給水排水管道系統(tǒng) 第四章 給水排水管網(wǎng)模型

1、第四章第四章給水排水管網(wǎng)模型給水排水管網(wǎng)模型4.1給水排水管網(wǎng)的模型化給水排水管網(wǎng)模型:給水排水管網(wǎng)是一類大規(guī)模且復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為便于規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理，應(yīng)將其簡(jiǎn)化和抽象為便于用圖形和數(shù)據(jù)表達(dá)和分析的系統(tǒng)。簡(jiǎn)化：就是從實(shí)際系統(tǒng)中去掉一些比較次要的給水排水設(shè)施，使分析和計(jì)算集中于主要對(duì)象；抽象：就是忽略所分析和處理對(duì)象的一些具體恃征，而將它們視為模型中的元素，只考慮它們的拓?fù)潢P(guān)系和水力特性。4.1.1給水排水管網(wǎng)的簡(jiǎn)化1.簡(jiǎn)化原則

2、：1)宏觀等效原則；2)小誤差原則。2管線簡(jiǎn)化的一般方法1)刪除次要管線2)當(dāng)管線交叉點(diǎn)很近時(shí)，可以將其合并為同一交叉點(diǎn)。3)待全開(kāi)的閥門去掉，將管線從全閉閥門處切斷。4)如管線包含不同的管材和規(guī)格，府采用水力等效原則將其等效為單一管材和規(guī)格。5)并聯(lián)的管線可以簡(jiǎn)化為單管線，其直徑采用水力等效原則計(jì)算。6)在可能的情況下，將大系統(tǒng)拆分為多個(gè)小系統(tǒng)，分別進(jìn)行分析計(jì)算。4.1.2給水排水管網(wǎng)的抽象經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的給水排水管網(wǎng)需要進(jìn)一步抽象，使之成

3、為僅由管段和節(jié)點(diǎn)兩類元素組成的管網(wǎng)模型。(1)節(jié)點(diǎn)：分為a水源節(jié)點(diǎn)、b不同管徑管材交接點(diǎn)、c兩管段交點(diǎn)或大流量出入點(diǎn)，設(shè)節(jié)點(diǎn)數(shù)N(2)回路。4.2.4樹(shù)(1)樹(shù)及其性質(zhì)。排水管網(wǎng)和小型的給水管網(wǎng)通常采用樹(shù)狀管網(wǎng)，其拓?fù)涮匦约礊闃?shù)。(2)生成樹(shù)；4.3管網(wǎng)模型的水力特性4.3.1節(jié)點(diǎn)流量方程根據(jù)質(zhì)量守恒規(guī)律，流入節(jié)點(diǎn)的所有流量之和應(yīng)等于流出節(jié)點(diǎn)的所有流量之和。4.3.2管段能量方程在管網(wǎng)模型中，所有管段都與兩個(gè)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)，若將管網(wǎng)模型中的任

4、意管段i作為隔離體取出，根據(jù)能量守恒規(guī)律，該管段兩端節(jié)點(diǎn)水頭之差，應(yīng)等于該管段的壓降列管段能量方程時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：(1)應(yīng)按管段的設(shè)定方向判斷上端點(diǎn)和下端點(diǎn)，而不是按實(shí)際流向判斷，因?yàn)楣芏瘟飨蚺c設(shè)定方向相反時(shí)，管段壓降本身為負(fù)值。(2)管段壓降和節(jié)點(diǎn)水頭應(yīng)具有同樣的單位，一般采用米。4.3.3恒定流基本方程組恒定流方程組是在管網(wǎng)模型的拓?fù)涮匦曰A(chǔ)之上建立起來(lái)的，它反映了管網(wǎng)模型組成元素——節(jié)點(diǎn)與管段之間的水力關(guān)系，是分析求解給水排水管