給水系統設計時(shí)須同時(shí)滿(mǎn)足水量、水質(zhì)、水壓的要求，其中水壓的計算既要滿(mǎn)足安全可靠，又要滿(mǎn)足經(jīng)濟要求，因此控制點(diǎn)的選擇就顯得尤為重要。此文先從理論分析所需水壓的相關(guān)因素，再從具體數據計算控制點(diǎn)選擇的正確性。
　　【關(guān)鍵詞】給水管網(wǎng)；設計；控制點(diǎn)
　　給水系統中必須保證水壓滿(mǎn)足用戶(hù)的使用要求，因此在系統設計時(shí)要盡可能準確的計算保證管網(wǎng)全部節點(diǎn)正常供水所需的壓力，該壓力由以下幾部分組成：
　　1、幾何高差，又稱(chēng)靜揚程，指從水泵的吸水池最低水位到用水點(diǎn)的高程差值；
　　2、水頭損失，包括從水泵吸水管路、壓水管路到用水點(diǎn)處所有管道和管件的水頭損失之和；
　　3、用水點(diǎn)處的服務(wù)水頭，又稱(chēng)自由水壓，指用戶(hù)在用水接管點(diǎn)的地面上測出的測壓管水柱高度。
　　在進(jìn)行管網(wǎng)設計計算時(shí)，要從給水管網(wǎng)中的眾多用水點(diǎn)里選擇一個(gè)用水點(diǎn)，給它一個(gè)特別的名字，叫做控制點(diǎn)，只要該點(diǎn)的水壓在最高用水量時(shí)可以達到最小服務(wù)水頭的要求，整個(gè)管網(wǎng)的用水點(diǎn)就都滿(mǎn)足用戶(hù)水壓要求、就不存在低水壓區。簡(jiǎn)言之，所需水壓=∑（幾何高差+水頭損失+服務(wù)水頭），該值最大的點(diǎn)對應的就是控制點(diǎn)。
　　可見(jiàn)控制點(diǎn)的選擇與幾何高差、水頭損失、服務(wù)水頭密切相關(guān)，下面就逐一進(jìn)行分析：
　　1、首先是幾何高差，這是個(gè)高程差，因泵站的位置是固定的、唯一的，故用水點(diǎn)的高程越高，高程差越大。
　　2、其次是水頭損失，分為沿程水頭損失（hy）和局部水頭損失(hj)。
　?、傺爻趟^損失hy=αl q2, 式中α為管道比阻，與管徑及管內壁粗糙系數有關(guān)，l為管道長(cháng)度，q為流量；
　?、诰植克^損失hj=∑ζv2/2g , 式中ζ為管道局部水頭損失系數，v為管道斷面平均水流速度。管道的局部損失與管線(xiàn)的水平及順直等情況有關(guān)，長(cháng)距離輸水管道局部水頭損失一般占沿程水頭損失的5%~10%。
　　由此可見(jiàn)，用水點(diǎn)距離泵站越遠，用水量越大，則水頭損失越大。
　　3、最后是服務(wù)水頭，即用戶(hù)要求的自由水壓，該數值需根據具體用戶(hù)特點(diǎn)確定。
　　因控制點(diǎn)是上述三者之和最大的點(diǎn)，若距離泵站最高的點(diǎn)、最遠的點(diǎn)、流量最大的點(diǎn)是同一個(gè)點(diǎn)，那么該點(diǎn)即為控制點(diǎn)；若上述之最點(diǎn)不為同一點(diǎn)，那么就都有可能是控制點(diǎn)，只有通過(guò)進(jìn)一步的試算才能確定。
　　例1： 現以下圖所示給水管網(wǎng)為例，計算說(shuō)明。
　　某城市采用枝狀管網(wǎng)供水，節點(diǎn)流量、地面標高如圖所示，各管段長(cháng)度、管徑、比阻見(jiàn)下表，節點(diǎn)4處設一高位水池，最高日總用水量120L/s，其中20L/s由高位水池供給，要求管網(wǎng)最小服務(wù)水頭為20m。

　　分析：如上圖所示，高程最高的用水點(diǎn)是節點(diǎn)6（標高為9.2m），距離水廠(chǎng)最遠的用水點(diǎn)是節點(diǎn)7（距離水廠(chǎng)950m），流量最大的用水點(diǎn)是節點(diǎn)7（流量為30L/S）。初步判斷節點(diǎn)6或者節點(diǎn)7有可能為控制點(diǎn)，下面進(jìn)行具體計算。
　　由題目可知，在最高日最高供水時(shí)，管網(wǎng)由水廠(chǎng)和高地水池同時(shí)供水，最高日最高時(shí)用水量為120L/s，其中20L/s由高位水池供給，100L/s由水廠(chǎng)供給。

　?。ㄒ唬┘僭O節點(diǎn)6為控制點(diǎn)，服務(wù)水頭為20m，滿(mǎn)足節點(diǎn)6的所需壓力為H6：
　　H6=幾何高差+水頭損失+服務(wù)水頭=9.2+7.86+20=37.06m;
　　按上述計算壓力值，校核整個(gè)管網(wǎng)的全部用水點(diǎn)是否均達到最小服務(wù)水頭要求。
　　節點(diǎn)5的服務(wù)水頭h5=37.06-7.6-5.56= 23.9m； 節點(diǎn)2的服務(wù)水頭h2=37.06-5.8-3.00 =28.26m；
　　節點(diǎn)3的服務(wù)水頭h3=37.06-6.2-6.67= 24.19m；　節點(diǎn)7的服務(wù)水頭h7=37.06-8.3- 9.62=19.14m<20m；
　　通過(guò)上述計算可知，選擇節點(diǎn)6做為控制點(diǎn)的時(shí)候，節點(diǎn)7的服務(wù)水頭不能滿(mǎn)足最小服務(wù)水頭的要求，其他節點(diǎn)均滿(mǎn)足最小服務(wù)水頭的要求，故知控制點(diǎn)應為節點(diǎn)7。
　?。ǘ┈F以節點(diǎn)7為控制點(diǎn)進(jìn)行驗算，服務(wù)水頭為20m，滿(mǎn)足節點(diǎn)7的所需壓力為H7：
　　H7=幾何高差+水頭損失+服務(wù)水頭=8.3+9.62+20=37.92m;
　　同樣按上述計算壓力值，校核整個(gè)管網(wǎng)的全部用水點(diǎn)是否均達到最小服務(wù)水頭要求。
　　節點(diǎn)6的服務(wù)水頭h6=37.92-9.2-7.86= 20.86m；節點(diǎn)5的服務(wù)水頭h5=37.92-7.6-5.56 =24.76m；
　　節點(diǎn)2的服務(wù)水頭h2=37.92-5.8-3.00= 29.12m；節點(diǎn)3的服務(wù)水頭h3=37.92-6.2-6.67 =25.05m；
　　即節點(diǎn)7滿(mǎn)足服務(wù)水頭要求時(shí)，所有的用水點(diǎn)均滿(mǎn)足服務(wù)水頭的要求，不存在低水壓區，所以節點(diǎn)7為管網(wǎng)控制點(diǎn)。
　　結論：綜上所述，控制點(diǎn)的選擇主要由初步判斷、假定試算、重新調整這幾步組成。
　　第一步：初步判斷。就是要觀(guān)察管網(wǎng)的基本情況，比如管網(wǎng)布局走勢、地勢起伏大小、用水量大的節點(diǎn)位置、距離水源地最遠的節點(diǎn)位置等等，據此來(lái)初步判斷哪些節點(diǎn)的水壓較難滿(mǎn)足，它們就是可能成為控制點(diǎn)的節點(diǎn)。
　　第二步：假定試算。分析管網(wǎng)在最高日最高時(shí)的供水情況，依此計算出管段流量、沿程水頭損失、總水頭損失，然后在初步判斷時(shí)可能成為控制點(diǎn)的節點(diǎn)中選擇一點(diǎn)，先假定其為控制點(diǎn)，進(jìn)行所需水壓計算，依據計算結果進(jìn)一步計算其余節點(diǎn)的服務(wù)水頭，看是否均滿(mǎn)足了最小服務(wù)水頭要求。
　　第三步：重新調整。通過(guò)上面第二步的計算后，若滿(mǎn)足了所有節點(diǎn)的最小服務(wù)水頭要求，則控制點(diǎn)選擇正確，無(wú)需調整；若有沒(méi)滿(mǎn)足的節點(diǎn)，說(shuō)明這個(gè)沒(méi)滿(mǎn)足節點(diǎn)為控制點(diǎn)，若多個(gè)節點(diǎn)未滿(mǎn)足，則與要求的服務(wù)水頭相差最大的節點(diǎn)為控制點(diǎn)。重新調整控制點(diǎn)。
　　參考文獻：
　　[1]《給水工程》嚴煦世，范瑾初
　　[2]《城鎮給水工程技術(shù)與設計》胡開(kāi)林，胡昱姝，王云珊