第一章 給水排水管網系統概論
1.1 給水排水系統的功能與組成
➢給水排水系統是為人們的生活、生產和消防提供用水和排除廢水的設施總稱。
➢重要性:
- 人類文明進步和城市化聚集居住的產物
- 現代化城市最重要的基礎設施之一
- 城市社會文明、經濟發展和現代化建設的重要標志
給排水系統的功能
（1）水量保障
給水:滿足用水量
排水:滿足排放量
（2）水質保障
給水:符合水質質量要求
排水:達到排放標准
（3）水壓保障
給水:符合標准用水壓力
排水:具有足夠高程和壓力
1.2 給水排水系統的工作原理
➢給排水系統功能:水量保證，水質保證、水壓保證
➢各組成部分的水量，水質，水壓有着緊密聯系。
1.2.1 給排水系統的流量關系
原水從給水水源進入系統后形成流量，然后順序通過取水系統、給水處理系統、給水管網系統、用戶、排水管網系統、排水處理系統，最后排放或復用，但各系統中的流量在同一時間內並不相等。
給排水系統的流量關系
1.2.2 給排水系統的水質關系
水質標准：
- 原水水質標准
- 給水水質標准
- 排放水質標准
給排水系統的三個水質變化過程：
水質變化：
- 給水處理
- 用戶用水
- 廢水處理
除此以外，由於管道材料的溶解、析出、結垢和微生物滋生等原因給水管網的水質也會發生變化。
1.2.3 給排水系統的水壓關系
給水系統中水的輸送方式：
- 全重力給水
- 一級加壓給水
- 二級加壓給水
- 多級加壓給水
排水系統的輸水方式：
排水系統往往利用地形重力輸水，只有當管道埋深太大時，采用排水泵站進行提升。處理廠所處地勢較低時常采用重力流進入處理設施，但更多的情況下排水要經泵提升進處理設施，處理完后再次提升排放或復用。
1.3 給排水管網系統的功能與組成
1.3.1 給排水管道系統的功能與特點
給排水管道系統是給排水工程設施的重要組成部分，是由不同材料的管道和附屬設施構成的輸水網絡。根據其功能可以分為給水管道系統和排水管道系統。
給排水管道系統均應具有以下功能:
➢水量輸送:實現一定水量的位置遷移，滿足用水與排水的地點要求;
➢水量調節:采用儲水措施解決供水、用水與排水的水量不平衡問題;
➢水壓調節:采用加壓和減壓調節措施調節的壓力，滿足水輸送、使用和排放的能量要求。
1.3.2 給水管網系統的構成
輸水管道的應用:
- 從水廠將清水輸送至供水區域
- 從供水管網向某大用戶供水的專線管道
- 區域給水系統中連接各區域管網的管道
配水管網
配水管網主要由主干管、干管、支管、連接管、分配管等構成。配水管網中還需要安裝消火栓、閥門(閘閥、排氣閥、泄水閥等)和檢測儀表(壓力、流量、水質檢測等)等附屬設施，以保證消防供水和滿足生產調度、故障處理、維護保養等管理需要。
給水泵站
圖略
減壓閥門
水量調節設施
有清水池、水塔和高位水池等形式。其主要作用是調節供水與用水的流量差，也稱調節構築物。水量調節設施也可用於貯存備用水量，以保證消防、檢修、停電和事故等情況下的用水，提高供水的安全可靠性。
水塔(水箱)
高地水池
給水管網系統的構成
- 輸水管(渠)
- 配水管網
- 水壓調節設施(泵站、閥門)
- 水量調節設施(清水池、水塔、高位水池)
1.3.3 排水管網系統的構成
排水管道系統的構成——廢水收集設施
排水管道系統的構成——街道排水管網
排水管道系統的構成-工廠排水管網系統
提升泵站
廢水排放口
排水管網系統構成:
- 廢水收集設施
- 排水管網
- 排水調節池
- 提升泵站
- 廢水輸水管(渠)
- 廢水排放口
1.4 給排水管網系統的類型與體制
1.4.1 給水管道系統的類型
按水源數目分類:
(1)單水源給水管網系統
(2)多水源給水管網系統
按系統構成方式:
(1)統一給水管網系統
(2)分區給水管網系統
按輸水方式分類:
(1)重力輸水管網系統
(2)壓力輸水管網系統
1.4.2 排水管道系統的體制
排水系統體制的概念:
生活污水、工業廢水和雨水可以采用一個管渠來排除，也可以采用兩個或兩個以上獨立的管渠來排除，污水的這種不同排除方式所形成的排水系統，稱為排水體制。
排水系統體制的分類:
合流制:將生活污水、工業廢水和雨水混合在同一-管道系統內排放的排水系統。( 多出現在舊城)直排式和截流式
分流制:將生活污水、工業廢水和雨水分別在兩套或兩套以上管道系統內排放的排水系統。完全分流制和非完全分流制
直排式合流制排水系統
特點:投資省、污染大、無污水廠適用:小污染、大水體、建設初期
截流式合流制排水系統
特點:投資較省、污染不大、有污水廠適用:干旱地區、舊城改建
完全分流制排水系統
特點:投資大、污染小、有污水廠適用:新建地區
不完全分流制排水系統
特點:投資較省、污染小、有污水廠適用:地形起伏且水系健全地區
城市排水體制選擇
➢兩個關鍵-——地形和水系
➢三個目標——治污、排澇、綜合利用
➢五個方面
- 城市安全方面
- 環境保護方面
- 工程投資方面
- 近遠期關系方面
- 運營管理方面
城市建設初期，根據情況，采用直排式合流制、截流式合流制、不完全分流制，逐步向完全分流制過渡。
要因地制宜，一個城市有兩種或兩種以上的排水體制是很正常的。
第2章 給水排水管網工程規划
2.1 給水排水規划原則和工作程序
2.2 城市用水量預測計算
2.3 給水管網系統規划布置
2.4 排水管網系統規划布置
2.5 技術經濟分析方法
2.1規划原則和工作程序
給水排水系統規划是城市總體規划工作的重要組成部分，必須與城市總體規划相協調。
規划內容:①給水水源;②給水處理廠;③給水管網;④排水管網;⑤排水處理廠;⑥廢水排放與利用。
規划任務:①確定服務范圍、規模
②水資源利用與保護措施
③系統的組成與體系結構
④主要構築物位置
⑤水處理工藝流程與水質保證措施
⑥管網規划和干管定線
⑦廢水處置方案與環境影響評價
⑧工程規划的技術經濟比較
➢2.1.1 給水排水工程規划原則
➢(1)執行相關政策、法規
➢(2)服從城鎮發展規划(以城市規划作為給排水系統規划的依據)
➢(3)合理確定遠近期規划，一般按遠期規划、按近期設計和分期建設
➢(5)合理利用水資源和保護環境
➢(6)規划方案盡可能經濟、高效
➢2.1.2 規划工作程序
(1)明確規划任務，確定規划編制依據
(2)收集資料，現場勘察
(3)確定用水定額，估算用水量和排水量
(4)制定工程規划方案
(5)根據規划期限，提出分期實施規划的步驟和措施
(6)編制規划文件，繪制規划圖紙，完成規划成果文本
2.2 城市用水量預測計算
規划用水量是決定水資源使用量、建設規模、投資額的依據。
城市用水量包括:
①城市給水工程統一供給的部分
②城市給水工程統一供給以外的所有用水量的總和
2.2.1 用水量及其變化
一、用水量的表示
(1)城市用水量包括:
1)綜合生活用水量，包括居民生活用水和公共設施用水
2)工業企業生產用水量和工作人員生活用水量
3)消防用水量
4)市政用水量，主要指澆灑道路和綠地用水量
5)未預見水量及給水管網漏失水量。
(2)表示方法
1)最高日用水量Qg:用水量最多-年內， 用水量最多一天的用水量。m3/d
2)最高日平均時用水量Q./24, m3/h
3)平均日用水量Q,ad: 用水量最多年內 平均每天的用水量
4)最高時用水量Qh:用水量最多一年內，用水量最多天中，用水量最大的一小時的用水量。
二、用水量變化的表示
(1)用水量變化系數
1)日變化系數Ka一般日變化系數Kg為1.1~2.0
2)時變化系數Kh Kh=QhQd /24
(2)用水量變化曲線
Qh =QdKh24
表示天24小時 的變化情況
2.2.2 城市用水量預測計算
(1)分類估算法
按照用水的性質分類(生活、生產等) -→確定用水量標准→確定各自用水量→總用水量——用於設計階段
(2)單位面積法
根據城市用水區域面積估算用水量104m3/km2d
(3)人均綜合指標法
城市人口平均總用水量稱為人均綜合用水量。
(4)年遞增率法(指數曲線的外推模型)
Qa =Q0(1+8)'(m3 1d)
式中Qo-起始年份平均日用水量，m3 /d
Qa-起始年份后第1年的平均日用水量，m3 Id
8-用水量年平均增長率，%
t一年數，a
(5)線性回歸法(一元線性回歸模型)
Qu = Qo+^Q.t (m31d)
式中△Q一日平均用水量的年平均增量，根據歷史數據回歸計算求得，m'1u
(6)生長曲線法
Q=L/(1+ ue)- bt(m'1d)
式中a、b-待定參數
L-預測用水量的上限值
Q-預測用水量，m'1d
2.3 給水管網系統規划布置
2.3.1 給水管網布置原則與形式
1.給水管網布置原則(自己看，了解)
(1)按照城市總體規划，結合實際布置
(2)主次明確
(3)盡量縮短管線長度
(4)協調好與其他管道關系
(5)保證供水安全可靠
(6)盡量減少拆遷，少占農田
(7)施工、運行和維護方便
(8)遠近期結合，留有發展余地
2. 給水管網布置基本形式
(1)樹狀網:
特點:
●管線長度短， 構造簡單，投資省
●安全可靠性差
●水力條件差，易產生“死水區”，末端水流停滯影響水質
適用:對供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工業企業。
(2)環狀網:
特點:
●管線長度長，投資大
●安全可靠性好
●水力條件較好，不易產生“死水區”，水錘危害輕。
適用:
對供水安全可靠性要求較高的大、中城市和大型工業企業。
2.3.2 輸水管渠定線
1.特點
(1)距離長
(2)障礙物多，地形、地質復雜
(3)易損壞，維修困難
(4)一日出現故障，易引起供水中斷
2.原則(自己看，了解)
(1)盡量縮短管線長度，減少拆遷，少占農田
(2)選擇最佳的地形和地質條件，盡量沿現有道路定線，以利施工和檢修
(3)減少與鐵路、公路和河流的交叉
(4)避免穿越滑坡、岩層、沼澤、高地下水位和河水淹沒沖刷地區
3.輸水方式
- 重力輸水
- 壓力輸水
- 混合輸水:重力輸水與壓力輸水結合
單管輸水:一條輸水管+調節池(輸水管長，輸水量小或有其他水源可以利用時)
雙管輸管輸水:兩條輸，中間加設連接管
2.3.3 給水管網定線
(1)內容:
在地形平面圖.上確定管線的走向和位置。
包括干管和連接管(干管之間)不包括從干管到用戶的分配管和進戶管。
(2)管網定線要點(自己看，熟悉)
●以滿足供水要求為前提，盡可能縮短管線長度;
●干管延伸方向與管網的主導流向一致，主要取決於二級泵站到大用水戶、水塔的水流方向
●沿管網的主導流向布置一條或數條干管
●干管應從兩側用水量大的街道下經過(雙側配水)減少單側配水的管線長度;
●干管之間的間距根據街區情況，宜控制在500~800m左右，連接管間距宜控制在800~1000m左右;
●干管一般沿城市規划道路定線，盡量避免在高級路面或重要道路下通過;
●管線在街道下的平面和高程位置，應符合城鎮或廠區管道的綜合設計要求。
(3)分配管、進戶管
1)分配管:
敷設在每一街道或 工廠車間的路邊， 將干管中的水送到用戶和消火栓。直徑由消防流量決定(防止火災時分配管中的水頭損失過大)，最小管徑為100mm,大城市一般 150mm~200mm。
2)進戶管:一般設一條，重要建築設兩條，從不同方向引入。
2.4 排水管網系統規划布置
2. 5. 1排水管網布置原則與形式
1.排水管網布置原則(自己看，了解)
(1)按照城市總體規划，結合實際布置
(2)先確定排水區域和排水體制，然后布置排水管網，按從主干管到干管到支管的順序進行布置;
(3)充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，並使管線最短和埋深最小;
(4)協調好與其他管道關系
(5)施工、運行和維護方便
(6)遠近期結合，留有發展余地
2.排水管網布置形式
排水管網一般布置成樹狀網，根據地形、豎向規划、污水廠的位置、土壤條件、河流情況以及污水種類和污染程度等分為多種形式，以地形為主要考慮因素的布置形式有以下幾種:
(1)正交式:
在地勢向水體適當傾斜的地區，各排水流域的干管可以最短距離沿與水體垂直相交的方向布置。
特點:干管長度短，管徑小，較經濟，污水排出也迅速。由於污水未經處理就直接排放，會使水體遭受嚴重污染，影響環境
適用:雨水排水系統。
(2)截流式:
沿河岸再敷設主干管，並將各干管的污水截流送至污水廠，是正交式發展的結果。
特點:減輕水體污染，保護環境。
適用:截流式合流制。
(3)平行式:
在地勢向河流方向有較大傾斜的地區，可使干管與等高線及河道基本上平行，主干管與等高線及河道成-傾斜角敷設。
特點:保證干管較好的水力條件，避免因干管坡度過大以至於管內流速過大，使管道受到嚴重沖刷或跌水井過多
適用:地形坡度大的地區。
(4)分區式:
在地勢高低相差很大的地區，當污水不能靠重力流至污水廠時采用。分別在高地區和低地區數設獨立的管道系統。高地區的污水靠重力流直接流入污水廠，而低地區的污水用水泵抽送至高地區干管或污水廠。
優點:能充分利用地形排水，節省電力。
適用:個別階梯地形或起伏很大的地區。
(5)分散式:
當城鎮中央部分地勢高，且向周圍傾斜，四周又有多處排水出路時，各排水流域的干管常采用輻射狀布置，各排水流域具有獨立的排水系統。
特點:
干管長度短，管徑小，管道埋深淺，便於污水灌溉等，但污水廠和泵站(如需設置時)的數量將增多。
適用:在地勢平坦的大城市
(6)環繞式:
可沿四周布置主干管,將各干管的污水截流送往污水廠集中處理，這樣就由分散式發展成環繞式布置。
特點:污水廠和泵站(如需設置時)的數量少。基建投資和運行管理費用小。
2. 4. 2 污水管網布置
主要內容包括:
●確定排水區界，划分排水流域;
●選定污水廠和出水口的位置;
●進行污水管道系統的定線;
●確定需要抽升區域的泵站位置;
●確定管道在街道上的位置等。
一般按主干管、干管、支管的順序進行布置。
1. 確定排水區界、划分排水流域
排水區界是污水排水系統設置的界限。它是根據城市規划的設計規模確定的。
在排水區界內，一般根據地形划分為若千個排水流域。
(1)在丘陵和地形起伏的地區:流域的分界線與地形的分水線基本一致，由分水線所圍成的地區即為一個排水流域。
(2)在地形平坦無明顯分水線的地區:可按面積的大小划分，使各流域的管道系統合理分擔排水面積，並使干管在最大合理埋深的情況下，各流域的絕大部分污水能自流排出。
每一個排水流域內，可布置若干條干管，根據流域地勢標明水流方向和污水需要抽升的地區。
2. 選定污水廠和出水口位置
現代化的城市，需將各排水流域的污水通過主干管輸送到污水廠，經處理后再排放，以保護受納水體。在污水管道系統的布置時，應遵循如下原則選定污水廠和出水口的位置。
(1)出水口應位於城市河流下游。當城市采用地表水源時，應位於取水構築物下游，並保持100 m以上的距離。
(2)出水口不應設在回水區，以防止回水污染。
(3)污水廠要位於河流下游，並與出水口盡量靠近，以減少排放渠道的長度。
(4)污水廠應設在城市夏季主導風向的下風向，並與城市、工礦企業和農村居民點保持300 m以上的衛生防護距離。
(5)污水廠應設在地質條件較好，不受雨洪水威脅的地方，並有擴建的余地。
3.污水管道定線
在城市規划平面圖上確定污水管道的位置和走向，稱為污水管道系統的定線。
主要原則:采用重力流排除污水和雨水，盡可能在管線最短和埋深較小的情況下，讓最大區域的污水能自流排出。
影響因素:城市地形、豎向規划、排水體制、污水廠和出水口位置、水文地質、道路寬度、大出水戶位置等。
(1)主干管
●地形平坦或略有坡度，主干管一般平行於等高線布置，在地勢較低處，沿河岸邊敷設，以便於收集干管來水。
●地形較陡，主干管可與等高線垂直，這樣布置主干管坡度較大，但可設置數量不多的跌水井，使干管的水力條件改善，避免受到嚴重沖刷。
●避開地質條件差的地區。
(2)干管
●盡量設在地勢較低處，以便支管順坡排水;
●地形平坦或略有坡度，干管與等高線垂直(減小埋深)
●地形較陡，干管與等高線平行(減少跌水井數量)
●一般沿城市街道布置。通常設置在污水量較大、地下管線較少、地勢較低一側的人行道、綠化帶或慢車道下，並與街道平行。當街道寬度>40m,可考慮在街兩側設兩條污水管，以減少連接支管的長度和數量。
(3)支管
取決於地形和街坊建築特征，並應便於用戶接管排水。
布置形式有:
1)低邊式:當街坊面積較小而街坊內污水又采用集中出水方式時，支管敷設在服務街坊較低側的街道下。
2)周邊式(圍坊式)當街坊面積較大且地勢平坦時，宜在街坊四周的街道下敷設支管。
3)穿坊式當街坊或小區已按規划確定其內部的污水管網已按建築物需要設計，組成一個系統時，可將該系統穿過其它街坊，並與所穿街坊的污水管網相連。
4. 泵站位置
(1)中途泵站:當管道的埋深超過最大允許埋深時，應設置泵站以提高下游管道的管位; (干管或主干管中途)
(2)局部泵站:地形復雜的城市，往往需要將地勢較低處的污水抽升至地勢較高地區的污水管道中; ( 局部低窪地區)
(3)總泵站(或終點泵站) : 污水管道系統終點的埋深一般都很大，而污水廠的第一個處理構築物一般埋深較淺，或設在地面以上，這就需要將管道系統輸送來的污水抽升到第一個處理構築物中。(污水廠起端)
泵站設置的具體位置，應綜合考慮環境衛生、地質、電源和施工條件等因素，並征得規划、環保、城建部門的同意。
5.確定污水管道在街道下的具體位置
在城市街道下常有各種管線，如給水管、污水管、雨水管、煤氣管、熱力管、電力電纜、電訊電纜等。此外，街道下還可能有地鐵、地下人行橫道、工業隧道等地下設施。這就需要在各單項管道工程規划的基礎、上，綜合規划，統籌考慮，合理安排各種管線在空間的位置以利施工和維護管理。
由於污水管道為重力流管道，其埋深大， 連接支管多， 使用過程中難免滲漏損壞。所有這些都增加了污水管道的施工和維修難度，還會對附近建築物和構築物的基礎造成危害，甚至污染生活飲用水。
因此，污水管道與建築物應有一定間距， 與生活給水管道交叉時，應敷設在生活給水管的下面。污水管道與其它地下管線或構築物的最小凈距可參照附錄 10- 1確定。
- 管線綜合規划時，所有地下管線都應盡量設置在人行道、非機動車道和綠化帶下，只有在不得已時，才考慮將埋深大，維修次數較少的污水、雨水管道布置在機動車道下。
- 各種管線在平面上布置的次序般是，從建築規划線向道路中心線方向依次為:電力電纜——電訊電纜一煤氣管道——熱力管道——給水管道——雨水管道一污水管道。
- 若各種管線布置時發生沖突，處理的原則是:未建讓已建的，臨時讓永久的，小管讓大管，壓力管讓無壓管，可彎管讓不可彎管。
- 在地下設施較多的地區或交通極為繁忙的街道下，應把污水管道與其它管線集中設置在隧道(管廊)中，但雨水管道應設在隧道外，並與隧道平行敷設。
2. 4. 3雨水管網布置
1.充分利用地形，就近排入水體
(1)基本原則:
雨水管渠應盡量利用自然地形坡度布置，要以最短的距離靠重力流將雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水體中。
(2)當地形坡度較大時，雨水干管布置在地形低處或溪谷線上;
當地形平坦時，雨水干管布置在排水流域的中間，以便於支管接入，盡量擴大重力流排除雨水的范圍。
2.盡量避免設置雨水泵站
當地形平坦，且地面平均標高 低於河流的洪水位標 高時，需將管道適當集中，在出水口前設雨水泵站，經抽升后排入水體。盡可能使通過雨水泵站的流量減到最小，以節省泵站的工程造價和經常運行費用。
3.根據城市規划布置雨水管道
通常應根據建築物的分布， 道路布置及街坊或小區內 部的地形，出水口的位置等布置雨水管道，使街坊或 小區內大部分雨水以最短距離排入街道低側的雨水管道。
雨水干管的平面和豎向布置應考慮與其它地下管線 和構築物在相交處相互協調， 以滿足其最小凈距的要 求。排水管道與其它管線(構築物)的最小凈距見附 錄10-1。市區內如有可利用的池塘、窪地等， 可考 慮雨水的調蓄。在有連接條件的地方，可考慮兩個管 渠系統之間的連接。
雨水管道應平行道路敷設，宜布置在人行道或綠化 帶下，不宜布置在快車道下，以免積水時影響交通 或維修管道時破壞路面。當道路大於40 m時，應考慮在道路兩側分別設置雨水管道。
4.采用明渠或暗管的選擇
(1)暗管:在城市市區或廠區內，由於建築密度高，交通量大，一般采用暗管排除雨水。
特點---衛生條件好、不影響交通，造價高。
(2)明渠:在城市郊區，建築密度較低，交通量較小的地方，一般考慮采用明渠。
特點---造價低;但明渠容易淤積，孳生蚊蠅，影響環境衛生，且明渠占地大，使道路的豎向規划和橫斷面設計受限，橋涵費用也增加。
在地形平坦、埋設深度或出水口深度受限制的地區，可采用暗渠(蓋板渠)排除雨水
5.合理布置雨水口，保證路面雨水順暢排除
雨水口的布置應根據 地形和匯水面積確定， 以使雨水不致漫過路口。
一般在道路交叉口的匯水點、低窪地段均應設置雨水口。此外，在道路 上每隔25~50 m也應設置雨水口。
此外，在道路路面上應盡可能利用道路邊溝排除雨水，為此，在每條雨水干管的起端，通常利用道路邊溝排除雨水，從而減少暗管長度約100~150m，降低了整個管渠工程的造價。
6、雨水出水口的布置
(1)分散出水口:
當管道將雨水排入池塘或小河時，水位變化小，出水口構造簡單，宜采用分散出水口。就近排放管線短、管徑小，造價低。
(2)集中出水口式:
當河流等水體的水位變化很大，管道的出水口離常水位較遠時，出水口的構造就復雜，因而造價較高，此時宜采用集中出水口式布置形式。
7.排洪溝的設置
對於傍山建設的城市和廠礦企業，為了消除洪水的影響，除在設計地區內部設置雨水管道外，尚應考慮在設計地區周圍或超過設計地區設置排洪溝，以攔截從分水嶺以內排泄下來的洪水，並將其引入附近水體，以保證城市和廠礦企業的安全。
8.調蓄水體的設置
可調節洪峰流量。
2.5 技術經濟分析方法
技術經濟分析一是在滿足工程建設目標的條件下（技術上可行)，計算方案的經濟費用。
第3章 給水排水管網水力學基礎
3.1給排水管網水流特征
3.2管渠水頭損失計算
3.3非滿流管渠水力計算
3.4管道的水力等效簡化
3.1 給排水管網水流特征
3.1.1 流態特征
1. 流態
層流:Re < 2000
過渡流:2000<Re<4000
紊流:Re>4000(給排水管網一般按流考慮)
2. 紊流
阻力平方區(粗糙管區hocv2(管徑D較大或管壁較粗糙
過渡區hocv1.75~2(管徑D較小或管壁較光滑)
水力光滑區hac V1.75
3.1.2恆定流與非恆定流
水量變化一非恆定流(復雜)一按恆定流計算
3.1.3均勻流與非均勻流
水流參數往往隨時間和空間變化一非均勻流
3. 1. 4壓力流與重力流
1.壓力流: hfon、1、V;與H、I無關(壓能克服水流阻力)
2.重力流:靠水的位能克服
3.1.5水流的水頭與水頭損失
水頭是指單位重量的流體所具有的機械能。
H= Z+P/y+v2/2g
水頭損失:流體克服流動阻力所消耗的機械能
- 沿程水頭損失
- 局部水頭損失
3.2 管渠水頭損失計算
3. 2.1 沿程水頭損失計算
管渠沿程水頭損失用謝才公式：
1.舍維列夫公式
適用:舊鑄鐵管和舊鋼管滿管紊流，水溫100C0 (給水管道計算)
2.海曾一威廉公式
適用:較光滑圓管滿流紊流(給水管道)
3.柯爾勃洛克一懷特公式
適用:各種紊流，是適應性和計算精度最高的公式
4.巴甫洛夫斯基公式
適用:明渠流、非滿流排水管道
5.曼寧公式
曼寧公式是巴甫洛夫斯基公式中y=1/ 6時的特例，適用於明渠或較粗糙的管道計算。
3.2.2 沿程水頭損失計算公式的比較與選用
➢巴甫洛夫斯基公式適用范圍廣，計算精度也較高，特別是對於較粗糙的管道，管道水流狀態仍保持較准確的計算結果，最佳適用范圍為1.0Ses5.0mm;
➢曼寧公式亦適用於較粗糙的管道，最佳適用范圍為0.5<eS4.0mm;
➢海曾-威廉公式則適用於較光滑的管道，特別是當es0.25mm時，該公式較其它公式有較高的計算精度;
➢舍維列夫公式在1.0SeS1.5mm之間給出了令人滿意的結果，對舊金屬管道較適用，但對管壁光滑或特別粗糙的管道是不適用的。
3.2.3 局部水頭損失計算
3.2.4水頭損失公式的指數形式
有利於管網理論分析，便於計算機程序設計。
3.3 非滿流管渠水力計算
水力計算目的:確定q、V、D、h/D、i之間的水力關系。
3.3.1非滿流管渠水力計算公式
1.非滿流管渠水力計算公式
3.3.2非滿流管渠水力計算方法
1.常采用水力計算圖或表進行計算
水力計算圖適用於混凝土及鋼筋混凝士管道，其粗糙系數n=0.014。每張圖適用於一個指定的管徑。圖上的紡座標表示坡度I, 即是設計管道的管底坡度，橫座標表示流量Q,圖中的曲線分別表示流量、坡度、流速和充滿度間的關系。當選定管材與管徑后，在流量Q、坡度I、流速v充滿度h/D四個因素中，只要已知其中任意兩個，就可由圖查出另外兩個。
2.借助於滿流水力計算公式並通過-定的比例變換進行計算。
3. 4 管道的水力等效簡化
管網簡化:利用水力等效簡化原理
水力等效簡化原則:簡化后，等效的管網對象與原來的實際對象具有相同的水力特性。
3.4.1串聯或並聯管道的簡化
1.串聯
2.並聯
3.4.2沿線均勻出流的簡化
干管配水情況
3.4.3局部水頭損失計算的簡化
一般忽略，特殊情況下，局部水頭損失必須進行計算。
第4章 給水管網工程設計
4.1設計用水量計算
4.1.1最高日設計用水量
4.1.2設計用水量變化
4.1.3調節計算
>>筆記|給水排水管網系統：https://zhuanlan.zhihu.com/p/41826045
>>怎么快速入門流體力學：https://zhuanlan.zhihu.com/p/77570328
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