2.闭合环路内水头损失平衡条件,又称为能量方程:即环状管网任一闭合环路内,水流为顺时针方向的各管段水头损失之和应等于水流为逆时针方向的各管段水头损失之和。
若规定顺时针方向的各管段水头损失为正,逆时针方向为负,则在任一闭合环路内各管段水头损失的代数和等于零,可用下式表示:
现以图6—11为例来说明式(6—25)的关系。由并联管路的基本公式可知,无论节点1至节点4之间的各管线管长、管径如何,均有下列关系成立:
因此,以上两个平衡条件揭示了环状管网中水流运动的基本规律,反映了环状管网各管段的实际水流情况。可是在环状管网流量预分配时,只注意到满足每一节点qi-'[-2Q,j:o
的要求,并没有考虑到水头损失之间的关系(由于管径没确定,也无法考虑),所以,据流量预分配结果,参照经济流速确定管径后,每一闭合环路内:的Xhq=o的条件不一定能够满足。若不能满足2札i=o的条件,则说明此时管网中的流量和水头损失与实际水流情况不符,不能作为推求各节点水压、计算水泵扬程和水塔高度的依据。为此,必须设法求出各管段的真实流量和水头损失,以便准确地推求各节点的水压,计算水泵扬程和水塔高度。那么,应该怎样求得这些真实数据呢?下面就来介绍这方面的知识。
(二)环状管网平差的基本知识
环状管网各管段的管径确定后,即可进行流量预分配,求出初步拟定的各管段流量条件下各管段的水头损失。若闭合环路内顺、逆时针两个水流方向的管段水头损失不相等,即
2A,,;i0,就必然存在一定差值,这一差值就叫环路闭合差,记作Ah。在计算过程中,各环的闭合差Ah将可能出现两种情况:若闭合差为正,即Zlh>O,这说明水流为顺时针方向的各管段中所分配的流量大于实际流量值,而水流为逆时针方向各管段中所分配的流量小于实际流量值;若闭合差为负,即Ah<O,则恰与上述情况相反。掌握了这一道理,只要将各管段所分配的流量重新调整,即在流量偏大的各管段中减去一些流量,加在流量偏小的各管段中去,并注意每一节点仍应满足qi-'[-2Qi,=o的条件。这样,每调整一次流量,Zlh值就减小一些(每次调整的流量值称为校正流量,计作厶Q),如此反复调整,直到各闭环路均满足2A+,=o的条件为止。此时管网中各管段的水头损失即为所求。这种为消除闭合差而进行流量调整计算的过程,就叫管网子差。从工程要求来讲,实际上没有必要费闭合差d卢伪