薛岔水源地供水工程集水1干管水力计算分析

李晋平

(陕西水环境工程勘测设计研究院，陕西 西安 710018)



薛岔水源地供水工程集水1干管水力计算分析

李晋平

(陕西水环境工程勘测设计研究院，陕西 西安 710018)

薛岔水源地供水工程共有水源井18眼，集水干管2条，集水支管7条。针对水源地的复杂情况，最大的难点就是多水源井支管汇入干管的水力计算问题。本文从水力计算入手，以集水1干管为例，对薛岔水源地的多水源井汇入的水力计算做一简要论述，通过先确定集水干管终点所需水头，从下游往上游一步步往上推，最终计算出各个水源井出口所需水压，为选取合理井深提供理论依据，保证整个供水系统安全性。

薛岔水源地；多水源；水力计算

1 工程概况

吴起县薛岔水源地供水工程共有水源井18眼，集水支管7条，集水干管2条，两条集水管网同时汇入集水池，再向下游管网重力供水，最后到达县城水厂。集水池的设计水位为1 565.0 m。

集水1干管为加压干管，沿途有集水2支管(WK01、WS01、WK03)和水源井WK4-1、WK04、WS09汇入，最大设计流量为0.0312 5 m3/s。

2 水力计算

2.1 计算依据

2.1.1 计算原则

本次水损计算采用海曾-威廉公式计算各管段水损。

式中：q为设计流量，m3/s；Ch为海曾-威廉系数，PE管采用100；局部损失按照沿程损失的10%。

2.1.2 各水源井供水量

各水源井供水量见表1。

2.1.3 管材的选择

依据水源地地形地貌和集水管网总体布置，结合集水池位置(1 565 m)，井群与集水池水位最大落差在120 m，且集水管沿线地形复杂，交通不便，机械施工难度较大；因此，本次设计集水管道均采用PE管。

表1 各水源井供水量统计表

表2 各水源井至汇入点的水头损失计算表

2.1.4 管径的确定

式中：Q为设计流量，m3/s；D为管径，m；管径按经济流速v=0.6～1.2 m/s选择。

2.2 集水1干管水力计算过程

集水1干管为加压管道，集水池的水位1 565.0 m确定，由此向上游推求各节点所需要的压力，最后推算出各水源井所需要的压力。

1)水头损失计算(见表2～表4)

表3 集水2支管水头损失计算表

表4 集水1干管水头损失计算表

2)各节点所需水压计算见表5～表7。

表5 集水1干管各节点所需水压计算表

表6 集水2支管各节点所需水压计算表

3)各水源井出口所需水压详见图1。

图1 集水1干管水力流程图

井号起点桩号末点桩号起点水压水头损失末点水压WS09DWS091568.840.121568.96WK4CWK041572.270.171572.44WK4-1BWK4-11573.990.231574.22WK032bWK031576.600.071576.67WS012aWS011579.560.131579.69WK012aWK011579.560.221579.78

确定各水源井出口所需水压后，即可选取水源井所需的深井泵的型号。

3 结语

对于多水源井汇入的加压式集水干管的水力计算，首先应该先确定集水干管终点所需的水头，然后从下游往上游一步一步往上推，最终推算到各个水源井出口所需的水压。为选取合理的水源井深井泵提供有力的理论依据，从而保证整个供水系统的安全性。本文以薛岔水源地集水1干管为例，对这一水力计算过程进行详细论述，该思路和方法可供类似工程设计参考。

2017-04-17

李晋平(1984-)，女，山西临汾人，工程师，主要从事水利设计工作。

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