1、水利部农水司“11.5”“三大任务”：1、大型灌区续建配套与节水改造2、农村人畜饮水解困3、大型泵站更新改造第1页/共94页第三章 水质与用水量规划用水量规划的主要任务是为乡镇居民、企业、事业、商业、学校、乡镇管理等用水单位提供足够的水量，准确、合理地确定给水工程的规模，是供水系统的首要任务。3.1 水质标准与规定一、水质标准u 水源水质要求水源水质要求 u 生活饮用水水源水质标准生活饮用水水源水质标准 u 生活饮用水标准生活饮用水标准 u 乡镇供水水质标准乡镇供水水质标准u 生活杂用水水质标准生活杂用水水质标准u 饮用天然矿泉水水质标准饮用天然矿泉水水质标准第2页/共94页1、水源水质要求地
2、表水环境质量标准，应符合GB3838的要求；地下水作为供水出源时，应符合 GB/T 14848的要求。注意：当水源水质不符合要求时，不宜作为供水水源。若限于条件需加以利用时，水源水质超标项目经自来水厂净化处理后，应达到本标准的要求。2 2、生活饮用水水源水质标准 n生活饮用水水源水质标准，应符合CJ 3020-93的要求。3 3、生活饮用水标准 n水质应符合国家标准（CJ/T 206-2005）。n标准中有几项重要的指标，如感官性状和一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标、放射性指标等。第3页/共94页 表表3 31 1 地表水环境质量标准（地表水环境质量标准（GB3838-2002,mg/LG
3、B3838-2002,mg/L）返回返回第4页/共94页地下水质量分类指标地下水质量分类指标 （一）（一）第5页/共94页地下水质量分类指标地下水质量分类指标 （二）（二）第6页/共94页地下水质量分类指标地下水质量分类指标 （三）（三）返回返回第7页/共94页表表32 生活饮用水水源水质标准生活饮用水水源水质标准（CJ 3020-93）第8页/共94页生活饮用水水源水质标准生活饮用水水源水质标准（CJ 3020-93）返回返回第9页/共94页下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 3838 地表水环境质量标准 GB 5750
4、生活饮用水标准检验法 GBT 14848 地下水质量标准 CJT 141城市供水 二氧化硅的测定 硅钼蓝分光光度法 CJT 142城市供水锑的测定 CJT 143城市供水钠、镁、钙的测定 离子色谱法 CJT 144城市供水 有机磷农药的测定 气相色谱法 CJT 145城市供水挥发性有机物的测定 CJT 146城市供水 酚类化合物的测定 液相色谱法 CJT 147城市供水 多环芳烃的测定 液相色谱法 CJT 148城市供水粪性链球菌的测定 CJT 149城市供水亚硫酸盐还原厌氧菌(梭状芽胞杆菌)孢子的测定 CJT 150城市供水 致突变物的测定 鼠伤寒沙门氏菌哺乳动物微粒 体酶试验 城市供水水质
5、标准城市供水水质标准 CJT 2062005第10页/共94页序号 项 目 限 值 1微生物学指标 细菌总数 80 CFU mL 总大肠菌群 每 100 mL 水样中不得检出 耐热大肠菌群 每 100 mL 水样中不得检出 余氯(加氯消毒时测定)与水接触 30 min 后出厂游离氯 O.3 mgL 或与水接触 120 min 后出水总氯 O.5 mgL 臭和味 无异臭异味，用户可接受 浑浊度 1NTU(特殊情况 3NTU).肉眼可见物 无 氯化物 250 mgL 2物理学指标铝 0.2 mgL 铜 1 mgL 总硬度(以CaCO.计)450 mgL 铁 0.3 mgL 锰 0.1 mgL pH
6、 6.5 8.5 硫酸盐 250 mgL 溶解性总固体 1000 mgL 锌 1.0 mgL 挥发酚(以苯酚计)0.002 mgL 阴离子合成洗涤剂 0.3 mgL 耗氧量(CODMn,以02计)3 mgL(特殊情况5mgL)表表33 城市供水水质标准城市供水水质标准 CJT 2062005第11页/共94页3毒理学指标 砷 0.01 mgL 镉 0.003 mgL 铬(六价)0.05 mgL 氰化物 0.05 mgL 氟化物 1.0 mgL 铅 0.01 mgL 汞 0.001 mgL 硝酸盐(以N计)10 mgL(特殊情况 20 mgL).硒 0.01 mgL 四氯化碳 0.002 mgL
7、 三氯甲烷 0.06 mgL 敌敌畏(包括敌百虫)0.001 mgL 林丹 0.002 mgL 滴滴涕 0.001 mgL 丙烯酰胺(使用聚丙烯酰胺时测定)0.0005 mgL 亚氯酸盐(使用 ClO 2 时测定)0.7 mgL 溴酸盐(使用 0。时测定)0.01 mgL 甲醛(使用0。时测定)0.9 mgL 4放射性指标总 a 放射性 0.1 Bq L 总 p 放射性 1.0 Bq L 注：特殊情况为水源水质和净水技术限制等。特殊情况指水源水质超过类即耗氧量 6 mgL.特殊情况为水源限制,如采取下水等第12页/共94页4、乡镇供水水质标准、乡镇供水水质标准n乡镇供水水质标准，应符合CJ/T
8、 206-2005的要求。n乡镇供水水质监测，主要对水质进行常规和非常规项目的检验，包括微生物学指标、理化指标、毒理学指标、放射性指标等。5、生活杂用水水质标准、生活杂用水水质标准n生活杂用水主要包括厕所冲洗、洗车、街道扫除、道路清洗和乡镇绿化等，根据杂用水的不同用途，采用不同的标准值。6、饮用天然矿泉水水质标准、饮用天然矿泉水水质标准n饮用天然矿泉水水质标准对水质的要求比较严格，除要符合饮用水的基本要求外，在矿物质含量、微量元素含量等也有指标。第13页/共94页表表36 饮用天然矿泉水水质标准饮用天然矿泉水水质标准返回返回第14页/共94页二、水质检验和监测u 水质的检验方法应按水质的检验方
9、法应按 GB 5750、CJ/T 141 CJ/T 150 等标等标准执行；准执行；u 地表水水源水质监测，应按地表水水源水质监测，应按 GB 3838 有关规定执行；有关规定执行；u 地下水水源水质监测，应按地下水水源水质监测，应按 GB/T 14848 有关规定执行；有关规定执行；u 乡镇公共集中式供水企业应建立水质检验室，配备与供水规乡镇公共集中式供水企业应建立水质检验室，配备与供水规模和水质检验项目相适应的检验人员和仪器设备，并负责检验模和水质检验项目相适应的检验人员和仪器设备，并负责检验水源水、净化构筑物出水、出厂水和管网水的水质，必要时应水源水、净化构筑物出水、出厂水和管网水的水质
10、，必要时应抽样检验用户受水；抽样检验用户受水；u自建设施供水和单独供水单位应按本标准要求做水质检验。自建设施供水和单独供水单位应按本标准要求做水质检验。若限于条件，也可将部分项目委托具备相应资质的监测单位检若限于条件，也可将部分项目委托具备相应资质的监测单位检验。验。第15页/共94页u 水质检验项目和检验频率水质检验项目和检验频率，如下表：，如下表：表表37 水质检验项目和检验频率水质检验项目和检验频率 第16页/共94页表表37 水质检验项目和检验频率水质检验项目和检验频率 第17页/共94页 水质处理的例子第18页/共94页三、用水量规划 用水量规划的主要任务是为乡镇居民、企业、事业、商
11、业、学校、乡镇管理等用水单位提供足够的水量，满足生活、生产、市政、消防等的用水要求，合理确定用水量，是确定供水系统及其建筑物规模的依据。第19页/共94页3.2 用水量标准1、居民生活用水量标准 我国为合理利用水资源，加强城市供水管理，促进城市居民合理用水、节约用水，保障水资源的可持续利用，科学地制定居民用水价格，制定了城市居民生活用水量标准（GB/T 50331-2002），见表31。该标准适用于确定城市居民生活用水量指标。乡镇居民生活用水量目前还没有专门的标准，在进行乡镇供水系统设计时，可参照该标准的规定，根据所处地区的类别执行。乡镇居民生活用水量指标的确定，除应执行本标准外，尚应符合国家
12、现行有关标准的规定。第20页/共94页表表31 城市居民生活用水量标准城市居民生活用水量标准（GB/T 50331-2002）地域分区地域分区日用水量日用水量(L/人人d)适适 用用 范范 围围一一80135黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古二二85140北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、宁夏、甘肃北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、宁夏、甘肃三三120180上海、江苏、浙江、福建、江西、湖北、湖南、安徽上海、江苏、浙江、福建、江西、湖北、湖南、安徽四四150220广西、广东、海南广西、广东、海南五五100140重庆、四川、贵州、云南重庆、四川、贵州、云南六六7
13、5125新疆、西藏、青海新疆、西藏、青海注：注：1表中所列日用水量是满足人们日常生活基本需要的标准值。在核定城市居民用水量时，表中所列日用水量是满足人们日常生活基本需要的标准值。在核定城市居民用水量时，各地应在标准值区间内直接选定。各地应在标准值区间内直接选定。2城市居民生活用水考核不应以日作为考核周期，日用水量指标应作为月度考核周期计算城市居民生活用水考核不应以日作为考核周期，日用水量指标应作为月度考核周期计算水量指标的基础值。水量指标的基础值。3指标值中的上限值是根据气温变化和用水高峰月变化参数确定的，一个年度当中对居民指标值中的上限值是根据气温变化和用水高峰月变化参数确定的，一个年度当中
14、对居民用水可分段考核，利用区间值进行调整使用。上限值可作为一个年度当中最高月的指标值。用水可分段考核，利用区间值进行调整使用。上限值可作为一个年度当中最高月的指标值。4家庭用水人口的计算，由各地根据本地实际情况自行制定的管理规则或办法。家庭用水人口的计算，由各地根据本地实际情况自行制定的管理规则或办法。5以本标准为指导，各地视本地情况可制定地方标准或管理办法组织实施。以本标准为指导，各地视本地情况可制定地方标准或管理办法组织实施。第21页/共94页分区分区三年均值三年均值2000年均值年均值A类均值类均值B类均值类均值C类均值类均值总均值总均值一区一区11010746104155101二区二区
15、1131146698187117三区三区157154122152249174四区四区259260151227240206五区五区12212667112135105六区六区96106101158212146平均值平均值14314592142196142表中调查的表中调查的A、B、C三类用水户其定义为：三类用水户其定义为：A类系指室内有取水龙头，无卫生间类系指室内有取水龙头，无卫生间等设施的居民用户；等设施的居民用户；B类系指室内有上下水卫生设施的普通单元式住宅居民用户；类系指室内有上下水卫生设施的普通单元式住宅居民用户；C类系指室内有上下水洗浴等设施齐全的高档住宅用户。类系指室内有上下水洗浴等设
16、施齐全的高档住宅用户。表中各列数据反映了不同用水设施和条件的三种类型，以及不同时期、最近一年整表中各列数据反映了不同用水设施和条件的三种类型，以及不同时期、最近一年整体居民、典型户居民的用水状况，具有较强的代表性，既反映了历史情况又反映了当体居民、典型户居民的用水状况，具有较强的代表性，既反映了历史情况又反映了当前的实际状况。前的实际状况。居民生活用水人均日用水量区域分类统计表居民生活用水人均日用水量区域分类统计表第22页/共94页典型城市居民生活用水量调查表典型城市居民生活用水量调查表国别国别城市名城市名居民生活用水量居民生活用水量(L/人人d)资料年份资料年份中国中国台北台北1881997
17、香港香港2131996日本日本东京东京1901998德国德国柏林柏林1171999法兰克福法兰克福1711999美国美国洛杉矶洛杉矶3081996费城费城3411996其他城市居民生活用水调查情况其他城市居民生活用水调查情况为使标准值的确定既能符合居民生活用水的实际水平，又能清楚反映与世界发达国家为使标准值的确定既能符合居民生活用水的实际水平，又能清楚反映与世界发达国家水平的关系。在标准编制过程中，编制组成员查阅了许多国内外有关居民生活用水的水平的关系。在标准编制过程中，编制组成员查阅了许多国内外有关居民生活用水的资料。从调查资料情况看，欧洲国家用水水平和我国的现状情况基本一致；台北、香资料。
18、从调查资料情况看，欧洲国家用水水平和我国的现状情况基本一致；台北、香港用水消耗与多数沿海和南部经济发达城市水平相当；美国多数城市用水消耗水平比港用水消耗与多数沿海和南部经济发达城市水平相当；美国多数城市用水消耗水平比较高，反映了宽裕的用水水平。如几个国家有代表性的城市用水状况见下表。较高，反映了宽裕的用水水平。如几个国家有代表性的城市用水状况见下表。第23页/共94页2工业、企业（1）按万元产值：根据工业企业的生产水平确定，一般按50300m3/万元。工业生产水平低的取大值，反之取小值。（2）按单位成品：单位成品用水量需按产品实际产量和用水量进行推算。若用此法计算，需对同等类型的工业企业进行实
19、际测算。不同的生产性质、工艺水平、设备性能等，其用水量具有较大的差异。（3）生产职工用水量：一般为2535 l/人班，淋浴4060 l/人1h，时变系数2.53.0。工业企业职工用水量与冷、热车间、生产环境有关，冷车间、生产环境好的取小值，热车间、环境差的取大值。3公共建筑 公共建筑主要包括机关、学校、商店、集市、旅馆、医院、食堂、餐馆、浴室等人群聚集场所，公共建筑用水量较为复杂，准确计算十分困难，一般可参考表32确定。第24页/共94页序序号号建筑物名称建筑物名称单位单位(l/d)时变化系数时变化系数1集体宿舍：有盥洗室集体宿舍：有盥洗室有盥洗室和浴室有盥洗室和浴室/人人/日日/人人/日日5
20、075751002.52.52旅馆：有盥洗室旅馆：有盥洗室有盥洗室和浴室有盥洗室和浴室有盥洗室和浴室并设有浴盆有盥洗室和浴室并设有浴盆/人人/日日/人人/日日/人人/日日501001001202003002.52.02.02.03医院、休闲医院、休闲/人人/日日2003002.04门诊部、卫生所门诊部、卫生所/病人病人/次次15252.55公共浴室公共浴室/人人/次次1001502.56理发室理发室/人人/次次10252.57洗衣房洗衣房/kg干衣干衣40601.51.08公共食堂：机关、企业、学校食堂公共食堂：机关、企业、学校食堂/顾客顾客/次次15252.01.59幼儿园、托儿所：有住宿幼
21、儿园、托儿所：有住宿无住宿无住宿/儿童儿童/日日/儿童儿童/日日5010025502.52.02.52.010办公楼办公楼/人人/班班10252.52.011中小学校（无住宿）中小学校（无住宿）/生生/日日10302.52.012高等学校（有住宿）高等学校（有住宿）/生生/日日1001502.01.513影、剧院影、剧院/观众观众/场场10202.52.014体育场：运动员体育场：运动员观众观众/人人/次次/人人/次次5032.02.015游泳池：游泳池补充水游泳池：游泳池补充水运动员淋浴运动员淋浴观众观众/日、容积日、容积/人人/场场/人人/场场156032.02.0表32 公共建筑用水量第
22、25页/共94页4消防用水表33为城（乡）镇居住区室外消防用水量，乡镇供水的消防用水量可参考选用。表33 城（乡）镇居住区室外消防用水量人数（万人）人数（万人）100mm；大集镇，；大集镇，200mm 分配管（或称配水管）分配管（或称配水管）作用：作用：把干管输送来的水，配给接户管和消火栓把干管输送来的水，配给接户管和消火栓 管径：管径：小集镇小集镇75100mm，中等集镇，中等集镇100150mm，大集镇，大集镇150200mm 接户管（或称进户管）接户管（或称进户管）作用：作用：从分配管接到用户的管线从分配管接到用户的管线 管径：管径：用户用水的多少而定用户用水的多少而定 第38页/共94
23、页3、配水管网的布置形式、配水管网的布置形式根据集镇规划、用户分布以及用户对用水的安全可靠性根据集镇规划、用户分布以及用户对用水的安全可靠性的要求程度等，分成为的要求程度等，分成为树状网树状网和和环状网环状网两种形式。两种形式。树状网树状网管网布置呈管网布置呈树状树状向供水区延伸，管径随用水户的减少而逐步变小。向供水区延伸，管径随用水户的减少而逐步变小。优点：总长度较短，构造简单，投资较省。优点：总长度较短，构造简单，投资较省。缺点：当管线某处发生漏水事故需停水检修时，其后续各管线均要断水，安全可缺点：当管线某处发生漏水事故需停水检修时，其后续各管线均要断水，安全可靠性差靠性差；树状网的末端管
24、线，由于用水量的减少，管内水流减缓，用户不用水时，甚；树状网的末端管线，由于用水量的减少，管内水流减缓，用户不用水时，甚至停流，致使水质容易变坏至停流，致使水质容易变坏。适用性：用水安全可靠性要求不高的小城镇和小型工业企业适用性：用水安全可靠性要求不高的小城镇和小型工业企业。第39页/共94页环状网环状网管网布置呈管网布置呈封闭环状。封闭环状。优点：当任意一段管线损坏时，可用闸门将它与其余管线隔开进行检修，而优点：当任意一段管线损坏时，可用闸门将它与其余管线隔开进行检修，而不影响其余管线的供水，因而是断水的地区便大为缩小不影响其余管线的供水，因而是断水的地区便大为缩小；还可大大减轻因水锤现；还
25、可大大减轻因水锤现象所产生的危害缺点：由于管线总长度大大增加，故造价明显地比树状网为高。象所产生的危害缺点：由于管线总长度大大增加，故造价明显地比树状网为高。适用性：集镇中心地区适用性：集镇中心地区 因此因此，给水管网的布置既要求，给水管网的布置既要求安全供水安全供水，又要贯彻，又要贯彻节约节约的原则。的原则。安全供水和节约投资之间难免会产生矛盾，要安全供水必须采用安全供水和节约投资之间难免会产生矛盾，要安全供水必须采用环状网，而要节约投资最好采用树状网。只有既考虑供水的安全，环状网，而要节约投资最好采用树状网。只有既考虑供水的安全，又尽量以最短的线路敷设管道，方能使又尽量以最短的线路敷设管道
26、，方能使矛盾处到统一矛盾处到统一。所以，在。所以，在布置管网时，应考虑布置管网时，应考虑分期建设分期建设的可能，即先按近期规划采用树状的可能，即先按近期规划采用树状网，然后随着用水量的增长，再逐步增设管线构成环状网。网，然后随着用水量的增长，再逐步增设管线构成环状网。第40页/共94页4、干管布置（定线）原则、干管布置（定线）原则A、主要方向应按、主要方向应按供水主要流向延伸供水主要流向延伸，而供水的流向则取决于，而供水的流向则取决于最大用水户或水塔最大用水户或水塔等调节构筑物的位置。等调节构筑物的位置。B、通常为了保证供水可靠，按照主要流向布置几种、通常为了保证供水可靠，按照主要流向布置几种
27、平行的干管平行的干管，其间并用，其间并用连通连通管连接管连接，这些管线以，这些管线以最短的距离最短的距离到达用水量大的主要用户。到达用水量大的主要用户。C、干管一般按、干管一般按规划道路规划道路布置，尽量避免在高级路面或重要道路下敷设。管线在布置，尽量避免在高级路面或重要道路下敷设。管线在道路下的平面位置和高程应符合集镇地下管线综合设计的要求。道路下的平面位置和高程应符合集镇地下管线综合设计的要求。D、干管应尽可能布置在、干管应尽可能布置在高地高地，这样可以保证用户附近配水管中有，这样可以保证用户附近配水管中有足够的压力足够的压力和和减低干管内压力减低干管内压力，以增加管道的安全。，以增加管道
28、的安全。E、干管的布置应考虑、干管的布置应考虑发展和分期建设发展和分期建设的要求，并留有作地。的要求，并留有作地。考虑以上原则考虑以上原则，干管通常由一系列，干管通常由一系列邻接的环组成邻接的环组成，并且较均匀地分布在集镇整个，并且较均匀地分布在集镇整个供水区域。供水区域。第41页/共94页水塔在管网起水塔在管网起端，干管由水端，干管由水塔开始包围整塔开始包围整个供水区，并个供水区，并用三条干管将用三条干管将水输送至最大水输送至最大与最远的用户与最远的用户A与与B两点。两点。5、干管布置（定线）示例、干管布置（定线）示例a第42页/共94页b当集镇的延伸方当集镇的延伸方向垂直于连接管向垂直于连
29、接管网输入点与水塔网输入点与水塔的干管时，如图的干管时，如图所示，这时干管所示，这时干管是连接输入点及是连接输入点及水塔的水塔的a系列干管系列干管和沿给水区敷设和沿给水区敷设的的b系列干管组成。系列干管组成。第43页/共94页c干管由两个同心干管由两个同心环状管内环状管内a组成，组成，其间用径向管线其间用径向管线c连接，而水则连接，而水则由两根输水管供由两根输水管供给。给。第44页/共94页二、确定各管段计算流量的目的，在于依此确定各管段计算流量的目的，在于依此来选取管径，进行水力计算。但要确定各来选取管径，进行水力计算。但要确定各管段的计算流量，需要先确定各管段的管段的计算流量，需要先确定各
30、管段的沿沿线流量线流量和和节点流量节点流量。第45页/共94页1、沿线流量的计算、沿线流量的计算从图中可以看出，在这段管线上，沿线配出的流量从图中可以看出，在这段管线上，沿线配出的流量有分布较多的小用水量有分布较多的小用水量q1、q2、等，也有少数大等，也有少数大用水量的集中流量用水量的集中流量Q1、Q2等。等。按照这样复杂多变的配水情况来计算管网是不是必按照这样复杂多变的配水情况来计算管网是不是必要的，比较切实的办法是将此复杂的沿线配水情况加以要的，比较切实的办法是将此复杂的沿线配水情况加以简化。通常采用的简化方法是比流量法，该法有两种表简化。通常采用的简化方法是比流量法，该法有两种表现形式
31、，现形式，长度比流量法长度比流量法和和面积比流量法。面积比流量法。第46页/共94页长度比流量法长度比流量法假定假定q1、q2 这些用水量均匀分布在全部干管线上，则管线单位长度上的配这些用水量均匀分布在全部干管线上，则管线单位长度上的配水流量称为比流量，记为水流量称为比流量，记为qcb LQQqicb（升/秒米）式中：式中：Q管网总用水量（升管网总用水量（升/秒）；秒）；Qi工业企业及其他大用水户的集中流量之和（升工业企业及其他大用水户的集中流量之和（升/秒）；秒）；L干管总长度（米）。计算时，不计穿越广场、公园等无建筑物地区干管总长度（米）。计算时，不计穿越广场、公园等无建筑物地区的管线长度
32、。对于沿河岸等地段所敷设的只有一侧配水的管线，其长度只按一半的管线长度。对于沿河岸等地段所敷设的只有一侧配水的管线，其长度只按一半计算。对于人口密度不同的或房屋卫生设备条件不同的市内各区，也应根据其用计算。对于人口密度不同的或房屋卫生设备条件不同的市内各区，也应根据其用水量和管线长度，分别相应调整比流量水量和管线长度，分别相应调整比流量。有了比流量，就可求出各管段的沿线流量有了比流量，就可求出各管段的沿线流量Qy可按下式算出：可按下式算出：Qy=qcbL（升/秒）L管段长度（米）管段长度（米）第47页/共94页面积比流量法面积比流量法假定假定q1、q2 这些用水量均匀分布在整个供水面积上，则单
33、位面积上，则单这些用水量均匀分布在整个供水面积上，则单位面积上，则单位面积上的配水流量称为比流量，记为位面积上的配水流量称为比流量，记为qmb，计算如下式：，计算如下式：imbQQq（升/秒米）式中：式中：供水面积的总和（米供水面积的总和（米2）干管每一管段供水面积的划分，可按分角线法或对角线法进行，如图干管每一管段供水面积的划分，可按分角线法或对角线法进行，如图：（a）对角线法）对角线法 （b）分角线法）分角线法第48页/共94页由面积比流量由面积比流量qmb，亦可计算出某一管段的沿线流量，亦可计算出某一管段的沿线流量Qy，计算公式为：，计算公式为：Qy=qmb（升（升/秒）秒）式中式中 管
34、段的供水面积（米管段的供水面积（米2）鉴于集镇供水面积大，用水量多，故用面积比流量法较之用长度比流量鉴于集镇供水面积大，用水量多，故用面积比流量法较之用长度比流量法要准确一些，但此法的计算颇麻烦。当供水区的干管分布比较均匀，管距法要准确一些，但此法的计算颇麻烦。当供水区的干管分布比较均匀，管距大致相同时，似无必要采用面积比流量法，改用长度比流量法比较简便。大致相同时，似无必要采用面积比流量法，改用长度比流量法比较简便。第49页/共94页2、节点流量的计算、节点流量的计算干管各管段的沿线流量已由比流量法来求出。但是，实际上干管各管段的沿线流量已由比流量法来求出。但是，实际上管网每一管段的流量包括
35、管网每一管段的流量包括两部分两部分：一部分是上述的沿管线配出的：一部分是上述的沿管线配出的沿线流量；另一部分，则是转输到后续管线去的转输流量。在一沿线流量；另一部分，则是转输到后续管线去的转输流量。在一条管段中，转输流量沿整个管段不变，沿线流量则因沿线配水，条管段中，转输流量沿整个管段不变，沿线流量则因沿线配水，流量沿程逐渐减小，到管段末端等于零流量沿程逐渐减小，到管段末端等于零，管段输配水情况如图：，管段输配水情况如图：图中图中AB管段起点管段起点A处的流量是转输流量处的流量是转输流量Qzs与沿线流量与沿线流量Qy之和，而管段终点之和，而管段终点B的的流量仅为流量仅为Qzs。按照计算比流量的
36、假定，。按照计算比流量的假定，Qy呈直线变化。呈直线变化。显然，这种沿线变化的流量，不便于用来确定管径和水头损失，还需对其作进一步显然，这种沿线变化的流量，不便于用来确定管径和水头损失，还需对其作进一步简化简化。简化的方法是化渐变流为均匀流，全管段引用一个不变的流量，称为折算简化的方法是化渐变流为均匀流，全管段引用一个不变的流量，称为折算流流量量 Qf。第50页/共94页在图中使折算流量在图中使折算流量Qf所产生的水头损失和上图沿线变化的流量所所产生的水头损失和上图沿线变化的流量所产生的水头损失完全相同，从而得出管线折算流量产生的水头损失完全相同，从而得出管线折算流量Qf的计算公式为：的计算公
37、式为：Qf=Qzs+Qy（升（升/秒）秒）式中式中 折减系数，其值在折减系数，其值在0.50.58之间。当管线的转输流量远大于之间。当管线的转输流量远大于沿线流量时，沿线流量时，趋近趋近0.5；反之，；反之，值则趋近于值则趋近于0.58。实践中往往采用。实践中往往采用=0.5，以使计算更为简便，也不致引起过大的误差。，以使计算更为简便，也不致引起过大的误差。由此，将管段的沿线流量折算成节点流量，只需将该管段的沿线由此，将管段的沿线流量折算成节点流量，只需将该管段的沿线流量平半分配于管段始、末端的节点上，便得到节点流量流量平半分配于管段始、末端的节点上，便得到节点流量(qn)的计算的计算公式为公
38、式为 （升（升/秒）秒）ynQq21第51页/共94页如图所示：如图所示：此图为某一管段沿线流量化为此图为某一管段沿线流量化为节点流量的分配图节点流量的分配图，此时该管段，此时该管段的折算流量为的折算流量为：（升（升/秒）秒）LqQQcbzsf21由上式可以看出，如果把沿线流量化成节点流量，便能大大简由上式可以看出，如果把沿线流量化成节点流量，便能大大简化管网的计算工作量，由此可知，管网中每个节点上假想的集中流化管网的计算工作量，由此可知，管网中每个节点上假想的集中流量便等于与该节点相连的所有管线的沿线流量总和的量便等于与该节点相连的所有管线的沿线流量总和的一半一半，即，即 ynQq21（升（
39、升/秒）秒）求得各节点流量后，管网计算图上便只有集中于节点的流量求得各节点流量后，管网计算图上便只有集中于节点的流量（包括原有的集中流量）。而（包括原有的集中流量）。而管段的计算流量管段的计算流量为为yzsfQQQ21yzsfQQQ21（升（升/秒）秒）（例题例题7-1）第52页/共94页3 3、管段计算流量、管段计算流量当运用折算流量法求出各个节点流量，并把大用水户的集中流量亦加于附近的当运用折算流量法求出各个节点流量，并把大用水户的集中流量亦加于附近的节点上后，则所有各节点流量的总和，便是由二级泵站送来的总流量（即节点上后，则所有各节点流量的总和，便是由二级泵站送来的总流量（即总供水总供水
40、量量）。）。按照按照质量守恒原理质量守恒原理，流向某节点的流量应等于从该节点流出的流量，即，流向某节点的流量应等于从该节点流出的流量，即流进等流进等于流出于流出。如以流向节点的流量为正值，流离节点的流量为负值，则两者的代数和。如以流向节点的流量为正值，流离节点的流量为负值，则两者的代数和（以（以Q表示）应等于零，即表示）应等于零，即Q=0。因此，用二级泵站送来的总流量因此，用二级泵站送来的总流量沿各节点进行流量分配沿各节点进行流量分配，所得出的每条管段所，所得出的每条管段所通过的流量，就是通过的流量，就是各管段的计算流量各管段的计算流量。确定此流量的，难易程度与采用的确定此流量的，难易程度与采
41、用的管网布置形式管网布置形式有关。有关。第53页/共94页树状网管段流量的计算树状网管段流量的计算树状网中从二级泵站到任一节点的来水方向只有一个树状网中从二级泵站到任一节点的来水方向只有一个，所以每，所以每一管段的计算流量容易确定，如下图所示：一管段的计算流量容易确定，如下图所示：设二级泵站位于设二级泵站位于0点；点；q1和和q2代表由沿线流量折算成的节点代表由沿线流量折算成的节点流量；流量；Q1、Q2、Q3、Q4、Q5，代表大用水户的集中流量。，代表大用水户的集中流量。由由这些流量，根据这些流量，根据 就可求出各管线的计算流量。就可求出各管线的计算流量。yzsfQQQ21管段管段 3-2 2
42、-1 1-0 流量流量 Q5 Q3+Q4+Q5+q2Q3+Q4+Q5+q2+Q1+Q2+q1 树状管网管段的计算流量表树状管网管段的计算流量表 第54页/共94页4、环状网管段流量的计算环状网管段流量的计算因为环状网由二级泵站供给每一节点的流量，可以从不同方向供因为环状网由二级泵站供给每一节点的流量，可以从不同方向供给，所以，在进行流量分配时，就必须给，所以，在进行流量分配时，就必须人为地拟定人为地拟定各管段的流量各管段的流量，但是，按照这样的方式来进行，每人所得的但是，按照这样的方式来进行，每人所得的结果不会相同结果不会相同，为此，为此，要求在分配量时，共同遵循以下原则：要求在分配量时，共同
43、遵循以下原则：A、应在管网平面布置图上，事先拟定出、应在管网平面布置图上，事先拟定出主要的流向主要的流向，并力求使，并力求使水流沿最近线路，输送到大用水户和边远地区。水流沿最近线路，输送到大用水户和边远地区。B、在平行的干管中分配流量应、在平行的干管中分配流量应大致相同大致相同，以免一条干管损坏时，以免一条干管损坏时其余干管负荷过重。其余干管负荷过重。C、分配流量时应满足上述的、分配流量时应满足上述的节点流量平衡条件节点流量平衡条件，即在每个节点，即在每个节点上满足上满足Q=0。第55页/共94页如图所示：如图所示：按照按照最近路线输水最近路线输水的原则，拟定各管段的流向如图中的原则，拟定各管
44、段的流向如图中箭头箭头所示。至于节点流量所示。至于节点流量的平衡条件，可取节点为例，根据各段中的流向，流进节点的平衡条件，可取节点为例，根据各段中的流向，流进节点5的只有管段的只有管段45的流量的流量q4-5，从节点，从节点5流出的有管段流量流出的有管段流量q5-2、q5-8、q5-6及节点流量及节点流量q5，流进和流出的流量须，流进和流出的流量须相等，因此应满足下列条件：相等，因此应满足下列条件：Q=q4-5-q5-2-q5-8-q5=0 管段流量管段流量q4-5在分配节点在分配节点4的流量时已确定，节点流量的流量时已确定，节点流量5为已知，所以其余三条管线为已知，所以其余三条管线中的流量中
45、的流量q5-2、q5-8、q5-6须大体须大体均匀分配均匀分配。流量分配可以从管网起端如节点流量分配可以从管网起端如节点4开始，也可从终端如节点开始，也可从终端如节点3、6、9等开始，沿海等开始，沿海一节点一节点依次分配依次分配，满足，满足Q=0的条件。分配到各条管段的流量，即为环状网各管段的的条件。分配到各条管段的流量，即为环状网各管段的计算流量。计算流量。第56页/共94页5、管径的确定、管径的确定管网中各管段的管径，是按最高时用水量确定的。当流量已定时，管网中各管段的管径，是按最高时用水量确定的。当流量已定时，管径可按下式计算：管径可按下式计算：vQd4式中式中 d管段直径（米）；管段直
46、径（米）；Q管段的计算流量（米管段的计算流量（米3/秒）；秒）；流速（米流速（米/秒）。秒）。可以看出，管径不但和可以看出，管径不但和管段流量管段流量有关，而且和有关，而且和流速的大小流速的大小有关。有关。如流速未定，则管径亦无法确定，因此还需如流速未定，则管径亦无法确定，因此还需选定流速选定流速。技术上允许的流速范围：技术上允许的流速范围：最高流速，限定在最高流速，限定在2.53.0米米/秒的范围内；秒的范围内；最低流速，应大于最低流速，应大于0.6米米/秒秒 第57页/共94页经济流速的确定，如下图：经济流速的确定，如下图：管线管径的确定，要综合考虑管线管径的确定，要综合考虑管线的建造管线
47、的建造费用费用（即造价）和（即造价）和年经营经管理费用年经营经管理费用（主（主要是电费）这两个主要的经济因素。若以要是电费）这两个主要的经济因素。若以G表示建造费用，以表示建造费用，以Y表示年经营管理费，表示年经营管理费，t表表示投资偿还期，则示投资偿还期，则t年内的经营管理费用为年内的经营管理费用为tY，由此分别点绘出，由此分别点绘出tYV或或GV两根曲线，两根曲线，就可得出就可得出总费用最低（即建造费与经营管总费用最低（即建造费与经营管理费之和为最小）的流速理费之和为最小）的流速，称为经济流速，称为经济流速（V6）影响经济流速的因素很多（如管材、施工条件、动力费用、投资偿还期等），影响经济
48、流速的因素很多（如管材、施工条件、动力费用、投资偿还期等），主要归结为主要归结为管网建造费用管网建造费用与与经营管理费用经营管理费用两项，因此，必须按照当时当地的具体两项，因此，必须按照当时当地的具体条件来确定。条件来确定。第58页/共94页6、经济管径的确定经济管径的确定不同流量有着与经济流速相适应的管径，称此管径为该流量不同流量有着与经济流速相适应的管径，称此管径为该流量的的经济管径经济管径。当前在设计中，还有根据各集镇所采用的经济流速当前在设计中，还有根据各集镇所采用的经济流速范围，用控制每公里管线的水头损失值（一般为范围，用控制每公里管线的水头损失值（一般为5米米/公里左右）公里左右）
49、的计算法来确经济管径。按照这种水头损失控制值确定经济流速的计算法来确经济管径。按照这种水头损失控制值确定经济流速时，其值得出如下：时，其值得出如下：d=100300毫米时，毫米时，8=0.61.1米米/秒；秒；d=350600毫米时，毫米时，8=1.11.6米米/秒；秒；d=6001000毫米时，毫米时，8=1.62.1米米/秒。秒。第59页/共94页三、给水管网水力计算进行管网水力计算的目的，进行管网水力计算的目的，是根据最高日最高时的设计用水量，是根据最高日最高时的设计用水量，求出管网中各管段的管径和水头损失求出管网中各管段的管径和水头损失。然后依此来确定二级泵站的水。然后依此来确定二级泵
50、站的水泵扬程或水塔高度，以满足各用户对水量和水压的要求。泵扬程或水塔高度，以满足各用户对水量和水压的要求。1、计算步骤、计算步骤：（1）布置管网）布置管网；（2）计算干管的总长度。）计算干管的总长度。（3）计算干管的比流量。）计算干管的比流量。（4）计算干管的沿线流量。）计算干管的沿线流量。（5）计算干管的节点流量。）计算干管的节点流量。（6）将大用水户的集中流量布置在附近的节点上。）将大用水户的集中流量布置在附近的节点上。（7）将最高用水时由二级泵站和水塔供入管网的流量（指对置水塔的管网），沿）将最高用水时由二级泵站和水塔供入管网的流量（指对置水塔的管网），沿各节点进行流量分配，定出各管段的
