虹吸式屋面雨水排水系统沿程水头损失计算探讨

《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》(CECS183:2005)建议虹吸雨水系统水力计算中,沿程水头损失应使用Darcy-Weisbach公式计算,摩阻系数λ用Colebrook-White公式计算。但由于计算过程繁复,许多实际工程、文章中运用了Hazen-Williams公式计算沿程水头损失。Hazen-Williams公式有一个适用范围,超出适用范围的使用会引起较大误差。简述水力学理论研究现状,讨论虹吸雨水系统水力计算中沿程水头损失适用的计算方法。引入近年一些关于摩阻系数λ的显式计算式,试图探讨解决虹吸雨水系统水力计算沿程水头损失中准确性和便捷性的协调问题。     

大型倒虹吸工程水头损失及水力计算

针对三个泉倒虹吸实际过流能力富余、小洼槽倒虹吸实际过流能力不足的问题,基于工程特点及水力设计习惯,借鉴当量糙度的取值方法,分析了不同流量下三个泉与小洼槽倒虹吸的沿程水头损失,并与实测值对比。结果表明:对于三个泉倒虹吸的PCCP管和钢管,用柯尔布鲁克公式计算所得的水头损失与实测值更接近,明显小于水力设计时采用谢才公式所得值;对于小洼槽倒虹吸的玻璃钢管,用柯尔布鲁克公式计算所得的水头损失与实测值也更接近,但明显大于水力设计时采用谢才公式所得值。在此基础上,利用计算获得的沿程水头损失反算得出糙率n值和当量糙度Δ值,发现实际过流能力出现偏差的主要原因是水力设计时采用的谢才公式不适用于大口径倒虹吸管道内的流态。     

南水北调中线工程倒虹吸管道水力学试验研究

通过对南水北调中线工程总干渠西赵河倒虹吸的水工模型试验研究,对此类大型渠道倒虹吸的水力特性有了充分的认识,并给出了两类大型倒虹吸管各段的阻力损失分布及沿程阻力系数和局部阻力系数.通过水头损失计算值与实测值的比较,两者十分接近.为此类大型倒虹吸特别是南水北调中线工程中倒虹吸的设计和运行管理提供了依据.     

进水口水头损失计算探讨

在进水口的设计过程中,需要进行水力学计算。采用了水利水电工程进水口设计规范中的沿程水头损失和局部水头损失公式对进水口进行计算。结合非洲某水电站进水口典型例子分析了沿程损失的λ为什么采用了柯尔勃洛克一怀特计算。结合水力学试验成果分析了进水口流速采用水力学断面进行计算的准确性。     

镀锌钢管沿程水头损失计算的试验研究

目前国内规范推荐的计算镀锌钢管沿程水头损失的公式包括舍维列夫公式和海澄-威廉公式,但其计算结果之间存在较大差异。通过试验分析探讨了舍维列夫公式和海澄-威廉公式用于镀锌钢管沿程水头损失计算的适用性,提出了海澄-威廉公式(C=100)更适合于镀锌钢管沿程水头损失计算。     

陡槽中紊流边界层发展厚度的近似计算

本文应用水流能量平衡原理,推导出边界层发展厚度和沿程能量损失的关系,然后采用流速对数分布规律及能量损失近似计算法,从而提出紊流边界层发展厚度的估算方法。计算结果与试验资料尚吻合。本文方法可用于实际工程的计算。     

不同流速对UPVC输水管道沿程损失影响的试验研究

为了更合理的计算管道输水的沿程损失,采用室内模拟试验的方法,确定流速与沿程损失之间的关系,并对常用经验公式的主要参数进行修正。试验结果表明:ＵＰＶＣ输水管道沿程水头损失随着管道流速的增大而增加,两者之间有较好的幂函数关系;常用经验公式中,谢才公式、达西－魏斯巴哈公式和《规范》公式的系数,即曼宁糙率系数、沿程阻力系数和摩阻系数均随着管道流速的增大先迅速降低,流速大于1．040ｍ／ｓ后,变化较小,趋于稳定,各系数与流速之间呈幂函数关系;海曾－威廉公式系数变化趋势相反,系数与流速之间具有较好的对数函数关系。采用修正后的经验公式计算值与实测值接近,相关系数均达到0．997以上。因此,通过修正后的经验公式可提高计算精度,满足计算需求。     

工程实践应用中沿程水头损失计算补充完善研究

通过概化管道计算实例,指出目前工程实践中较多采用的谢才公式法在计算沿程水头损失时的局限性和不足。经分析研究,为补充完善沿程水头损失计算方法,提出和确定以临界流速为区隔各个水流流态区间的特征指标。并以钢管、混凝土管和混凝土渠道为代表,分析确定了相关临界流速阈值,研究和总结归纳得到在不同输水形式、不同特征管径或宽度,不同流态区间情况下的适用于各水流流态区间的沿程水头损失实践应用计算方法。     

虹吸式水位自记台增设虹吸补偿装置的试验研究

虹吸式水位自记台是应用虹吸原理,以高出河流、测井水面的虹吸管将二者连通,从而使井内外水位趋于一致来测得水位的一种专用装置。它具有虹吸管不会被泥沙淤积,水位不受含沙量影响,测井水位无压力等优点。 虹吸式水位自记井最关键的问题是虹吸高度的大小,而虹吸高度的大小又取决于虹吸管中的真空度及虹吸管沿程局部水头损失。其关系式为: H=(P_(am)/r)—h_f式中H——虹吸高度; P_(am)——1个工程大气压,约相当于10m清 水水柱高; r——水的容重; h_f——虹吸管沿程局部阻力水头损失。 从上式可以看出,当虹吸管长度一定时,h_f为     

浅谈虹吸雨水系统设计过程中的"假定"与"确定"

指出了目前虹吸雨水系统设计计算方法中存在的问题,并对其进行分析,从理论上提出了一种确定虹吸雨水系统压力流工作状态流量的方法,即采用假定流量设计系统,根据系统确定流量.     

管道水流的水头损失系数

管道的水头损失直接影响水管和水泵尺寸的确定,也就是管网的水力平衡。所有沿程水头损失计算公式,在估算水管内壁糙率时都有误差。对于一定材料一定管径和流量的管道的阻力系数,不同的方程式可以估算出不同的沿程水头损失。在复杂管道网络系统中,方程式或系数的小误差的累积,使各个管子水头损失或流量的计算值产生较大的误差。本文提出了三个广泛应用于管道摩阻方程摩阻系数有关的解决水头损失计算误差的数学关系式和诺模图。对象聚氯乙烯和铸铁管道来说,用Hazen—Willians(H—W)和Manning(Mn)公式得的水头损失与Darcy—Weisbach(D—W)得的水头损失相同。还介绍了摩阻系数随直径和水流条件而变化的情况,并讨论了运用计算机计算变化的沿程损失系数问题。     

微灌毛管水头损失计算程序

毛竹是微灌系统的末级出流管道,量多而面广,在微灌系统水力设计中,毛管的水力计算占据重要地位。1942年克里斯琴森导出多孔管道的多口系数公式以来,国内外相继出现了大量的计算多孔管道沿程水头损失的公式。分析这些公式其形式基本上为     

小浪底水库管道排沙系统管道水力学计算

根据各种经验公式及沿程水头损失的计算理论,初步计算了小浪底水库自吸式管道排沙系统的管道临界不淤流速及沿程水头损失.结果表明,在汛限水位下,当主管道铺设高程为145 m时,清淤的距离可达坝前24 710 m,基本可以将小浪底坝前20 km库区范围、高程145～175 m的细泥沙排出库外.     

新疆大型倒虹吸管道工程的运行调度计算及充排水方案复核

采用相关水力学公式分别计算了倒虹吸玻璃钢管道的运行调度、充排水时管内水力特性、出口闸门关闭时管道内水击压力值等。计算结果表明,出口闸门全开至全关时间以大于350 s为宜。复核计算倒虹吸管道放空阶段,沿程布设的进排气孔数量及孔径均满足需求。     

黄水沟河与清水河枯水期下游河道水量损失分析

新疆河流下游为平原河流,天然河道断面不规则,多为宽浅性河床,水量沿程损失较大,研究河道损失规律,对下游生态、水资源有效利用意义重大。通过黄水沟、清水河枯水期河道上、下游断面实测流量资料,采用水文学原理建立线性模型,对两河出山口以下平原区枯水期河道水量沿程损失进行计算分析,分别得到了两条河流在枯水期沿程单位长度损失水量估算模型,计算了枯水期两条河流的水量损失量,可为天山以南山溪性河流枯水期沿程损失量的定量分析提供依据。     

过坝水流的近似计算

本文在势流计算基础上,沿溢流面用曼宁公式确定水头损失,在反弧段采用加大糙度方法进行过坝水流的近似计算,给出沿程自由水面位置、压力、流速及能量损失等水力参数。验证计算表明,该近似计算具有一定精度,供溢流坝水力计算参考。     

广东奥林匹克体育场给排水设计反思

1　雨水系统该工程雨水设计没有采用虹吸雨水排放系统。虹吸雨水排放系统因其集水能力强、管径小、重量轻等优点特别适用于汇水面积较大的公共建筑。对于像广东奥林匹克体育场这样的建筑 ,因其屋面及承重结构均为钢结构 (钢屋面和网架结构 ) ,则更加凸显虹吸雨水排放系统的优点。但由于设计采用了一般的重力流排放系统 ,致使雨落管管径偏大(DN2 5 0 ) ,对体育场立面观感有所影响 ,建筑专业只好采用铝合金板外包的方法处理。这样综合考虑 ,也许重力流雨水排放系统比虹吸雨水排放系统工程造价还要高。美国NEB集团在设计中没有采用虹吸雨水排…     

屋面雨水系统设计探讨

用城市暴雨强度公式计算确定的设计降雨强度值偏低,设计屋面雨水排水系统时应留有裕量。介绍了重力和虹吸排水系统的定义,讨论了屋面排水系统设计流态的选用条件。重力流雨水排水系统立管管径大于300 mm时,其最大排水能力可按whly-Eaton式计算。介绍了单斗雨水系统立管或多斗雨水系统中雨水斗与重力流悬吊管的连接管路按压力流设计时最大排水能力的算法。     

输配水管道沿程水头损失计算方法探讨

输配水管道是城市供水系统的重要组成部分,管道沿程水头损失计算又是输配水管道设计的核心.探讨了常用水头损失计算公式的适用范围及公式中参数的选择.水力计算应根据不同的水流流态采用与之适应的计算公式,并选取对应的水力计算参数,使水力计算成果准确可靠.     

南水北调中线河北段渠道倒虹吸工程局部冲深估算探讨

以南水北调中线河北省段3座穿宽浅游荡性河道倒虹吸工程河工模型试验实测结果为基础,并应用3个束窄水流局部冲深估算公式对局部最大冲深进行计算分析,基于口门内流态及冲刷特征的多样性,对3个冲刷公式假设条件的符合性及冲深估算精度进行了探讨。