图论法用于供水管网水力计算的研究
图论法用于供水管网水力计算的研究
摘要：图论理论是网络分析的主要工具，现用于管网的水力平衡计算，既充分发挥了图论理论的优势，使计算变得简便、迅捷，又可将管网附件加入计算，使结果更准确、更符合实际。文中采用峰阵输入管网结构，使输入数据的工作量大大减少，易于编制程序，计算大型的复杂管网。
关键词：供水管网水力计算图论法
前言
供水管网的水力平衡计算是供水系统规划设计、经济评价和运行管理的基础。水力平衡计算的目的就是在确定管径的情况下求出满足连续方程和能量方程的各节点压力水头和各管段流量。目前常用的水力平衡计算方法有哈代-克罗斯法(Hardy-Cross)，牛顿-莱福逊法(New ton-Raphson)，线性理论法(Linear-Theory)，有限元法(Finite Element)等等。所有这些方法各有所长，适用范围各不相同，有的还需人工假设管段流量，使输入数据工作量增大，且未考虑管网附件的影响。本文介绍的图论法将复杂的管网处理为相应的“网络图”，并建立相应的数学模型，用峰阵输入原始数据来描述管网结构，输入的数据量最少，不易出错，易于计算大型的复杂管网。其计算过程可同
时考虑管网附件，如控制阀、加压泵、逆止阀、减压阀等，使计算结果更符合实际。
1 图论原理
将供水管网中的管段概化成一条线段(即图中的边)，将有附件的管段看成图中的特殊管段，边与边由节点相连。这样，一个供水系统的管网图就转化为图论中的网络图。而且管道中的水流是有方向的，所以管网图是有向图。
根据以上所述原则，可将图1所示管网系统，转化为图2所示的网络图。
图1
图2
图1中有一水库A，三个给水点B、C、D，Q1表示水库节点供水量，Q2\,Q3\,Q4分别表示B、C、D节点的用水量。管段视为网络图中的对应边，管段的直径、管长、管道流量、摩损系数等作为管段对应边的权。至此，与管网同构的网络图生成了。图中箭头表示各条边的方向，即管段中水流方向。
网络图中节点与边的关联函数可以用完全关联矩阵I4×5表示如式(1)所示。
顶点边的编号
式中：Iij= { 1，表示j管段与i节点相连，且管内水流流离该节点； 0，表示此管段不与该节点关联；
-1，表示j管段与i节点相连，且管内水流流入该节点。
完全关联矩阵与管段流量列向量q以及节点流量列向量Q可组成管网节点方程(即连续方程)Iij×q+Q=0,q=(q1,q2,q3,q4,q5)T,Q=(Q1,Q2,Q3,Q4)T。
网络图的生成树(全涉及树)可以有很多种，在计算时可以任选一种。在本例中，选1、2、4这3条边为图的生成树，则补树(余树)的各边(弦)为3、5.各弦将与枝构成基本回路，一个基本回路中有且仅有1条弦。用基本回路矩阵Bf表示则如式(2)所示。
枝1
2
4
5 Bf= [ -1 1 0 1 0 ] (2)
1
-1
-1
1
式中每一行表示一个基本回路(环)。环的方向以该环对应弦的方向为准。“-1”表示管段中的流向与环中弦的方向相反，“1”表示相同，“0”表示该管段不在此环内。Bf可用矩阵B和单位阵U表示为式(3)。
Bf=［B｜U］,其中B=
[
-1
1
]
(3)
1
-1
-1
环阵与管段摩损列向量hf构成环方程如式(4)所示。摩损向量的元素顺序与Bf中每行元素所对应的管段顺序相同。
Bf×hf=0。其中hf=(h1,h2,h4,h3,h5)T
(4)
图论理论中，连续方程用割方程代替。每个割方程只含一根枝，并和相关的弦构成割集，将图2分割成互不连通的脱离体。这样，图中就有3个割集。割集和割集阵Af如式(5)所示：
割集K：割阵： Af= [ 枝1 2 4 弦3 5 ] (5)
K1=(e1,e3,e5) 1 0 0 1 -1
K2=(e2,e3,e5) 0 1 0 -1 1
K3=(e4,e5) 0 0 1 0 1
割阵Af中，每一行表示一个割集。图中有3根枝，所以就有3个割集。割阵中，“+1”表示该管段在此割集内，且管段流向与此割集内的枝中的流向相同，“-1”表示流向相反，“0”表示该管段不在此割集内。式(5)的割阵Af和割集K一一对应。割阵Af可用一个矩阵A 和一个单位阵U表示为：
Af=［U｜A］,其中A=
［
1
-1
］
-1
1
1
割阵与流量列向量可构成割方程。
根据图论理论，割阵的行向量与环阵的行向量正交，这种关系可用式(6)表示。
[B|U]·[U|A]T=0或者[U|A]·[B|U]T=0
(6)
所以有B=-AT或者A=-BT。这样，环阵可以由割阵求出，反之亦然。
关联矩阵通过选主元初等行变换即可得到割阵：先选关联阵第一行中一非零枝元素为主元，并使其为+1，消去其它各行中此主元；再选第二行、第三行、…的主元，最后即得割阵Af。因此，可以由关联矩阵导出割阵和环阵。 2 图论法模型
任何管道的水力计算都可以用管段流量q\,水头损失h\,管径D\,管长L和管壁条件C等5个因素来描述。一般D、L和C为已知条件，只有q和h未知。因此，求解一个管网的水力平衡问题，可从两方面考虑：一是利用q和h的关系，消去h，以q为未知量计算，求出q 后，反求h；二是首先消去q，以h为未知量计算；解出h之后，再反求。图论法也可从这两方面入手，即求弦流量式和求枝摩损式。前者只适用于环状网，而后者则适用于所有类型的管网，所以本文着重介绍后者。
设一管网有J个节点，P条管段，L个环，则三者满足L=P-J+1
的关系。管网的每一管段都有q和h两个未知量，因而未知量的个数为2P。但管网环方程有L个，线性无关的连续性方程有J-1个，总数为L+J-1=P个，不能求解2P个未知量［１］。因此，必须借助P个管段摩损方程式。管段摩损方程式线性化后的通式如(7)和(8)所示。系数R称为阻尼系数，Y称为传导系数。R和Y的具体形式与所选用的摩损公式有关，是D、C、L的函数。摩损公式线性化后，R还是q的函数，Y还是h的函数。不过，在求解过程中，总是把R和Y当作已知量来对待。
阻尼式：
h=R×q
(7)
传导式：
q=Y×h
(8)
式中R和Y是阻尼系数和传导系数矩阵。
如果摩损公式采用Hazen-William公式，则有：
h=R×q=10.68q1.852L/(C1.852D4.87)=10.68L|q|0.852/(C1.852D4.87)q
(9)
R=10.68L|q|0.852/(C1.852D4.87)
(10)
Y=1/R=C1.852D4.87/(10.68L|q|0.852)=C1.852D4.87/(10.68L)|q|-0.852
(11)
用h向量表示管段摩损：h表示枝摩损，h′表示弦摩损；
用q向量表示管段流量：q枝管段流量，q′表示弦管段流量。
割方程的右端项Q为脱离体所含节点流量之和。
方环程： Bf×h=0,即 [B U]×［ h ］ =0 (12)
h′
割方程： Af×q=Q,即 [UA］×［ q ］ =Q (13)
q′
传导式：［ q ］ = ［ Y 0 ］×［ h ］ (14)
q′ 0 Y′ h′
求枝摩损式(以管段摩损为未知量)：
首先将传导式(14)代入割方程(13)得：
［U A］×［
Y
］
×
［
h
］
=Q (15)
Y′
h′
由环方程(12)可得Bh+h′=0，即h′=-Bh，代入式(15)得：
［U A］×［ Y 0 ］×［ h ］ =Q (16)
0 Y′ -Bh
即 h×［Y-AY′B］=Q (17)
根据正交定理得： h×［Y+AY′AT］=Q (18)
这就是图论法的求枝摩损式计算公式。h即为枝管段的摩损向量。解得枝摩损值h后，其余变量可由相应的公式求出。由环方程可得h′=-B×h，即可求出弦摩损向量h′,q、q′向量可以由式(14)求得。式(11)中C1.852×D4.87/10.68×L对某一管段来说是个常数，可用W 表示。则传导系数Y可以表示为：
Y=W×｜q｜-0.852
(19)
在迭代计算时，第一次可以直接用W代替Y进行计算，求出h\,q 后计算Y，再求新的q值，如此反复计算，直至前后两次的q值符合给定的误差标准为止。
为了避免可能出现的数值摆动现象，在第三次迭代时，用前两次迭代结果的流量平均值作为初始流量值［２］，即：
q=q（１）+q(2)2
(20)
求得q(3)，……，这样收敛速度加快。
3 管网附件
实际管网中，有许多控制、安全、量测设施，如加压泵、控制阀、逆止阀、减压阀等附件，对管网运行产生重要影响。传统计算方法都未涉及到管网附件问题，不仅使计算准确性受损，而且其计算程序无
法用于日常管理工作。
图论法处理管网附件时，将附件所在管段视为特殊管段，这些管段的摩损式要根据其附件的水力学特征计算摩损值，再加入到管网中进行水力平衡计算。本文给出几种较常见管网附件的处理方法。对于其它附件，具体问题具体处理，在此就不一一详述了。
3.1 普通阀门闸板式阀门是用得最多的一种阀门，在一般的水力计算过程中，闸板式阀门的水头损失计算一般引用公式hf=ξ×v2/2g,ξ值见文献[3]。
其中，a表示管段中过水断面的高度，d表示管段直径，a/d表示阀门开关。当开度为0时，阀门完全关闭，没有流量通过；当开度为1时，阀门完全打开，对水流不产生影响。
将阀门水头损失公式用流量表示为：hf=ξ×v2/2g=ξ×2q2/π2gD2
则阻尼系数R为：R=2ξq/π2gD2;传导系数为：Y=π2gD2/2ξ×q-1
计算时只需将闸板式阀门的R或Y值加入，即可计算。
蝶阀的计算方法与闸板式阀门类似
3.2 逆止阀逆止阀是管网中最常见的设备之一，是水流方向控制设备，只允许水流单向通过。
主控项目 4.2.1 强调室内给水管道试压必须按设计要求且符合规范规定，列为主控项目。 检验方法分两档：金属及复合管给水管道系统试压参照钢制给水管道试压的有关规定；塑料给水管道系统试压则参照CECS18：90及各塑料给水管生产厂家的有关规定，制定本条以统一检验方法。 4.2.2 为保证使用功能，强调室内给水系统在竣工后或交付使用前必须通水试验，并作好记录，以备查验。 4.2.3 为保证水质、使用安全，强调生活饮用水管道在竣工后或交付使用前必须 进行吹洗，除去杂物，使管道清洁，并经有关部门取样化验，达到国家《生活饮用水标准》才能交付使用。 4.2.4 为延长使用寿命，确保使用安全，规定除塑料管和复合管本身具有防腐功 能可直接埋地敷设外，其他金属给水管材埋地敷设均应按规范规定作防腐处理。 一般项目 4.2.5 给水管与排水管上、下交叉铺设，规定给水管应铺设在排水管上面，主要 是为防止给水水质不受污染。如因条件限制，给水管必须铺设在排水管下面时，给水管应加套管，为安全起见，规定套管长度不得小于排水管管径的3倍。 4.2.6 原《规范》第9章内容过于烦锁，使用不方便，根据调研确定此两款。 4.2.7 给水水平管道设置坡度坡向泄水装置是为了在试压冲洗及维修时能及时排 空管道内的积水，尤其在北方寒冷地区，在冬季未正式采暖时管道内如有残存积水易冻结。 4.2.8 本条参照《建筑采暖卫生与煤气工程质量检验评定标准》GBJ 302-88（以 下简称《验评标准》）第 2.1.14条及表2.1.14、并增加塑料管和复合管部分内容。 4.2.9 管道支吊架应外观平整，结构牢固，间距应符合规范规定，属一般控制项目。 4.2.10 为保护水表不受损坏，兼顾南北方气候差异限定水表安装位置。对螺翼式水表，为保证水表测量精度，规定了表前与阀门间应有不小于8倍水表接口直径的直线管段。水表外壳距墙面净距应保持安装距离。至于水表安装标高各地区有差异，不好作统一规定，应以设计为准，仅规定了允许偏差。
第三章给水排水管道系统水力计算基础 本章内容： 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点：无压圆管的水力计算 第一节基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。 对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
管道设计及施工方案
目录 1、工程概况 (1) 1.1 概况 (1) 1.2 互通必要性 (1) 2、生产水互通设计方案 (2) 2.1 供水量 (2) 2.2 管道选型 (3) 2.2.1 方案一 (3) 2.2.2方案二 (3) 2.2.3 方案比较 (3) 2.3 互通条件 (4) 2.4 管道路线 (4) 2.5 管道安装 (4) 2.6 过嘉陵江公路桥管段 (5) 2.6.1 方案一过桥段 (5) 2.6.2 方案二过桥段 (5) 2.7 过路管段 (5) 2.8 主要工程量 (6) 2.8.1方案一工程量 (6) 2.8.1方案二工程量 (7) 3、施工方案 (8) 3.1 施工供电 (8) 3.2 混凝土拌和站 (8) 3.3 管道安装 (8) 4、主要资源配置计划 (9) 4.1 主要设备配置计划 (9) 4.2 主要劳动力配置计划 (9) 5、设计图纸 (10)
管道设计及施工方案 1、工程概况 1.1 概况 水利枢纽在左、右岸各设置一套施工供水系统，两系统互相独立，分别为左、右岸施工区和生活区提供生产、生活用水。近期以来，由于遭受暴雨、洪水袭击，给水利枢纽施工供水系统汛后取水造成了事故隐患，为切实做好汛后工程的隐患排查减灾工作，提高水利枢纽生产水供应保障率，我部建议将左、右岸供水系统生产水互通，两岸供水系统互为备用，此举有利于施工供水系统的安全度汛和运行检修，为水利枢纽即将到来的大规模混凝土浇筑阶段施工生产创造良好条件。 1.2 互通必要性 目前，左、右岸供水系统取水泵站均存在事故隐患，取水均可能出现故障，可能出现中断供水的极端情况，左、右岸供水系统生产水互通后，可实现互补供水，大大降低施工期间的停水风险，保障水利枢纽的安全稳定供水。 （1）2010年7月23日，右岸取水泵站浮筒被激流冲至下游岸坡搁浅，浮筒与取水头部的连接脱裂，橡胶埋线管沉入水底。通过近日水位较低时的观察，橡胶埋线管已被上游冲下的泥沙和大量块石淤埋，取水泵站枯水期取水将较为困难，且枯水期正值施工高峰期，用水量较大，如取水泵站取水不足，将严重影响主体工程的施工。 （2）左岸取水泵站距离倒流明渠出口距离较近，泵站取水头部水流速度将大为提高，较大颗粒的泥砂及小石子更易于通过虹吸管进入取水泵房，取水泵房内泥砂淤积问题将更为严重，对取水潜水泵运行极为不利，潜水泵可能事故频发，供水系统极可能出现供水不足的情况。 （3）根据相关资料显示：长江上游最大含砂量为 5.4kg/m3，金沙江为9.0 kg/m3左右，而广元地区嘉陵江段最大含砂量高达200kg/m3以上。含砂量高将导致取水构筑物泥砂淤积严重，对取水潜水泵、絮凝沉淀池的正常运行极为不利，供水系统故障率将大大提高。 （4）目前，左、右岸供水系统均无备用取水通道，因嘉陵江泥沙含量大，如取水泵站进行大规模清淤、检修，取水泵站将无法取水，供水系统将被迫在短
管道过流计算方法标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
第四章有压管道恒定流 第一节概述 前面我们讨论了水流运动的基本原理,介绍了水流运动的三大方程,水流形态和水头损失,从第五章开始,我们进入实用水利学的学习,本章研究有压管道的恒定流. 一.管流的概念 1.管流是指液体质点完全充满输水管道横断面的流动，没有自由水面存在。 2.管流的特点.①断面周界就是湿周，过水断面面积等于横断面面积；②断面上各点的压强一般不等于大气压强，因此，常称为有压管道。③一般在压力作用而流动. 1.根据出流情况分自由出流和淹没出流 管道出口水流流入大气，水股四周都受大气压强作用，称为自由出流管道。 管道出口淹没在水面以下，则称为淹没出流。 2.根据局部水头损失占沿程水头损失比重的大小，可将管道分为长管和短管。 在管道系统中，如果管道的水头损失以沿程水头损失为主，局部水头损失和流速水头所占比重很小（占沿程水头损失的5%～10%以下），在计算中可以忽略，这样的管道称为长管。否则，称为短管。必须注意，长管和短管不是简单地从管道长度来区分的，而是按局部水头损失和流速水头所占比重大小来划分的。实际计算中，水泵装置、水轮机装置、虹吸管、倒虹吸管、坝内泄水管等均应按短管计算；一般的复杂管道可以按长管计算。 3.根据管道的平面布置情况，可将管道系统分为简单管道和复杂管道两大类。
简单管道是指管径不变且无分支的管道。水泵的吸水管、虹吸管等都是简单管道的例子。由两根以上管道组成的管道系统称为复杂管道。各种不同直径管道组成的串联管道、并联管道、枝状和环状管网等都是复杂管道的例子。 工 程实践中为了输送流体，常常要设置各种有压管道。例如，水电站的压力引水隧洞和压力钢管，水库的有压泄洪洞和泄洪管，供给城镇工业和居民生活用水的各种输水管网系统，灌溉工程中的喷灌、滴灌管道系统，供热、供气及通风工程中输送流体的管道等都是有压管道。研究有压管道的问题具有重要的工程实际意义。 有压管道水力计算的主要内容包括：①确定管道的输水能力；②确定管道直径；③确定管道系统所需的总水头；④计算沿管线各断面的压强。 第二节 简单管路的水力计算 以通过出口断面中心线的水平面为基准面，在离开管道进口一定距离处选定1—1过水断面(该断面符合渐变流条件)，管道出口断面为2—2过水断面，1—1与2—2过水断面对基准面建立能量方程，即可解决简单管道的水力计算问题，并可建立一般计算公式。 简单管道自由出流水力计算公式 02gH A Q c μ= 式中，c μ称为管道系统的流量系数，它反映了沿程水头损失和局部水头损失对过流能力的影响。计算公式为 当行近流速水头很小时，可以忽略不计，上述流量公式将简化为 二.二
流体力学第五章压力管路的水力计算
第五章压力管路的水力计算 主要内容 长管水力计算 短管水力计算 串并联管路和分支管路 孔口和管嘴出流 基本概念： 1、压力管路：在一定压差下，液流充满全管的流动管路。（管路中的压强可以大于大气压，也可以小于大气压） 注：输送气体的管路都是压力管路。 2、分类： 按管路的结构特点，分为 简单管路：等径无分支 复杂管路：串联、并联、分支 按能量比例大小，分为 长管：和沿程水头损失相比，流速水头和局部水头损失可以忽略的流动管路。短管：流速水头和局部水头损失不能忽略的流动管路。
第一节管路的特性曲线 一、定义：水头损失与流量的关系曲线称为管路的特性曲线。 二、特性曲线 l l L g V d L g V d l l g V d l d l g V d l g V h h h f j w + = = + = ?? ? ? ? ? + = + = + = 当 当 当 其中， 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 λ λ λ λ λ ζ （1） 把2 4 d Q A Q V π = = 代入上式得： 2 2 5 2 2 2 28 4 2 1 2 Q Q d g L d Q g d L g V d L h w α π λ π λ λ= = ? ? ? ? ? = = （2） 把上式绘成曲线得图。 第二节长管的水力计算 一、简单长管 1、定义：由许多管径相同的管子组成的长输管路，且沿程损失较大、局部损失 较小，计算时可忽略局部损失和流速水头。 2、计算公式：简单长管一般计算涉及公式 2 2 1 1 A V A V=（3） f h p z p z+ + + γ γ 2 2 1 1 ＝ （4） g V D L h f2 2 λ = （5） 说明：有时为了计算方便，h f的计算采用如下形式：
给水管网水力计算基础 为了向更多的用户供水，在给水工程上往往将许多管路组成管网。管网按其形状可分为枝状[图1(a)]和环状[图1(b)]两种。 管网内各管段的管径是根据流量Q 和速度v 来决定的，由于v d Av Q )4/(2 π==所以管径v Q v Q d /13.1/4== π。但是，仅依靠这个公式还不能完全解决问题，因为在流 量Q 一定的条件下，管径还随着流速v 的变化而变化。如果所选择的流速大，则对应的管径就可以小，工程的造价可以降低；但是，由于管道内的流速大，会导致水头损失增大，使水塔高度以及水泵扬程增大，这就会引起经常性费用的增加。反之，若采用较大的管径，则会使流速减小，降低经常性费用，但反过来，却要求管材增加，使工程造价增大。 图 1管网的形状 (a)枝状管网；(b)环状管网 因此，在确定管径时，应该作综合评价。在选用某个流速时应使得给水工程的总成本(包括铺设水管的建筑费、泵站建筑费、水塔建筑费及经常抽水的运转费之总和)最小，那么，这个流速就称为经济流速。 应该说，影响经济流速的因素很多，而且在不同经济时期其经济流速也有变化。但综合实际的设计经验及技术经济资料，对于一般的中、小直径的管路，其经济流速大致为： ——当直径d ＝100~400mm ，经济流速v ＝0.6-1.0m/s ； ——当直径d>400mm ，经济流速v=1.0~1.4m/s 。 一、枝状管网 枝状管网是由多条管段而成的干管和与干管相连的多条支管所组成。它的特点是管网内任一点只能由一个方向供水。若在管网内某一点断流，则该点之后的各管段供水就有问题。因此供水可靠性差是其缺点，而节省管料，降低造价是其优点。 技状管网的水力计算．可分为新建给水系统的设计和扩建原有给水系统的设计两种情况。 1．新建给水系统的设计 对于已知管网沿线的地形资料、各管段长度、管材、各供水点的流量和要求的自由水头(备用水器具要求的最小工作压强水头)，要求确定各管段管径和水塔水面高度及水泵扬程的计算，属于新建给水系统的设计。 自由水头由用户提出需要，对于楼房建筑可参阅下表。 这一类的计算，首先应从各管段末端开始，向水塔方向求出各管段的流量，然后选用经
工程量（面积）计算公式 1、除锈、刷油工程。 (1)设备筒体、管道表面积计算公式： S＝π×D×L 式中π——圆周率； D——设备或管道直径； L——设备筒体高或管道延长米。 (2)计算设备筒体、管道表面积时已包括各种管件、阀门、法兰、人孔、管口凹凸部分，不再另外计算。 2、防腐蚀工程。 (1)设备筒体、管道表面积计算公式同(1)。 (2)阀门表面积计算式：(图一) S＝π×D×2.5D×K×N 图一
式中D——直径； K——1.05； N——阀门个数。 (3)弯头表面积计算式：(图二) 图二 S＝π×D×1.5D×K×2π×N／B 式中D——直径； K——1.05； N——弯头个数； B值取定为:90°弯头B＝4；45°弯头B＝8。 (4)法兰表面积计算式：(图三) S＝π×D×1.5D×K×N 图三
式中D——直径； K——1.05； N——法兰个数。 (5)设备和管道法兰翻边防腐蚀工程量计算式：(图四) 图4 S＝π×(D＋A)×A 式中D——直径； A——法兰翻边宽。 (6)带封头的设备防腐(或刷油)工程量计算式：(图五)
图五 S＝L×π×D+(D[]22)×π×1.5×N 式中N——封头个数； 1.5——系数值。 3、绝热工程量。 (1)设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式： V＝π×(D＋1.033δ)×1.033δ S＝π×(D＋2.1δ＋0.0082)×L图五式中D——直径 1.033、 2.1——调整系数； δ——绝热层厚度； L——设备筒体或管道长； 0.0082——捆扎线直径或钢带厚。 (2)伴热管道绝热工程量计算式： ①单管伴热或双管伴热(管径相同，夹角小于
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 技术标总目录 施工组织设计…………………………………………技术标—— 3 项目管理机构配备…………………………………技术标—— 76 综合说明…………………………………………技术标—— 86 一、施工申请说明书…………………………………技术标—— 86 二、投标人的一般情况………………………………技术标—— 87 三、年营业额数据表…………………………………技术标—— 88 四、投标人对自身承建本工程的有利条件和优势说明，有关质量、工 期、文明施工、服务等方面对招标人的承诺几优惠条件。对招标人的合理化建议………………………………技术标—— 89 五、近三年竣工的工程一览表………………………技术标—— 90 六、目前在建工程一览表……………………………技术标—— 91 七、近二年财务状况表………………………………技术标—— 92 八、类似工程经验…………………………………技术标—— 108 九、商务异议或建议…………………………………技术标—— 109 十、技术异议或建议…………………………………技术标—— 110 十一、业绩合同…………………………………技术标—— 111
目录 施工组织设计 第一章编制依据及原则 (3) 第二章工程概况 (5) 第三章综合说明，质量、工期、安全文明施工目标 (7) 第四章各分部分项工程施工方法及质量通病的预防措施 (7) 第一节施工测量 (7) 第二节土方开挖及沟槽回填（垫层材料：1∶9水泥石硝） (11) 第三节管道、管件安装（球墨铸铁管、球墨三通、排气阀、闸阀、盲板的安装）及混凝土支墩的浇筑 (21) 第四节钢管安装................................................................................... 错误！未定义书签。 第五节阀门井的砌筑........................................................................... 错误！未定义书签。 第六节地上、地下管线及其它设施的保护施工............................... 错误！未定义书签。第五章劳动力安排（包括节假日、农忙季节劳动力保证措施）. (30) 第六章质量体系及质量目标保证措施 (31) 第一节质量方针和质量目标 (31) 第二节质量体系 (31) 第三节质量目标保证措施 (36) 第七章工期保证措施和网络进度计划 (45) 第一节工期保证措施 (45) 第二节网络进度计划 (46) 第八章安全和文明施工保证措施 (48) 第一节安全施工保证措施 (48) 第二节文明施工措施 (53) 第九章冬、雨季施工措施 (62) 第十章施工总平面布置 (65)
供热管网各参数计算 常用公式
供热管网各参数常用计算公式 1比摩阻R （P/m ）——集中供热手册P 196 R = 6.25×10-2×52d G ρλ 其中：λ—— 管道摩擦系数（查动力管道手册P345页） λ= 1/（1.14+2×log K d ）2 G —— 介质质量流量（t/h ） 或：R=d 22 λρν=6.88×10-3×25.525 .02d K G ρ ρ—— 流体介质密度（kg/m 3） d —— 管道内径（m ） K ——管内壁当量绝对粗糙度（m ） 2、管道压力降△P （MPa ） △P = 1.15R （L+∑Lg ）×10-6 其中：L —— 管道长度（m ） ∑Lg ——管道附件当量长度（m ） 3、管道单位长度热损q （W/m ） q = 其中：T 0 —— 介质温度（℃） λ1 —— 内层保温材料导热系数（W/m.℃） λ2 —— 外层保温材料导热系数（W/m.℃） D 0 —— 管道外径（m ） D 1 —— 内保温层外径（m ） D 2 —— 外保温层外径（m ） α—— 外表面散热系数[α=1.163×（10+6?）] ?—— 环境平均风速。预算时可取α=11.63 Ln —— 自然对数底 4、末端温度T ed （℃） 2122011012121)16(D D D Ln D D Ln T αλλπ++-
T ed = T 0 - GC L L q g 310)(-?+ 其中：T 0 —— 始端温度（℃） L —— 管道长度（m ） Lg —— 管道附件当量长度（m ） G —— 介质质量流量（t/h ） C —— 介质定容比热（kj / kg.℃） 5、保温结构外表面温度T s （℃） T s = T a + α π2D q 其中：Ta ——环境温度（南方可取Ta =16℃） 6、管道冷凝水量(仅适用于饱和蒸汽)G C （t/h ） G C = γ3 106.3-?qL 其中：γ——介质汽化潜热（kj / kg ） 7、保温材料使用温度下的导热系数λt （W/m.℃） λt =λo +2 )(B A T T K + 其中：λo ——保温材料常态导热系数 T A —— 保温层内侧温度（℃） T B —— 保温层外侧温度（℃） K —— 保温材料热变系数 超细玻璃棉K=0.00017 硅酸铝纤维K=0.0002 8、管道直径选择d （mm ） 按质量流量计算：d = 594.5 ωρG 按体积流量计算：d = 18.8ωνG 按允许单位比摩阻计算：d = 0.0364×52 R G ?νλ 其中：G —— 介质质量流量（t/h ） G v —— 介质体积流量（m 3/h ） ω —— 介质流速（m/s ） ρ —— 介质密度（kg/m 3）
目录 一、给水系统的布置 1、给水系统的给水布置 2、给水管网布置形式 3、二级泵房供水方式 二、给水管网定线 三、设计用水量 1、最高日设计用水量 2、最高日用水量变化情况 3、最高日最高时设计用水量 4、计算二泵房、水塔、管网设计流量 5、计算清水池设计容积和水塔设计容积 四、管材的选择 五、管网水力计算 六、校核水力计算
给水管网课程设计 一、给水系统的布置 （1）给水系统的给水布置 给水系统有统一给水系统，分系统给水系统（包括分质给水系统、分区给水系统及分压给水系统），多水源给水系统和分地区给水系统。本设计城市规模较小，地形较为平坦，其工业用水在总供水量所占比例较小，且城市内工厂位置分散，用水量少，故可采用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水，即使其供水有统一的水质和水压。鉴于城市规模小，且管道铺设所需距离较长，本设计选择单水源给水系统。从设计施工费用等方面考虑，单水源统一给水系统的投资也相对较小，较为经济。综上所诉，本设计采用单水源统一给水系统。 （2）给水管网布置形式 城市给水官网的基本布置形式主要有环状与树枝状两种。树状网的供水安全性较差，当管中某一段管线损坏时，在该管段以后的所有管线就会断水。而且，由于枝状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流缓慢，因此水质容易变坏，环状网是管线连接成环状，某一管段损坏时，可以关闭附近的阀门是和其余管线隔开，以进行检修，其余管线仍能够正常工作，断水的地区可以缩小，从而保证供水的安全可靠性。另外，还可以大大减小因水锤作用产生的危害，在树状网中，则往往一次而是管线损坏。但是其造价明显比树状网为高。一般大中城市采用环状管网，而供水安全性要求较低的小城镇则可以猜用树状管网。但是，为了提高城镇供水的安全可靠性以及保证远期经济的发展，本实例仍然采用环状网，并且是有水塔的环状网给水管网。 （3）二级泵房供水方式 综合考虑居民用水情况以及具体地形情况，拟在管网末端设置对置水塔，由于水塔可调节水泵供水和用水之间的流量差，二泵站的供水量可以与用水量不相等，即水泵可以采用分级供水的办法，分级供水的原则是：（1）泵站各级供水线尽量接近用水线，以减小水塔的调节容积，分级输一般不多于三级：（2）分级供水时，应注意每级能否选到合适的水泵，以及水泵机组的合理搭配，尽可能满足今后和一段时间内用水量增长的需要。依据以上原则，本设计采用二泵房分二级供水。
1．高压、中压燃气管道水力计算公式： Z T T d Q L P P 0 5 210 2 2 2 110 27.1ρ λ ?=- 式中：P 1 — 燃气管道起点的压力（绝对压力，kPa ）； P 2 — 燃气管道终点的压力（绝对压力，kPa ）； Q — 燃气管道的计算流量（m 3/h ）； L — 燃气管道的计算长度（km ）； d — 管道内径（mm ）； ρ — 燃气的密度（kg/m 3）；标准状态下天然气的密度一般取0.716 kg/m 3。 Ｚ — 压缩因子，燃气压力小于1.2MPa （表压）时取1； Ｔ — 设计中所采用的燃气温度（K ）； Ｔ0 — 273.15（K ）。 λ— 燃气管道的摩擦阻力系数； 其中燃气管道的摩擦阻力系数λ的计算公式： 25 .06811.0??? ? ??+ =e R d K λ K — 管道内表面的当量绝对粗糙度（mm ）；对于钢管，输送天然 气和液化石油气时取0.1mm ，输送人工煤气时取0.15mm 。 R e — 雷诺数（无量纲）。流体流动时的惯性力Fg 和粘性力(内摩擦 力)Fm 之比称为雷诺数。用符号Re 表示。层流状态，R e ≤ 2100；临界状态，R e =2100～3500；紊流状态，R e >3500。 在该公式中，燃气管道起点的压力1P ，燃气管道的计算长度L ，燃气密度ρ，燃气温度T ，压缩因子Z 为已知量，燃气管道终点的压力2P ，燃气管道的计算流量Q ，燃气管道内径d 为参量，知道其中任意两个，都可计算其中一个未知量。 如燃气管道终点的压力2P 的计算公式为： ZL T T d Q P P 0 5 210 2 1210 27.1ρ ?-= 某DN100中压输气管道长0.19km ，起点压力0.3MPa ，最大流量1060 m 3/h ，输气温度为20℃,应用此公式计算，管道末端压力2P =0.29MPa 。
城市给水管道工程设计——某县城给水管网初步设计 课程名称： 专业名称： 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 是否组长：
给水管网计算说明书 1 给水管网设计任务书 1.1 设计目的和要求 课程设计的目的，在于培养学生运用所学的理论知识，解决实际问题，进一步提高计算、制图和使用规范与技术资料的能力。 设计要注意贯彻国家有关的基本建设方针政策，做到技术上可能，经济上合理。为了达到这一目的，学生应该深入复习有关课程，充分理解它的原理，在此基础上，学会独立查阅技术文献，确定合理的技术方案，逐步树立正确的设计观点。通过技术能基本掌握给水管网的设计程序和方法，较熟练地进行管网平差，加强基本技能和运作技巧的训练。 1.2 设计题目 某县城给水管网初步设计 1.3 设计原始资料 1.3.1 概述 某县城位于我国的广东省，根据城市建设规划，市内建有居民区、公共建筑和工厂。详见规划地形图。 1.3.2 城市用水情况 城市用水按近期人口412000 万人口设计，远期（10年）人口增加10％，市区以5 层的多层建筑为主。 表1 生活用水变化规律表 时间企业用水变化 百分数％ 居民用水变化百 分数％ 时间 企业用水变化 百分数％ 居民用水变化百 分数％ 0-1 1.5 4.05 12-13 5.0 1.16 1-2 1.5 4.07 13-14 5.0 1.18 2-3 1.5 4.34 14-15 5.0 1.26 3-4 1.5 4.29 15-16 5.8 1.25 4-5 1.2 4.12 16-17 5.8 1.62 5-6 1.2 4.28 17-18 5.0 4.30 6-7 4.2 6.06 18-19 5.0 5.20 7-8 6.8 6.21 19-20 4.6 5.50 8-9 6.8 6.08 20-21 4.6 5.35 9-10 6.8 5.80 21-22 4.6 5.23 10-11 6.0 4.92 22-23 3.4 4.80 11-12 6.0 4.01 23-24 1.2 4.92
流量与管径、压力、流速的一般关系 一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。 流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。 其中，管内径单位：mm ，流速单位：米/秒，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。 水头损失计算Chezy 公式 这里： Q ——断面水流量（m3/s） C ——Chezy糙率系数（m1/2/s） A ——断面面积（m2） R ——水力半径（m） S ——水力坡度（m/m） 根据需要也可以变换为其它表示方法: Darcy-Weisbach公式
由于 这里： h f——沿程水头损失（mm3/s） f ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲） l ——管道长度（m） d ——管道内径（mm） v ——管道流速（m/s） g ——重力加速度（m/s2） 水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。 1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件 管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流态，遵循不同的规律，计算方法也不一样。输配水管道水流流态都处在紊流区，紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。紊流又根据阻力特征划分为
水力光滑区、过渡区、粗糙区。管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件，一般都以水流阻力特征区划分。 水流阻力特征区的判别方法，工程设计宜采用数值做为判别式，目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数，按照水流阻力特征区划分如表1。 沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1
鸿业给水管线设计总结 利用鸿业市政管线软件做给水工程设计的几点总结(LXP) 市政管线的给水设计一般步骤主要包括设置工程名,管线平面设计,标高设计,平面标注,纵断面图和节点祥图设计几个部分. 1 平面设计即主要完成给水管线的平面布线,主要有以下几个方面(1)布置管线,这方面,我个人的经验是, 尽量利用该软件提供的道路绘制命令重新定原有道路,并定义道路桩号,(注意其命名在后续的标高定义中要用到)根据设计要求确定阀门井和消火栓井的平面位置, 再利用道路边线的偏移准确定位.采用定义给水管道命令,在弹出的给水管道设计文本框中选择管代号和管材,再根据命令行提示选择连线方式便可快速完成给水管线的布置. (2)管线节点位置核定后,即可点取布置井类命令向管线上布置阀门井,室外消火栓等检查井,(注意布置时启用端点铺捉) 布置过程中,根据设计要求在相关命令行提示下选择布置.如命令行提示`图形标志处管线是否设置阀门`如果设计中要求,则选Y ,程序据此可初选检查井规格.由于会出现非标准图的情况,检查井规格的最终定型,则是由该井所设的节点管件和设计规范决定,要采用检查井编辑功能重新修改输入该井的标准图号和规格.(3)采用给水菜单中的定义管径命令,选择管道规格一致的管道,即可方便地为所选管段定义管径规格,若在选择管道规格文本框中没有所要求的规格,则须在设置菜单中的管道规格管理中添加相应的公称直径等参数后存盘设置.(4)管线整理命令专用来编辑整理所要修改位置的管线. (5) 节点编号, 根据管线形式采用具体的编号方式,对于枝状管网,采用枝状网成组编号,程序将自动搜索连续的各检查井和节点,并快速统一编号,若想将不同类检查井区分开来,则采用逐个编号方式逐个为检查井编号. 2 管线标高设计即定义节点地面标高和管线标高, 该软件中节点地面标高的确定有多种方式,各标高定义方式也可据其字面意思得知,其中,较为严格的定标高方式应为路标高计算,即根据道路中心地面标高及其到管线处的高差或横坡等参数定义节点地面标高的方式,其具体步骤如下: 利用测绘单位提供的道路纵断面图或标高文件,选用自然地面标高文件菜单项中测量图提取命令,将图面文件转换为与道路桩号相对应的路面标高bgz文件,文件的保存命名要与对应的道路桩号一致,再利用自然标高文件转设计标高文件,将文件转化为bgs设计标高文件. 点取桩号和标高文件关联,使道路与其路面标高建立起联系. 点取定节点地面标高命令,选取路标高计算,根据命令行提示,选择参考桩号线,即其旁侧布设管线的道路桩号线, 程序将自动检查该桩号线是否关联过道路设计标高文件,并弹出该工程名下的标高文件,选择其对应的标高文件,再选取管线上的相应节点,输入所需参数(如道路横破等),即可为相应节点定义上地面标高. （注意：在利用道路标高定节点标高时,设计标高文件的起点和终点不能在竖曲线范围内，如果设计中桩号线的起点和终点刚好在竖曲线范围内，如道路中心线的起点和终点处有路弧.须将桩号线向两端进行延长。道路的起点桩号和终点桩号必须包含所要绘制中桩断面的管道,标高文件桩号范围可包括其所对应的道路中心线的桩号范围。） 管线标高的确定也有多种方式,个人经验是先采用管中心埋深定标高的方式,在生成的中断面图中查看管线的坡度变化,在根据设计要求将管线按坡度和管径变化分成几大段,(以利于施工过程中的接管方便),再采用控制点定标高的方式,选择各段的控制点, 输入控制点处的管中心标高程序将自动找出他们之间的管道,根据它们之间的管道长度采用线性内插的方式计算出管道各端点的标高.另一种比较自由的管高确定方式是断面拉坡方式定标高.
农村饮水供水管道设计分析 摘要：本文通过对金湖县的自然条件、水资源概况方面入手，提出了农村饮水 供水管道设计要点以及设计方案文件质量管理措施，旨在提升我国农村饮水供水 管道设计水平，以供同行业人士借鉴。 关键词：金湖县；饮水供水；管道设计；要点 1工程概况分析 1.1城市概况 金湖县被誉为苏北水乡，其总土地占用面积为973.78平方公里，其中的水面 面积与滩涂面积分贝为420平方公里、44平方公里。该地区位于淮河下游，总体 地势处于西高东低的形式。淮河入江水道穿腹而过，入江水道西南为丘陵地区， 入江水道北部、东南为平原和沿湖圩区。 1.2自然条件 该县境内平原面积较大，约占该县总面积的73%，地面真高最高9.6米，最 低也在5.5米，金湖县西部地势较高，以缓坡丘陵为主的西南部地区约占金湖县 总陆地面积的27%左右，地面真高最大值在35.4米，最小值在5.5米，该地区土 质以粘土、重粘土为主。金湖县境位于金湖至东台坳陷西部，中新生代沉积较厚，沉积物多以冲击、冲湖积和湖积为主，基底构造复杂，并有多次基性岩浆活动， 浅层岩性以粘土为主。地层以新生界第四季最发育，次为第三系。均属内陆盆地 沉积，地表极少出露。 1.3水资源情况 1）地表水 金湖县境内河流属淮河下游水系，境内湖泊相连，沟河密布，水系发达。地 表水资源丰富，地下水资源也较丰富。规划用地范围内主要地表水资源有高邮湖、宝应湖、白马湖、淮河入江水道、丰收河、利农河、三里桥河、新建河等。 径流资源量与利用量具体如下： 丰水年P＝20％，年雨量1201.7mm，径流深364mm，代表年1975，径流资 源量3.52亿m3，利用量0.46亿m3；平水年P＝50％，年雨量975.6mm，径流 深216mm，代表年1974，径流资源量2.09亿m3，利用量0.42亿m3；枯水年P ＝75％，年雨量739.3mm，径流深218mm，代表年1977，径流资源量1.24亿 m3，利用量0.33亿m3；特枯水年P＝95％，，年雨量450.9mm，径流深19mm，代表年1978，径流资源量0.18亿m3，利用量0.06亿m3。 2）地下水 金湖县境内地下水分为松散岩类孔隙潜水和孔隙承压水。水资源主要由大气 降水入渗和河流、湖泊渗漏补给组成，水量丰富。孔隙潜水含水层厚 5.0m左右，单井涌水量小于30.0m3/d，水位埋深0.5～2.5m，年可开采量2712万m3，水质 类型主要为HCO3-Ca、Mg型。矿化度一般小于1克/升。第一承压层厚度10～ 25m，顶板埋深10～50m，具承压性，水位埋深1.0m左右，单井涌水量 1000m3/d，水质类型为HCO3-Ca、Mg型，矿化度小于0.5克/升。浅层地下水年 可开采量801万m3。第二承压层顶板埋深一般在55～60m，地下水具承压性， 水位埋深小于1.0m，单井涌水量100～500m3/d，年可开采量977万m3。水质类型单一，以HCO3-Na、Ca型为主，矿化度小于0.6克/升。 3）过境水 淮河流域上中游15.8万平方公里的来水70％以上经三河入高邮湖。多年来平
给水管网课程设计 青阳镇给水管网课程设计 学生姓名陈兰 学院名称环境工程学院 专业名称给水排水工程 指导教师程斌 2012年10月31日
给水工程的任务是向城镇居民、工矿企业、机关、学校、公共服务部门及各类保障城市发展和安全的用水个人和单位供应充足的水量和安全的水质，包括居民家庭生活和卫生用水、工矿企业生产和生活用水、冷却用水、机关和学校生活用水、城市道路喷洒用水、绿化浇灌用水、消防以及水体环境景观用水等等。 此次设计为苏北地区青阳镇给水管网系统设计，主要设计以下内容。 （1）用水量计算 （2）供水方案选择 （3）管网定线 （4）清水池、水塔相关计算 （5）流量、管径的计算 （6）泵站扬程与水塔高度的设计 （7）管网设计校核 给水工程必须满足各类用户或单位部门对水量、水质和水压对的需求。要求能用确定管网的布置形式，管线的选择，管径的选择，流量的分配及校核，确保管线的合理布置及使用。
1设计资料及任务 (1) 1.1设计原始资料 (1) 1.1.1地形地貌 (1) 1.1.2气象资料 (1) 1.1.3工程水文地质情况 (1) 1.1.4图纸资料 (1) 1.1.5用水资料 (1) 1.2设计任务 (2) 2设计说明书 (2) 2.1设计方案的流程及考虑细则 (2) 2.1.1管网及输水管的定线 (2) 2.1.2输水管径的确定 (2) 2.1.3管网管径平差计算 (2) 2.1.4节点水压计算 (3) 2.1.5管网消防校核计算 (3) 3设计计算书 (3) 3.1设计用水量计算 (3) 3.1.1最高日设计用水量 (3) 3.2供水方案选择 (4) 3.2.1选定水源及位置和净水厂位置 (4) 3.2.2选定供水系统方案 (4) 3.3.管网定线 (4) 3.4设计用水量变化规律的确定 (4) 3.5泵站供水流量设计 (5) 3.5.1供水设计原则 (5) 3.5.2具体要求 (5) 3.5.3二级供水 (5) 3.5.4根据用水量变化曲线确定清水池和水塔的容积 (6) 4 管网布置及水力计算 (7) 4.1管段布线，并确定节点和管道编号 (7) 4.1.1 节点设计流量分配计算 (7) 4.1.2节点设计相关计算 (8) 4.1.3节点设计流量计算 (9) 4.1.4给水管网设计数据计算 (9) 4.1.5平差计算 (10) 4.1.6设计工况水力分析计算结果 (11) 4.1.7 二级泵站流量、扬程及水塔高度设计 (11) 4.2 消防工况校核 (12) 4.2.1设计工况水力分析计算结果 (12) 4.2.2设计工况水力分析计算结果 (13) 5 结语 (14) 参考文献 (15) 附图 (16)
天然气由气田或气体处理厂进入输气干线，其流量和压力是稳定的。在有压缩机站的长输管道两站间的管段，起点与终点的流量是相同的，压力也是稳定的，即属于稳定流动。长输管道的末段，有时由于城镇用气量的不均衡，要承担城镇日用气量的调峰，则长输管道末段在既输气又储气、供气的条件下，它的起点和终点压力，以及终点流量二十四小时都是不同的，属不稳定流动(流动随时间而变)。天然气的温度在进入输气管时，一般高于(也可能低于)管道埋深处的土壤温度。并且随着起点到终点的压力降，存在焦耳-汤姆逊节流效应产生温降，但由于管道与周围土壤的热传导，随着天然气在管道的输送过程，天然气的温度会缓慢地与输气管道深处的地层温度逐渐平衡。所以天然气在输气干管中流动状态，也不完全是等温过程，为便于理解，我们先给出稳定流动下的水力计算基本公式，再介绍沿线温度分布规律和平均温度。 计算公式随地形条件差异而不同。 在平坦地带，由于气体密度低，对于输气管道任意两点间的相对高差小于200 m的管道，可视为水平输气管段。在稳定输送状态下，管道输送量与管道起、终点压力的函数关系如下： 式中Q——管道标准状态下的体积流量，m3/s； C——常数，按此处所取各参数单位时，C值为··s/kg； p1——计算管段起点压力，Pa； p2——计算管段终点压力，Pa； λ——水力摩阻系数； d——管道内直径，m； L——管道计算段长度，m； △*——天然气相对密度； T——管道中天然气平均温度，K； Z——管输平均压力与平均温度下天然气压缩系数。 在地形起伏较大地带，当输气管道沿线任意两点高差大于200m，位差对输气管道流量的影响就不能忽略不计了。在稳定输送状态下，非水平输气管段的基本流量公式为：
管道承压计算公式 无锡灏艺合金制品有限公司 一、根据设计压力计算壁厚 参照规范GB50316-2000<工业金属管道设计规范>计算公式P44，当直 管计算厚度S1小于管子外径D 的1/6时，按照下面公式计算 公式1 S1=) ]([21PY E PD +σ 公式2 S=S1+C1+C2
二、根据壁厚简单计算管道承受压力校核验算 公式1 P=S D ES +2)]([2σ 阀门磅级,MPA, BAR, PSI 和公斤的含义和换算 阀门磅级,MPA, BAR, PSI 和公斤的含义和换算 class 150 300 400 600 800 900 Mpa MPA 150LB 对应，300LB 对应，400LB 对应，600LB 对应10MPa ，800LB 对应13MPa ，900LB 对应15MP
对应42MPa 我通常所用的PN，CLass，都是压力的一种表示方法，所不同的是，它们所代表承受的压力对系是指在120℃下所对应的压力，而CLass美标是指在℃下所对应的压力。所以在工程互换中如CLass300#单纯用压力换算应是，但如果考虑到使用温度的话，它所对应的压力就升高了定相当于。 阀门的体系有2种：一种是德国（包括我国）为代表的以常温下（我国是100度、德国是12的“公称压力”体系。一种是美国为代表的以某个温度下的许用工作压力为代表的“温度压美国的温度压力体系中，除150LB以260度为基准外，其他各级均以454度为基准。 150磅级（150psi=1MPa）的25号碳钢阀门在260度时候，许用应力为1MPa，而在常温下的许约是。 所以，一般说美标150LB对应的公称压力等级为，300LB对应的公称压力等级为等等。 因此，不能随便按照压力变换公式来变换公称压力和温压等级。 PN是一个用数字表示的与压力有关的代号，是提供参考用的一个方便的圆整数，PN是近似于内阀门通常所使用的公称压力。对碳钢阀体的控制阀，指在200℃以下应用时允许的最大工作以下应用时允许的最大工作压力；对不锈钢阀体的控制阀，指在250℃以下应用时允许的最
给水排水管道工程 课程设计指导书 环境科学与工程学院
第一部分城市给水管网水力计算程序及习题 一、程序 #define M 18 #define N 6 #define ep 0.01 #include
for(i=1;i<=N;i++) { f[i]=0;r[i]=0; dq[i]=0; for(k=0;k<=M-1;k++) { if(abs(io[k])!=i) goto map; f[i]=f[i]+h[k]; r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); map: if( abs(jo[k])!=i) continue; f[i]=f[i]+h[k]*sgn(jo[i]); r[i]=r[i]+(h[k]/Q[k]); } dq[i]=-(f[i]/(r[i]*2)); } { if (fabs(f[N])<=ep) flag=1; } if (flag==1) goto like; for(k=0;k<=M-1;k++) { p=abs(io[k]);q=abs(jo[k]); Q[k]=Q[k]+dq[p]+(dq[q]*sgn(jo[k])); } ko=ko+1; if(flag==0) goto loop; like: printf("\n\n"); for(i=1;i<=N;i++) {printf("%f\n",f[i]);} printf("ep=%f\n",0.01); printf("n=%d,m=%d,ko=%d\n",N,M,ko); for(k=0;k<=M-1;k++) { printf("%d)",k+1);