6 給水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)

1、第六章 給水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)6.1 設(shè)計(jì)用水量及其調(diào)節(jié)計(jì)算6.2 設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì)6.3 泵站揚(yáng)程與水塔高度設(shè)計(jì)6.4 管網(wǎng)設(shè)計(jì)校核6.1 設(shè)計(jì)用水量及其調(diào)節(jié)計(jì)算 一、最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算1.最高日設(shè)計(jì)用水量定額1居民生活用水 城市居民生活用水量的主要影響因素：城市人口； 每人每日平均生活用水量； 城市給水普及率等。 影響生活用水量的因素很多，設(shè)計(jì)時(shí)，如缺乏實(shí)際資料，那么居民生活用水定額和綜合生活用水定額可參照?室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?的規(guī)定。一、最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算2工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和生活用水 工業(yè)生產(chǎn)用水 工業(yè)生產(chǎn)用水一般是指工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)工程中用于冷卻、空調(diào)、制造、加工、凈化和洗滌方面的用水

2、。在城市給水中，工業(yè)用水占很大比例。設(shè)計(jì)年限內(nèi)生產(chǎn)用水量的預(yù)測方法： 根據(jù)工業(yè)用水的以往資料，按歷年工業(yè)用水增長率以推算未來的水量；根據(jù)單位工業(yè)產(chǎn)值的用水量、工業(yè)用水量增長率與工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值的關(guān)系來推算；根據(jù)單位產(chǎn)值用水量與用水重復(fù)利用率的關(guān)系加以預(yù)測。 工業(yè)用水指標(biāo)一般是以萬元產(chǎn)值用水量表示。 影響因素：類別不同；同類別，管理水平、工藝條件和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化；重復(fù)利用率。一、最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算2工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和生活用水 工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員生活用水 工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員生活用水量和淋浴用水量可按?工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)?(GBI 1-2002)。工作人員生活用水量應(yīng)根據(jù)車間性質(zhì)確定，一般車間采用每

3、人每班25L，高溫車間采用每人每班35L附表2。 生產(chǎn)用水量通常由企業(yè)的工藝部門提供。在資料缺乏時(shí)，可參考同類型企業(yè)用水指標(biāo)。在估計(jì)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)厮礂l件、工業(yè)開展情況、工業(yè)生產(chǎn)水平，預(yù)估將來可能到達(dá)的重復(fù)利用率。一、最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算3消防用水量 消防用水量、水壓和火災(zāi)延續(xù)的時(shí)間等，應(yīng)按照現(xiàn)行的?建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)?(GB 50016-2006)和?高層民用建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)?(GB 50045-95)等執(zhí)行。 4其它用水 道路和綠地用水量應(yīng)根據(jù)路面種類、綠化面積、氣候和土壤等條件確定。澆灑道路用水量一般為每平方米路面每次1-2L，每日2-3次；大面積綠化用水量可采用 。 城市

4、未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量可按最高日用水量的合并計(jì)算(15%25%)，工業(yè)企業(yè)自備水廠的上述用水量可根據(jù)工藝和設(shè)備情況確定。一、最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算2.最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算 城市最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算時(shí)，應(yīng)包括設(shè)計(jì)年限內(nèi)該給水系統(tǒng)所供給的全部用水：居民區(qū)綜合生活用水、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和職工生活用水、消防用水、澆灑道路和綠地用水、城市未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量，但是不包括工業(yè)自備用水量所供給的水量。 設(shè)計(jì)用水量應(yīng)先分項(xiàng)計(jì)算，最后進(jìn)行匯總。由于消防用水量是偶然發(fā)生的，不累計(jì)到設(shè)計(jì)用水量中，僅作為設(shè)計(jì)校核使用。一、最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算1)城市最高日綜合用水量包括公共設(shè)施生活用水量為： 式中： 城市各用水分

5、區(qū)的最高日綜合生活用水量定額，附表1 設(shè)計(jì)年限內(nèi)城市各用水區(qū)的方案用水人口數(shù)，cap。 一般地，城市應(yīng)按房屋衛(wèi)生設(shè)備類型不同，劃分成不同的用水區(qū)域，以分別選定用水量定額，使計(jì)算更準(zhǔn)確。城市方案人口數(shù)往往并不等于實(shí)際用水人數(shù)，所以應(yīng)按實(shí)際情況考慮用水普及率，以便得出實(shí)際用水人數(shù)。L/capd)一、最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算2工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量為 各工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值， 、或生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量，生產(chǎn)設(shè)備單位3工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量 注意： 和 應(yīng)計(jì)算全日各班人數(shù)之和，不同車間用水量定額不同時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算。各工業(yè)企業(yè)最高日生產(chǎn)用水量定額各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水重復(fù)利用率一、最高日設(shè)計(jì)用水量計(jì)算4澆灑道路和大面積

6、綠化用水量 5 未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量 6消防用水量 7最高日設(shè)計(jì)用水量二、設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算1.設(shè)計(jì)用水量變化規(guī)律確實(shí)定 用水量變化規(guī)律可以用變化系數(shù)或變化曲線表示。為了計(jì)算給水管網(wǎng)各局部的設(shè)計(jì)流量，必須給出最高日用水量的變化規(guī)律。 粗略方法 只確定最高日總用水量的變化系數(shù)，或分大項(xiàng)用水量確定變化系數(shù)，用水量變化曲線那么參考本市歷史實(shí)測資料或相近地區(qū)實(shí)測資料； 精確方法 逐項(xiàng)用水量計(jì)算它們在最高日各小時(shí)量，最后累計(jì)出最高日總用水量分配在各小時(shí)的量，從而繪制出最高日用水量變化曲線。下面給出假設(shè)干建議和資料，供設(shè)計(jì)人員在資料缺乏時(shí)參考：1?室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定，城市供水中，時(shí)變化系數(shù)

7、、日變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)城市性質(zhì)、城市規(guī)模、國民經(jīng)濟(jì)與社會開展和城市供水系統(tǒng)并結(jié)合現(xiàn)狀供水曲線和日用水變化分析確定；在缺乏實(shí)際用水資料情況下，最高日城市綜合用水的時(shí)變化系數(shù)宜采用1.31.6，日變化系數(shù)宜采用1.11.5，個(gè)別小城鎮(zhèn)可適當(dāng)加大；2?室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定，工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水時(shí)變化系數(shù)為2.53，淋浴用水量按每班延續(xù)用水1小時(shí)確定變化系數(shù)；3工業(yè)生產(chǎn)用水量一般變化不大，可以在最高日內(nèi)各小時(shí)均勻分布。 二、設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算2.供水泵站供水流量設(shè)計(jì) 供水設(shè)計(jì)的原那么是： 1)設(shè)計(jì)供水總流量必須等于設(shè)計(jì)用水量，即： 2)對于多水源給水系統(tǒng)，由于有多個(gè)泵站，水泵工作組合方案

8、多，供水調(diào)節(jié)能力比較強(qiáng)，所以一般不需要在管網(wǎng)中設(shè)置水塔或高位水池進(jìn)行用水量調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)時(shí)直接使各水源供水泵站的設(shè)計(jì)流量之和等于最高時(shí)用水流量，但各水源供水量的比例應(yīng)通過水源能力、制水本錢、輸水費(fèi)用、水質(zhì)情況等技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。二、設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算3對于單水源給水系統(tǒng)，可以考慮兩種方案： 管網(wǎng)中不設(shè)水塔或高位水池，供水泵站設(shè)計(jì)供水流量為最高時(shí)用水量； 或設(shè)置水塔或高位水池，應(yīng)先設(shè)計(jì)泵站供水曲線，具體要求： 泵站供水一般分二級，如頂峰供水時(shí)段分一級，低峰供水時(shí)段分一級，最多可以分三級，即在頂峰和低峰供水量之間加一級，分級太多不便于水泵機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)管理； 泵站各級供水線盡量接近用水線，以減少水

9、塔或高位水池的調(diào)節(jié)容積，一般各級供水量可以取相應(yīng)時(shí)段用水量的平均值； 分級供水時(shí)，應(yīng)注意每級能否選到適宜的水泵，以及水泵機(jī)組的合理搭配，并盡可能滿足目前和今后一段時(shí)間日用水量增長的需要； 必須使泵站24小時(shí)供水量之和與最高日用水量相等，如果在用水量變化曲線上繪制泵站供水曲線，各小時(shí)供水量也要用其點(diǎn)最高日總水量也就是總供水量的百分?jǐn)?shù)表示，24小時(shí)供水量百分?jǐn)?shù)之和應(yīng)為100%。 二、設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算3.調(diào)節(jié)容積計(jì)算 取水和給水處理系統(tǒng)按日平均流量設(shè)計(jì)，供水泵站按用水量工作無水塔或高位水池時(shí)或按接近用水量的2-3級供水有水塔或高位水池時(shí)，這使給水處理系統(tǒng)與給水管網(wǎng)之間存在流量差。為了調(diào)節(jié)流

10、量差，必須建造清水池。 無論是清水池或水塔，調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的共同特點(diǎn)是調(diào)節(jié)流入和流出的兩個(gè)流量之差，其調(diào)節(jié)容積為： 二、設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算4.清水池和水塔容積設(shè)計(jì) 清水池中除了貯存調(diào)節(jié)用水量以外，還存放消防用水量和給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量，因此，清水池有效容積為：W1清水池調(diào)節(jié)容積，m3；W2消防貯備水量，m3，按2h室外消防用水量計(jì)算；W3 給水處理系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量，m3，一般取最高日用水量的5%-10%；W4平安儲藏水量，m3。 在缺乏資料，不能進(jìn)行水量調(diào)節(jié)計(jì)算的情況下，一般清水池容積可按最高日用水量的10%-20%設(shè)計(jì)。工業(yè)用水可按生產(chǎn)上的要求確定清水池容積。 二、設(shè)計(jì)用水量變化及其

11、調(diào)節(jié)計(jì)算水塔除了貯存調(diào)節(jié)用水量外，還需要貯存室內(nèi)消防用水量，因此，水塔設(shè)計(jì)有效容積為： 式中 W1 水塔調(diào)節(jié)容積， W2 室內(nèi)消防貯備水量，按10min 室內(nèi)消防用水量。 在缺乏資料，不能進(jìn)行水量調(diào)節(jié)計(jì)算的情況下，一般水塔容積可按最高日用水量的2.5%-3%至5%-6%計(jì)算，城市用水量大時(shí)取低值。工業(yè)用水可按生產(chǎn)上的要求調(diào)節(jié)、事故和消防確定水塔容積。 二、設(shè)計(jì)用水量變化及其調(diào)節(jié)計(jì)算例題6.1 如圖按6.1所示用水量變化曲線及泵站供水曲線，分別計(jì)算管網(wǎng)中設(shè)水塔和不設(shè)水塔時(shí)的清水池調(diào)節(jié)容積，以及水塔調(diào)節(jié)容積。 清水池與水塔調(diào)節(jié)容積計(jì)算表小時(shí)給水處理供水量（）供水泵站供水量（）清水池調(diào)節(jié)容積計(jì)算（）

12、水塔調(diào)節(jié)容積計(jì)算（）設(shè)置水塔不設(shè)水塔設(shè)置水塔不設(shè)水塔6.2 設(shè)計(jì)流量分配與管徑設(shè)計(jì) 一、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算1.用水量的分配1用戶分類 集中用水戶 集中用水戶-集中流量 分散用水戶 分散用戶-沿線流量：集中流量的取水點(diǎn)一般就是管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，或反過來說，有集中流量的地方，必須作為節(jié)點(diǎn)；沿線流量那么認(rèn)為是從管段的沿線供給。 一、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算2集中流量的計(jì)算 集中流量一般根據(jù)集中用水戶在最高日的用水量及其時(shí)變化系數(shù)計(jì)算，應(yīng)逐項(xiàng)計(jì)算，即：3沿線流量的計(jì)算 沿線流量一般按管段配水長度分配計(jì)算，或按配水管段的供水面積分配計(jì)算，即： 或各集中用水戶的集中流量時(shí)變化系數(shù)各集中用水戶最高日用水量各管段沿線

13、流量按管段配水長度分配沿線流量的比流量；各管段沿線配水長度按管段供水面積分配沿線流量的比流量各管段供水面積一、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算注意：配水長度不一定是實(shí)際管長 兩側(cè)無用水的輸水管，配水長度為零；單側(cè)用水管段的配水長度取其實(shí)際長度的；只有局部管長配水的管段按實(shí)際比例確定配水長度；只有當(dāng)管段兩側(cè)全部配水時(shí)管段的配水長度才等于其實(shí)際長度。供水面積的計(jì)算 當(dāng)管段供水區(qū)域內(nèi)用水密度較大時(shí)，其供水面積值可以適當(dāng)調(diào)大；反之，當(dāng)管段供水區(qū)域內(nèi)用水密度較小時(shí)，其供水面積值可以適當(dāng)調(diào)小。4所有集中流量和沿線流量計(jì)算完后，應(yīng)核算流量平衡，即 如果有較大的誤差，那么應(yīng)檢查計(jì)算過程中的錯(cuò)誤；如誤差較小，可能是計(jì)算精確

14、度誤差，可以直接調(diào)整某些項(xiàng)集中流量和沿線流量，使流量到達(dá)平衡。一、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算2.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量計(jì)算 為了便于分析計(jì)算，對抽象的給水管網(wǎng)管網(wǎng)圖有一個(gè)根本假設(shè)，即所有流量只允許從節(jié)點(diǎn)處流出或流入，管段沿線不允許有流量進(jìn)出。 節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算原那么：1集中流量可以直接加到所處節(jié)點(diǎn)上；2)沿線流量那么可以按前面論述的水力等效的原那么，將它們轉(zhuǎn)移到管段兩端的節(jié)點(diǎn)上。具體就是將沿線流量一分為二，分別加到兩端節(jié)點(diǎn)上。3供水泵站或水塔的供水流量也應(yīng)從節(jié)點(diǎn)處進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)，其方向與用水流量方向不同，應(yīng)作為負(fù)流量。一、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量是最高時(shí)用水集中流量、沿線流量轉(zhuǎn)移后和供水設(shè)計(jì)流量之和，假定流

15、出節(jié)點(diǎn)為正向，那么用下式計(jì)算： 節(jié)點(diǎn)j的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量最高時(shí)位于節(jié)點(diǎn)j的集中流量位于節(jié)點(diǎn)j的泵站或水塔供水設(shè)計(jì)流量最高時(shí)管段的沿線流量節(jié)點(diǎn)j的關(guān)聯(lián)集在計(jì)算完成節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量后，應(yīng)驗(yàn)證流量平衡，因?yàn)楣┧O(shè)計(jì)流量應(yīng)等于用水設(shè)計(jì)流量，而兩者只能從節(jié)點(diǎn)進(jìn)出，顯然有： 二、管段設(shè)計(jì)流量分配計(jì)算1. 樹狀管網(wǎng)管段流量分配計(jì)算 在樹狀管網(wǎng)中，從水源到各節(jié)點(diǎn)，只能循一個(gè)方向供水。因此各管段的流量等于該管段以后順?biāo)鞣较蛩泄?jié)點(diǎn)流量總和。 可以看出：樹狀網(wǎng)的流量分配很簡單，易于確定各管段的計(jì)算流量，并且只有唯一的一個(gè)數(shù)值。2. 環(huán)狀管網(wǎng)管段流量分配計(jì)算 在環(huán)狀網(wǎng)中，流量分配比較復(fù)雜，因各管段的流量與以后各節(jié)點(diǎn)流量沒

16、有直接聯(lián)系，并且在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上連接幾條管段，因此任一節(jié)點(diǎn)的流量包括該節(jié)點(diǎn)流量和流向以及流離該節(jié)點(diǎn)的幾條管段流量。環(huán)狀網(wǎng)流量分配時(shí)，必需保持每一節(jié)點(diǎn)的水流連續(xù)性，即滿足。環(huán)狀管網(wǎng)流量分配的步驟一般為：1按照管網(wǎng)的主要供水方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整個(gè)管網(wǎng)的控制點(diǎn)。 2從管網(wǎng)起端的節(jié)點(diǎn)開始，順?biāo)鞣较虬凑彰恳还?jié)點(diǎn)符合水流的連續(xù)性，進(jìn)行流量分配； 3多水源管網(wǎng)，應(yīng)由每一水源的供水量定出大致的供水范圍，初步確定各水源的供水分界線，然后從各水源開始，循供水主要方向，按每一節(jié)點(diǎn)符合水流連續(xù)性條件，以及經(jīng)濟(jì)和平安供水考慮，進(jìn)行流量分配。三、管段直徑設(shè)計(jì)確定管段的直徑是給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要課題之一，管

17、徑與設(shè)計(jì)流量的關(guān)系為：從上式可知，管徑不但和管段設(shè)計(jì)流量有關(guān)，而且和設(shè)計(jì)流速的大小有關(guān)，如管段的設(shè)計(jì)流量，但是設(shè)計(jì)流速未定，管徑還是無法確定。因此要確定管徑必須先選定設(shè)計(jì)流速。因此，一般采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法求得設(shè)計(jì)流速或管徑的最優(yōu)解，在數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為求一定年限年稱為投資歸還期內(nèi)管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用主要是電費(fèi)之和為最小流速，稱為經(jīng)濟(jì)流速，以此來確定的管徑稱為經(jīng)濟(jì)管徑。三、管段直徑設(shè)計(jì)設(shè)管網(wǎng)一次性投資的總造價(jià)為C，每年的管理費(fèi)用為Y，那么管網(wǎng)每年的折算費(fèi)用為： 其中每年的管理費(fèi)用一般分兩項(xiàng)計(jì)算： Y1管網(wǎng)每年折舊和大修費(fèi)用，該項(xiàng)費(fèi)用約與管網(wǎng)建設(shè)投資費(fèi)用成比例；Y2管網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用，主要考慮泵站的年運(yùn)行總費(fèi)用

18、，其它費(fèi)用相對較少，可忽略不計(jì)；p管網(wǎng)年折舊和大修費(fèi)率%。由上兩式得： 式中C和Y2都與管徑和設(shè)計(jì)流速有關(guān)，前者隨著管徑的增加或設(shè)計(jì)流速的減小而增加，后者那么隨著管徑的增加或設(shè)計(jì)流速的減少而減少。三、管段直徑設(shè)計(jì)選取經(jīng)濟(jì)流速和確定管徑時(shí)，可以考慮以下原那么：1)大管徑可取較大的經(jīng)濟(jì)流速，小管徑可取較小的經(jīng)濟(jì)流速；2管段設(shè)計(jì)流量占整個(gè)管網(wǎng)供水流量比例較小時(shí)取較大的經(jīng)濟(jì)流速，反之取較小的經(jīng)濟(jì)流速；3從供水泵站到控制點(diǎn)即供水壓力要求較難滿足的節(jié)點(diǎn)，可能有多個(gè)的管線上的管段可取較小的經(jīng)濟(jì)流速，其余管段可取較大的經(jīng)濟(jì)流速；4管線造價(jià)較高而電價(jià)相對較低時(shí)取較大的經(jīng)濟(jì)流速，反之取較小的經(jīng)濟(jì)流速；三、管段直徑

19、設(shè)計(jì)5重力給水時(shí)，各管段的經(jīng)濟(jì)管徑或經(jīng)濟(jì)流速按充分利用地形高差來確定，即應(yīng)使輸水管渠和管網(wǎng)通過設(shè)計(jì)流量時(shí)的水頭損失總和等于或略小于可以利用的水壓標(biāo)高差；6根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速計(jì)算出的管徑如果不符合市售標(biāo)準(zhǔn)管徑時(shí)，可以選用相近的標(biāo)準(zhǔn)管徑；7當(dāng)管網(wǎng)有多個(gè)水源或設(shè)有對置水塔時(shí)，在各水源或水塔供水的分界區(qū)域，管段設(shè)計(jì)流量可能特別小，選擇管徑時(shí)要適當(dāng)放大，因?yàn)楫?dāng)各水源供水流量比例變化或水塔傳輸即進(jìn)水時(shí)，這些管段可能需要輸送較大的流量；8重要的輸水管，如從水廠到用水區(qū)域的輸水管，或向遠(yuǎn)離主管網(wǎng)大用戶供水的輸水管，在未連成環(huán)狀管網(wǎng)且輸水末端沒有保證供水可靠性的貯水設(shè)施時(shí)，應(yīng)采用平行雙條管道，每條管道直徑按設(shè)計(jì)流量的

20、50%確定。另外，對于較長距離的輸水管，中間應(yīng)設(shè)置兩處以上的連通管即將輸水管分未3段以上，并安裝切換閥門，以便事故時(shí)能夠局部隔離，保證到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)要求的70%以上供水量要求。三、管段直徑設(shè)計(jì)6.3 泵站揚(yáng)程與水塔高度設(shè)計(jì) 在根據(jù)管段設(shè)計(jì)流量和經(jīng)濟(jì)流速選定管徑后，接著應(yīng)確定泵站的設(shè)計(jì)揚(yáng)程和水塔高度，以便進(jìn)行泵站選泵。一、設(shè)計(jì)工況水力分析 給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)工況即最高日最高時(shí)的用水工況，對此工況進(jìn)行水力分析所得的管段流量和節(jié)點(diǎn)水頭等一般都是最大值，用它們確定泵站揚(yáng)程和水塔高度通常是平安的。但是，在泵站揚(yáng)程和水塔高度未確定之前，對設(shè)計(jì)工況的水力分析有兩個(gè)前提條件不滿足，需要進(jìn)行預(yù)處理。1. 泵站所在管段的暫

21、時(shí)刪除 一、設(shè)計(jì)工況水力分析2.假設(shè)控制點(diǎn) 按照管網(wǎng)水力分析的前提條件，管網(wǎng)中必須至少有一個(gè)定壓節(jié)點(diǎn)，才可以恒定流方程組可解。但是，對于設(shè)計(jì)工況水力分析而言，由于泵站所在管段的暫時(shí)刪除，那么清水池所在的節(jié)點(diǎn)已經(jīng)與管網(wǎng)別離，加之水塔的高度還未確定，所以管網(wǎng)中沒有一個(gè)節(jié)點(diǎn)水頭的節(jié)點(diǎn)，即沒有一個(gè)定壓節(jié)點(diǎn)。 節(jié)點(diǎn)效勞水頭: 即節(jié)點(diǎn)地面高程加上節(jié)點(diǎn)處用戶的最低供水壓力。 控制點(diǎn):即給水管網(wǎng)用水壓力最難滿足的節(jié)點(diǎn)。 如果管網(wǎng)中不設(shè)水塔而由泵站直接供水時(shí)，應(yīng)使二級泵站的揚(yáng)程滿足離泵站最遠(yuǎn)和地形高的地點(diǎn)，到達(dá)規(guī)定的最小效勞水頭，這個(gè)地點(diǎn)即為控制點(diǎn)。 二、泵站揚(yáng)程設(shè)計(jì) 管道沿程水頭損失可以根據(jù)管段設(shè)計(jì)流量即泵站

22、設(shè)計(jì)流量和管徑等計(jì)算，局部水頭損失一般可以忽略不計(jì)，那么上式可以寫成：管道i的沿程水頭損失終端節(jié)點(diǎn)水頭管道i的沿程水頭損失管段i起始端節(jié)點(diǎn)水頭泵站揚(yáng)程三、水塔高度設(shè)計(jì) 為了平安起見，此式所確定的水塔高度應(yīng)作為水塔水柜的最低水位離地面的高度。在考慮水塔傳輸進(jìn)水條件時(shí)，水塔高度還應(yīng)加上水柜設(shè)計(jì)有效水深。水塔所在節(jié)點(diǎn)水頭水塔高度地面高程6.4 管網(wǎng)設(shè)計(jì)校核 給水管網(wǎng)按最高日最高時(shí)用水流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，管段直徑、水泵揚(yáng)程和水塔高度等都是按此時(shí)的工況設(shè)計(jì)的，雖說它們一般都能滿足供水要求，但有一些特殊情況，它們不一定能保證供水。1管網(wǎng)出現(xiàn)事故造成局部管段損壞；2管網(wǎng)提供消防滅火流量；3管網(wǎng)向水塔傳輸流量等。

23、因此對它們相應(yīng)的概況進(jìn)行水力分析，校核管網(wǎng)在這些工況下能否滿足供水流量與水壓要求。通過校核，有時(shí)需要修改管網(wǎng)中個(gè)別管段直徑，也有可能需要另選適宜的水泵或改變水塔的高度等。由于供水流量和壓力是緊密聯(lián)系的，所以，校核指標(biāo)同時(shí)包括供水流量和壓力兩個(gè)方面。為了校核進(jìn)行水力分析有兩種方法：1水頭校核法 即假定供水流量要求可以滿足供水，通過水力分析求出供水壓力，校核其是否可以滿足要求。2 流量校核法 即假定供水壓力要求可以滿足，通過水力分析求出供水流量，校核其是否可以滿足要求。 由于流量與壓力的關(guān)聯(lián)關(guān)系，只要一者不滿足要求，實(shí)際上兩者都不能滿足要求。一、消防工況校核 為了平安起見，要按最不利的情況即最高時(shí)

24、用水量加上消防流量的工況進(jìn)行消防校核，但節(jié)點(diǎn)效勞水頭只要求滿足火災(zāi)處節(jié)點(diǎn)的滅火效勞水頭，而不必滿足正常用水的效勞水頭。在計(jì)算消防流量時(shí)：1如果只考慮一處火災(zāi)時(shí)，消防流量一般加在控制點(diǎn)上；2當(dāng)考慮兩處或兩處以上同時(shí)火災(zāi)時(shí)，另外幾處分別放在離供水泵站較遠(yuǎn)、靠近大用戶、居民密集區(qū)或重要的工業(yè)企業(yè)附近的節(jié)點(diǎn)上；3對于未發(fā)生火災(zāi)的節(jié)點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)流量與最高時(shí)相同。 一、消防工況校核滅火處節(jié)點(diǎn)效勞水頭按最低壓消防考慮，即10米的自由水壓。消防工況校核一般采用水頭校核法，即先按上述方法確定各節(jié)點(diǎn)流量，通過水力分析，得到各節(jié)點(diǎn)水頭，判斷各滅火節(jié)點(diǎn)是否滿足消防效勞水頭。雖然消防時(shí)比最高時(shí)用水時(shí)所需效勞水頭要小得多，但因消