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第三章 给水排水管网水力学基础 2010年9月8日 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.1 给水排水管网水流特征 流态特征 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 给水排水管网中，水流水力因素随时间变化，属于非恒定流，水力计算复杂。 在设计时一般只能按恒定流计算。 恒定流与非恒定流 恒定流：水体在运动过程中，其各点的流速和压力 不随时间而变化，而与空间位置有关的流动。 非恒定流：水体各点的流速和压力不仅与空间位置 有关，还随时间而变化的流动。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 满管流动 1）如管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，为均匀流， 管道对水流阻力沿程不变，采用沿程水头损失公式计算； 2）当管道在局部分叉、转弯与变截面时，流动为非均匀流， 采用局部水头损失公式计算。 非满管流或明渠流 只要长距离截面不变，可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式计算。 均匀流与非均匀流 非均匀流：液体质点流速的大小和方向沿流程变 化，水流参数随时间和空间变化。 均匀流：液体质点流速的大小和方向沿流程不变。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 压力流与重力流 压力流：水体沿流程整个周界与固体壁面接触，无自由液面，满管流动，又称管流。 压力流输水通过封闭的管道进行，水流阻力主要依靠水 的压能克服，阻力大小只与管道内壁粗糙程度有关、管道长 度和流速有关，与管道埋设深度和坡度无关。 重力流：水体沿流程一部分与固体壁面接触，另一 部分与空气接触，具有自由液面。非满管流动，又 称明渠流。 重力流管渠中水面与大气相通，非满流，水流阻力依靠 水的位能克服，形成水面沿水流方向降低。 给水多压力流，排水多重力流； 长距离输水重力流，排水泵站出水管、倒虹管压力流。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 水流的水头与水头损失 测压管水头 水头分为 水头损失：流体克服流动阻力所消耗的机械能。 水头损失分为 沿程水头损失 局部水头损失 水头：单位重量的流体所具有的机械能， 用h或H表示，单位米水柱(mH2O)。 位置水头Z 压力水头P/r 流速水头v2/2g Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.2 管渠水头损失计算 hf——沿程水头损失，m； v——过水断面平均流速，m/s； C——谢才系数； R——过水断面水力半径，m，圆管流R=0.25D； l——管渠长度，m。 3.2.1 沿程水头损失计算 管渠沿程水头损失用谢才公式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 圆管满流，沿程水头损失也可用达西公式： C、λ与水流流态有关，一般采用经验公式 或半经验公式计算。常用公式如下 ： D——管段直径，m； g ——重力加速度，m/s2； λ——沿程阻力系数， λ=8g/C2 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 适