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第 六 章 有 压 管 流6-1 简 单 管 道 水 力 计 算 的 基 本 公 式6-2 简 单 管 道 、 短 管 水 力 计 算 的 类 型 及 实 例6-3 长 管 水 力 计 算6-4 串 联 、 分 叉 和 并 联 管 道 水 力 计 算6-5 沿 程 均 匀 泄 流 管 道 水 力 计 算6-6 有 压 管 中 的 水 击 第 六 章 有 压 管 道 中 的 恒 定 流有 压 管 道 : 管 道 周 界 上 的 各 点 均 受 到 液 体 压 强 的 作 用 。有 压 管 中 的 恒 定 流 ： 有 压 管 中 液 体 的 运 动 要 素 不 随 时 间 而 变 。管 道 根 据 其 布 置 情 况 可 分 为 ： 简 单 管 道 与 复 杂 管 道 。复 杂 管 道 又 可 分 为 ： 串 联 管 道 、 并 联 管 道 、 分 叉 管 道 、 均匀 泄 流 管 道 。根 据 与 两 种 水 头 损 失 在 损 失 中 所 占 比 重 的 大 小 ， 将 管道 分 为 长 管 及 短 管 两 类 。 fh jh 3 n 有 压 管 道 ： 管 道 周 界 上 的 各 点 均 受 到 液 体 压 强 的 作 用 。 1 水 电 站 的 压 力 引 水 隧 洞 和 压 力 钢 管 2 水 库 的 有 压 泄 洪 洞 或 泄 水 管 3 供 给 工 农 业 和 生 活 用 水 水 泵 装 置 系 统 及 给 水 管 网 4 虹 吸 管 以 及 输 送 石 油 的 管 道 特 点 ： 有 压 管 道 各 点 的 压 强 一 般 不 等 于 大 气 压 强 。n 有 压 管 中 的 恒 定 流 ： 有 压 管 中 液 体 的 运 动 要 素 不 随 时 间 而 变 。n 有 压 管 中 的 非 恒 定 流 ： 运 动 要 素 随 时 间 而 变 。 简 单 管 道 ： 管 道 直 径 不 变 且 无 分 支 的 管 道 。 其 水 力 计 算 分 为 自 由 出 流 和 淹 没 出 流 。 自 由 出 流 淹 没 出 流 简 单 管 道 ： 管 道 直 径 不 变 且 无 分 支 的 管 道 。 实 际 工 程 中 常 见 的 有 虹 吸 管 和 水 泵 。 虹 吸 管 水 泵 1、 串 联 管 道 ： 有 直 径 不 同 的 几 段 管 道 依 次 连 接 而 成 的 管 道 。2、 并 联 管 道 ： 凡 是 两 条 或 两 条 以 上 的 管 道 从 同 一 点 分 叉 而 又 在 另 一 点 汇 合 而 成 的 管 道 串 联 管 道 并 联 管 道 3、 分 叉 管 道 ： 分 叉 后 不 再 汇 合 的 管 道 。4、 沿 程 均 匀 泄 流 管 道 ： 沿 程 有 流 量 泄 出 的 管 道 分 叉 管 道 沿 程 均 匀 泄 流 管 道 2122 22201 whgvgvH 02012 HgvH jfw hhh 21 6-1 简 单 管 道 水 力 计 算 的 基 本 公 式简 单 管 道 ： 指 管 道 直 径 不 变 且 无 分 支 的 管 道 。简 单 管 道 的 水 力 计 算 可 分 为 自 由 出 流 和 淹 没 出 流 。一 、 简 单 管 道 自 由 出 流 对 1-1断 面 和 2-2断 面 建 立 能 量 方 程令且 因 jf hhgvH 2 220 gvdlhf 22 gvh j 22 gvdlH 2)( 220 故上 式 表 明 ， 管 道 的 总 水 头 将 全 部 消 耗 于 管 道 的 水 头 损失 和 保 持 出 口 的 动 能 。因 为 沿 程 损 失局 部 水 头 损 失 12 021 1 gHdlv 021 1 gHAdlQ 02gHAcgvdlH 2)1( 20 11 c ld gHAQ c 2 取 则管 中 流 速通 过 管 道 流 量式 中 称 为 管 道 系 统 的 流 量 系 数 。当 忽 略 行 近 流 速 时 ， 流 量 计 算 公 式 变 为 2122 222201 whgvgvz 02 v 212110 2 whgvzz 二 、 简 单 管 道 淹 没 出 流管 道 出 口 淹 没 在 水 下 称 为 淹 没 出 流 。取 符 合 渐 变 流 条 件 的断 面 1-1和 2-2,列 能 量方 程因则 有在 淹 没 出 流 情 况 下 ， 包 括 行 近 流 速 的 上 下 游 水 位 差 完 全消 耗 于 沿 程 损 失 及 局 部 损 失 。 0z 021 gzdlv 02gzAvAQ c gvdlhhh jfw 2)( 221 dlc 1 gzAQ c 2 因 为整 理 后 可 得 管 内 平 均 流 速通 过 管 道 的 流 量 为式 中 称 为 管 道 系 统 的 流 量 系 数 。当 忽 略 掉 行 近 流 速 时 ， 流 量 计 算 公 式 为 注 ： 淹自 1比 较 水 头自 由 出 流 H淹 没 出 流 Z相 同 条 件 下 ， 淹 没 出 流 还 是 自 由 出 流 流 量 系 数 值 是相 等 的 。 c 自 dl1 淹 dl lRCAQgAQRC glgvdlCgH 22 222222 24828 RACK lKQhH f 22 JKlhKQ f 以 上 是 按 短 管 计 算 的 情 况 。如 按 长 管 的 情 况 ， 忽 略 局 部 水 头 损 失 及 流 速 水 头 损 失 。有水 利 工 程 的 有 压 输 水 管 道 水 流 一 般 属 于 紊 流 的 水 力 粗 糙区 ， 其 水 头 损 失 可 直 接 按 谢 才 公 式 计 算 ， 用 则令 即 得 或在 水 力 学 中 K称 为 流 量 模 数 或 特 性 流 量 ,它 综 合 反 映 了 管道 断 面 形 状 、 尺 寸 及 边 壁 粗 糙 对 输 水 能 力 的 影 响 。 28CggvdlhH f 22 lKQkhH f 22 给 水 管 道 中 的 水 流 ， 一 般 流 速 不 太 大 ， 可 能 属 于 紊流 的 粗 糙 区 或 过 渡 粗 糙 区 。 可 近 似 认 为 当 v 1.2m/s时 ， 管 流 属 于 过 渡 粗 糙 区 ， 约 与 流 速 v的 1.8次 方 成 正 比 。 故 当 按 常 用 的 经 验 公 式 计 算 谢 才 系 数 C求 应 在 右端 乘 以 修 正 系 数 k， 即 管 道 的 流 量 模 数 K， 以 及 修 正 系 数 k可 根 据 相 关 手 册资 料 得 到 。 fhfh 例 6-1 一 简 单 管 道 ， 如 图 所 示 。 长 为 800m， 管 径 为 0.1m，水 头 为 20m， 管 道 中 间 有 二 个 弯 头 ， 每 个 弯 头 的 局 部 水 头损 失 系 数 为 0.3， 已 知 沿 程 阻 力 系 数 0.025， 试 求 通 过管 道 的 流 量 。 dlc 1 1 gHAQ c 2 5.0e3.025.01.0800025.01 1 c 0703.010.2021 2 23.14 0.10.0703 19.6 20 0.01093m /s4Q 局 部 损 失 共 包 括 进 口 损 失 和 弯 头 损 失 。（ 一 ） 先 将 管 道 作 为 短 管 ， 求 通 过 管 道 流 量 。根 据 表 4.4并 且 不 考 虑 行 近 流 速 水 头 ， 则故进 口 局 部 损 失 系 数 2 8000.025 0.0989 19.79m2 0.1f l vh d g 2 (0.5 2 0.3) 0.0989 0.109m2f vh g %9.98989.02079.19 Hh f(二 )计 算 沿 程 损 失 及 局 部 损 失管 中 流 速流 速 水 头沿 程 损 失局 部 损 失故 沿 程 水 头 损 失 占 总 水 头 的 百 分 数 为所 以 该 管 道 按 长 管 计 算 就 可 以 了 。20.01093 1.39m / s3.14 0.14Qv A 2 21.39 0.0989m2 19.6vg lHKQ RACK 128 8 9.8 55.9m /s0.025gC 2 33.14 0.1 0.1 2055.9 0.01097m /s4 4 800Q %36.001093.0 0004.0 （ 三 ） 按 长 管 计 算 管 道 所 通 过 的 流 量根 据 故 按 长 管 计 算 与 短 管 计 算 所 得 流 量 相 差0.00004m3/s， 相 对 误 差 为 由 此 可 见 ， 将 上 述 管 道 按 长 管 计 算 ， 误 差 很 小 。 6-2 简 单 管 道 、 短 管 水 力 计 算 的 类 型 及 实 例对 恒 定 流 ， 有 压 管 道 的 水 力 计 算 主 要 有 下 列 几 种 :1.输 水 能 力 计 算已 知 管 道 布 置 、 断 面 尺 寸 及 作 用 水 头 时 ， 要 求 确 定 管 道通 过 的 流 量 。2.当 已 知 管 道 尺 寸 和 输 水 能 力 时 ， 计 算 水 头 损 失计 算 如 例 6-2所 示即 要 求 确 定 通 过 一 定 流 量 时 所 必 须 的 水 头 。计 算 如 上 节 例 题一 、 水 力 计 算 的 任 务3.管 线 布 置 已 定 ， 当 要 求 输 送 一 定 流 量 时 ，确 定 所 需 的 断 面 尺 寸 （ 圆 形 管 道 即 确 定 管 道 直 径 ）4.对 一 个 已 知 管 道 尺 寸 、 水 头 和 流 量 的 管 道 ，要 求 确 定 管 道 各 断 面 压 强 的 大 小 例 6-2 由 水 塔 沿 长 度 L为 3500m， 直 径 d为 300mm的 新 铸 铁管 向 工 厂 输 水 （ 见 图 ） 。 设 安 置 水 塔 处 的 地 面 高 程 为130.0m， 厂 区 地 面 高 程 为 110.0m， 工 厂 所 需 水 头 为25m。 若 须 保 证 工 厂 供 水 量 Q为 85 lm/s， 求 水 塔 高 度 （ 即地 面 至 水 塔 水 面 的 垂 直 距 离 ） 。 bzcz cH 20.085 1.21m /s 1.2m /s1 3.14 0.34Qv A 2 22 20.085 35001 19.3m1.144f Qh k lK 110.0 25 19.3 130.0 c c f bH z H h z 解 ： 给 水 管 道 常 按 长 管 计 算 。 由 表 6.1查 得 d 300m的新 铸 铁 管 K 1.144m3/s。管 道 内 流 速故 修 正 系 数 k 1计 算 水 头 损 失所 需 水 塔 高 度 为 24.3m 流 量 系 数 与 管 径 有 关 ， 需 用 试 算 法 确 定 。lHQK gHQd c 24c3.管 线 布 置 已 定 ， 当 要 求 输 送 一 定 流 量 时 ，确 定 所 需 的 断 面 尺 寸 （ 圆 形 管 道 即 确 定 管 道 直 径 ）这 时 可 能 出 现 下 述 两 种 情 况 ：(1).管 道 的 输 水 能 力 、 管 长 l及 管 道 的 总 水 头 H均 已 确 定 。若 管 道 为 长 管 ， 流 量 模 数由 表 6.1即 可 查 出 所 需 的 管 道 直 径 。若 为 短 管 vQd 4(2) 管 道 的 输 水 量 Q， 管 长 l已 知 ， 要 求 选 定 所 需 的 管径 及 相 应 的 水 头 。从 技 术 和 经 济 条 件 综 合 考 虑 :A. 管 道 使 用 要 求 :管 中 流 速 大 产 生 水 击 ， 流 速 小 泥 沙 淤积 。B. 管 道 经 济 效 益 ： 管 径 小 ， 造 价 低 ， 但 流 速 大 ， 水 头损 失 也 大 ， 抽 水 耗 费 也 增 加 。 反 之 管 径 大 ， 流 速 小 ， 水头 损 失 减 少 ， 运 转 费 用 少 ， 但 管 道 造 价 高 。当 根 据 技 术 要 求 确 定 流 速 后管 道 直 径 即 可 由 右 式 计 算 ： 例 6-3 一 横 穿 河 道 的 钢 筋 混 凝 土 倒 虹 吸 管 ， 如 图 所 示 。已 知 通 过 流 量 Q为 3m3/s， 倒 虹 吸 管 上 下 游 渠 中 水 位 差 z为 3m， 倒 虹 吸 管 长 l为 50m， 其 中 经 过 两 个 300的 折 角 转弯 ， 其 局 部 水 头 损 失 系 数 b为 0.20； 进 口 局 部 水 头 损 失系 数 e为 0.5， 出 口 局 部 水 头 损 失 系 数 0为 1.0， 上 下 游渠 中 流 速 v1 及 v2为 1.5m/s， 管 壁 粗 糙 系 数 n 0.014。 试确 定 倒 虹 吸 管 直 径 d。 gzdgzAQ cc 242 2 gzQd c 24 dlc 1 因 为 沿 程 阻 力 系 数 或 谢 才 系 数 C都 是 d 的 复 杂 函 数 ，因 此 需 用 试 算 法 。解 ： 倒 虹 吸 管 一 般 作 短 管 计 算 。 本 题 管 道 出 口 淹 没 在 水 下 ； 而 且 上 下 游 渠 道 中 流速 相 同 ， 流 速 水 头 消 去 。因所 以而 1 1 16 6 21 1 0.8( ) 54.62m /s0.014 4C Rn 0263.062.54 8.988 22 Cg 12.025.08.0500263.0 121 0 bec dl 531.054.31 4 3 0.97m 0.531 3.14 2 9.8 3d 先 假 设 d 0.8m， 计 算 沿 程 阻 力 系 数 ：故又 因可 求 得 与 假 设 不 符 。 1 16 21 0.95( ) 56.21m /s0.014 4C 0248.021.56 8.98 2 14.05.095.0500248.0 1 c 558.020.31 4 3 0.945m0.558 3.14 2 9.8 3d 故 再 假 设 d=0.95m， 重 新 计 算 ：得因 所 得 直 径 已 和 第 二 次 假 设 值 非 常 接 近 ， 故 采 用 管 径 d为 0.95m。 wiiiii hgvzHgp 2 21 4.对 一 个 已 知 管 道 尺 寸 、 水 头 和 流 量 的 管 道 ，要 求 确 定 管 道 各 断 面 压 强 的 大 小 先 分 析 沿 管 道 总 流 测 压 管 水 头 的 变 化 情 况 ， 再 计 算并 绘 制 测 压 管 水 头 线 。 因 为 流 量 和 管 径 均 已 知 各 断 面 的 平 均 流 速 即 可 求 出 ，入 口 到 任 一 断 面 的 全 部 水 头 损 失 也 可 算 出 。 该 点 压 强 为 由 此 可 绘 出 总 水 头 线 和 测 压 管 水 头 线 。 管 内 压 强 可为 正 值 也 可 为 负 值 。 当 管 内 存 在 有 较 大 负 压 时 ， 可 能 产生 空 化 现 象 。 二 、 简 单 管 道 水 力 计 算 实 例1.虹 吸 管 的 水 力 计 算 虹 吸 管 是一 种 压 力 输 水管 道 ， 其 顶 部高 程 高 于 上 游供 水 水 面 。 顶 部 真 空 理 论 上 不 能 大 于 10m ， 一 般 其 真 空值 小 于 ( )； 虹 吸 管 长 度 一 般 不 大 ， 应 按 短 管 计算 。特 点 ： 7 8m 2H O 例 6-4 有 一 渠 道 用 两 根 直 径 d为 1.0m的 混 凝 土 虹 吸 管来 跨 过 山 丘 （ 见 图 ） ， 渠 道 上 游 水 面 高 程 1为100.0m， 下 游 水 面 高 程 2为 99.0m， 虹 吸 管 长 度 l1为8m， l2为 12m， l3为 15m， 中 间 有 600的 折 角 弯 头 两 个 ，每 个 弯 头 的 局 部 水 头 损 失 系 数 b为 0.365， 若 已 知 进 口水 头 损 失 系 数 c为 0.5； 出 口 水 头 损 失 系 数 0为 1.0。试 确 定 ：(1)每 根 虹 吸 管的 输 水 能 力 ；(2) 当 吸 虹 管 中的 最 大 允 许 真 空值 为 7m时 ， 问虹 吸 管 的 最 高 安装 高 程 是 多 少 ？ vh 1 2 100 99 1mz 611 RnC 1 1 16 6 21 1 1( ) 56.7m /s0.014 4C Rn 024.07.56 8.988 22 Cg 解 ： (1)本 题 管 道 出 口 淹 没 在 水 面 以 下 ， 为 淹 没 出 流 。当 不 计 行 近 流 速 影 响 时 ， 可 直 接 计 算 流 量 ：上 下 游 水 头 差 为先 确 定 值 ， 用 曼 宁 公 式计 算 C， 对 混 凝 土 管 n 0.014则故 173.05.0135024.0 121 1 0 bec d 571.007.31 2 33.14 12 0.571 2 9.8 1 1.985m /s4 cQ A gz 管 道 系 统 的 流 量 系 数 ：每 根 虹 吸 管 的 输 水 能 力 ： gvdlgavgpzgvagp beBBsa 2)(220 22201 0.1;02 201 agva gvdlzgpgp beBsBa 2)1( 2 (1)虹 吸 管 中 最 大 真 空 一 般 发 生 在 管 子 最 高 位 置 。 本题 中 最 大 真 空 发 生 在 第 二 个 弯 头 前 ， 即 B-B断 面 。 以 上 游 渠 道 自 由 面 为 基 准 面 ， 令 B-B断 面 中 心 至 上游 渠 道 水 面 高 差 为 ， 对 上 游 断 面 0-0及 断 面 B-B列 能量 方 程式 中 ， 为 从 虹 吸 管 进 口 至 B-B断 面 的 长 度 。取 则 Bl sz具 体 分 析 如 下 ： 式 中 为 允 许 真 空 值 ， 7m。 则 vBa hgpp vbeBs hgvdlz 2)1( 2 gvdlahz beBvs 2)( 2 gvdlh beBv 2)1( 2 2 2 220 1.9857 (1 0.024 0.5 0.365) 6.24m3.14 11 2 9.8( )4 若 要 求 管 内 真 空 值 不 大 于 某 一 允 许 ， 即即而故 虹 吸 管 最 高 点 与 上 游 水 面 高 差 应 满 足 6.24m。 vh vh sz 2、 水 泵 装 置 的 水 力 计 算 在 设 计 水 泵 装 置 系 统 时 ， 水 力 计 算 包 括 吸 水 管及 压 力 水 管 的 计 算 。 吸 水 管 属 于 短 管 ， 压 力 水 管 则根 据 不 同 情 况 按 短 管 或 长 管 计 算 。 吸 水 管 管 径 一 般 是 根 据 允 许 流 速 计 算 。 通 常 吸 水 管 的 允 许流 速 为 为 0.8 1.25m/s。 流 速 确 定 后 管 径 为 。vQd 4gvlhz vs 2)( 222 gvgvdlgvgppzhgvgpzgp aswsa 2222 22222222212222 主 要 任 务 是 确 定 吸 水 管 的 管 径 及 水 泵 的 最 大 允 许 安 装 高 程 。水 泵 的 最 大 允 许 安 装 高 程 决 定 于 水 泵 的 最 大 允 许 真 空值 和 吸 水 管 的 水 头 损 失 。（ 1） 吸 水 管 的 水 力 计 算列 1-1和 2-2断 面 能 量 方 程 有由 此 得 szvh 上 式 表 明 水 泵 向 单 位 重 量 液 体 所 提 供 的 机 械 能 一 方面 是 用 来 将 水 流 提 高 一 个 几 何 高 度 ， 另 一 方 面 是 用 来 克服 水 头 损 失 水 流 经 过 水 泵 时 ， 从 水 泵 的 动 力 装 置 获 得 了 外 加 的机 械 能 。 因 而 动 力 机 械 的 功 率 为（ 2） 压 力 水 管 的 水 力 计 算 42.0 xQd Ptp gQHP 10004321 wwt hhzHtw Hhz 41 41wh 压 力 水 管 的 计 算 在 于 决 定 必 需 的 管 径 及 水 泵 的 装 机容 量 ， 其 直 径 由 经 济 流 速 确 定 。对 于 排 水 管 道式 中 x为 系 数 ， 可 取 0.8 1.2。为 水 泵 向 单 位 重 量 液 体 所 提 供 的 机 械 能 ，称 为 水 泵 的 总 水 头 或 扬 程 。 例 6-5 用 离 心 泵 将 湖 水 抽 到 水 池 ， 流 量 Q为 0.2m3/s， 湖面 高 程 1为 85.0m， 水 池 水 面 高 程 3为 105.0m， 吸 水管 长 l1为 10m， 水 泵 的 允 许 真 空 值 hv4.5m， 吸 水 管 底 阀 局部 水 头 损 失 系 数 e 2.5， 900弯 头 局 部 水 头 损 失 系 数 b0.3， 水 泵 入 口 前 的 渐 变 收 缩 段 局 部 水 头 损 失 系 数g=0.1， 吸 水 管 沿 程 阻 力 系 数 0.022， 压 力 管 道 采 用铸 铁 管 ， 其 直 径 d2为 500mm, 长 度 l2为 1000m， n 0.013（ 见 图 ） 。试 确 定 ：(1)吸 水 管 的 直 径 d1；(2)水 泵 的 安 装 高 度 2； 1 4 4 0.2 0.505m3.14 1Qd v 解 ： （ 一 ） 确 定 吸 水 管 的 直 径 ：采 用 设 计 流 速 v=1.0m/s， 则决 定 选 用 标 准 直 径 d1 500mm。 gvdlahz vs 2)( 211 28.9 1)1.03.05.25.010022.01(5.4 24.5 0.22 4.28m 安 装 高 程 是 以 水 泵 的 允 许 真 空 值 来 控 制 的 。令 水 泵 轴 中 心 线 距 湖 面 高 差 为 ， 则 2 1 计 算 值水 泵 轴 最 大 允 许 安 装 高 程 2 85+4.28=89.28m。 (二 ） 水 泵 安 装 高 程 的 确 定 ： sz szsz 6-3 长 管 水 力 计 算 当 管 道 很 长 ， 局 部 水 头 损 失 和 流 速 水 头 可 忽略 ， 管 道 可 为 长 管 ， 水 力 计 算 大 大 简 化 。 11 v00 0v22 H 02g 1v 22g 21222000 2122200 22 22 ww hgvgvHH hgvgvH gv)dl(gvgvdlhhh iijfw 222 22221 )(略 去 不 计 的 项0v02 工 程 中 有 压 管 道 一 般 属 紊 流 粗 糙 区 ， 水 头 损 失 可 按谢 才 公 式 计 算 ， 则 JKlhKQ lKQhH RACK gClRCAQgAQRlCggvRlhH fff let 824824 22 22 22222： ）（ gvdlhH f 22 根 据 上 述 公 式式 中 ， K 为 流 量 模 数 或 者 特 性 流 量 水 力 坡 度 J =1时 ， Q = K， 故 K 的 量 纲 和 流 量 相 同 流 量 模 数 K 综 合 地 反 映 管 道 断 面 形 状 、 尺 寸 及 边 壁 粗 糙 对 输 水 能 力 的 影 响 （ 三 个 方 面 ） 。 K 为 流 量 模 数 或 者 特 性 流 量 不 同 管 径 及 粗 糙 系 数 的 圆 管 ， 当 谢 才 系 数 用 曼 宁 公式 计 算 时 ， 其 流 量 模 数 K 详 见 管 道 的 流 量 模 数 ， 也 可 直接 计 算 。 321 fff hhhH 323232222212121 lKQlKQlKQ 232 121 qQQ qQQ 6-4 串 联 、 分 叉 和 并 联 管 道 水 力 计 算由 直 径 不 同 的 几 段 管 道 依 次 连 接 而 成 的 管 道 。给 水 工 程 中 串 联 管 道 常 按 长 管 计 算 。1.按 长 管 计 算 ：一 、 串 联 管 道 gvgvgvdlH iiiiii 222 2220 gvAAAAdlH iiiii 21 22210 2.按 短 管 计 算当 管 道 长度 不 是 很大 ， 局 部损 失 不 能略 去 时 ，应 按 短 管计 算 。 121212211 lKQlKQhhH ff 222222222 lKQlKQhhH ff 222222121221 lKlKQHlKlKQHQ 水 电 站 引 水 系 统 中 ， 经 常 碰 到 由 一 根 总 管 从 压 力 前池 引 水 ， 然 后 按 水 轮 机 台 数 分 成 数 根 支 管 ， 每 根 支 管 供水 给 一 台 水 轮 机 ， 这 种 分 叉 后 不 再 汇 合 的 管 道 称 为 分 叉管 道 。 对 管 道 ABC有对 管 道 ABD有从 而 可 得二 、 分 叉 管 道 三 、 并 联 管 道 凡 是 两 条 或 两 条 以 上 的 管 道 从 同 一 点 分 叉 而 又在 另 一 点 汇 合 组 成 的 管 道 称 为 并 联 管 道 。 并 联 管 道一 般 按 长 管 计 算 。 ffff hhhh 321 32 3233 222222 121211 lKQh lKQh lKQhfff 2332211 2 lKlKlK Qhf 不 计 局 部 水 头 损 失 时 有各 支 管 水 头 损 失 可 按谢 才 公 式 计 算各 支 管 流 量 与 总 流 量 间 应 满 足 连 续 性 方 程则 有 1 2 3Q Q Q Q 沿 程 连 续 不 断 分 泄 出 的 流 量 称 为 沿 程 泄 出 流 量 ， 若管 段 各 单 位 长 度 上 的 沿 程 泄 出 流 量 相 等 ， 这 种 管 道 称 为沿 程 均 匀 泄 流 管 道 。 如 图 所 示 管 道 AB长 为 l， 水 头 为 H， 管 道 末 端 流 出 的通 过 流 量 Q， 单 位 长 度 上 沿 程 泄 出 流 量 为 q。6-5 沿 程 均 匀 泄 流 管 道 水 力 计 算 qxlQQm )( 221d dfh Q l x q xK 220 1 dlfABH h Q l x q xK )31( 2222 lqlqQQKl 22231 KlqHAB 在 离 起 点 A距 离 为 x的 M点 断 面 处 流 量 为在 管 段 内 沿 程 水 头 损 失有当 流 量 全 部 沿 程 均 匀 泄 出 时 ， 写 为即 此 时 水 头 损 失 只 为 全 部 流 量 集 中 在 管 终 端 时 水 头 损 失 的 1/3dx 54 非 恒 定 流 在 无 压 流 及 有 压 流 中 均 可 能 产 生 。 河 道 中洪 水 的 涨 落 ， 明 渠 中 水 闸 的 启 闭 都 会 使 河 渠 中 产 生 非 恒定 流 ； 水 库 水 位 上 涨 或 下 降 通 过 有 压 泄 水 管 的 出 流 则 属于 有 压 非 恒 定 出 流 。 本 节 主 要 讨 论 有 压 管 中 一 种 重 要 的 非 恒 定 流 水 击（ 或 称 水 锤 water hammer ） 。 当 有 压 管 中 的 流 速 因 某 种外 界 原 因 而 发 生 急 剧 变 化 时 ， 将 引 起 液 体 内 部 压 强 产 生迅 速 交 替 升 降 的 现 象 ， 这 种 交 替 升 降 的 压 强 作 用 在 管 壁、 阀 门 或 其 它 管 路 元 件 上 好 像 锤 击 一 样 ， 故 称 为 水 击在 水 击 计 算 中 ， 必 须 考 虑 液 体 的 压 缩 性 。6-6 有 压 管 路 中 的 水 击 55 国 内 外 水 电 站 水 击 事 故 实 例 56 有 压 管 路 中 的 水 击1. 水 击 现 象H pa p0a pv点 击 观 看 视 频 课 件 57 1. 水 击 现 象H p ap0有 压 管 路 中 的 水 击 v 58 1. 水 击 现 象H - pa p0有 压 管 路 中 的 水 击 v 59 1. 水 击 现 象H - p ap0有 压 管 路 中 的 水 击 v 60 2. 水 击 的 波 速 和 相 长水 击 波 速 : DEKa 11435 daLT 2相 长 ： aLT 42 周 期 ： 61 3. 水 击 分 类(1) 直 接 水 击 TsT(2) 间 接 水 击 Ts T 62 4. 直 接 水 击 压 强 计 算 :)( 0 vvgaH D )( 0 vvap D 63 5. 减 小 水 击 危 害 的 措 施