直接影响建筑物的正常使用和排水效果。
水力计算是建筑排水系统设计的重要环节之一，其目的是确定系统所需的管道尺寸、流速和水压等参数，以确保系统的运行稳定和适用性。
建筑排水系统在设计中需要考虑的因素有很多，其中包括建筑物使用类型、楼层高度、废水产生量、排水设备类型和用量、地势高低等。
根据不同的设计要求和标准，可以采用不同的水力计算方法，如流体力学方程法、经验公式法和安全排水剖面法等。
在进行水力计算之前，首先需要确定建筑物内部的排水设备类型和用量，以及使用的排水管道材料和尺寸。
然后，根据建筑物的使用类型和楼层高度，可以确定排水设备产生的废水流量，并结合排水设备的安装位置和管道布置，确定整个建筑物的排水系统。
在实际的水力计算中，可以使用流体力学方程法来计算管道的流量、水压和管道尺寸等参数。
流体力学方程法是利用连续性方程、动量方程和能量方程来描述流体在管道中的流动情况。
通过求解这些方程组，可以得到建筑排水系统所需的参数。
另一种常用的水力计算方法是经验公式法，其基本原理是根据实际工程经验，通过建立不同排水设备和管道尺寸之间的关系，来确定合适的流量和水压。
这种方法的优点是简单快速，适用于一般的建筑排水系统设计。
此外，还可以使用安全排水剖面法来进行水力计算。
安全排水剖面法是根据建筑物的安全排水要求，通过确定管道尺寸和剖面变化规律，来保证排水系统的畅通和防止堵塞。
总之，建筑排水系统水力计算是建筑排水系统设计中一个重要的环节，其目的是确定系统所需的管道尺寸、流速和水压等参数，以保证系统的运行稳定和适用性。
根据不同的设计要求和标准，可以采用不同的水力计算方法，如流体力学方程法、经验公式法和安全排水剖面法等。
通过水力计算，可以为建筑排水系统的设计提供科学依据，提高系统的运行效果和安全性。