事故时输水管渠计算
陌初寒上
2024年05月29日 11:24:50
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一、流量 1、 从水源至净水厂的原水输水管(渠)的设计流量,应按最高日平均时供水量确定,并计入输水管(渠)的漏损水量和净水厂自用水量; 2、 从净水厂至管网的清水输水管道的设计流量,当管网内有调节构筑物时,应按最高日用水条件下,由水厂二级泵房负担的最大供水量计算确定;

一、流量


1、 从水源至净水厂的原水输水管(渠)的设计流量,应按最高日平均时供水量确定,并计入输水管(渠)的漏损水量和净水厂自用水量;


2、 从净水厂至管网的清水输水管道的设计流量,当管网内有调节构筑物时,应按最高日用水条件下,由水厂二级泵房负担的最大供水量计算确定;


3、 当无调节构筑物时,应按最高日最高时供水量确定。



二、事故保证率


输水干管不宜少于两条,当有安全贮水池或其他安全供水措施时,也可修建一条输水干管。实际工程中,为了提高供水的可靠性,常在两条平行的输水管线之间用连通管相连接。输水干管和连通管的管径及连通管根数,应按输水干管任何一段发生故障时仍能通过事故水量计算确定, 城镇的事故水量为设计水量的70%。



三、水力计算


1、重力供水


  

位置水头:H=Z-Zo。称为位置水头,该水头主要用以克服输水管的水头损失。

如果采用不同管径的输水管串联,则两段输水管水头损失之和等于位置水头。


① 相同管径的输水管并联

如果输水管输水量为Q,平行的输水管线为N条,则每条管线的流量为Q/N。


a.该并联管路输水系统的水头损失为

  

s----每条管线的摩阻;

n----管道水头损失计算流量指数,塑料管、混凝土管及采用水泥砂浆内衬的金属管道n=2,输配水管道配水管网,取n=1.852。

b.当一条管线损坏时,该系统使用其余N-1条管线的事故水头损失为:

  

Qa----管线损坏时需保证的流量或允许的事故流量。

c.如事故前后水头损失相同,事故保证率:

  

城市的事故用水量规定为设计水量的70%,即a=0.70。所以,为保证输水管损坏时的事故流量,应敷设两条平行管线,并用两条连通管将平行管线至少等分成3段。


②不同管径的输水管并联

如果两条长度相同直径分别为d1、d2平行布置的钢筋混凝土输水管,摩阻分别为S1、S2,流量为q1、q2。则并联后摩阻为:

  

对于长度相同、直径分别为d1、d2平行布置的两根重力流满管流钢筋混凝土输水管,摩阻分别为S1、S2,当量摩阻Sd。两根重力流输水管平均分为n段,设置n-1根连通管,每段摩阻均为Sd/n。


S1≤S2时,S1中的一段损坏,S2未损坏。 分段数为:

  

因为S1≤S2,S2/S1≥1,故S1=S2时n取得最小值。

  

按事故用水量为设计水量的70%,即α=0.7的要求,所需分段数n等于

  


2、水泵供水时的压力输水管


假定输水管特性曲线中的流量指数n=2

 

输水管Q-(Ho+∑h)特性方程为:

  

设两条不同直径的输水管用连通管分成N段,则有任一段损坏时,Q-(Ho+∑h)特性方程:

  

Ho----水泵静扬程,等于水塔水面和泵站吸水井水面的高差,m;

Sp----泵站内部管线的摩阻,s2/m5;

Sd----两条输水管的当量摩阻,s2/m5;

N----输水管分段数,输水管之间只有一条连通管时,分段数为2,余类推;

Q----正常时流量,m3/s;

Qa----事故时流量,m3/s;

Hb----水泵流量为零时扬程,m。

连通管的长度与输水管相比很短,其阻力忽略不计。

分N段,S1≥S2时,S2损坏,则事故工况下Sd’为

  

事故工况下水泵输水量为:

  

事故时和正常时的流量比值为:

  

 按事故用水量为设计水量的70%,即α=0.7的要求,所需分段数等于:

  




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