第6章 给水管网工程设计课件.ppt

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1、第6章 设计用水量,6.1 设计用水量变化6.2 设计流量分配与管径设计6.3 泵站扬程与水塔高度设计6.4 设计流量分配与管径设计6.5 给水管网分区设计,居民区综合生活用水；工业企业生产用水和职工生活用水；浇洒道路和绿地用水：管网漏损量；未预见水量；消防用水 。但不包括工业企业自备水源所供应的水量。设计用水量应先分项计算，最后进行汇总。由于消防用水量是偶然发生的，不累计到设计总用水量，仅作为设计校核使用。,6.1.1 最高日设计用水量,1最高日设计用水量定额（1）居民生活用水 居民生活用水定额和综合生活用水定额（包括公共设施生活用水量）见室外给水设计规范（2）工业企业 1）,2),（3）消

2、防用水：按建筑设计防火规范执行 （4）其他用水 1）浇洒道路：12 L/m2 次，每日232）绿化：1.54 L/m2 d,2最高日设计用水量计算Qd,（1）城市最高日综合生活用水量（包括公共设施 生活用水量）,（2）工业企业生产用水量,（3）工业企业职工生活用水和淋浴用水量,（4）浇洒道路和绿化用水量,（5）管网漏损量,0.100.12,（6）未预见水量,Q6=0.080.12( Q1+ Q2+ Q3+ Q4 + Q5 ),（7）消防用水量（校核时使用）,8）最高日设计用水量 Qd= Q1+ Q2+ Q3+ Q4 + Q5 + Q6 (m/s),设计用水量应先分项计算，最后进行汇总。由于消防

3、用水量是偶然发生的，不累计到设计总用水量，仅作为设计校核使用。,6.1.2 设计用水量变化及调节计算,1设计用水量变化规律的确定 可用变化系数（粗略）或变化曲线（比较精确）。无详细资料时，可供参考。（1）最高日城市综合用水的时变化系数Kh宜采用 1.31.6，日变化系数Kd 1.11.5；（2）工业企业职工生活用水时变化系数为2.53.0。（3）工业生产用水可均匀分配。,2 泵站供水流量设计,（1）取水构筑物和水处理构筑物的设计流量 主要取决于一级泵站和水厂的工作情况，通常是连续均匀地工作.原因是： 1) 流量稳定，有利于水处理构筑物运行和管理，保证出 水水质，使水厂运行管理简单； 2) 从造

4、价方面，构筑物尺寸、设备容量降低，降低工程造价。,式中 水厂自用水系数，一般=1.051.1； T每天工作小时数。 Qd最高日设计用水量。,（2）二级泵站的设计流量二级泵站的工作情况（与管网中是否设置流量调节设施有关）,1）管网中无流量调节设施任何时刻供水量等于用水量；为使水泵高效工作使用大小搭配的多台水泵来适应用水量 的变化；,泵站管理，可根据管网的压力来切换水泵 Q二泵=Qh,2）管网有流量调节设施 每小时供水量可以不等于用水量，但24h总供水量等于总用 水量用水量； 二级泵站的工作是按照设计供水曲线进行，设计供水曲线 是根据用水量变化曲线拟定的，拟定时注意：,供水曲线尽量接近于用水曲线，

5、且分级数不宜超过三级；有利于选泵及水泵的合理搭配，适当留有发展余地。Q二泵=Qmax,供水设计的原则是：1）设计供水总流量必须等于设计用水量，即： Qs=Qh=(khQd)/86.4 (L/S) (6.9)式中 Qs设计供水总流量，L/S。2）对于多水源给水系统，供水调节能力较强，一般不设水塔和高位水池，设计时直接使各水源供水泵站的设计流量之和等于最高时用水量。3）对于单水源给水系统，可以考虑管网中不设水塔（或高位水池）或者设置水塔（或位水池两个方案 )当给水管网内不设水塔或高位水池时，供水泵站 设计供水量为最高时用水流量； )当给水管网内设置水塔或高位水池时，应先设计泵站供水曲线,具体要求：

6、a）泵站供水量一般分成高峰供水和低峰供水两级，最多可分三级；b)泵站各级供水线尽可能接近用水曲线，以减小水塔或高位水池的调节容积；C)应注意每级能够选到合适水泵，以及水泵机组合理搭配；d)必须使泵站立24小时供水量之和与最高日用水量相等。通过供水设计，可确定各供水设施的设计流量。,如对图6.1所示例题，当最高日设计用水量为45000m/d时，若管网中不设水塔或高位水池时，供水泵站设计供水流量为：450005.92%10003600=740L/s: 若管网中设水塔或高位水池时，供水泵站设计供水流量为：450004.97%10003600=620L/s;水塔或高位水池的设计供水流量为：45000(

7、5.92- 4.97)% 10003600=120L/s:,6 5 4 3 2 1 0 时间（h） 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 图6.1 某市最高日用水量变化曲线,4.97%,4.17%,3.65%,5.92%,2.22%,4.97%,最高转输,塔供,供水泵站供水曲线,取水泵站供水曲线,Kh=245.92/100=1.42,用水曲线,水塔或高位水池的最大进水流量（2122点，称为最高转输时）为： 45000(4.97- 3.65)% 10003600=165(L/s)（3）调节容积的计算取水和给水处理系统按日平均流量设计（即每小时流量为日流量的4.17%

8、），供水泵站按用水流量工作（无水塔和高位水池时）或按接近用水流量的确23级供水（有水塔和高位水池时），这使给水处理系统与给水管网之间存在流量差。图6.1中两条虚线之间的差即为要调节的流量之差,当给水管网中设有水塔和高位水池时，则要调节供水泵站供水流量与用水流量之差，其调节容积为：W=Max（Q1-Q2）-Min (Q1-Q2) (m) (6.10)例6.2清水池和水塔调节容积计算，请自阅,4. 清水池和水塔容积计算,（1） 清水池和水塔的调节作用,1）水塔的流量调节二级泵站供水流量和用户用水流量不相等时，其差额可由水塔来调节。2）清水池的流量调节调节一、二级泵站供水量的差额。,（2) 水塔与清

9、水池的容积计算,清水池和水塔的调节容积的计算，通常采用两种方法：一种是根据24h供水量和用水量变化曲线推算，一种是凭经验估算。清水池调节容积按最高日用水量的10%20%估算水塔的调节容积按最高日用水量的2.5%6%估算,当有城市24小时的用水量变化的详细资料时，清水池和水塔的调节容积可按连续相加法等方法进行计算清水池中除了贮存调节用水以外，还存放消防用水和水厂生产用水，因此，清水池有效容积等于：,式中 w1一清水池调节容积,m3； w2消防贮水量，m3，按2h火灾延续时间计算； w3水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，等于 最高日用水量的510； w4安全贮水量。,水塔除了贮存调节用水量以外，

10、还需贮存室内消防用水量。因此，水塔设计有效容积为: 式中 w1调节容积 w2消防贮水量，按10min室内消防用水量计算。,水塔和清水池的构造,清水池形状：圆形和矩形管道：进水管、出水管、溢流管、放空管注意：一般设两个以上选用时尽可能往标准图集上靠,清水池构造图,给水系统的水压关系,城市给水管网需保持最小的自由水压为：1层10m，2层12m，2层以上每层增加4m。,1.二级泵站水泵扬程和水塔高度的确定 二级泵站水泵扬程和水塔的高度与管网中是否设置水塔及水塔在管网中的位置有关。(1) 无水塔管网,控制点是指整个给水系统中水压最不容易满足的地点（又称最不利点），用以控制整个供水系统的水压，一般情况下

11、，控制点通常在系统的下列地点：（1）地形最高点；（2）距离供水起点最远点；（3）要求自由水压最高点。,式中 Zc 管网控制点c的地面标高和清水池最低 水位的高程差，m； Hc 控制点所需的最小服务水头，m； hs 吸水管中的水头损失，m； hc 、hn输水管和管网中水头损失，m。,2.网前（前置）水塔管网,3.网后（对置）水塔管网,可能有两种工作情况：,（1）在最高用水量时，管网用水由泵站和水塔同时供给，两者各有自己的给水区，在给水区分界线上，水压最低。水泵扬程可按无水塔管网的计算公式进行计算，水塔高度的计算公式可按网前水塔的计算公式进行计算。（2）最大转输流量时 最大转输时水泵扬程的计算公式

12、为：,6.2 设计流量分配与管径计算,管网计算会遇到两类课题：1管网设计计算（最高时）第一类课题2管网复核计算（消防时、事故时及最大转输时等）第二类课题,6.2.2 节点设计流量分配计算,1沿线流量 是指沿线分配给用户的流量。 管网配水情况比较复杂，高峰流量各异。计算时加以简化。比流量法，假定小用水户的流量沿线均匀分布。,（1）长度比流量 假定水量沿管网长度均匀流出。管线单位长度上的配水流量，称为长度比流量，记作qcb。,则每一计算管段沿线流量记作qy为：,（2）面积比流量 假定沿线流量均匀分布在整个供水面积上。管线单位面积上的配水流量，称为面积比流量，记作qmb。,则每一计算管段沿线流量记作

13、qy为：,每一管段所负担的供水面积可按分角线法和对角线法划分。,注意：1）面积比流量考虑了沿线供水面积（人数）多少对管线配水的影响，计算结果更接近实际配水情况，但计算较麻烦。当供水区域的干管分布比较均匀时，二者相差很小。这时，用长度比流量较好。2）当供水区域内各区卫生设备或人口密度相差较大时，各区的比流量应分别计算。3）同一管网，比流量的大小随用水量变化而变化。各种工况下需分别计算。,2、节点流量,（1）沿线流量为什么要转化为节点流量,但是，实际的管段并没有喇叭口形状的，管径也是不连续的，所以，仔细去计算每一个沿线流出去的流量已经没有实际意义了。沿线流量只有当其累积到一定量，足以引起管径变化的

14、时候计算起来才有实际意义。这样，就可以不考虑实际沿线配水的情况，而把一定长度管段上的沿线流量用一个等效的流量来代替，即节点流量。,（2）沿线流量如何转换成节点流量,沿线流量划成节点流量公式,（3）沿线流量转换成节点流量的依据,假设沿线出流是均匀的，则管道的任一断面上的流量,沿程水头损失,沿程水头损失,将 移至两端点，分别为,管道内流量为,根据水力等效原则,（2）节点流量计算公式节点流量包括两部分：由沿线流量划成节点流量和该节点的集中流量,【例题】某城市最高时总用水量为260L/s，其中集中供应的工业用水量120 L/s（分别在节点2、3、4集中出流40 L/s）。各管段长度（单位为m）和节点编

15、号见图。管段1-5、2-3、3-4为一侧供水，其余为双侧供水。试求：（1）比流量；（2）各管段的沿线流量； （3）各节点流量,解：1配水干管计算总长度,2配水干管比流量,3沿线流量：,各 管 段 沿 线 流 量 计 算,4节点流量计算：,各 管 段 节 点 流 量 计 算,6.2 初拟管径,1、管段设计流量分配目的：确定各管段中的流量，进而确定管段直径。流量分配要保持水流的连续性，每一节点必须满足节点流量的平衡条件：流入任一节点的流量等于流离该节点的流量，若以流入为“一”，流离为“+”，则Q=0。,a. 枝状网 水流方向唯一，流量分配唯一，任一管段的流量等于以后所有节点流量总和。,b. 环状网

16、,流量分配有多种组合方案基本原则：满足供水可靠性前提下，兼顾经济性。,1）体现供水的目的性，从水源或多个水源出发进行管段流量分配，使供水流量沿较短的距离扩散到整个管网的所有节点上去；2）体现供水的经济性，向主要供水方向（如通向密集用水区或用水大户）分配较多的流量，向次要供水方向分配较少的流量，特别注意不能逆向流3）体现供水的可靠性，应确定两条或两条以上平行的主要供水方向，并且应在各平行供水方向分配相接近的较大流量，垂直主要供水方向的管段上也要分配一定的流量,方法和步骤：确定控制点位置，管网主导流向；参照主导流向拟定各管段水流方向，以最短距离供水到大用户或边远地区；尽量使平行的主要干管分配相近的

17、流量（防止某些管段负荷过重），连接管要少分配流量，满足沿线配水为限（主要作用是干管损坏时转输流量）各干管通过的流量沿主要流向逐渐减少，不要忽多忽少；可以起端开始或从末端，满足节点流量的平衡条件。此分配值是预分配，用来选择管径，真正值由平差结果定。,2、初拟管径,确定管网中每一管段的直径是输水和配水系统设计计算的主要课题之一。管段的直径应按分配后的流量确定。 在设计中，各管段的管径按下式计算：,式中 q为管段流量，m3/s；V为管内流速，m/s。由上式可知，管径不但和管段流量有关，而且还与流速有关。因此，确定管径时必须先选定流速。,)为防水锤现象出现事故，最大设计流2.53m/s；)在输送浑浊的

18、原水时，为避免原水中悬浮物沉淀，最低设计流速0.6m/s)如果V取小，则D大，管网造价增加，但hf 减少， 水泵Hp可降低，节约电费；)如果V取大，则D小，管网造价减少，但hf增加， 水泵Hp需增大，多用电费。因此需要用优化法求得V或D最优解 ，在数学上归纳为求 一定年限下内管网造价和管理费用之和为最小的流速，称为经济流速，以此确定的管径称为经济管径,各城市的经济流速值应按当地条件，如水管材料和价格、施工条件、电费等来确定，不能直接套用其他城市的数据。另外，管网中各管段的经济流速也不一样，须随管网图形、该管段在管网中的位置、该管段流量和管网总流量的比例等决定。因为计算复杂，有时简便地应用“界限

19、流量表”确定经济管径，见界限流量表 。,由于实际管网的复杂性，加上情况在不断的变化，例如流量在不断增加，管网逐步扩展，诸多经济指标如水管价格、电费等也随时变化，要从理论上计算管网造价和年管理费用相当复杂且有一定难度。在条件不具备时，设计中也可采用由各地统计资料计算出的平均经济流速来确定管径，得出的是近似经济管径，见平均经济流速表,界 限 流 量 表,平 均 经 济 流 速 表,8）重要的输水管，及未设贮水池的树状网应采用平行双线管道，每管直径按Q设的50%确定，较长时应设置两处以上的连通管，并配切阀门，保证事故段能够隔离，达70%以上。如图： 平行双线管道,Q设70%,6.3 泵站扬程与水塔高

20、度设计 由Qj qi分 Di qi计 hi Hp6.3.1 设计工况水力分析给水管网的设计工况：即最高日最高时用水工况，对此工况进行水力分析所得到的管段流量和节点水头一般都是最大值，用它们确定泵站扬程和水塔高度通常是最安全的。但在泵站扬程和水塔高度未确定前，对设计工况下的水力分析有两个前提不满足,连续,V经,连、能,已经解决,如何进行？,泵站所在管段的水力特性未知，管网中没有定压节点，因此，需要进行预处理。（1）删除泵站所在管段泵站尚未设计，其扬程Hp和内阻Sp尚属未知所以其管段水力特性未知，为了进行管网水力分析，必须暂时将该管段从管网中删除但是，此管段的流量（即泵站的设计流量）已知，必须将该

21、管段流量合并到与之相关联的节点上，以保持管网的水力等效。见下例：,如图6.8以图6.9与其等效,Q7,Q7+q1,Q1-q1,q1,Q1,1,(1),(7),(7),图6.8,图6.9,（1）,泵站,水塔,水塔,（2）假设一个控制点由于泵站所在管段的暂时删除，水塔的高度还未确定，所以管网中没有已知节点水头的节点，即无定时定压节点，暂无法用恒定流基本方程组确定各节点水头值各节点的水头相对值是可以确定的，为便于分析，可以任意假定某个 节点为控制点，令其节点 水头H等于服务水头，如图 H=Z地+p/,0.00,Z地,H,P/,把假设的控制点作为定压节点。就可以进行水力分析，根据分析结果，找出用水压力

22、最难得到满足的节点真正的控制点，并根据真正的控制点的服务水头调整所有节点水头。例6.5图6.10管网设计工况水力分析， 表 已知管网节点数据,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）,（8）,1,2,3,4,5,6,7,8,9,H1=12m清水池,水塔,-194.35,-37.15,14.55,51.17,20.77,35.03,82.33,27.65,图6.10 管网设计工况水力分析,表6.11,设计工况水力设计结果真控制点水压不足：43.71-47.10=-3.39m各节点水压均加3.39m,使真控制点（3）自由水压满足28.00m的要求。,6.3.2 泵站扬程设计完成了设计

23、工况水力设计后，泵站扬程可以根据其所在館段的水力特性确定：如图：hpi=(Hti-Hfi)+hfi (6.24)或hpi=(Hti-Hfi)+ (m) (6.25),0。00,HFi,HTi,hpi,hfi2,hfi1,HTi-HFi,估算泵站内部的水头損失并选泵一般水泵吸水管设计流速为1.22.0m/s,局部阻力系数可按58考虑，沿程阻力忽略。hpm1=V2 / 2g=82.02/(2 9.8)=1.63m水泵扬程Hp=hp1+hpm1=41.35+1.63=42.98m43m按两台泵并联工作考虑，单台水泵流量为Qp=194.352=97.32(L/s)=349.8(t/h) 350 (t/

24、h) 查水泵样本，选取250S39型水泵3台，2用1备,6.3.3 水塔高度设计设计工况水力分析已得水塔所在节点水头为Hj,，地面标高为Zj，则水塔高度为 HTj=Hj-Zj (m) (6.26)为安全起见，此式所确定的水塔高度应作为水塔水柜的最低水位离地面的高程。在考虑水塔转输（进水）时，水塔高度还应加上水柜设计有效水深。例6。5所给数据和计算结果，水塔高度HTS=H5-Z5=47.40-32.20=15.20m在进行转输计算时取水塔的水头为Zj+HTj+H,6.4 管网校核,1、管网校核的定义 从前面的设计过程可知，管网的管径和水泵扬程，是按设计年限内最高日最高时的用水量和正常水压要求来设

25、计的。这样的管径和水泵能否满足其他特殊情况(消防时、最大转输、事故时)下的要求，就需进行其它用水量条件下的核算。 核算按最高日最高时流量设计的管径和水泵能否满足其他特殊情况下的要求的过程就叫作管网校核。,2、管网校核的内容消防校核：发生火灾的情况下；事故校核：管网前端主要干管发生事故的情况下；最大转输校核：设有对置水塔的管网最大转输的情况下；,消防校核,1.消防校核的实质 管网是按最高日最高时流量来设计的，这个流量并没有包括消防流量。（城市火灾不是经常发生的，且火灾持续时间不长，灭火期间短时间的断水或者流量减少居民能够接受） 消防校核的实质是以最高日最高时流量另加消防流量作为设计流量，按10m

26、的服务水头计算，校核按最高时流量确定的管径和水泵能否满足消防时候的要求。,2.消防校核的方法： 1）首先根据城市规模和现行的建筑设计防火规范确定同时发生的火灾次数和消防用水量； 2）把消防流量作为集中流量加在相应节点的节点流量中；如:按消防要求同时一处失火，则放在控制点，有两处或两处以上失火，一处放在控制点，其他设定在离二级泵站较远或靠近大用户的节点处，其余节点仍按最高用水时的节点流量。,3）以最高日最高时用水量确定的管径为基础，将最高时用水量与消防流量相加后进行流量分配； 4）进行管网平差，求出消防时的管段流量和水头损失 5）计算消防时所需要的水泵扬程。（自由水压不低于 10 mH2O）,3

27、.消防校核结果 虽然消防时比最高时所需的服务水头要小得多,但因消防时通过管网流量增大，各管段的水头损失相应增加，按最高时确定的水泵扬程有可能不满足消防时的需要。若：消防时需要的水泵扬程 小于 最高时确定的水泵扬程,则设计不需要调整；消防时需要的水泵扬程 略大于 最高时确定的水泵扬程，可放大管网末端个别管径；消防时需要的水泵扬程 远大于 最高时确定的水泵扬程，专设消防泵。,1. 事故校核的实质 管网主要管段发生损坏时，必须及时检修，在检修时间内供水量允许减少，但设计水压一般不应降低。事故时管网供水流量与最高时设计流量之比，称为事故流量降落比，用R表示。R的取值根据供水要求确定，城镇的事故流量降落

28、比R一般不低于70%。,事故校核,事故校核的实质是管网前端主要管段发生损坏时，原设计的管径和水泵能否供应不小于最高时设计流量70%的流量。,2.事故校核的方法 校核时，水力计算过程跟最高时计算过程相同，只是管网各节点的流量应按事故时用户对供水的要求确定。（可按事故流量降落比统一折算，即事故时管网的节点流量等于最高时各节点的节点流量乘上事故降落比R）,3. 事故校核的结果 经过校核后不符合要求时，可以增加平行主干管或埋设双管，或放大某些连通管的管径，或重新选择水泵。也可以从技术上采取措施，如加强当地给水管理部门的检修力量，缩短损坏管段修复时间；重要的和不允许断水的用户，可以采用贮备用水的保障措施

29、。,最大转输校核,1.最大转输校核的实质,设对置水塔的管网，在最高用水时由泵站和水塔同时向管网供水，但在一天内泵站送水量大于用水量的时段内，多余的水经过管网送入水塔贮存。,最大转输校核的实质是校核设对置水塔的管网在发生最大转输流量时水泵能否将水送到水塔水柜中最高水位。,最高时,转输时,2.最大转输校核的方法 校核时，水力计算过程跟最高时计算过程相同，只是管网各节点的流量需按最大转输时管网各节点的实际用水量求出。因节点流量随用水量的变化成比例地增减，所以最大转输时各节点流量可按下式计算：,-最高用水时的节点流量，L/s,-最大转输时节点流量折减系数，其值可按下式计算,式中 Qzy、Qh分别为最大

30、转输时和最高用水时管网总用水量，L/s； Qzi、Q i 分别为最大转输时已确定（常为集中流量）的节点流量和与之相对应的最高用水时的节点流量，L/s。 节点流量确定后，按最大转输时的流量进行分配和管网平差，求出各管段的流量、水头损失和所需要的水泵扬程。,3. 最大转输校核的结果 校核不满足要求时，应适当放大从泵站到水塔最短供水路线上管段的管径。,设计成果整理,1、设计说明书 把整个设计计算的过程表述清楚。 课程设计：要有单独的设计说明书，而且格式要符合规定 实际工程设计：小工程可以没有单独的设计说明书，但必须有设计施工说明；较大的工程有设计说明书。,2、设计图纸 设计成果主要是用设计图纸来体现

31、的。 课程设计：给水管网平面图、等水压线图。 给水管网平面图上要标明管长、管径。 实际工程设计：给水管网总平面图、带状图、等水压线图、管道纵剖面图、节点详图。 给水管网总平面图反映出管网的整体布置及其相互连接关系，带状图具体体现管道在街道下面的具体位置。 较小的工程给水管网总平面图和带状图可以合并。,等水压线图绘制,1）管网各节点水压标高和自由水压计算 起点水压未知的管网进行水压计算时，应首先选择管网的控制点，由控制点所要求的水压标高依次推出各节点的水压标高和自由水压，计算方法同枝状管网。由于存在闭合差，即h0，利用不同管线水头损失所求得的同一节点的水压值常不同，但差异较小，不影响选泵，可不必

32、调整。,等水压线图绘制,对于起点水压已定的管网进行水压计算时，无论何种情况，均从起点开始，按该点现有的水压值推算到各节点，并核算各节点的自由水压是否满足要求。 经上述计算得出的各节点水压标高、自由水压及该节点处的地形标高，按一定格式写在相应管网平面图的节点旁。,2） 绘制管网水压线图 管网水压线图分等水压线图和等自由水压线图两种，其绘制方法与绘制地形等高线图相似。两节点间管径无变化时，水压标高将沿管线的水流方向均匀降低，据此从已知水压点开始，按0.51.0 m的等高距（水压标高差）推算出各管段上的标高点。在管网平面图，用插值法按比例用细实线连接相同的水压标高点即可绘出等水压线图。,水压线的疏密

33、可反映出管线的负荷大小，整个管网的水压线最好均匀分布。 如某一地区的水压线过密，表示该处管网的负荷过大，所选用的管径偏小。水压线的密集程度可作为今后放大管径或增敷管线的依据。,由等水压线图标高减去各点地面标高得自由水压，用细实线连接相同的自由水压即可绘出等自由水压线图。 管网等自由水压线图可直观反映整个供水区域内高、低压区的分布情况和服务水压偏低的程度。因此，管网水压线图对供水企业的管理和管网改造有很好的参考价值。,6.5 给水管网分区设计,1、目的1）技术上：管线压力不至于过高，损坏管道 和附件以免；2）经济上：可以降低供水动力费用2、适合情况：给水区域大、地形高差大3、分区的基本形式，并联

34、分区和串联分区,6.5.1 分区给水系统,并联分区A、定义：由同一泵站内的低压和高压水泵分别供给 低区和高区用水的供水形式B、特点：比较安全可靠，各区水泵集中在一个泵站 内，管理方便；但增加了输水管道长度和造价串联分区A、定义：高、低区两区均有低区泵站供给，高区用 水再由高区泵站增压的供水形式B、特点：输水管道长度和造价较低，但设有多个泵站 管理不方便,泵站供水能量E由以下三部分组成1）保证最小服务水头所需的能量2）克服水管摩阻所需的能量3）未利用的能量,6.5.2 分区给水的能量分析,给水分区设计，城市地形是决定分区形式的重要影响因素1）当城市狭长时，采用并联分区较宜2）城市垂直于等高线方向

35、延伸时，串连分区更为适宜,水厂的位置往往影响到分区的形式1）水厂靠近高区时，宜采用并联的形式2）水厂远离高区时，采用串连分区较好，避免高区的输水管线过长,题：在给水区面积很大、地形高差显著或远距离输水时，可考虑分区供水。分区供水可分为并联分区和串联分区两种基本形式，下列说法正确的是（ ）。 A.并联分区：供水安全，可靠，且水泵集中，管理方便 B.并联分区：供水安全、可靠，且管网造价较低 C.串联分区：供水安全、可靠，且管网造价较低 D.串联分区：供水安全，可靠，且水泵集中，管理方便,习题5(3),列表计算,续表,H1=25.50,H4=?,Q4 =50.00l/S,管段号,管长m,管径mm,6

36、.6 输水管设计,主要内容:1、输水方案2、输水管的形式3、输水管尺寸4、连接管数量,一、输水管只起水的输送作用，不向两边配水的管道,原水输水管（渠）清水输水管,二、输水方案 输水管必须保证不间断输水平行敷设两条， 敷设一条输水管，另外设置有一定容量的蓄水池。 对于允许间断供水或多水源供水的管网，可以只设一条输水管。,三、输水管的形式压力输水管渠 此种形式通常用得最多，当输水量大时可采用输水渠。常用于高地水源或水泵供水。2无压输水管渠（非满流水管或暗渠） 无压输水管渠的单位长度造价较压力管渠低，但在定线时，为利用与水力坡度相接近的地形，不得不延长路线，因此，建造费用相应增加。重力无压输水管渠可

37、节约水泵输水所耗电费。 3加压与重力相结合的输水系统 在地形复杂的地区常用加压与重力结合的输水方式。4明渠 明渠是人工开挖的河槽，一般用于远距离输送大量水,四、输水管尺寸重力输水管由可以利用的水头来确定管径压力输水管按照经济流速或经济管径选取。,五、连接管数量,以重力供水时的压力输水管为例 水源在高地时（如取用蓄水库水时），若水源水位和水厂内第一个水处理构筑物之间有足够的水位高差克服两者管道的水头损失时，可利用水源水位向水厂重力输水。 如图所示,假设输水系统的总流量为Q，平行管线（管径、管长和管材均相同）数为n，则每条输水管的流量为Q/n，如图,若在输水管上等距离地设置m条连接管，输水管被分成m+1段，则正常工作情况下的水头损失为：,式中 s：每一管段的摩阻 s0: 输水系统的总摩阻，,现假设任一管段损坏时（如图），流量降低为Qa，若忽略连接管的水头损失（因其长度和输水管相比很短），则此时输水管系统的水头损失为：,可得出事故时和正常工作时的流量比 R,取不同m、n值时的R值,设计时可以根据供水可靠度的要求选择不同的n和m值,