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1、压力管道的水力计算和经济直径的确定一、 水 力 计 算压力管道的水力 计算包括恒定流 计算和非恒定流 计算两种。（1） 恒 定 流 计 算恒定流计算主要是为了确定管道的水头损失。管道的水头损失对于 水电站装机容量的选择、电能的计算、经济管径的确定以及调压室稳 定断面计算等都是不可缺少的。水头损失包括摩阻损失和局部损失两 种。1 、摩 阻 损 失管道中的水头损失与水流形态有为。水电站压力管道中的水流的雷 诺数Re 一般都超过3400,因而水流处于紊流状态，摩阻水头损失可 用曼宁公式或斯柯别公式计算 。曼宁公式应用方便，在我国应用较广。该公式中，水头损失与流速 平方成正比，这对于钢筋混凝土管和隧洞
2、这类糙率较大的水道是适用 的。对于钢管，由于糙率较小，水流未、能完全进人阻力平方区，但 随着时间的推移，管壁因锈蚀糙率逐渐增大，按流速平方关系计算摩 阻损失仍然是可行的。曼宁公式因一般水力学书中均可找到，此处从 略。斯柯别根据198段水管的1178个实测资料，推荐用以下公式计算 每 米 长 钢 管 的 摩 阻 损 失（13-1式中a-水头损失系数，焊接管用0.00083。用工产为考虑水头损失随使用年数t的增加而增大的系数，清水取 K = 0.01, 腐 蚀 性 水 可 取 K =0.015。2.在流道断面急剧变化处，水流受边界的扰动，在水流与边界之间和 水流的内部形成旋涡，在水流质量强烈的混掺
3、和大量的动量交换过程 中，在不长的距离内造成较大的能量损失，这种损失通常称为局部损 失。压力管道的局部损失发生在进口、门梢、渐变段、弯段、分岔等 处。压力管道的局部损失往往不可忽视，一尤其是分岔的损失有时可 能达到相当大的数值。局部损失的计算公式通常表示为帚系 数 。可 查 有 关 手 册。（2） 非 恒 定 流 计 算管道中的非恒定流现象通常称为水锤。进行非恒定流计算的目的是 为了推求管道各点i的动水压强及其变化过程，为管道的布置、结构设 计和机组的运行提供依据。非恒定流计算的内容见第九章管 径 的 确 定压力管道的直径应通过动能经济计算确定。在第七章中我们已经研 究了决定渠道和隧洞经济断面的方法，其基本原理对压力管道也完全 适用，可以拟定几个不同管径的方案，进行誉比较，选定较为有利的 管道直径，也可以将某些条件加以简化，推导出计算公式，直接求 解。在可行性研究和初步设计阶段，可用以下彭德舒公式来初步确定 大 中 型 压 力 钢 管 的 经 济 直 径式中 Qmax-钢管的最大设计流量，喀, ;H-设计水头，m