一、村鎮(zhèn)供水中環(huán)狀網(wǎng)水力基本計(jì)算方程

首先分析環(huán)狀網(wǎng)水力計(jì)算的基本條件。對(duì)于任何環(huán)狀網(wǎng)，管段數(shù)P、節(jié)點(diǎn)數(shù)J (包括泵站、水塔等水源節(jié)點(diǎn))和環(huán)數(shù)之間存在下列關(guān)系：

P = J + L-1  (4-5)

環(huán)狀管網(wǎng)水力計(jì)算是聯(lián)立求解連續(xù)性方程、能量方程和壓降方程，見(jiàn)表4-10。

二、村鎮(zhèn)供水中環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算方法分類

在管網(wǎng)水力計(jì)算時(shí)，根據(jù)求解的未知數(shù)是管段流量還是節(jié)點(diǎn)水壓，具體解法有管段方 程、節(jié)點(diǎn)方程或環(huán)方程等，見(jiàn)表4-11。

表4-10 連續(xù)性方程、能量方程和壓降方程

名稱	計(jì)算公式	說(shuō)明
連續(xù)性方程	任一節(jié)點(diǎn)，流向該節(jié)點(diǎn)的流量等于該節(jié)點(diǎn)流出的流量，假定從節(jié)點(diǎn)流出的流量為正，流向節(jié)點(diǎn)的流量為負(fù)，得：qi+∑qij=0                                     環(huán)狀管網(wǎng)有J個(gè)節(jié)點(diǎn)就有J-1個(gè)連續(xù)方程	Qi – 節(jié)點(diǎn)流量，L/S qij – 該節(jié)點(diǎn)上的管段流量，L/S
能量方程	管內(nèi)任一環(huán)內(nèi)，各管段的水頭損失之和等于零，也就是說(shuō)任兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間各管段的水頭損失相等。一般假定順時(shí)針?lè)较蚬芏蔚乃^損失為正，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)，得：∑hij=0                                          L個(gè)環(huán)的管網(wǎng)有L個(gè)能量方程	Hij – 管段水頭損失，m
壓降方程	表示各管段的流量和水頭損失關(guān)系：	Hi – 管段起端節(jié)點(diǎn)的水壓，m；Hj – 管段終端節(jié)點(diǎn)的水壓，m；Sij – 管段摩阻系數(shù)

表4-11 解管網(wǎng)方程

名稱	解方程
管段方程	聯(lián)立求解J—1個(gè)節(jié)點(diǎn)的連續(xù)性方程和L個(gè)能量方程，以得所有管段的流量:                                                                 管段比較多的時(shí)候通常采用計(jì)算機(jī)求解
節(jié)點(diǎn)方程	聯(lián)立求解5方程和P個(gè)管段的壓降方程，以得各節(jié)點(diǎn)的水壓，再據(jù)以求出管段的水頭損失和流量：
環(huán)方程	1. 管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)比管段數(shù)少，環(huán)數(shù)則更少。因此，解每一環(huán)校正流量的方程數(shù)較少。流量分配后，J個(gè)節(jié)點(diǎn)已滿足連線性方程，但管段水頭損失不能滿足L個(gè)環(huán)的能量方程。用校正流量△q調(diào)整管段流量，使其滿足能量方程。一般假定校正流量△q以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎鏁r(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)。 2. L個(gè)環(huán)有L個(gè)環(huán)狀方程：                                   每一方程表示經(jīng)流量調(diào)整后，該環(huán)各管段的水頭損失總和?！鱭表示該環(huán)各管段的校正流量， 兩環(huán)之間的公共管段，應(yīng)考慮兩環(huán)的校正流量的影響。校正流量和管段流量方向相同時(shí)為加，反之則管段流量應(yīng)減去校正流量。得出新的管段流量后，根據(jù)新流量計(jì)算管段損失。按同樣步驟， 經(jīng)過(guò)多次校正，知道滿足能量方程為止。在調(diào)整流量的過(guò)程中，各節(jié)點(diǎn)仍滿足連續(xù)性方程的條件。 3. 手工計(jì)算時(shí)，常采用解環(huán)狀方程的方法