王中 陈卓

(湖北职业技术学院建筑技术学院，湖北孝感 432000)

计算水流在经过管道时所产生的水力损失是给排水工程中常见的一个问题。在实际的工程计算中，沿程水头损失一般按照水力学书或水力手册中的公式进行计算，较为简单，但公式较多，如何选用最佳的计算公式关系到工程设计方案在运行中的经济性问题。精确的计算水力损失对选泵问题以及水锤的防护控制措施有重要影响，是确定方案可行性和经济性的一个十分重要的步骤。

1 计算水头损失公式

1.1 水头损失常用公式

1)达西公式

式中:λ为沿程水头损失系数，L为所求的沿程的距离，v为管道内的平均流速大小，R管道的水力半径，g为当地重力加速度。

2)谢才公式

常用于沿程水头损失的公式还有谢才公式:

或者

式中:Q为管道流量，ω为过流断面的面积，c称作谢才系数，R管道的水力半径，J为水力坡度。

3)舍维列夫公式

对于新钢管，

此式使用条件为Re＜2.4×106d，d以m计。对于新铸铁管，

此式使用条件为Re＜2.7×107d，d以m计。

对旧铸铁管及旧钢管(使用2个月以上)，当V＜1.2m/s，

当管材为旧钢管、旧铸铁管，其水力计算公式也可以根据流速的判别，采用下列的舍维列夫公式:

V≥1.2m/s时

当V≥1.2m/s，

V＜1.2m/s时

4)海森威廉公式

表1 种管道在管材100 m时四种公式计算值对实验值的比较

式中:Q为管道流量，l为管道长度，Ch[18]为海森威廉系数，d为管道直径。

1.2 管道沿程水头损失计算公式的比较与选用

选用参数:水的物理化学参数以20℃、大气压为101 kPa的条件下取值，其中密度ρ=999.73 kg/m3。计算结果如表2～4。……