《給排水管道工程技術(shù)》課件-枝狀網(wǎng)計(jì)算

枝狀網(wǎng)計(jì)算1——尋找控制點(diǎn)枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)課程導(dǎo)入：廖路花主講教師管段枝狀網(wǎng)計(jì)算——水力計(jì)算課程導(dǎo)入：枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)枝狀管網(wǎng)根據(jù)特點(diǎn)目的在已知管段設(shè)計(jì)流量的前提下求得管徑和水頭損失推求各節(jié)點(diǎn)的自由水壓求得水塔高度、水泵揚(yáng)程是否滿足要求水力計(jì)算管網(wǎng)定線枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)前述水力計(jì)算基礎(chǔ)工作完成后，枝狀網(wǎng)設(shè)計(jì)還需哪些計(jì)算？管網(wǎng)總供水量Qh各個(gè)大用戶的集中流量之和∑Q各段干管長(zhǎng)度之和∑L折算部分集中流量節(jié)點(diǎn)流量qi比流量qs沿線流量q1管段計(jì)算流量qij枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)在知各管段的流量基礎(chǔ)上為其試算管徑在知各管段的流量及管徑基礎(chǔ)上計(jì)算其水頭損失尋找控制點(diǎn)C干線水力計(jì)算支線水力計(jì)算(即支線管徑優(yōu)化)尋找控制點(diǎn)C即尋找最不利點(diǎn)，即尋找接水壓力最低的那家人(服務(wù)水壓最低)。在保證控制點(diǎn)的水壓達(dá)到最小服務(wù)水頭時(shí)，整個(gè)管網(wǎng)不會(huì)出現(xiàn)水壓不足的地。控制點(diǎn)C管網(wǎng)中服務(wù)水頭最小的那個(gè)節(jié)點(diǎn)。枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)尋找控點(diǎn)的理論方法尋找控制點(diǎn)C

任意選擇管網(wǎng)內(nèi)某節(jié)點(diǎn)，假定其服務(wù)水頭為某任意值X，然后按水壓關(guān)系推求得管網(wǎng)其他所有節(jié)點(diǎn)的服務(wù)水頭。最后，所有節(jié)點(diǎn)中服務(wù)水頭最低的那個(gè)節(jié)點(diǎn)即為控制點(diǎn)C（與各節(jié)點(diǎn)實(shí)際可能需要多少服務(wù)水頭無(wú)關(guān)）。（注：本法為基本原理法）回顧節(jié)點(diǎn)水壓關(guān)系對(duì)于上下游兩節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系：上游節(jié)點(diǎn)水壓-上下游節(jié)點(diǎn)水損

=下游節(jié)點(diǎn)水壓對(duì)于任一節(jié)點(diǎn)：某節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水壓=節(jié)點(diǎn)的表面標(biāo)高+該節(jié)點(diǎn)的自由水壓或服務(wù)水頭枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)尋找控點(diǎn)的理論方法例：已知管段水頭損失，各節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高，201485673Z1+X0-h1-2=Z2+H2設(shè)節(jié)點(diǎn)1的服務(wù)水頭為X0，則節(jié)點(diǎn)2的服務(wù)水頭為多少？1點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水壓減管段1-2間的水損h12等于2點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水壓1點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水壓等于1點(diǎn)的地面標(biāo)高Z1加上1點(diǎn)的服務(wù)水頭X02點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水壓等于2點(diǎn)的地面標(biāo)高Z2加上2點(diǎn)的服務(wù)水頭移項(xiàng)得到H2=Z1+X0-h1-2枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)快捷方法：

選擇若干較高、較遠(yuǎn)點(diǎn)，以這些點(diǎn)為“嫌疑對(duì)象”，再按基本原理法甄別。枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)ABCDEh=1mh=1mh=3mh=1mh=2m地形平坦各節(jié)點(diǎn)的地面標(biāo)高相同假定地形平坦，哪個(gè)點(diǎn)用水最不利？枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)ABCDEh=1mh=1mh=3mh=1mh=2m假定地形平坦，哪個(gè)點(diǎn)用水最不利？A點(diǎn)水壓標(biāo)高：17B點(diǎn)水壓標(biāo)高：16C點(diǎn)水壓標(biāo)高：13D水壓標(biāo)高：12E點(diǎn)節(jié)點(diǎn)水壓：10假設(shè)：地面標(biāo)高為0，設(shè)最遠(yuǎn)的E點(diǎn)為控制點(diǎn)，設(shè)其服務(wù)水頭為10米。地形平坦各節(jié)點(diǎn)的地面標(biāo)高相同枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)ABCDEh=1mh=1mh=3mh=1mh=2m假定地形平坦，哪個(gè)點(diǎn)用水最不利？A點(diǎn)服務(wù)水頭：17B點(diǎn)服務(wù)水頭：16C點(diǎn)服務(wù)水頭：13D點(diǎn)服務(wù)水頭：12E點(diǎn)服務(wù)水頭最小各個(gè)點(diǎn)的水壓標(biāo)高-地面標(biāo)高=服務(wù)水頭控制點(diǎn)假設(shè)：地面標(biāo)高為0，設(shè)最遠(yuǎn)的E點(diǎn)為控制點(diǎn)，設(shè)其服務(wù)水頭為10米。地形平坦各節(jié)點(diǎn)的地面標(biāo)高相同枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)假定地形不平坦，哪個(gè)點(diǎn)用水最不利？ABCDEh=1mh=1mh=3mh=1mh=2mZ泵站=0m哪點(diǎn)是控制點(diǎn)呢？B點(diǎn)ZA=5mZB=15mZC=2mZD=5mZE=2m枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)假定地形不平坦，哪個(gè)點(diǎn)用水最不利？ABCDEh=1mh=1mh=3mh=1mh=2mZ泵站=0m哪點(diǎn)是控制點(diǎn)呢？E點(diǎn)ZA=5mZB=15mZC=2mZD=5mZE=2m枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)假定地形不平坦，哪個(gè)點(diǎn)用水最不利？ABCDEh=1mh=1mh=3mh=1mh=2mZ泵站=0mA點(diǎn)水壓標(biāo)高：17B點(diǎn)水壓標(biāo)高：16C點(diǎn)水壓標(biāo)高：13D水壓標(biāo)高：12E點(diǎn)節(jié)點(diǎn)水壓：10假設(shè)：最遠(yuǎn)點(diǎn)E點(diǎn)為控制點(diǎn)，設(shè)其服務(wù)水頭為10米。ZA=5mZB=15mZC=2mZD=5mZE=2m枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)假定地形不平坦，哪個(gè)點(diǎn)用水最不利？ABCDEh=1mh=1mh=3mh=1mh=2mZ泵站=0mA點(diǎn)服務(wù)水頭：12B點(diǎn)服務(wù)水頭：1C點(diǎn)服務(wù)水頭：11D水服務(wù)水頭：7E服務(wù)水頭：8假設(shè)：最遠(yuǎn)點(diǎn)E點(diǎn)為控制點(diǎn)，設(shè)其服務(wù)水頭為10米。各個(gè)點(diǎn)的水壓標(biāo)高-地面標(biāo)高=服務(wù)水頭服務(wù)水頭最小ZA=5mZB=15mZC=2mZD=5mZE=2m枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)課程小結(jié)：ABCDEh=1mh=1mh=3mh=1mh=2m尋找控制點(diǎn)的快捷方法例題1例題2ABCDEh=1mh=1mh=3mh=1mh=2mZ泵站=0mZA=5mZB=15mZC=2mZD=5mZE=2m枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)課程小結(jié)：控制點(diǎn)的位置最高最遠(yuǎn)點(diǎn)處枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)課程小結(jié)：控制點(diǎn)的位置地形平坦地形不平坦在最遠(yuǎn)點(diǎn)可能在最高點(diǎn)枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)課程小結(jié)：判斷分析需要理由基本原理控制點(diǎn)枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)尋找控點(diǎn)的理論方法例：已知管段水頭損失，各節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高，201485673Z1+X0-h1-2=Z2+H2設(shè)節(jié)點(diǎn)1的服務(wù)水頭為X0，則節(jié)點(diǎn)2的服務(wù)水頭為多少？1點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水壓減管段1-2間的水損h12等于2點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水壓1點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水壓等于1點(diǎn)的地面標(biāo)高Z1加上1點(diǎn)的服務(wù)水頭X02點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水壓等于2點(diǎn)的地面標(biāo)高Z2加上2點(diǎn)的服務(wù)水頭移項(xiàng)得到H2=Z1+X0-h1-2枝狀網(wǎng)計(jì)算1——

尋找控制點(diǎn)尋找控點(diǎn)的理論方法例：已知管段水頭損失，各節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高，201485673H8＋Z8+h4-8+h1-4

–h1-2

–h2-3=Z3+H3設(shè)節(jié)點(diǎn)8的服務(wù)水頭為H0

，問(wèn)節(jié)點(diǎn)3點(diǎn)服務(wù)水頭為多少？H3=H8＋Z8+h4-8+h1-4

–h1-2

–h2-3

–Z3枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算課程導(dǎo)入：廖路花主講教師201485673

控制點(diǎn)找到之后，其實(shí)才到了真正的枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算。枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算課程導(dǎo)入：枝狀管網(wǎng)干管支管應(yīng)先進(jìn)行干線的水力計(jì)算，再進(jìn)行支線的水力計(jì)算。枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算干線水力計(jì)算以1.3.3小節(jié)中公式求出二級(jí)泵站的水泵揚(yáng)程、水塔高度及干線各節(jié)點(diǎn)的水壓。201485673何謂“干線”？干線：指二級(jí)泵站(或網(wǎng)前水塔)至控制點(diǎn)之間的管線。若假設(shè)節(jié)點(diǎn)8為該管網(wǎng)的控制點(diǎn)，該城市要求的最小服務(wù)水頭為15.7m，則水塔的最低水位標(biāo)高應(yīng)如何計(jì)算？H8＋15.7+h4-8+h0-1+h塔-0枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算干線水力計(jì)算以1.3.3小節(jié)中公式求出二級(jí)泵站的水泵揚(yáng)程、水塔高度及干線各節(jié)點(diǎn)的水壓。201485673[(H8＋15.7+h4-8+h0-1-h塔-0+3)-H吸水井最低水位]+h泵-塔若定水塔的水深為3.0m，則二級(jí)泵站的揚(yáng)程應(yīng)如何計(jì)算？(假設(shè)忽略水泵吸水管水損)水泵的揚(yáng)程=克服的高差+管路水損+流出水頭高差為：水塔最高水位與水泵吸水井的最低水位的垂直高度枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算（1）應(yīng)按經(jīng)濟(jì)流速選定各管段的管徑和1000i的數(shù)值；干線水力計(jì)算時(shí)，由于供水起點(diǎn)水壓未知，計(jì)算步驟：（2）再由1000i的數(shù)值和管段長(zhǎng)度計(jì)算各管段的水頭損失；（3）然后再計(jì)算水塔高度和水泵揚(yáng)程，進(jìn)而確定水泵型號(hào)、臺(tái)數(shù)；（4）最后根據(jù)控制點(diǎn)的地形標(biāo)高、要求的自由水壓推出干管各節(jié)點(diǎn)的自由水壓。如各節(jié)點(diǎn)的自由水壓均滿足要求，說(shuō)

明干管水力計(jì)算正確。干線水力計(jì)算枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算以1.3.3小節(jié)中公式求出二級(jí)泵站的水泵揚(yáng)程、水塔高度及干線各節(jié)點(diǎn)的水壓。當(dāng)?shù)卣?guī)定，當(dāng)?shù)氐淖钚》?wù)水頭要保證16m，請(qǐng)問(wèn)你，泵站揚(yáng)程應(yīng)該取多少?ABCDEh=1mh=1mh=3mh=1mh=2mZ泵站=0mZA=5mZB=15mZC=2mZD=5mZE=2m思考題枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算支線水力計(jì)算(即支線管徑優(yōu)化)201485673何謂“支線”？支線：從干線上的節(jié)點(diǎn)處接出的管線。支線起點(diǎn)的水壓標(biāo)高(如節(jié)點(diǎn)1)如何計(jì)算？支線1-3允許的最大水力坡度？為支線選最合適的管徑？枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算支線水力計(jì)算(即支線管徑優(yōu)化)

支管的水力計(jì)算在干管水力計(jì)算完成后進(jìn)行，對(duì)每一支管而言，其起點(diǎn)的水壓高程均已知，應(yīng)充分利用起點(diǎn)水壓條件來(lái)選定經(jīng)濟(jì)管徑，此時(shí)經(jīng)濟(jì)流速只起參考作用。枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算支線水力計(jì)算(即支線管徑優(yōu)化)枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算各管段水頭損失的和允許的水頭損失支管起點(diǎn)和終點(diǎn)的水壓高程計(jì)算整根支管允許的水頭損失經(jīng)濟(jì)流速各個(gè)管段的管徑和水頭損失≤支線水力計(jì)算(即支線管徑優(yōu)化)枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算支管終點(diǎn)的自由水壓要求的自由水壓支管起點(diǎn)的水壓高程推求下游各節(jié)點(diǎn)的水壓高程和自由水壓＜上游管段的管徑過(guò)小，應(yīng)放大管徑以減小水頭損失各節(jié)點(diǎn)的自由水壓均滿足要求支管水力計(jì)算正確各節(jié)點(diǎn)的自由水壓要求的自由水壓＞管徑過(guò)大，應(yīng)減小某些管段的管徑以增大水頭損失，使節(jié)點(diǎn)自由水壓不至于比要求的數(shù)值高得太多為宜支線水力計(jì)算(即支線管徑優(yōu)化)水力計(jì)算枝狀管網(wǎng)最不利情況的校核、調(diào)整水力計(jì)算枝狀管網(wǎng)枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算步驟按最高日最高時(shí)用水量計(jì)算沿線流量、節(jié)點(diǎn)流量，并進(jìn)行流量分配求出每一管段的設(shè)計(jì)流量。根據(jù)管網(wǎng)計(jì)算簡(jiǎn)圖對(duì)節(jié)點(diǎn)和管段順序編號(hào)，并標(biāo)明管段長(zhǎng)度和節(jié)點(diǎn)地形標(biāo)高。

一

二

三

四確定管網(wǎng)控制點(diǎn)及其要求的自由水壓。選定送水泵站到控制點(diǎn)的管線為干管，按經(jīng)濟(jì)流速求出干管各管段的管徑和水頭損失。枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算枝狀管網(wǎng)水力計(jì)算步驟由控制點(diǎn)開(kāi)始逆著水流方向推求干管各節(jié)點(diǎn)的水壓高程和自由水壓。按控制點(diǎn)要求的最小服務(wù)水頭和從水泵到控制點(diǎn)管線的總水頭損失，求出水塔高度。

五

六

七

八按充分利用起點(diǎn)水壓的條件確定各支管的管徑和水頭損失。由支管起點(diǎn)開(kāi)始順著水流方向推求支管各節(jié)點(diǎn)的水壓高程和自由水壓。枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算枝狀管網(wǎng)的校核枝狀管網(wǎng)計(jì)算完成后需要校核嗎？枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算枝狀管網(wǎng)計(jì)算完成后需要校核嗎？需要枝狀管網(wǎng)的校核枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線計(jì)算管網(wǎng)運(yùn)行高日高時(shí)工況消防工況最大轉(zhuǎn)輸工況事故工況枝狀管網(wǎng)的校核枝狀網(wǎng)計(jì)算2——干線及支線