某城市采用枝状管网供水,节点流量、地面标高如图所示,各管段长度、管径、比阻见附表,节点4处设一高位水池,最高日总用水量120L/s,其中20L/s由高位水池供给,要求管网最小服务水头为20m,则高位水池底标高为以下何值?______

【正确答案】 B
【答案解析】

[解析] (1)根据最大用水时水厂、水塔供水量及各节点流量进行流量分配(解析省略,考友请自行画图),根据各管段流量及方向,可以判定供水分界线上的节点为3.7。

(2)按所给表格计算水头损失结果如下:

管段 管长(m) 比阻(Q:L/s) 流量(L/s) 流向 水头损失(m)
1-2 1700 0.207×10-6 88 1→2 h12=0.207×10-6×1700×882=2.73m
2-3 1600 0.945×10-6 47 2→3 h23=0.945×10-6×1600×472=3.34m
3-4 1800 8.06×10-6 11 3←4 h34=8.06×10-6×1800×112=1.76m
2-5 1500 2.48×10-6 25 2→5 h25=2.48×10-6×1500×252=2.33m
5-6 1800 8.06×10-6 12 5→6 h56=8.06×10-6×1800×122=2.09m
3-7 1200 2.48×10-6 30 3→7 h37=2.48×10-6×1200×302=2.67m
(3)假设节点6点为整个系统的控制点,其服务水头为20m,计算潜在控制点7的服务水头:

节点7服务水头

=(H6+20)+h56+h25-h23-h37-H7

=(9.2+20)+2.09+2.33-3.34-2.67-8.3=19.31m<20m(管网最小服务水头)

因管网中存在服务水头更小的节点7,故假定的6点不是控制点,控制点当为7点。

则高地水池底标高=(H7+20)+h37+h34=(8.3+20)+2.67+1.76=32.73m

(1)控制点的选取:管网控制点一般出现在离水源较远、地形较高、节点流量较大的点。本题根据上述原则,可以初步判定控制点出现在节点6或7(地形较高,且距离水源较远)。通过试算得到初步结果,再对结果分析,选择控制点。

(2)调整确定控制点后,并不需要重新再计算一遍,整个管网的水压只要在上述计算结果基础上,给节点7的服务水头增加20-19.31=0.69m即可。

(3)水力计算时,没必要计算所有管段的水头损失,比如本题的h12就是用不上。

(4)本题计算量偏大,属于考场上性价比低的题目,考友应根据考场上的时间安排灵活选择或放弃。

(5)考题计算水头损失时,流量指数n常取2,而非1.852,除了平差计算。