摘要:本文分别介绍了国内外在计算生活给水设计秒流量时采用的常用概率理论方法,即亨特概率法和俄罗斯概率法。并对其理论原理,计算方法及特点进行了阐述。最后对两种方法进行比较。
关键词:给水 设计秒流量 概率法 卫生器具
1 前言
2 概率计算方法
2.1 亨特概率方法
2.1.1 亨特概率法的建立 [1]
亨特概率法由美国的亨特(Roy B.Hunter)于1924年提出,并在1940年以后发展成熟,得到承认。其基本原理是将系统中卫生器具的使用看作一个随机变量,各种卫生器具的使用是独立的,使用中不存在相互联系,可用二项分布的数学模型来描述秒流量这一随机变量。
假定某段上连接有n个卫生器具,各个器具的开启和关闭相互独立,每个器具的额定流量为q0,则通过该计算管段的最大给水设计秒流量为q0n,最小给水流量为0,任意时刻通过该管段的给水秒流量q(0≤q≤q0)。设计系统应降低管材耗量,并保证不间断供水,以满足用水高峰时的用水量。假设用水高峰时每个卫生器具的使用概率为p,则不被使用的概率为(1-p),那么在用水高峰时,n个卫生器具中有i个同时使用的概率为:
亨特的定义,对根据于只有一种 卫生器具构成单一系统,表示如下:
其中:Pm—至多有m个器具同时的概率值;
m— 卫生器具同时使用个数设计值;
p—用水高峰期单个卫生器具的使用概率;
n—管段连接的卫生器具数;
Pr—供水保证值,在亨特概率方法中采用0.99。
由上式可以得知,在供水保证值Pr给出的情况下,可得在总卫生器具n个中,同时起作用的卫生器具数目r的值。
由上式(2-2)知,n个卫生器具中有r个作用,r是0到n的任意数,把r从0到n的概率全部想加起来可得:
其中:式中符号同前。
利用(式2.2)在已知N,P的条件下,可求出满足Pm≥0.99的m值。卫生器具同时使用个数设计值的概念与设计秒流量的概念想对应的计算管段的设计秒流量为:
式中 qg——计算管段的设计秒流量,L/S;
q0——单个卫生器具的额定秒流量,L/S。
2.1.2亨特法特点
1)亨特概率法计算设计秒流量时全面考虑了影响 用水量的多种因素。能够较准确的反映客观用水情况,计算结果符合实际情况。
2)具有较成熟的配套设计图表,使用方便快速。
3)设计秒流量较现行规范公式计算结果小。
4)应用范围很小
5)该法对于正常使用的情况,即不同类型卫生器具的同时使用上不合理。
2.2 俄罗斯(现行)概率法
2.2.1 俄罗斯法原理
2.2.2 设计秒流量计算
(3) 确定卫生器具配水龙头(器具) 的额定秒流量q0 ,俄罗斯对各类用户和各种卫生器具的用水量进行了大量实测,并在此基础上对实测数据进行了数学加工得到q0 值。
2.2.3 俄罗斯法特点
1)该法对规范公式存在的问题有很好的解决,具有自己的特点。
2) 采用国际上普遍采用的概率方法计算,符合用水的实际情况。
3)计算数表使用于各类建筑,包括建筑内部及居住小区。
4)不同类型建筑的用水特点在用水概率上表现出来,用水概率又取决于用水定额,用水人数n,用水时间t,时变化系数及卫生器具设置等因素,符合实际情况。
5) 安全可靠,经济合理,使用方便。
2.3.2 不同点
3 结论
参考文献
2.王东改. 居住小区给水设计流量概率计算方法. 大众科技, 2005 03
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