第六節(jié) 環(huán)狀管網(wǎng)的水力計算

一、環(huán)狀管網(wǎng)的計算原理

（一）環(huán)狀管網(wǎng)計算的基礎方程

1.管段數(shù)、節(jié)點數(shù)和基環(huán)數(shù)之間的關系

對于任何環(huán)狀管網(wǎng)，管段數(shù)P、節(jié)點數(shù)J（包括泵站、水塔、高地水池等水源節(jié)點）和基環(huán)數(shù)L之間存在下列關系：

如圖5-9（a）所示的環(huán)狀管網(wǎng)，P=13，J=10，L=4，符合式（5-26）的關系。在圖5-9（b）中，高峰供水時，由泵站和水塔同時向管網(wǎng)供水，計算時可增加虛節(jié)點0和虛管段0-1、0-10，并構(gòu)成虛環(huán)Ⅴ，此時P=15，J=11，L=5，仍符合式（5-26）的關系。

對于樹狀管網(wǎng)，因環(huán)數(shù)L=0，故P=J-1。

圖5-9 環(huán)狀管網(wǎng)的管段數(shù)、節(jié)點數(shù)和基環(huán)數(shù)

（a）單水源管網(wǎng)；（b）多水源管網(wǎng)

2.環(huán)狀管網(wǎng)計算的基礎方程

環(huán)狀管網(wǎng)計算時必須滿足質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律。由這兩個定律得出的連續(xù)性方程和能量方程是環(huán)狀管網(wǎng)計算的基礎方程。

連續(xù)性方程是指對任一節(jié)點來說，流向該節(jié)點的流量必須等于流出該節(jié)點的流量，即應滿足式（5-6）表達的節(jié)點流量平衡關系。若某個管網(wǎng)有J個節(jié)點，因其中任一節(jié)點的連續(xù)性方程可由其他方程導出，故可寫出J-1個獨立的連續(xù)性方程，即

式中：下標ij表示從節(jié)點i到節(jié)點j的管段；1、2、…、J表示各節(jié)點編號。

能量方程是指在環(huán)狀管網(wǎng)的任一閉合環(huán)內(nèi)各管段水頭損失的代數(shù)和等于零，即

本書規(guī)定，水流沿順時針方向的管段，水頭損失為正；沿逆時針方向的管段，水頭損失為負。若某個管網(wǎng)有L個環(huán)，則可列出L個能量方程：

式中：Ⅰ、Ⅱ、…、L分別為管網(wǎng)中各環(huán)的編號。

根據(jù)水頭損失與流量的關系式（5-19），能量方程還可寫為

式（5-28）中，對于謝才公式n=2，對于海曾-威廉公式n=1.852。

（二）環(huán)狀管網(wǎng)計算的基本方法和原理

環(huán)狀管網(wǎng)計算時，節(jié)點流量、管段長度、管徑和阻力系數(shù)等均已知，需要求解的是管網(wǎng)各管段的流量和水頭損失（或節(jié)點水壓）。求解時可采用解環(huán)方程組、解節(jié)點方程組和解管段方程組等三種方法。

1.解環(huán)方程組法

解環(huán)方程組法是以管網(wǎng)中每環(huán)的校正流量為未知變量進行求解的方法。

該法首先對管網(wǎng)進行初步流量分配，分配后各節(jié)點已滿足連續(xù)性方程，但由初步分配的管段流量所求出的管段水頭損失并不一定同時滿足L個環(huán)的能量方程，即各環(huán)的水頭損失代數(shù)和不一定等于零，這樣各環(huán)就產(chǎn)生了水頭損失閉合差（即水頭損失的代數(shù)和）Δh。為此，必須調(diào)整各管段的流量，方法是求出各環(huán)的校正流量Δq，將環(huán)中原來流量小（水頭損失小）的管段增加Δq，原來流量大（水頭損失大）的管段減少Δq。流量調(diào)整后再計算檢驗各環(huán)是否滿足能量方程（即每個環(huán)中順時針和逆時針方向各管段中的水頭損失之和趨于相等），若不滿足，則再求出各環(huán)的第二次校正流量Δq，如此反復調(diào)整，直至各環(huán)滿足能量方程（Δh小于規(guī)定的數(shù)值），從而得出各管段的流量和水頭損失。

由于環(huán)數(shù)少于節(jié)點數(shù)和管段數(shù)，故環(huán)方程數(shù)目較節(jié)點方程和管段方程數(shù)目少，因而解環(huán)方程組法是手工計算的主要方法，而哈代-克羅斯（Hardy-Cross）法是其中最常用的一種方法，這種方法將在環(huán)狀管網(wǎng)計算中詳細介紹。

2.解節(jié)點方程組法

解節(jié)點方程組法是以管網(wǎng)中各節(jié)點水壓值為未知數(shù)進行求解的一種方法。節(jié)點水壓求出后，就可求出兩節(jié)點間管段的水頭損失，再根據(jù)流量和水頭損失之間的關系求出各管段流量。其解題思路如下。

列出J-1個節(jié)點連續(xù)性方程，由于流量和水頭損失及節(jié)點水壓之間存在下列關系（設n=2）：

故

即可將J-1個連續(xù)性方程中的管段流量q_ij用管段兩端的節(jié)點水壓H_i和H_j表示，這樣，在J-1個連續(xù)性方程中就只含有J-1 個節(jié)點水壓未知數(shù)（在J個節(jié)點中，必有一個節(jié)點的水壓是已知的，如控制點或水源點），解此方程組，就可得出各節(jié)點水壓值，從而求出各管段水頭損失和管段流量。

由于上述J-1個節(jié)點方程是非線性的，無法直接求解，因而實際求解時往往采用逐步逼近法，工程上常用的方法為哈代-克羅斯迭代法，其具體步驟如下：

（1）根據(jù)已知的控制點的水壓標高（或泵站的水壓標高），假定其他各節(jié)點的初始水壓，并應滿足能量方程。假定的初始水壓越接近實際水壓，則計算時收斂越快。

（2）根據(jù)h_ij=H_i-H_j和h_ij=s_ijq_ij²的關系，求出管段流量，即

（3）假定流向節(jié)點的流量為負，離開節(jié)點的流量為正，驗算每一節(jié)點的流量是否滿足連續(xù)性方程q_i+∑q_ij=0，若不等于零，則按下式求出節(jié)點i的水壓校正值ΔH_i：

式中：Δq_i為任一節(jié)點i的流量閉合差；其他符號意義同前。

（4）除水壓已定的節(jié)點外，其他各節(jié)點均按各自的ΔH_i校正水壓。根據(jù)新的水壓，重復上述計算步驟，直到所有節(jié)點滿足連續(xù)性方程，即Δq_i達到預定的精度為止。

應用計算機求解給水管網(wǎng)時，往往采用解節(jié)點方程組法，程序設計請見其他有關書籍。

3.解管段方程組法

解管段方程組法是以管網(wǎng)中各管段流量為未知數(shù)進行求解的一種方法。其解題思路是，同時列出J-1個連續(xù)性方程和L個能量方程，共計P個方程，含有P個未知的管段流量，解此聯(lián)立方程組，即可求出管網(wǎng)中P個管段的流量。由各管段流量可求出各管段的水頭損失。

因連續(xù)性方程是線性方程，而能量方程是非線性方程，故上述聯(lián)立方程組無法直接求解，為此，可用線性理論法先將L個能量方程轉(zhuǎn)化為線性方程，方法是設管段的水頭損失h_ij近似表示為

式中：s_ij為管段摩阻；為管段的初始假設流量；c_ij為系數(shù)；q_ij為待求的管段流量。

聯(lián)立求解J-1個連續(xù)性方程和已線性化的能量方程，可求出各管段的待求流量，重新計算各管段的c_ij和h_ij，檢查是否符合能量方程［即檢查各環(huán)的是否等于零或小于允許的誤差］，若不符合，則以為新的初始流量，求待求流量，如此反復計算，直到各環(huán)的閉合差達到要求的精度或前后兩次計算所得的管段流量之差小于允許誤差時為止，即得各管段流量。該方法可設全部初始流量。此外，經(jīng)過兩次迭代后，初始流量可采用前兩次解的平均值。如果求出后，仍不滿足能量方程，則以作為新的初始流量去求待求流量。

解管段方程組法涉及的方程數(shù)目多，故宜用計算機進行計算。

二、環(huán)狀管網(wǎng)的水力計算方法

本部分主要介紹解環(huán)方程組法。

（一）環(huán)狀管網(wǎng)的計算步驟

（1）環(huán)狀管網(wǎng)定線后，確定管網(wǎng)節(jié)點和節(jié)點間各管段的計算長度。按照最高日最高時流量計算管網(wǎng)的集中流量、比流量、沿線流量和節(jié)點流量。

（2）初步擬定環(huán)狀管網(wǎng)各管段的水流方向，應使轉(zhuǎn)輸流量沿最短路線供至最遠地區(qū)。根據(jù)輸入管網(wǎng)的總流量，并考慮供水可靠性要求，對整個管網(wǎng)進行流量分配，此時各節(jié)點應滿足節(jié)點流量平衡關系。

（3）根據(jù)初步分配的流量，按平均經(jīng)濟流速，也可按界限流量或經(jīng)濟管徑與流量的關系式（后兩者將在本章第八節(jié)中介紹），選擇市售標準規(guī)格的管徑。此外，確定管徑時還應滿足消防、事故和轉(zhuǎn)輸時的水量、水壓，因此某些管段的管徑要適當放大。

（4） 進行管網(wǎng)水力計算，即解環(huán)方程組，也就是在按初步分配流量確定管徑的基礎上，計算各管段的水頭損失，若各環(huán)不能同時滿足能量方程，則應重新分配各管段的流量，反復計算，直到同時滿足連續(xù)性方程和能量方程時為止。這一計算過程稱為環(huán)狀管網(wǎng)平差。環(huán)狀管網(wǎng)平差是環(huán)狀管網(wǎng)計算的中心工作，通過平差可以求得各管段的真實流量。環(huán)狀管網(wǎng)平差的具體步驟如下：

1）根據(jù)每一管段的管徑、流量和管長，計算每一管段的水頭損失h_ij。

2）按照水頭損失正負號的規(guī)定（水流順時針時為正，逆時針時為負），計算各環(huán)水頭損失閉合差∑h_ij。

3）當某個環(huán)的∑h_ij≠0時，說明原來假定的管段流量有誤差，必須進行修正。根據(jù)∑h_ij的大小和正負號，計算每一環(huán)流量的修正值Δq。

4）重新計算每個管段修正后的流量。

5）在管徑不變的基礎上（若管徑選得不合理時可以改變），重復上述1）～4）步，直到每個環(huán)的閉合差達到要求為止。一般手工計算時，小環(huán)的閉合差小于0.5m，大環(huán)的閉合差小于1.0m。計算機計算時，閉合差可以達到任何要求的精度，但可采用0.01～0.05m。

（5）根據(jù)平差的最后結(jié)果，計算各管段的水頭損失，并計算水泵揚程、水塔高度，畫出管網(wǎng)等水壓線圖。

（二）解環(huán)方程組的常用方法

1.哈代-克羅斯法

哈代-克羅斯法又稱為洛巴切夫（В.Т.Лобачев）法，是漸進法的應用。下面以圖5-10為例，說明哈代-克羅斯法的計算方法。

圖5-10 環(huán)狀管網(wǎng)的校正流量計算

設管網(wǎng)中各節(jié)點流量已確定，各管段初步分配的流量q_ij已擬定，并根據(jù)q_ij求得了所有管段的管徑和管段摩阻s_ij。取水頭損失公式h=sqⁿ中的n=2，計算各環(huán)中水頭損失的閉合差Δh：

若各環(huán)的Δh≠0，表明分配的流量不能滿足能量方程；若Δh＞0，表明順時針方向的流量分配過多；若Δh＜0，表明逆時針方向的流量分配過多。這樣在Δh≠0的環(huán)內(nèi)就必須引入校正流量Δq來校正環(huán)內(nèi)各管段的流量。校正流量Δq的方向應與水頭損失閉合差Δh的方向相反，校正后應使Δh=0。

現(xiàn)假設四個環(huán)的校正流量分別為Δq_Ⅰ、Δq_Ⅱ、Δq_Ⅲ和Δq_Ⅳ，方向均與各環(huán)的Δh相反。對各管段的流量進行修正：在流量過大的管段上減去校正流量，在流量過小的管段上加上校正流量。兩環(huán)相鄰的共有管段應同時考慮兩環(huán)的校正流量。流量校正后，列出四個環(huán)的能量方程，即

將式（5-32）按二項式定理展開，并略去Δq_iΔq_j項和項，整理后的環(huán)Ⅰ的能量方程如下：

式（5-33）括號內(nèi)為在初步分配流量時，在環(huán)Ⅰ中產(chǎn)生的水頭損失閉合差Δh_Ⅰ。因此，各環(huán)的能量方程整理如下：

式中：∑（sq）_i為該環(huán)內(nèi)各管段的|sq|值總和。

解上述方程組，就可求出待求的校正流量Δq_i，但當環(huán)數(shù)目較多時，計算是很繁瑣的。哈代-克羅斯法采用以下的逐次漸進法，求得Δq_i值。

為簡化計算，忽略環(huán)與環(huán)之間的相互影響，即每環(huán)調(diào)整流量時，不考慮鄰環(huán)校正流量的影響，即將式（5-34）中的后兩項忽略，這樣可得到基環(huán)的校正流量公式：

則通式為

在式（5-36）中，對于謝才公式n=2，對于海曾-威廉公式n=1.852。

根據(jù)初步分配的流量和各環(huán)的水頭損失閉合差，可以得到第一次的校正流量，據(jù)此調(diào)整各管段的流量，凡是流向和校正流量方向相同的管段，加上校正流量，否則減去校正流量。每次調(diào)整流量后，可以自動滿足節(jié)點流量平衡關系。第一次校正后的管段流量為

式中：為某管段初次分配的流量；為本環(huán)的初次校正流量；為鄰環(huán)的初次校正流量。

按再進行計算，如果閉合差仍未達到要求的精度，則再求出第二次的校正流量，反復計算，直到每環(huán)的閉合差達到要求為止。

環(huán)狀管網(wǎng)平差完成后，根據(jù)控制點的地形標高和要求的最小服務水頭，可計算出控制點的水壓標高，再根據(jù)各管段的水頭損失，可逐一推出各節(jié)點的水壓標高。根據(jù)各節(jié)點的水壓標高，可在管網(wǎng)平面圖上用插值法按比例繪出等水壓線（若泵站提供的水壓比要求的水壓大ym，則每一節(jié)點的實際水壓均應加ym）。由各節(jié)點的水壓標高減去地面標高得到各節(jié)點的自由水壓標高，在管網(wǎng)平面圖上也可繪出等自由水壓線。圖5-11為某管網(wǎng)的等水壓線示意圖。

2.最大閉合差的環(huán)校正法

圖5-11 等水壓線示意圖

最大閉合差的環(huán)校正法與哈代-克羅斯法的不同之處在于，不必逐環(huán)平差，而選閉合差大的環(huán)或構(gòu)成大環(huán)進行平差。應用該法可以減少平差工作量。

該法首先按初步分配的流量求出各環(huán)閉合差的大小和方向，然后選擇閉合差大的一個環(huán)或?qū)㈤]合差較大且方向相同的相鄰基環(huán)連成大環(huán)進行平差。對于環(huán)數(shù)較多的管網(wǎng)，有時可以連成幾個大環(huán)進行平差。平差后，與大環(huán)閉合差異號的各鄰環(huán)閉合差會同時減小，這樣可以加快平差速度。但要注意的是，決不能將閉合差方向不同的幾個基環(huán)連成一個大環(huán)，否則將出現(xiàn)與大環(huán)閉合差方向相反的基環(huán)的閉合差反而增大的情況，致使計算不能收斂。

以圖5-12為例，各基環(huán)閉合差方向如圖所示。假設環(huán)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的閉合差較大，由于它們的方向相同，故可連成一個大環(huán)進行平差。大環(huán)閉合差的方向與這幾個小環(huán)相同，為順時針方向，閉合差值等于這幾個小環(huán)閉合差值之和，即

Δh_大=h_1-2+h_2-3+h_3-7+h_6-10-h_6-7-h_9-10-h_5-9-h_1-5=Δh_Ⅰ+Δh_Ⅱ+Δh_Ⅳ

校正流量值Δq_大可按式（5-36）求解，有經(jīng)驗者可憑經(jīng)驗擬定。Δq_大與Δh_大方向相反，所以為逆時針方向。應在大環(huán)的順時針方向管段減去校正流量，逆時針方向管段加上校正流量。流量調(diào)整后，大環(huán)閉合差將減小，相應地環(huán)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的閉合差隨之減小。同時，與大環(huán)相鄰的、閉合差與大環(huán)相反的環(huán)Ⅲ、環(huán)Ⅴ，因受到大環(huán)流量校正的影響，流量也將發(fā)生變化。例如，環(huán)Ⅲ中的管段3-7減小了校正流量，環(huán)Ⅴ中的管段6-7增加了校正流量，管段6-10減小了校正流量，其結(jié)果是環(huán)Ⅲ、環(huán)Ⅴ的閉合差都減小，因而環(huán)狀管網(wǎng)平差工作量減小。如果第一次校正后各環(huán)的閉合差仍未達到要求，則按校正后的閉合差大小和方向重新選擇大環(huán)繼續(xù)計算，直到各環(huán)閉合差達到要求為止。

圖5-12 最大閉合差的環(huán)校正法

三、多水源管網(wǎng)的計算

前面主要討論了單水源管網(wǎng)的計算方法。對于供水區(qū)域不大、供水安全性要求不高的地區(qū)可采用單水源供水。但對于大中城市，若有不止一個可利用的水源時，應盡量采用多水源供水，以加強供水的安全性。

（一）多水源供水的特點及虛環(huán)概念

多水源（包括水塔、高地水池等）管網(wǎng)與單水源管網(wǎng)的計算基本方程是相同的，即應滿足連續(xù)性方程和能量方程，但同時多水源管網(wǎng)又有其特殊性：每一水源的供水量，不僅取決于管網(wǎng)所需水量，還隨各水源的水壓及管網(wǎng)中的水頭損失而變化，因而各水源之間存在流量分配問題。這樣在多水源供水時，就可能存在以下兩種工作情況（以設置對置水塔的圖5-13為例）：

（1）在最高用水時，由幾個水源同時向管網(wǎng)供水，各水源有各自的供水區(qū)，形成供水分界線。由于假定沿線流量都在節(jié)點出流，所以供水分界線必須通過節(jié)點。在供水分界線上水壓最低，因此，供水分界線上的節(jié)點流量，一部分由泵站供給，一部分由水塔供給。在圖5-13（a）中，虛線為供水分界線。

（2）在設置對置水塔時，由于一天內(nèi)有若干小時二級泵站的供水量大于用水量，多余的水通過整個管網(wǎng)轉(zhuǎn)輸入水塔儲存，形成最大轉(zhuǎn)輸供水情況，這時兩水源管網(wǎng)成為單水源管網(wǎng)，不存在供水分界線，如圖5-13（b）所示。

圖5-13 對置水塔（兩水源）的工作情況

（a）最高用水時；（b）最大轉(zhuǎn)輸時

無論何種工作情況，都可應用虛環(huán)的概念將多水源管網(wǎng)轉(zhuǎn)化為單水源管網(wǎng)。所謂虛環(huán)就是首先設置一個虛節(jié)點（位置可任意選定），假設它為各水源供水量的匯合點，然后將各水源與虛節(jié)點用虛線連接成環(huán)，如圖5-13所示。在圖中，虛環(huán)由虛節(jié)點0、0點到泵站和水塔的虛管段以及泵站到水塔之間的實管段（泵站-1-5-9-10-11-12-水塔的管段）組成。這樣多水源管網(wǎng)就可看成是只從虛節(jié)點0供水的單水源管網(wǎng)。

從圖5-13中看出，兩水源供水時可形成一個虛環(huán)。一般地，虛環(huán)數(shù)等于水源數(shù)-1。

（二）虛環(huán)計算

在虛環(huán)計算中應滿足下列條件。

1.滿足連續(xù)性方程

在最高用水時，泵站和水塔均向管網(wǎng)供水。因此，從虛節(jié)點流向泵站的流量即為泵站的供水量Q_p，從虛節(jié)點流向水塔的流量即為水塔的供水量Q_t。在最大轉(zhuǎn)輸時，泵站的供水量除滿足管網(wǎng)的需求外，多余的水量成為轉(zhuǎn)輸流量進入水塔，并經(jīng)虛管段流向虛節(jié)點0。無論何種工作情況，虛節(jié)點都應滿足節(jié)點流量平衡關系，即滿足連續(xù)性方程。設流量正負號的規(guī)定與前面的規(guī)定相一致，則兩種工作情況下虛節(jié)點0的流量平衡方程如下（見圖5-13）：

（1）最高用水時，有

式中：Q_p和Q_t分別為最高用水時水泵和水塔的供水量；∑Q為最高用水時管網(wǎng)用水量。

（2）最大轉(zhuǎn)輸時，有

式中：為最大轉(zhuǎn)輸時泵站的供水量；為最大轉(zhuǎn)輸時進入水塔的流量（即轉(zhuǎn)輸流量）；∑Q＇為最大轉(zhuǎn)輸時管網(wǎng)用水量。

2.滿足能量方程

由于虛管段中實際上沒有流量，因此不考慮摩阻，只考慮按某一基準面算起的水泵揚程和水塔水壓。水壓符號規(guī)定如下：流向虛節(jié)點的管段，水壓為正；流離虛節(jié)點的管段，水壓為負。兩種工作情況時虛管段的水壓符號如圖5-13所示，虛環(huán)應滿足的能量方程如下（見圖5-13）：

（1）最高用水時，有

-(-H_p)-∑h_p+∑h_t+(-H_t)=0

或

式中：H_p為最高用水時的泵站水壓，kPa或m，隨泵站的供水量而變化；∑h_p為從泵站到供水分界線上控制點的任一條管線的總水頭損失，kPa或m；∑h_t為從水塔到供水分界線上控制點的任一條管線的總水頭損失，kPa或m；H_t為水塔的水位標高，kPa或m。

（2）最大轉(zhuǎn)輸時，有

式中：為最大轉(zhuǎn)輸時的泵站水壓，kPa或m；∑h＇為最大轉(zhuǎn)輸時從泵站到水塔的總水頭損失，kPa或m；為最大轉(zhuǎn)輸時的水塔水位標高，kPa或m。

3.滿足各水源供水至供水分界線處的水壓應相同

各水源供水至供水分界線處的水壓應相同是指各水源到分界線上節(jié)點間的水頭損失之差應等于水源的水壓差，如式（5-40）和式（5-41）所示（兩式也可見圖5-14）。

以上介紹了虛環(huán)計算時應滿足的條件。多水源管網(wǎng)計算時應把虛環(huán)和實環(huán)作為一個管網(wǎng)整體，即虛環(huán)和實環(huán)同時計算。多水源管網(wǎng)閉合差和校正流量的計算方法同單水源管網(wǎng)。

四、管網(wǎng)的核算條件

管網(wǎng)的管徑和水泵揚程，是按設計年限內(nèi)最高日最高時的用水量和水壓要求確定的，但還應核算由此確定的管徑是否能滿足其他不利的特殊用水情況下的用水量和水壓要求。特殊用水情況主要指消防供水、最大轉(zhuǎn)輸供水及最不利管段發(fā)生故障時的供水情況。通過核算，若不能滿足要求，則應適當放大管網(wǎng)中個別管段的管徑，或另選合適的水泵。

圖5-14 對置水塔水壓與水頭損失平衡情況

1—最高用水時；2—最大轉(zhuǎn)輸時

（一）消防供水時的管網(wǎng)核算

室外消防給水一般采用低壓給水系統(tǒng)，即管道的壓力應保證滅火時最不利點消火栓的水壓力不小于10m水柱（從地面算起）。因而一般消防時比最高用水時所需服務水頭要小得多。但由于消防時通過管網(wǎng)的流量增大，各管段的水頭損失也相應增大，因此按最高用水時確定的水泵揚程有可能不滿足消防時的要求，這樣在消防供水時就需要對管網(wǎng)進行核算。

1.室外消防用水量

城鎮(zhèn)、居住區(qū)室外消防用水量，應按同一時間內(nèi)的火災次數(shù)和一次滅火用水量確定。同一時間內(nèi)的火災次數(shù)和一次滅火用水量不應小于表3-4的規(guī)定。

此外，工廠、倉庫和民用建筑對室外消防用水量也有要求，也按同一時間內(nèi)的火災次數(shù)和一次滅火用水量計算室外消防用水量。同一時間內(nèi)的火災次數(shù)不應小于表3-5的規(guī)定；建筑物的室外消火栓用水量不應小于表3-6的規(guī)定。

對于堆場、儲罐等其他特殊場地及裝置的消防用水量的要求詳見《建筑設計防火規(guī)范》（GB 50016—2006）。

按城鎮(zhèn)、居住區(qū)與按工廠、倉庫和民用建筑兩種方法計算的室外消防用水量有可能不一致，此時應取其較大者作為城鎮(zhèn)的室外消防用水量。

2.消防供水時的管網(wǎng)核算方法

（1）首先確定同時起火次數(shù)和消防用水量，然后在管網(wǎng)的控制點增加一個集中的消防流量。如果按照消防要求同時有兩處及兩處以上起火時，則應綜合考慮安全和經(jīng)濟等方面的因素，將消防流量一處放在控制點，其他放在離二級泵站較遠或靠近大用戶的節(jié)點處。

（2）以最高日最高時用水量確定的管徑為基礎，將最高時用水量與消防流量相加后進行流量分配。

（3）進行管網(wǎng)平差，求出消防時的管段流量和水頭損失。

（4）計算消防時所需要的水泵揚程。若按最高用水時選擇的水泵能夠滿足消防時的流量和揚程要求，則管網(wǎng)管徑和水泵不需進行調(diào)整。若不能滿足要求，則可適當放大個別管段的管徑，以減小管網(wǎng)水頭損失。若消防和最高用水時的水泵揚程相差很大，則需設置專用消防泵。

（二）最大轉(zhuǎn)輸時的管網(wǎng)核算

設置對置水塔的管網(wǎng)，當泵站供水量大于管網(wǎng)用水量時，多余的水量要通過整個管網(wǎng)轉(zhuǎn)輸進入水塔儲存，最大轉(zhuǎn)輸時管網(wǎng)的水頭損失有可能比最高用水時的水頭損失大。因此，設置對置水塔的管網(wǎng)，應按最大轉(zhuǎn)輸時的流量進行管網(wǎng)核算。

核算時，在某些節(jié)點出流的集中流量按實際情況確定，然后求出最大轉(zhuǎn)輸時各節(jié)點的生活用水量。由于節(jié)點生活用水量隨用水量的變化成比例的增減，因此最大轉(zhuǎn)輸時各節(jié)點的生活用水量可按下式計算：

節(jié)點流量確定后，按管網(wǎng)最大轉(zhuǎn)輸時的流量進行分配和管網(wǎng)平差，求出各管段流量、水頭損失和所需要的水泵揚程，并對原來選擇的水泵進行校核。

（三）最不利管段發(fā)生故障時的管網(wǎng)核算

管網(wǎng)管線損壞（發(fā)生事故）時必須馬上檢修，檢修期間供水量允許減少。發(fā)生城市管網(wǎng)事故時的流量一般為最高時流量的70%，工業(yè)企業(yè)的事故流量按有關規(guī)定確定。發(fā)生事故時管網(wǎng)流量雖然減少，但因某個管段損壞不能通過流量，故加大了其他管段的負擔，因而管網(wǎng)總水頭損失有可能增大，所以也必須進行管網(wǎng)核算。一般按管網(wǎng)的最不利管段損壞而需斷水檢修的情況進行核算。核算時各節(jié)點流量為最高時流量的70%。

核算后，水泵不能滿足事故要求時，可放大某些連通管的管徑，或重新選擇水泵。