計算機在給排水工程中的應(yīng)用(1)(編輯修改稿)
2025-09-19 18:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 分質(zhì) 、 分區(qū) 、分壓 ） ? ⒌不同工況間比較（最大時，消防、事故、轉(zhuǎn)輸時校核） ? ⒍ 結(jié)果是否符合界限流量 ， 如不符合即需要管徑調(diào)整 ， 重新平差 一、排水管網(wǎng)計算 ⒈排水管網(wǎng)計算的目的 ? 目的：在滿足 〈〈 規(guī)范 〉〉 中規(guī)定的約束條件下，如何選擇設(shè)計參數(shù)（管徑、坡度等），使管網(wǎng)工程造價最低。 ? ⑴ 污水在非滿流的管道中靠重力流動 （ 與給水管網(wǎng)壓力流不同 ， 但這也不是絕對的 ， 甚至還有虹吸流動 ） ， 即使按均勻流公式進行任一個管段計算 ， 都必需對設(shè)計流速 、 管徑 、 設(shè)計充滿度和管道坡度等進行多次選擇與計算 。 人工反復(fù)查大量計算圖表 （ 課程設(shè)計中的過程 ） 。 ? ⑵ 每一個管段的設(shè)計計算都采用同一公式和基本相同的計算方法 。 ? ⑶ 全局優(yōu)化觀點：排水管網(wǎng)是一個相對對立又比較完整的工程系統(tǒng)，管網(wǎng)中的各條管道是相互聯(lián)系、相互影響和相互制約的。以減少總造價為全局目標?？蛇M行方案比選。 ⒉ 排水管網(wǎng)設(shè)計計算的約束條件 在管網(wǎng)設(shè)計計算中計算有關(guān)的規(guī)定主要有： （ 1）充滿度（ H/D）不大于相應(yīng)管徑的最大設(shè)計充滿度（ H/Dmax），即管徑為 200～ 300mm、350～ 450mm， 500～ 900mm、 1000mm及1000mm以上時，其最大充滿度分別為 、 。 （ 2）在街道下應(yīng)采用的最小管徑為 300mm，其最小設(shè)計坡度為 ；在街坊和廠區(qū)內(nèi)的最小管徑為 200mm，相應(yīng)的最小設(shè)計坡度為 。 （ 3）非金屬管道的最大設(shè)計流速（ Vmax）為 5m/s，金屬管道的最大設(shè)計流速（ Vmax）為 10m/s。 （ 4）在設(shè)計充滿度下最小設(shè)計流速（ Vmin）為 ，當(dāng)起點污水管道中的流速不能滿足以上規(guī)定時，應(yīng)當(dāng)滿足第二條關(guān)于最小設(shè)計坡度的要求。 （ 5）隨著設(shè)計流量的逐段增加，其流速也應(yīng)相應(yīng)增加；如果設(shè)計流量不變，流速也不應(yīng)減小。只有當(dāng)坡度大的管段接到坡度小的管段并且下游管段的流速已大于或等于 （混凝土或鋼筋混凝土管道）的情況下，流速才允許減小至 。 （ 6）不同管徑在設(shè)計充滿度下的最小設(shè)計流速應(yīng)滿足：管徑為 500mm、 600～ 1000mm、 1100～ 1400mm和大于或等于 1500mm的污水管道的設(shè)計最小流速分別為、 、 。 （ 7）無保溫措施的生活污水管道或水溫與生活污水接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設(shè)在冰凍線以上 。 （ 8）在車行街道下管頂最小覆土厚度一般不宜小于 。 （ 9）管道在坡度變陡處，其管徑可根據(jù)水力計算確定由大改小，但不得超過 2級，并不得小于最小管徑。 （ 10）各種不同管徑的管道在檢查井內(nèi)的銜接，宜采用水面或管頂平接，下游管段起端的水面和管底高程標高部分都不得高于上游管段終端的水面和管底標高。 ⒊ 排水管網(wǎng)計算原理及算法 ? 程序在管網(wǎng)定線的基礎(chǔ)上，適合于各種地形條件的分流制污水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計計算；并能在計算過程中，滿足設(shè)計規(guī)范等約束條件的同時對所采用的設(shè)計參數(shù)，如 (設(shè)計流速以下簡稱流速）、管徑、(設(shè)計充滿度以下簡稱充滿度）等進行優(yōu)化選擇，以便盡可能降低其工程造價。其基本算法與人工計算基本相同，即按污水流動方向，先計算支管后計算干管和主干管，通過從上游至下游依次對設(shè)計管段進行計算，繼而完成一條管道以及整個管網(wǎng)的計算。 2/13/21 IRnv ?? ⑴ 選擇盡可能小的設(shè)計流速 ? ⑵ 選擇盡可能大的設(shè)計充滿度 ? ⑶ 檢查井內(nèi)管段銜接時盡可能減小下游管段埋深 （ 來決定水面平接 、 管頂平接 、管底平接 ） 。 ? ⑷ 全局最優(yōu)化思想 人機對話的方式實現(xiàn)。如：跌水的情況。 2/13/21 IRnvQ ?? ??⒋ 排水管網(wǎng)計算程序的使用 ? ⑴ 排水管網(wǎng)計算基本過程 ? 編輯原始數(shù)據(jù) 運行計算程序 得出計算結(jié)果 (文本文件 )（ 文本文件 ） 文本文件可用任何文本編輯器編輯 ， 不一定用 PE2，但要注意格式 （ 空 7列 ） 。 ? 源數(shù)據(jù)文件和結(jié)果數(shù)據(jù)文件可改名，以適應(yīng)不同方案的比較。 ⒌ 計算程序總體設(shè)計與算法框圖 程序框圖和源程序中的主要變量和符號說明： ? VN—— 用戶確定的起始管段設(shè)計流速（ m/s）； ? ZN—— 管道粗糙系數(shù)，取 ； ? HBD、 VMAX—— 分別為冰凍線深度（ m）和 最大設(shè)計流速，取 VMAX=。 ? N—— 設(shè)計管段與檢查井的編號，數(shù)組的下標； ? K、 M—— 被計算的某一條管道起點和終點檢查井編號，數(shù)組的下標； ? L（ N）、 D（ N）、 DD（ N）、 F（ N）、 MM（ N）、WB（ N）、 H（ N） —— 分別表示第 N號設(shè)計管段（以下稱第 N管段）的管長（ m）、管徑（ mm）、管徑（ m）、街坊面積（ 104m2）、人口密度（人 / 104m2）、污水量標準（ L/人 d ）和第 N號檢查井的地面標高（ m），其中 N為數(shù)組的下標（以下同）； ? Q0（ N）、 QB（ N）、 QW（ N）、 Q（ N）、 KZ（ N）、 QK（ N） —— 分別表示第 N號設(shè)計管段生活污水的比流量（ L/S 104m2）、本段流量（ L/S）、轉(zhuǎn)輸流量（ L/S）、合計平均流量（ L/S）、總變化系數(shù)與設(shè)計流量（ L/S）； ? ID（ N）、 I（ N）、 V（ N）、 HD（ N） —— 分別為第N號管段的地面坡度、管底坡度、管道內(nèi)污水設(shè)計流速（ m/s）與充滿度； ? HH（ N）、 HIL（ N）、 HDS（ N） —— 分別為第 N號管道內(nèi)污水設(shè)計水深流速（ m）、管段降落高度（ m）與管段始端的跌水高度（ m）； ? HG（ N， 2）、 HS（ N， 2）、 HM（ N， 2） —— 分別為第 N號檢查井下游管段始端（即第 N號管段始端，見圖 ）的管底標高（ m）、水面標高（ m）與管底埋深（ m）； ? HG（ N+1， 1）、 HS（ N+1， 1）、 HM（ N+1， 1） —— 分別為第 N+1號檢查井上游管段末端（即第 N號管段末端，見圖 ）的管底標高（ m）、水面
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