管道建設(shè)方案通常是在區(qū)域用水需求的基礎(chǔ)上做出的。在用水量確定了之后，就要考慮到管道直徑和設(shè)計流速的問題。流量、流速和管徑之間的換算關(guān)系如下所示：
式中，D為管道的直徑，Q為設(shè)計流量，v為設(shè)計流速。
由上面的公式我們可以知道，管道直徑不僅和設(shè)計流量有關(guān)，而且和設(shè)計流速有關(guān)。即使管道的設(shè)計流量已知（通常是下游區(qū)域的規(guī)劃用水量），但是設(shè)計流速未定，管道的直徑還是無法確定。因此，在確定管徑之前必須要先選定設(shè)計流速，通過設(shè)計流速，計算出管道直徑，然后選取工程中常用的管道口徑，進(jìn)而校核管道設(shè)計流速是否滿足相關(guān)要求以及是否經(jīng)濟(jì)。
在工程上，我們一般尋求設(shè)計流速與管道直徑之間的最優(yōu)解，以此來尋求管道投資費用和運行費用之和為最低，以此確定的管徑叫做經(jīng)濟(jì)管徑，以此采用的設(shè)計流速叫做經(jīng)濟(jì)流速。經(jīng)過人們多次的實驗和長期的實踐發(fā)現(xiàn)，按下表所示取值流速時，管道的投資通常較為經(jīng)濟(jì)，表格見下：
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管徑（mm） |
平均經(jīng)濟(jì)流速（m/s） |
管徑（mm） |
平均經(jīng)濟(jì)流速（m/s） |
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100～400 |
0.6～0.9 |
≧400 |
0.9～1.4 |
在平時審核新建小區(qū)圖紙的時候，校核管徑是一項重要的工作。在校核過程中我們發(fā)現(xiàn)，有的小區(qū)為充分保證用水安全，人均用水量取值較大，同時設(shè)計流速取值較小，室外給水管道直徑相應(yīng)的增加，由此帶來的好處是水頭損失小，可以充分保障多層居民用水的水量水壓需求。相反有的小區(qū)為了節(jié)省投資，將室外給水管道和生活泵房進(jìn)水管道設(shè)計的偏小，這樣可能造成多層水壓得不到保證、用水高峰期生活水池出水不足等影響。當(dāng)然，管道直徑也不宜太大，管徑太大一方面增加不必要的投資，另一方面，管道水流流速慢、水力停留時間長，消耗了水中余氯，造成管道中微生物的二次繁殖，導(dǎo)致水質(zhì)變差，這在長距離管道設(shè)計時須格外注意。
(技術(shù)部 趙志鵬)