供水管道安装工程冲洗水量计算俞良协胡子刚涂立俊（武汉市水务集团有限公司管网管理部430034）[摘要]在现行的给水工程设计手册或标准规范中没有管道冲洗水量计算的具体方法，本文根据实际供水管道安装工程中管道冲洗消毒采用的方式，结合水力学理论原理，推导出了管道冲洗消毒水量的基本计算公式，通过对管道冲洗水量计算的实例分析，说明了在制定管道冲洗消毒方案中应注意的问题，提出了应用计算机对供水管道冲洗水量计算及冲洗消毒工程项目信息管理的方法。[关键词]供水管道冲洗消毒冲洗水量计算方法冲洗水量管理一、概述在新装管道、维修管道、新装水表工程完工时，都要对新装管道进行冲洗消毒，每年用于供水管道冲洗消毒的水量在管网总供水量中占有相当的比例，由于供水管道安装工程的特点，难以在施工过程中安装水表（管道冲洗时流速超出水表技术参数范围）或计量装置来计量管道冲洗消毒时所消耗的自来水用量，影响了供水企业在统计供水管网漏损水量的准确性。按《城市供水管网漏损控制及评定标准（CJJ92-2002）》统计要求，管道冲洗用水量列入到有效供水量中，管道冲洗水应按放水管直径及管道压力推算。如何推算管道冲洗水量？在现行的给水工程设计施工手册或标准规范中没有给出具体的计算方法，需要根据水力学基本原理来推导计算。供水管道安装工程中所消耗的水量可分为试压水量、冲洗水量、消毒水量和泄空水量。试压水量是在安装完工后，新装管道试压时消耗的水量；冲洗水量是指管道交付使用前（管道并网运行前）冲洗新装安装或维修管道时消耗的水量；消毒水量是指管道冲洗后进行含氯水浸泡消毒时消耗的水量；泄空水量是指供水管道安装及维修工程时引起正在运行中的管道停水（如新旧管道连接、维修时的关闸管段），将停水管道系统内存水放空时的水量。二、计算模型根据《工程流体力学》理论，管道冲洗水流运动属恒定有压流自由出流问题，管道冲洗时进水端接有压水源管道，水流经过冲洗管道后水头损失下降，在管道出水端放水，其出水端流量计算可按管嘴出流公式计算，冲洗管道沿程水头损失可按达西公式计算。管道冲洗水量计算公式推导过程如下：（1）管道两端水压和管道水头损失的关系为：式中Hi、Hj—管道进、出水两端的水压（米水柱）hij—管道水头损失（米水柱）（2）管道沿程水头损失可按达西公式计算：式中λ—阻力系数g—重力加速度（m/s2）L—管道长度（m）d1—冲洗管道口径（m）Q—流量（m3/s）（3）出水端流量计算按管嘴出流式中μ—流量系数（圆柱形外管嘴取值为0.82）d2—出水（放水）管道口径（m）（4）管道冲洗水量：式中Qc—管道流量（m3/s）T—管道冲洗时间(s)管道冲洗水量按放水管口径及管道压力推算，将（2-1）、（2-2）、（2-3）代入（2-4）式后，可得出以水压Hi为自变量的管道冲洗水量公式为：（5）试压水量、消毒水量、泄空水量等于管道的容积：式中：D—管道口径（m）L—管道长度（m）三、参数确定（1）阻力系数λ管道沿程水头损失计算的达西公式中λ值由柯尔勃洛克式求出：式中k—绝对粗糙度Re—雷诺数求λ值的柯尔勃洛克公式为隐函数式，手工运算较为复杂，宜于用计算机求解，计算方法可采用牛顿迭代法和枚举法。牛顿迭代法在笔者实际求解λ值方程中发现，其收验速度变化较大，收验区间呈跳跃性变化，求解过程有时不够稳定；枚举法求解λ值在计算机上容易实现，对于枚举多个λ值，使得柯尔勃洛克方程式最接近于0的λ值即为求解值。在柯尔勃洛克公式中，绝对粗糙度k值主要与管材有关，通过规定对照表就可查出k值。供水管网中的雷诺数的范围一般为5×104～4×106，计算中取平均值时的结果见表3-1。（2）管道长度L试压、冲洗、消毒水量计算中的新装管道长度与管道工程的来源密切相关，管道工程来源分为用户工程和基建工程，用户工程中的私人用户工程的管道长度一般为10米，单位用户工程和基建工程的管道长度按供水管道试压验收标准中试压管段长度要求，并结合阀门设置间距综合取定管道工程计算长度。一般情况下的管道工程计算长度如表3-2。（3）冲洗时间T管道冲洗时间通过收集近年来实际发生的报装用户管道工程完工后管道冲洗时间的记录资料和跟踪基建...
