供水管線的水力計算原理
依據(jù)《給排水設(shè)計手冊》，城市供水輸配水管道的水流速度限定為：V = 0.6 ~ 2.5m/s。
依據(jù)ISO2531，球墨鑄鐵管的管徑范圍為：DN40 ~ DN2600。
水溫為10℃的運動粘滯系數(shù)為：1.301×10-6 m2/s
經(jīng)計算得出管線的雷諾數(shù)的范圍為：Re = VD/μ= 1.84×104 ~ 5×106
根據(jù)尼古拉茲的試驗成果，可以將供水管線的水流狀態(tài)劃歸為光滑區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榇植趨^(qū)的過渡區(qū)，亦稱過渡粗糙區(qū)。在這個區(qū)域，阻力系數(shù)λ隨著Re 和k/D而變化，即λ=ƒ（Re，k/D）。這是因為隨著雷諾數(shù)的增大，液體紊動加劇，粘滯底層逐漸減薄，以至不能覆蓋壁面粗糙度k，因此壁面粗糙對λ發(fā)生影響。
過渡粗糙區(qū)的阻力系數(shù)計算公式為柯爾勃洛克 – 懷特（Colebrook - White）公式，圣戈班穆松橋的水力計算也正是采用了這一公式。
關(guān)于壓力管線上的水頭損失有如下三點說明：
在管線輸水過程中必須增加能量來克服水頭損失。它有三個因素：
a – 水的內(nèi)部摩擦（與粘性有關(guān)），
b – 水沿著管壁的摩擦，
c – 地形改變水流（彎頭、接頭等）。
實際中，水頭損失的大小主要是水的內(nèi)部摩擦引起的（因素a）。水與管壁的摩擦是*的與管道類型有關(guān)的因素，它所占的比例非常小：涂有水泥內(nèi)襯的球墨鑄鐵管道（k = 0.03），因素b的比例zui多只有7%；但灰口鑄鐵管的粗糙度相對要大得多（k = 0.2 ~ 0.3），因素b的影響也就相對大得多。
地形改變水流（因素c）在與因素a比較時也扮演一個很小的角色，但針對不同的管線（如，輸水管線，配水管線）、不同的地形（轉(zhuǎn)彎、分支），應(yīng)適當(dāng)考慮局部水頭損失的取值。
