（1）有压管流按照两类水头损失数值的相对大小，分短管与长管两类进行水力计算。

1）短管水力计算。

自由出流：

淹没出流：

以上两式中：A为管道过水断面积；μC、分别为自由出流的流量系数和淹没出流的流量系数；H0、Z0分别为自由出流的作用水头和淹没出流的作用水头。

2）长管水力计算。

简单长管：

式中：H为简单长管的作用水头；K为流量模数。

其中，K=，当管道在过渡粗糙区（v≤1.2m/s）工作时，该式右端应乘一修正系数α（α＜1）。

（2）水利工程中的倒虹吸管（图4.53）、虹吸管等，按照有压短管进行水力计算。

图4.53　倒虹吸管实例

习题(www.daowen.com)

【思考题】

1.无压隧洞的水力计算能否按照明渠流计算？

2.有压管流具有怎样的水力特性？

3.水利工程中，确定有压管流流速的标准有哪些？

4.水电站压力引水管为什么要计算水头损失？水头损失有哪两类？怎么计算？

5.水利工程中，船闸输水系统、水泵、城市给排水系统等，是否属于有压管流情况？请说明理由。

【计算题】

1.利用虹吸管将渠道中的水输送到集水池，如图4.54所示。已知管径d=300mm，管长l1=260m，管长l2=40m，沿程阻力系数λ1=λ2=0.025。滤水网、折管、阀门、出口的局部损失系数分别为ξ1=3.0、ξ2=ξ4=0.55、ξ3=0.17、ξ5=1.0。渠道与集水池的恒定水位差z=0.54m。虹吸管允许的真空高度hv=7.0m水柱。试求虹吸管的输水流量Q和允许安装高度hs。

2.水泵抽水系统如图4.55所示，流量Q=0.062m3/s，管径d=200mm，h1=3.0m，h2=17m，h3=15m，管长l=12m，局部阻力系数为：滤水网ξ1=3，90°弯头ξ2=0.21，30°折角ξ3=0.073，出口ξ4=1。沿程阻力系数λ=0.023，求水泵的扬程Ht。

3.如图4.56所示，离心泵实际抽水量Q=8.10L/s，吸水管长度la=7.5m，直径da=100mm，沿程阻力系数λ=0.045，局部阻力系数为：底阀ξ1=7.0，弯管ξ2=0.27。如果允许吸水真空高度[hv]=5.7m，求水泵的允许安装高度hs。

图4.54　虹吸管工作示意图

图4.55　水泵抽水系统

图4.56　离心泵抽水示意图