4第四章给水排水管网模型.pptVIP

H 7 Q 7 (7) [1] q1,h1 Q 1 [5] q5,h5 [4] (1) H 1 [2] q2,h2 Q 2 [6] q6,h6 (5) H 5 Q 5 (2) H 2 [3] q3,h3 (8) H 8 (3) q4,h4 Q 8 H 3 Q 3 [7] q7,h7 (6) H 6 Q 6 (4) H 4 Q 4 [8] q8,h8 [9] q9,h9 图 4.11 某给水管网模型 第四章 给水排水管网模型 § 4.1 给水排水管网的模型化 § 4.2 管网模型的拓扑特性 § 4.3 管网模型的水力特性 § 4.1 给水排水管网的模型化 ? 为便于规划、设计和运行管理，将规模大且复杂多变的给水 排水管网系统 简化 和 抽象 为便于用数据和图形表达和分析的 系统，称为 给水排水管网模型 。 ? ? ? 给水排水管网模型主要表达系统中各组成部分的 拓 扑关系和水力特性 ，将管网简化和抽象为管段和节 点两类元素，并赋予工程属性，以便用水力学、图 论和数学分析理论等进行表达和分析计算。 简化 ：就是从实际系统中去掉一些比较次要的给水 排水设施，使分析和计算集中于主要对象。 抽象 ：就是忽略所分析和处理对象的一些具体特征， 而将它们视为模型中的元素，只考虑它们的拓扑关 系（指管段与节点之间的关联关系）和水力特性 （是管段和节点在系统中的水力特征的表现）。 一、给水排水管网的简化 给水排水管网的简化包括管线的简化和附属设施的 简化。 （如图 4.1 ） 1 ．简化原则 ? 1 ）宏观等效原则。 即对给水排水管网某些局部简化以后，要保持其 功能，各元素之间的关系不变。 ? 2 ）小误差原则 简化的误差要控制在一定范围内，满足工程上的要求。 一、给水排水管网的简化 2. 管线简化的一般方法 ? ? ? 1 ）删除次要管线（如管径较小的支管、配水管、出户管等）， 保留主干管线和干管线； 2 ）当管线交叉点很近时，可以将其合并为一个交叉点； 3 ）将全开的阀门去掉，将管线从全闭阀门处切断；（只有调 节阀、减压阀等需保留） ? 4 ）如管线包含不同的管材和规格，应采用水力等效原则将其 等效为单一管材和规格； 5 ）并联的管线可以简化为单管线，其直径采用水力等效原则 计算； 6 ）在可能的情况下，将大系统拆分为多个小系统，分别进行 分析计算。 ? ? 一、给水排水管网的简化 3. 附属设施简化的一般方法 给水排水管网的附属设施包括泵站、调节构筑 物（水池、水塔等）、消火栓、减压阀、跌水井、雨 水口、检查井等，均可进行简化。具体措施如下： ? 1 ）删除不影响全局水力特性的设施； 2 ）将同一处的多个相同设施合并。 ? ? ? 如全开的闸阀、排气阀、泄水阀、消火栓、检查井等。 如同一处多个水量调节设施（清水池、水塔、均和调 节池等）合并，并联或串联工作的水泵或泵站合并等。 水塔 泵站 合并 删除 清水池 合并 合并 合 并 删除 分解 删除 删除 删除 合并 合并 分解 删除 删除 删除 删除 分解 删除 删除 删除 (a) (b) 图4.1 给水管网简化示意图 （a） 简化前 （b） 简化后 二、给水排水管网的抽象 ? ? 经过简化的给水管网需要进一步抽象，使之成为仅有管段和 节点两类元素组成的管网模型。 ( 如图 2 ） 在管网模型中，管段与节点相互关联，即管段的两端是节点， 节点之间通过管段连通。 节点 1. 管段： 是管线和泵站等简化后 的抽象形式。 2. 节点 是管线的交叉点、端点 或大流量出入点的抽象形式 ； 图 管段 由节点和管段组成的管网模型 管段特性： ? 它只能输送水量而不允许改变水量，即管段中间不允许有流量 输入或输出，但管段中可以改变水的能量，如具有水头损失， 可以加压或降压等。 给水管网将管段中的流量折算为节点流量；排水管网中将沿线 流量折算到管段起点。 当管线中间具有较大的集中流量时，无论是流出或流入，应在 集中流量点处划分管段，设置节点。沿线出流或入流的管线较 长时，应将其分成若干条管段。 泵站、减压阀、跌水井、非全开阀门等则应设于管段上，因为 它们的属性与管段相同，即它们只通过流量而不改变流量，且 具有水的能量损失。 ? ? ? 节点特性： ? 它只能传递能量，不能改变水的能量。即节 点上水的能量（水头值）是唯一的，但节点 可以有流量的输入或输出。 ? 泵站、减压阀、跌水井及