李晉平

(陜西水環(huán)境工程勘測設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710018)

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薛岔水源地供水工程集水1干管水力計(jì)算分析

李晉平

(陜西水環(huán)境工程勘測設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710018)

薛岔水源地供水工程共有水源井18眼，集水干管2條，集水支管7條。針對水源地的復(fù)雜情況，最大的難點(diǎn)就是多水源井支管匯入干管的水力計(jì)算問題。本文從水力計(jì)算入手，以集水1干管為例，對薛岔水源地的多水源井匯入的水力計(jì)算做一簡要論述，通過先確定集水干管終點(diǎn)所需水頭，從下游往上游一步步往上推，最終計(jì)算出各個(gè)水源井出口所需水壓，為選取合理井深提供理論依據(jù)，保證整個(gè)供水系統(tǒng)安全性。

薛岔水源地；多水源；水力計(jì)算

1 工程概況

吳起縣薛岔水源地供水工程共有水源井18眼，集水支管7條，集水干管2條，兩條集水管網(wǎng)同時(shí)匯入集水池，再向下游管網(wǎng)重力供水，最后到達(dá)縣城水廠。集水池的設(shè)計(jì)水位為1 565.0 m。

集水1干管為加壓干管，沿途有集水2支管(WK01、WS01、WK03)和水源井WK4-1、WK04、WS09匯入，最大設(shè)計(jì)流量為0.0312 5 m3/s。

2 水力計(jì)算

2.1 計(jì)算依據(jù)

2.1.1 計(jì)算原則

本次水損計(jì)算采用海曾-威廉公式計(jì)算各管段水損。

式中：q為設(shè)計(jì)流量，m3/s；Ch為海曾-威廉系數(shù)，PE管采用100；局部損失按照沿程損失的10%。

2.1.2 各水源井供水量

各水源井供水量見表1。

2.1.3 管材的選擇

依據(jù)水源地地形地貌和集水管網(wǎng)總體布置，結(jié)合集水池位置(1 565 m)，井群與集水池水位最大落差在120 m，且集水管沿線地形復(fù)雜，交通不便，機(jī)械施工難度較大；因此，本次設(shè)計(jì)集水管道均采用PE管。

表1 各水源井供水量統(tǒng)計(jì)表

表2 各水源井至匯入點(diǎn)的水頭損失計(jì)算表

2.1.4 管徑的確定

式中：Q為設(shè)計(jì)流量，m3/s；D為管徑，m；管徑按經(jīng)濟(jì)流速v=0.6～1.2 m/s選擇。

2.2 集水1干管水力計(jì)算過程

集水1干管為加壓管道，集水池的水位1 565.0 m確定，由此向上游推求各節(jié)點(diǎn)所需要的壓力，最后推算出各水源井所需要的壓力。

1)水頭損失計(jì)算(見表2～表4)

表3 集水2支管水頭損失計(jì)算表

表4 集水1干管水頭損失計(jì)算表

2)各節(jié)點(diǎn)所需水壓計(jì)算見表5～表7。

表5 集水1干管各節(jié)點(diǎn)所需水壓計(jì)算表

表6 集水2支管各節(jié)點(diǎn)所需水壓計(jì)算表

3)各水源井出口所需水壓詳見圖1。

圖1 集水1干管水力流程圖

井號(hào)起點(diǎn)樁號(hào)末點(diǎn)樁號(hào)起點(diǎn)水壓水頭損失末點(diǎn)水壓WS09DWS091568.840.121568.96WK4CWK041572.270.171572.44WK4-1BWK4-11573.990.231574.22WK032bWK031576.600.071576.67WS012aWS011579.560.131579.69WK012aWK011579.560.221579.78

確定各水源井出口所需水壓后，即可選取水源井所需的深井泵的型號(hào)。

3 結(jié)語

對于多水源井匯入的加壓式集水干管的水力計(jì)算，首先應(yīng)該先確定集水干管終點(diǎn)所需的水頭，然后從下游往上游一步一步往上推，最終推算到各個(gè)水源井出口所需的水壓。為選取合理的水源井深井泵提供有力的理論依據(jù)，從而保證整個(gè)供水系統(tǒng)的安全性。本文以薛岔水源地集水1干管為例，對這一水力計(jì)算過程進(jìn)行詳細(xì)論述，該思路和方法可供類似工程設(shè)計(jì)參考。

2017-04-17

李晉平(1984-)，女，山西臨汾人，工程師，主要從事水利設(shè)計(jì)工作。

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