【案例】某村镇有居民6万人，用水量定额120L/ (人•d)，用水普及率83%，变化系数kh为1.6，要求达到的最小服务水头为20m，较大用水量的一个工厂和一公共建筑集中供水流量分别为25L/s和17.4L/S。该村镇地形平坦，高差极小。试进行树状管网(见图 4-4)水力计算，并求水塔高度和泵房的扬程。
图4-4 树状管网水力计算
解：
1. 日时涉及用水量
Q=(60000×0.12×0.83×1.6)÷ (24×3.6)+25+17.4=153.07(L/S)
2. 比流量qs
除了两侧无用户的管段3〜4和7〜8外，计算管段长度为2620m。
qs = (153.07-25.0-17.4)÷2620 = 0.04224 [L/(S·M)]
3. 沿线流量ql
具体的计算见表4-5。
4. 节点流量qi,
具体的计算见表4-6。
表4-5 沿线流线计算表
| 管段 | 长度（m） | 沿线流量（L/S） |
| 1-2 | 400 | 16.90 |
| 2-3 | 450 | 19.01 |
| 2-6 | 500 | 21.12 |
| 3-5 | 320 | 13.52 |
| 6-7 | 350 | 14.78 |
| 6-9 | 600 | 25.34 |
| 合计 | 2620 | 110.67 |
表4-6 节点流量计算表
| 节点 | 节点流量 | 集中流量 | 节点总流量 |
| 1 | 0.5×16.90=8.45 | 8.45 | |
| 2 | 0.5×（16.90+19.01+21.12）=28.51 | 28.51 | |
| 3 | 0.5×（19.01+13.52）=16.27 | 16.27 | |
| 4 | 25.00 | 25.00 | |
| 5 | 0.5×13.52=6.76 | 6.76 | |
| 6 | 0.5×（21.12+14.78+25.34）=30.62 | 30.62 | |
| 7 | 0.5×14.78=7.39 | 7.39 | |
| 8 | 17.40 | 17.40 | |
| 9 | 0.5×25.34=12.67 | 12.67 | |
| 合计 | 110.67 | 42.40 | 153.07 |
5.干管线计算
根据地形和用水量情况，控制点选为节点8，干线定为1-2、2-6、6-9。采用球墨铸铁管，水头损失査舍维列夫水力计算表。干管水力计算见表4-7。
表4-7 干管水力计算
| 管段 | 长度（m） | 流量（L/s） | 管径（mm） | 水头损失（m） |
| 1-2 | 400 | 144.62 | 500 | （1.53÷1000）×400=0.61 |
| 2-6 | 500 | 68.08 | 300 | （4.9÷1000）×500=2.45 |
| 6-9 | 600 | 12.67 | 150 | （7.20÷1000）×600=4.32 |
| 合计 | 7.38 |
6.各节点水压
由控制点9地面标高56m，要求最小服 务水头20m，推算干管线上的各节点的水压，计算结果见表4-8。
表4-8 各节点水压计算
| 节点 | 水压（m） |
| 9 | 56+20=76 |
| 6 | 76+4.32=80.32 |
| 2 | 80.32+2.45=82.77 |
| 1（水塔） | 82.77+0.61=83.38 |
水塔处地面标高为57. 4m，所以水塔高 度为节点1水压减去该点地面标高：
83. 38-57.4≈26 (m)
7.支管计算
支管水力计算见表4-9。
表4-9 支管水力计算表
| 管段 | 流量（L/S） | 平均水力坡度i | 管径（mm） | 水力计算坡度i | 水头损失（m） |
| 6-7 | 24.79 | 80.32-（555.7+20）/ 350+700=0.0044 | 200 | 0.00588 | 2.06 |
| 7-8 | 17.4 | 0.0044 | 200 | 0.00296 | 2.07 |
| 2-3 | 48.03 | 82.77-（56.1+20）/450+320=0.0087 | 250 | 0.00653 | 0.94 |
| 3-5 | 6.76 | 0.0087 | 150 | 0.00231 | 5.57 |
| 3-4 | 25.0 | （82.77-2.94）-（56+20）/370=0.0104 | 200 | 0.00598 | 2.21 |
8.泵房水泵扬程
节点1的泵房，清水池吸水井水位53m，泵房管线水头损失3m，水塔水柜深度 3m,则水泵扬程：
57. 4 + 26 + 3 + 3-53 = 36. 4 (m)
