【正文】 《給水排水設(shè)計手冊》）。令： （321） （322） 根據(jù)式（321）和式（322），只要有一個值，就可求得對應(yīng)的A和B值。 在進行無壓管道的水力計算時，還要遵從一些有關(guān)規(guī)定。[例31] 已知：圓形污水管道，直徑d＝600mm，管壁粗糙系數(shù)n＝，管底坡度i＝。[解] 根據(jù)圖32計算。非滿流管渠水力計算的目的，在于確定管渠的流量、流速、斷面尺寸、充滿度、坡度之間的水力關(guān)系。粗糙系數(shù)n的大小綜合反映了管渠壁面對水流阻力的大小，是管渠水力計算中的主要因素之一。反之，如n選得偏小，則過水能力就達不到設(shè)計要求，而且因?qū)嶋H流速小于設(shè)計流速，還會造成管渠淤積。為此，必須找到手工計算的簡化方法。每張圖適用于一個指定的管徑。2．借助于滿流水力計算公式并通過一定的比例變換進行計算假設(shè)：同一條滿流管道與待計算的非滿流管道具有相同的管徑d和水力坡度i，其過水斷面面積為A0，水力半徑為R0，通過流量為Q0，流速為v0。如多條管道串聯(lián)或并聯(lián)工作時，可以將其等效為單條管道；管道沿線分散的出流或者入流可以等效轉(zhuǎn)換為集中的出流或入流；泵站多臺水泵并聯(lián)工作可以等效為單臺水泵等。如圖33所示，則可以將它們等效為一條直徑為d，長度為l＝l1＋l2＋…＋lN的管道。假設(shè)沿線出流量是均勻的，則管道內(nèi)任意斷面x處的流量可表示為：圖35 管道沿線出流示意沿程水頭損失計算如下：為了簡化計算，現(xiàn)將沿線流量ql分為兩個集中流量，分別轉(zhuǎn)移到管道的起端和末端，假設(shè)轉(zhuǎn)移到末端的沿線流量為，（稱為流量折算系數(shù)），其余沿線流量轉(zhuǎn)移到起端，則通過管道的流量為，根據(jù)水力等效原則，應(yīng)有：令，代入上式可求得： （331）從上式可見，流量折算系數(shù)只和值有關(guān)，在管網(wǎng)末端的管道，因轉(zhuǎn)輸流量為零，即，代入上式得，而在管網(wǎng)起端的管道，轉(zhuǎn)輸流量遠大于沿線流量，流量折算系數(shù)。為了簡化計算，可以將局部水頭損失等效于一定長度的管道（稱為當量管道長度）的沿程水頭損失，從而可以與沿程水頭損失合并計算。彎頭，2個閘閥，2個直流三通，試計算當量管道長度。在確定設(shè)計用水量時，應(yīng)根據(jù)各種供水對象的使用要求及發(fā)展規(guī)劃和現(xiàn)行用水定額，計算出相應(yīng)的用水量，最后加以綜合作為設(shè)計的依據(jù)。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)當?shù)貒窠?jīng)濟、城市發(fā)展規(guī)劃和水資源充沛程度，在現(xiàn)有用水定額基礎(chǔ)上，結(jié)合給水專業(yè)規(guī)劃和給水工程發(fā)展條件綜合分析確定。班）計，設(shè)計時可按《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》的規(guī)定。②按單位產(chǎn)品用水量表示。在缺乏資料時，可參考同類型企業(yè)用水指標。~，每日2～3次。第二節(jié) 用水量變化用水量變化規(guī)律可以用變化系數(shù)或變化曲線表示，為了計算給水系統(tǒng)各組成部分的設(shè)計流量，必須給出最高日用水量的變化規(guī)律。在一日內(nèi)，每小時用水量的變化可以用時變化系數(shù)表示，設(shè)計時一般計最高日用水量的時變化系數(shù)。 1用水量變化曲線；2二級泵站設(shè)計供水線；3一級泵站設(shè)計供水線第三節(jié) 用水量計算城市總用水量的計算，應(yīng)包括設(shè)計年限內(nèi)該給水系統(tǒng)所供應(yīng)的全部用水:居住區(qū)綜合生活用水、工業(yè)企業(yè)職工生活用水、淋浴用水和生產(chǎn)用水、澆灑道路和綠地用水等市政用水以及未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量等。②公共建筑用水量，可按下式計算: (m3/d) (46)式中 －某類公共建筑最高日用水定額，按表43采用； －對應(yīng)用水定額用水單位的數(shù)量 (人、床位等)。城市計劃人口數(shù)往往并不等于實際用水人數(shù)，所以，應(yīng)按實際情況考慮用水普及率，以便得出實際用水人數(shù)。 注意，和應(yīng)計算全日各班人數(shù)之和，不同車間用水量定額不同時，應(yīng)分別計算。次)； －城市大面積綠化用水量定額，L/(m2由于各種用水的最高時用水量并不一定同時發(fā)生，因此不能簡單將其疊加，一般是通過編制整個給水區(qū)域的逐時用水量計算表，從中求出各種用水按各自用水規(guī)律合并后的最高時用水量或時變化系數(shù)Kh，作為設(shè)計依據(jù)。第一節(jié) 給水系統(tǒng)的流量關(guān)系為了保證供水的可靠性，給水系統(tǒng)中所有構(gòu)筑物都應(yīng)以最高日設(shè)計用水量為基礎(chǔ)進行設(shè)計計算。取水和水處理工程的各項構(gòu)筑物、設(shè)備及其連接管道，以最高日平均時設(shè)計用水量加上水廠的自用水量作為設(shè)計流量，即： （m3/d） （51）式中 －考慮水廠本身用水量系數(shù)，以供沉淀池排泥、濾池沖洗等用水。因此，取用地下水的一級泵站計算流量為： （m3/d） （52）和式（51）不同的是，水廠本身用水量系數(shù)為1。實際運行時，由管網(wǎng)的壓力進行控制。目前，大中城市一般不設(shè)水塔，均采用此種供水方式。②分級供水時，應(yīng)注意每級能否選到合適的水泵，以及水泵機組的合理搭配，并盡可能滿足目前和今后一段時間內(nèi)用水量增長的需要。 管網(wǎng)起端設(shè)水塔時 (網(wǎng)前水塔)，泵站到水塔的輸水管直徑應(yīng)按泵站分級工作的最大一級供水流量計算，水塔到管網(wǎng)的輸水管和配水管網(wǎng)仍按最高時用水量計算。四、水塔與清水池的調(diào)節(jié)作用二級泵站供水流量和用戶用水流量不相等時，其差額可由水塔來調(diào)節(jié)。缺乏用水量變化規(guī)律的資料時，城市水廠的清水池調(diào)節(jié)容積，可憑運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，按最高日用水量的10%～20%估算。清水池和水塔調(diào)節(jié)容積計算 表51時間用水量（％）二級泵站供水量（％）一級泵站供水量（％）清水池調(diào)節(jié)容積（％）水塔調(diào)節(jié)容積（％）無水塔時有水塔時（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）0～1－－－1～2－－－2～3－－－3～4－－－4～5－－－5～6－6～7－7～88～99～1010～1111～1212～1313～1414～1515～1616～1717～1818～1919～2020～21－－21～22－－22～23－－23～24－－－累計 清水池中除了貯存調(diào)節(jié)用水以外，還存放消防用水和水廠生產(chǎn)用水，因此，清水池有效容積等于： （53）式中 一清水池調(diào)節(jié)容積,m3；－消防貯水量，m3，按2h火災(zāi)延續(xù)時間計算；－水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水，等于最高日用水量的5％～10％； －安全貯水量。水塔除了貯存調(diào)節(jié)用水量以外，還需貯存室內(nèi)消防用水量。如近期只建造一個清水池時，水廠應(yīng)設(shè)超越管繞過清水池，以便清洗時仍可供水。城市給水管網(wǎng)需保持最小的自由水壓為：1層10m，2層12m，2層以上每層增加4m。無水塔的管網(wǎng)（圖54）由泵站直接輸水到用戶時，靜揚程等于清水池最低水位與管網(wǎng)圖54 無水塔管網(wǎng)的水壓線1最小用水時；2最高用水時控制點所需水壓標高的高程差。一般情況下，控制點通常在系統(tǒng)的下列地點：（1）地形最高點；（2）距離供水起點最遠點；（3）要求自由水壓最高點。故無水塔時二級泵站揚程為： （57）式中 －管網(wǎng)控制點c的地面標高和。另外，選擇控制點時，應(yīng)排除個別對水壓要求很高的特殊用戶（如高層建筑、工廠等），這些用戶對水壓的要求應(yīng)自行加壓解決，對于同一管網(wǎng)系統(tǒng)，各種工況（最高時、消防時、最不利管段損壞時、最大轉(zhuǎn)輸時等）的控制點往往不是同一地點，需根據(jù)具體情況正確選定。該點對供水系統(tǒng)起點 (泵站或水塔)的供水壓力要求最高，這一特征是判斷某點是不是控制點的基本準則。 所以一級泵站的揚程為（圖53）： （56）式中 －靜揚程，m； －由最高日平均時供水量加水廠自用水量確定的吸水管路水頭損失，m；－由最高日平均時供水量加水廠自用水量確定的壓水管和泵站到絮凝池管線 中的水頭損失，m。 鋼筋混凝土水塔主要由水柜 (或水箱)、塔架、管道和基礎(chǔ)組成。二、清水池和水塔的構(gòu)造 一般當水池容積小于2500m3時，以圓形較為經(jīng)濟，大于2500m3以矩形較為經(jīng)濟。清水池的個數(shù)一般不少于兩個，并能單獨工作和分別放空。工業(yè)用水可按生產(chǎn)上的要求（調(diào)度、事故和消防）確定水塔調(diào)節(jié)容積。第二節(jié) 清 水 池 和 水 塔清水池和水塔在給水系統(tǒng)中主要起流量調(diào)節(jié)作用，另外，清水池還兼有貯存水量和保證與消毒劑有充分消毒接觸時間等作用，水塔還兼有貯存水量和保證管網(wǎng)水壓的作用。 設(shè)有網(wǎng)中水塔時，有兩種情況，一種是水塔靠近二級泵站，并且泵站的供水流量大于泵站與水塔之間用戶的用水流量，此種情況類似于網(wǎng)前水塔；一種是水塔離泵站較遠，以致泵站的供水流量小于泵站與水塔之間用戶的用水流量，在泵站與水塔之間將出現(xiàn)供水分界線，情況類似于對置水塔。三、輸水管和配水管網(wǎng)輸水管和配水管網(wǎng)的計算流量均應(yīng)按輸配水系統(tǒng)在最高日最高用水時工作情況確定，并與管網(wǎng)中有無水塔(或高地水池)及其在管網(wǎng)中的位置有關(guān)。二級泵站的設(shè)計供水線應(yīng)根據(jù)用水量變化曲線擬定。水泵切換（或改變轉(zhuǎn)速）均可自動控制。當管網(wǎng)中無流量調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時，任一小時的二級泵站供水量應(yīng)等于用水量。水處理構(gòu)筑物不宜間歇工作，一般按24均勻工作考慮，只有夜間用水量很小的縣鎮(zhèn)、農(nóng)村等才考慮一班或兩班制運轉(zhuǎn)。一、取水構(gòu)筑物、一級泵站和給水處理構(gòu)筑物取水構(gòu)筑物、一級泵站和水廠是連續(xù)、均勻地運行。第五章 給水系統(tǒng)的工作工況本章內(nèi)容:給水系統(tǒng)的流量關(guān)系給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系本章難點：清水池和水塔容積計算給水系統(tǒng)是由功能互不相同而且又彼此密切聯(lián)系的各組成部分連接而成，它們必須共同工作滿足用戶對給水的要求。除上述各種用水量外，未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量，一般按上述各項用水量之和的15％～25％計算。d)； －各工業(yè)企業(yè)產(chǎn)值，萬元/d，或產(chǎn)量，產(chǎn)品單位/d，或生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量，生產(chǎn)設(shè)備單位； －各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水重復(fù)利用率。班)； －各工業(yè)企業(yè)車間職工淋浴用水量定額，L/(capd)，參見表42； －設(shè)計期限內(nèi)城市各用水分區(qū)的計劃用水人口數(shù)，cap。一、最高日設(shè)計用水量計算城市最高日設(shè)計用水量應(yīng)包括以下幾項：（1）綜合生活用水量的計算 綜合生活用水量包括城市居民生活用水量和公共建筑用水量，其中： ①居民生活用水量可按下式計算: (m3/d) (45)式中 －設(shè)計期限內(nèi)采用的最高日居民生活用水定額，L/(cap在缺乏實際用水資料情況下，～，大中城市的用水比較均勻，Kh值較小，可取下限，小城市可取上限或適當加大。為了反映用水量逐日逐時的變化幅度大小，在給水工程中，引入了兩個重要的特征系數(shù)：日變化系數(shù)和時變化系數(shù)。d)。三、消防用水定額 消防用水量、水壓和火災(zāi)延續(xù)時間等，應(yīng)按照現(xiàn)行的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》及《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》等執(zhí)行?？蓞⒄沼嘘P(guān)工業(yè)用水量定額。職工淋浴用水定額與車間特征有關(guān)，淋浴時間在下班后一小時內(nèi)進行，二、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水定額工業(yè)生產(chǎn)用水一般是指工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中的用水，包括直接冷卻水、工藝用水（產(chǎn)品用水、洗滌用水、直接冷卻水、鍋爐用水）、空調(diào)用水等方面。 可參照現(xiàn)行《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。一、生活用水定額生活用水定額指每人、每天的用水量，以L/（Cap?d）計。 設(shè)計用水量通常由下列各項組成： （1）綜合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及設(shè)施用水。[例34] 已知某管道直徑d＝800mm，管壁粗糙系數(shù)n＝，管道上有2個45176。三、局部水頭損失計算的簡化在給水排水管網(wǎng)中，局部水頭損失一般占總水頭損失的比例較小，通?？梢院雎圆挥?。如圖34所示，可以將它們等效為一條直徑為d長度為l的管道，輸送流量為： q＝q1＋q2＋…＋qN根據(jù)水力等效原則和式（），有：