管网水力计算.ppt

③虚环：多水源的管网，为了计算方便，有时将两个或多个水压已定的水源节点（泵站、水塔等）用虚线和虚节点0连接起来，也形成环，因实际上并不存在，所以叫做虚环。 2.管网简化 在管网计算中，城市管网的现状核算以及现有管网的扩建计算最为常见。 除了新设计的管网，因定线和计算仅限于干管而不是全部管线的情况外，对改建和扩建的管网往往将实际的管网适当加以简化，保留主要的干管，略去一些次要的、水力条件影响较小的管线。 但简化后的管网基本上能反映实际用水情况，使计算工作量可以减轻。 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。 (1)管网图形简化可分为分解、合并、省略 ①分解：只由一条管线连接的两管网，都可以把连接管线断开，分解成为两个独立的管网。由两条管线连接的分支管网，如它位于管网的末端且连接管线的流向和流量可以确定，也可进行分解，管网经分解后即可分别计算。 ②合并：管径较小、相互平行且靠近的管线可考虑合并。 ③省略：管线省略时，首先是略去水力条件影响较小的管线，也就是省略管网中管径相对较小的管线，管线省略后的计算结果是偏于安全的。 管网图形及简化 4.5.3 管段设计流量 沿线流量：是指供给该管段两侧用户所需流量。 节点流量：是从沿线流量折算得出的并且假设是在节点集中流出的流量。 一、沿线流量的计算 工业企业给水管网，大量用水集中在少数车间，配水情况比较简单。 城市给水管线，沿管线配水，情况比较复杂。 假定用水量均匀分布在全部干管上。 比流量：干管线单位长度的流量。 1 比流量计算 沿线流量的计算： 沿线按照用水量全部均匀分布在干管上的假定以求出比流量的方法，存在一定的缺陷。因为它忽视了沿线供水人数和用水量的差别，所以与各管段的实际配水量并不一致。为此提出另一种按该管段的供水面积决定比流量的计算方法。 4、注 意 事 项 （1）比较：面积比流量因考虑了管线供水面积（人数）多少对管线配水流量的影响，故计算结果更接近实际配水情况，但计算复杂。 当供水区域的干管分布比较均匀，管距大致相同时，两者计算结果相差很小。采用长度比流量简便。 （2）当供水区域内各区卫生设备情况或人口密度差异较大时，各区比流量应分别计算，且分区越多，计算结果越准确。 （3）同一管网，比流量大小随用水流量变化而变化。故管网在不同供水条件下的比流量需分别计算。 四、 管段计算流量 沿线任一管段的计算流量实际上包括该管段两侧的沿线流量和通过该管段输送到以后管段的转输流量。为了初步确定管段计算流量，必须按最大时用水量进行流量分配，得出各管段流量后，才能据此流量确定管径和进行水力计算。 求出节点流量后，就可以进行管网的流量分配，分配到各管段的流量已经包括了沿线流量和转输流量。 1、单水源树状管网流量分配 （1）任一管段的流量等于该管段以后（顺水流方向）所有节点流量的总和。 如q3-4=q4+q5+q8+q9+q10 （2）树状网的流量分配比较简单，各管段的流量易于确定，并且每一管段只有唯一的流量值。 2、环状网流量分配 （1）环状网的流量分配比较复杂。任一节点的流量包括该节点流量和流向以及流离该节点的几条管段流量。所以环状网流量分配时，不可能对每一管段得到唯一的流量值。 （2）分配流量时，必须保持每一节点的水流连续性，也就是流向任一节点的流量必须等于流离该节点的流量，以满足节点流量平衡的条件。 以节点1为例： q1－Q+q1-2+q1-4=0 对节点1来说，即使进入管网的总流量Q和节点流量q1已知，各管段的流量，如q1-2，和q1-4等值，还可以有不同的分配，也就是有不同的管段流量。 如果在分配流量时，对其中的一条，例如管段1—2分配很大的流量q1-2，而另一管段1—4分配很小的流量q1-4，因q1-2+q1-4仍等于Q －q1 ，即保持水流的连续性，这时敷管费用虽然比较经济，但明显和安全供水产生矛盾。因为当流量很大的管段1—2损坏需要检修时，全部流量必须在管段l—4中通过，使该管段的水头损失过大，从而影响到整个管网的供水量或水压。 环状网可以有许多不同的流量分配方案，每一方案所得的管径也有差异，管网总造价也不相等。 使环状网中某些管段的流量为零，即将环状网改成树状网，才能得到最经济的流量分配，但是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。 经济性是指流量分配后得到的管径，应使一定年限内的管网建造费用和管理费用为最小。 可靠性是指能向用户不间断地供水，并且保证应有的水量、水压和水质。 经济性和可靠性之间往往难以兼顾，一般只能在满足可靠性的要求下，力求管网最为经济。 环状网流量分配的步骤 ①按照管网的主要供水方向，初步拟定各管段的水流方向并选定