環狀給水管網計算方法的研究

樊建偉

0 引言

隨著我國經濟建設的快速發展，城市日新月異，人民生活水平在不斷提高。為此，工業用水量和生活用水量也迅猛增加，原有的給水系統已不能滿足日益增長的需要，改建和擴建城市給水管網工作在不斷地進行中。與此同時，國家建設部又制訂了“供水行業2000年規劃”，提出了兩項提高(安全、效益)和三項降低(電耗、藥耗、漏失)的目標，這對我國供水事業加強科學管理、提高服務質量、提高經濟效益提出了更新的要求[1，2］。目前的管網多存在水力不平衡現象，有些管網雖然按照環狀設計，但實際多按枝狀網運行，不但沒有發揮環狀管網的優勢，而且浪費了投資;有些管網按照標準管徑進行管網的水力計算，不能滿足回路壓力平衡方程;還有些環狀管網，隨著運行的時間越來越長，其水力不平衡現象也越來越嚴重。其主要原因是我們對環狀管網缺乏認識，設計、運行管理水平相對較低，計算環狀管網的方法相對較少。因此，針對目前國內給水管網的這一現狀，為配合城市建設，更好地對地下水管進行建設和維護，同時也利于自來水公司建設管網管理系統的需要。本論文在目前國內外給水管網水力分析算法的研究基礎上，為充分發揮環狀管網的優勢，對環狀管網進行了優化研究。

1 流體管網水力工況數學模型

在流體管網中，流體流動滿足基爾霍夫第一、第二定律。

即:

其中，A，Bf分別為管網的基本關聯矩陣和基本回路矩陣，若管……