水力消防：俄罗斯水力坡度计算通式与估算通式

编著按：张之立同志是我多年的好友。他在给排水行业建树颇丰。是一位认真做事，认真研究的学者型专家。下面这篇文章在大多数的情况和消防无关，但是从钻研水力计算的角度到如此的深入，做事的认真程度让很多人倾佩。此文成稿时间是2018年3月10日。张之立（1968-06），男，无党派普通群众。籍贯：北京市东城区纱络胡同。职称：成绩优异的高级工程师（享受教授、研究员待遇）。国家注册公用设备（给水排水）工程师、一级注册消防工程师。毕业时间：1989年。毕业学校：武汉城市建设学院（现华中科技大学）。所学专业：给水排水。现就职于中煤科工集团北京华宇工程有限公司，从事给水排水、消防设计工作。曾在全国性技术刊物《给水排水》、《中国给水排水》、《工程建设标准化》、《消防科学与技术》、《消防技术与产品信息》、《煤炭工程》、《煤炭加工与利用》、《选煤技术》等刊物上发表过三十余篇论文。现为中国建筑学会建筑给水排水研究分会第二届、第三届理事，中国建筑学会建筑给水排水研究分会消防专业委员会第二届、第三届常委，中国建筑学会建筑防火综合技术分会建筑消防给水和灭火系统专业委员会第一届委员，中国土木工程学会工程防火技术分会第二届理事，中国工程建设标准化协会建筑给水排水专业委员会第六届、第七届、第八届委员，中国工程建设标准化协会工业给水排水专业委员会专家库专家，全国工业节水标准化技术委员会（SAC/TC442）委员，中国煤炭设计水暖环保专业委员会第一届委员，全国青年给水排水工程师协会常务理事，全国建筑给水排水委员会气体消防分会委员，商务部援外项目采购评审专家，中煤科工集团北京华宇工程有限公司技术委员会专家和国家标准《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）（GB50140-201×）、《建筑灭火器配置验收及检查规范》（GB50444-2008）、《煤炭洗选工程设计规范》（GB50359-2005）（GB50359-2016）、《煤炭洗选工程设计防火规范》（报批中）和行业标准《煤炭工业选煤厂工程建设项目可行性研究报告编制标准》（MT/T 1153-2011）等编制组成员。主编国家标准《取水定额 第11部分 选煤》（GB/T 18916.11-2012）和中国工程建设协会标准《气体消防设施选型配置设计规程》（CECS 292：2011）。参与编写《中国消防手册》（由公安部消防局主编）、《建筑给水排水设计手册》、《取水定额标准化理论、方法和应用》、《消防便览》等技术书籍。兼北京建筑大学工程硕士校外导师和北京市职称评审专家。由于微信的显示的问题，有些公式无法正确显示。如果有需要本文全文内容的，可以和他联系：作者通讯地址：北京市西城区德外安德路67号  中煤科工集团 北京华宇工程有限公司选煤三所邮政编码：100120作者联系方式：办公电话：[phone]邮箱：[e-mail]摘要：对俄罗斯（苏联）使用的给水管道单位长度沿程水头损失计算通式和估算通式进行介绍与分析，该计算通式和估算通式适用于新钢管、新铸铁管、旧钢管、旧铸铁管、内壁采取防腐措施及有内衬的钢管和铸铁管、石棉水泥管、钢筋混凝土管、塑料管、玻璃钢管和玻璃管。并分析了我国与俄罗斯在给水塑料管单位长度沿程水头损失计算公式上有所差异的原因。根据俄罗斯（苏联）〖以下统称“俄罗斯”〗现行国家设计规范《给水——室外管网与设施》（СНиП -84*）（1985年版）〖以下简称“俄罗斯《室外给水设计规范》”〗，发现俄罗斯在给水管道水力坡度计算中采用了一个计算通式，此计算通式和我们以前所知的苏联旧钢管、旧铸铁管水力坡度计算公式（即舍维列夫公式）一样，实质上都是用来确定来自法国—德国的达西—魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）公式中的沿程摩擦阻力系数λ的。下面结合由俄罗斯联邦功勋科技工作者——甫·阿·舍维列夫（Ф. А. Шевелёв）教授等所著《给水管道水力计算表》〖以下简称“俄罗斯《水力计算表》”〗第二版（1956年版）、第四版（1970年版）、第五版（1973年版）、第六版（1984年版）、第八版（2007年版）、第十一版（2016年版）（现行版）等俄文技术资料进行介绍与分析。1 俄罗斯给水管道单位长度沿程水头损失计算通式在俄罗斯《室外给水设计规范》附录10中，给出了给水管道单位长度沿程水头损失（包括接头的水头损失）计算通式，如下所示：λ = A1·                                                           (1)i = λ =··υ2                                                      (2)式中：i——管道单位长度沿程水头损失（水力坡度），m(H2O)/m；λ——沿程摩擦阻力系数，无量纲；d——管道计算内径，m；υ——管道平均流速，m/s；g——重力加速度，m/s2；A1、A0、C、m——系数，见表1。表1  俄罗斯给水管道单位长度沿程水头损失计算通式系数表序号管道类别1000A11000(A1/2g)A0Cm1没有内部保护层的、或带沥青保护层的新钢管15.90.81010.6840.2262没有内部保护层的、或带沥青保护层的新铸铁管14.40.73412.360.2843没有内部保护层的、或带沥青保护层的旧钢管、旧铸铁管υ＜1.2m/s17.90.91210.8670.30υ≥1.2m/s21.01.070100.304石棉水泥管11.00.56113.510.195液压振捣成型钢筋混凝土管15.740.80213.510.196离心成型钢筋混凝土管13.850.70613.510.197带离心喷涂内部塑料层或内部聚合物水泥层的钢管、铸铁管11.00.56113.510.198带后续抹平的、用喷射法喷涂内部水泥砂浆层的钢管、铸铁管15.740.80213.510.199带离心喷涂内部水泥砂浆层的钢管、铸铁管13.850.70613.510.1910塑料管13.440.685010.22611玻璃管14.610.745010.226注：系数C值是水的运动粘滞系数ν=1.3×10-6 m2/s（T=10℃）时的值。我国的给水管道沿程水头损失未明确是否包含接头的水头损失，而俄罗斯已明确包含之。根据俄罗斯给水管道水力坡度计算通式及表1，可得到下列不同种类给水管道的水力坡度计算式（T=10℃）。1.1 俄罗斯新钢管（没有内部保护层的或带沥青保护层的）水力坡度计算式λ = A1· = 15.9×10-3×                                    (3)i = ··υ2 = 0.810×10-3×·υ2                               (4)下面介绍对λ的推导。λ的原始式如下所示：λ = 0.312×                                                 (5)当运动粘滞系数ν=1.3×10-6 m2/s（水，T=10℃）时，λ = 15.9×10-3×                                                 (3)经查，此公式在二十世纪五十年代已传入我国，仅在国内水力学教科书中出现过，可称之为舍维列夫新钢管公式，但鲜见于工程技术领域。俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版）规定：新钢管指无内部保护层的、管壁没有明显腐蚀或沉积迹象的钢管。只有对输水管线中刚铺设的无内部保护层的钢管检查符合新钢管要求时，才可按公式（3）、（4）进行水力计算。新钢管计算内径即实际内径。1.2 俄罗斯新铸铁管（没有内部保护层的或带沥青保护层的）水力坡度计算式λ = A1· = 14.4×10-3×                                     (6)i = ··υ2 = 0.734×10-3×·υ2                                (7)下面介绍对λ的推导。λ的原始式如下所示：λ = 0.863×                                                 (8)当运动粘滞系数ν=1.3×10-6 m2/s（水，T=10℃）时，λ = 14.4×10-3×                                                 (6)经查，此公式在二十世纪五十年代已传入我国，仅在国内水力学教科书中出现过，可称之为舍维列夫新铸铁管公式，但鲜见于工程技术领域。俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版）规定：新铸铁管指无内部保护层的、管壁没有明显腐蚀或沉积迹象的铸铁管。只有对输水管线中刚铺设的无内部保护层的铸铁管检查符合新铸铁管要求时，才可按公式（6）、（7）进行水力计算。新铸铁管计算内径即实际内径。1.3 俄罗斯旧钢管、旧铸铁管（没有内部保护层的或带沥青保护层的）水力坡度计算式1.3.1 当υ＜1.2m/s（T=10℃）时λ = A1· = 17.9×10-3×                                   (9)i = ··υ2 = 0.912×10-3×·υ2                              (10)下面介绍对λ的推导。λ的原始式如下所示：λ =                                                      (11)当运动粘滞系数ν=1.3×10-6 m2/s（水，T=10℃）时，λ = 17.9×10-3×                                                (9)此公式即为我国工程技术界所熟知的、当υ＜1.2m/s时的舍维列夫公式。此公式可能于1953年在苏联正式发表，1954年7月随着甫·阿·舍维列夫所著《铁管及铸铁管水力计算表》（中文版）的发行，正式传入我国。需要说明的是，“舍维列夫”的翻译并不准确，应为“舍维廖夫”。根据《苏联大百科全书》（网络版）和维基百科（俄文版），舍维列夫的俄文拼写应是“Шевелёв”。因过去在俄文书面印刷体中，“ё”一律印为“е”（仅在俄罗斯语文课本里才加以区分），故当年的翻译者可能是直接按“ле”翻译成了“列”，而没有核实是否应按“лё”翻译成“廖”。目前，根据由新华社编写的、商务印书馆出版的《俄语姓名译名手册》，正式翻译是“舍韦廖夫”。此外，自上世纪五十年代以来一直使用的全名缩写翻译“甫·阿·舍维列夫”也不准确，应为“菲·亚·舍维廖夫”或“菲·亚·舍韦廖夫”。因为，Ф. А. Шевелёв（甫·阿·舍维列夫）是Фирс Александрович Шевелёв（菲尔斯·亚历山大罗维奇·舍维廖夫）的缩写，其名字与父名按理应取“菲尔斯·亚历山大罗维奇”的首位汉字，即“菲·亚”。鉴于“舍维列夫”及“甫·阿·舍维列夫”在我国长期使用，已广为人们所接受；因此，下文仍采用此称谓，不再改称“舍维廖夫” 及“菲·亚·舍维廖夫”或“舍韦廖夫”及“菲·亚·舍韦廖夫”。1.3.2 当υ≥1.2m/s（T=10℃）时，λ = A1· = 21.0×10-3× = 21.0×10-3×                       (12)i = ··υ2 = 1.070×10-3×·υ2 = 1.070×10-3×                 (13)λ公式即为原始式，不需推导了。此公式即为我国工程技术界所熟知的、当υ≥1.2m/s时的舍维列夫公式。此公式可能于1953年在苏联正式发表，1954年7月随着甫·阿·舍维列夫所著《铁管及铸铁管水力计算表》（中文版）的发行，正式传入我国。根据俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版），旧钢管与旧铸铁管指无内部保护层的且管壁已发生腐蚀或形成沉积的钢管与铸铁管。如果采取了加设内部保护层或对水质进行处理等措施以预防管内壁发生腐蚀或形成沉积，则可不作为旧钢管与旧铸铁管对待。在水力计算上，我国过去一直对镀锌钢管按旧钢管对待。如果是对外镀锌钢管，则是可以的。但如果是对内镀锌钢管或内外镀锌钢管，实际上是偏于保守的。关于计算内径，俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版）规定：对无内部保护层的旧钢管、旧铸铁管，其自然粗糙度按等价人工粗糙度考虑，即相当于在新钢管与新铸铁管内壁（厚度按规定值考虑，不考虑偏差）上粘入当量直径为1mm的砂粒；因此，对DN＜300的旧钢管与旧铸铁管，其计算内径采用旧钢管与旧铸铁管内径减去1mm［2×(1/2)=1mm］. 对DN≥300的旧钢管与旧铸铁管，因无实际意义，故不再考虑对内径的缩减。我国对旧钢管、旧铸铁管计算内径的确定原则完全同俄罗斯，至今一直保持不变。根据俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版），钢管水力计算表分水煤气钢管水力计算表〖d=6—150mm（ГОСТ 3262-75*）〗和电焊钢管水力计算表〖d=50—2500mm（ГОСТ 10704-91、ГОСТ 8696-74*）〗。铸铁管水力计算表采用的管径范围：d=65—1000mm（ГОСТ 9583-75*）。对水煤气钢管，DN6～40的最大流速控制在3.0～3.3m/s左右，DN50～150的最大流速控制在3.0～3.1m/s左右。对电焊钢管，DN50～175的最大流速控制在3.0～3.1m/s左右，DN200～600的最大流速控制在2.7～3.0m/s左右，DN700～1600的最大流速控制在2.7～3.0m/s左右，DN1700～2500的最大流速控制在3.0～5.9m/s左右。对铸铁管，DN65～300的最大流速控制在2.9～3.0m/s左右，DN350～1000的最大流速控制在3.0m/s左右。俄罗斯现行国家设计规范《建筑室内给水和排水》（СНиП -85*）（1986年版）〖以下简称“俄罗斯《室内给水排水设计规范》”〗第7.6条规定：“室内给水管网中管道的水流运动速度，其中包括灭火时，不应超过/s。”与俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版）中对钢管、铸铁管的最大流速的取值大多相一致。我国自本世纪前后，已开始引进其它国外给水管道水力计算公式。国家标准《建筑给水排水设计规范》（GB 50015）自第一版（2003年版）起采用美国的哈真—威廉斯（Hazen-Williams）公式（或译为：黑曾—威廉斯公式）计算普通钢管、铸铁管的水力坡度。1.4 俄罗斯石棉水泥管俄罗斯钢管、铸铁管（带离心喷涂内部塑料层或内部聚合物水泥层的）水力坡度计算式λ = A1· = 11.0×10-3×                                    (14)i = ··υ2 = 0.561×10-3×·υ2                               (15)下面介绍对λ的推导。λ的原始式如下所示：λ = 0.184×                                                (16)当运动粘滞系数ν=1.3×10-6 m2/s（水，T=10℃）时，λ = 11.0×10-3×                                                 (14)公式（14）、（15）既适用于新石棉水泥管，也适用于旧石棉水泥管；既适用于新钢管、铸铁管（带离心喷涂内部塑料层或内部聚合物水泥层的），也适用于旧钢管、铸铁管（带离心喷涂内部塑料层或内部聚合物水泥层的）。石棉水泥管水力坡度计算式可能于1954年在苏联正式发表，后传入我国。我国至今仍利用此公式作为石棉水泥管水力坡度计算式。俄罗斯《室外给水设计规范》规定：钢管和铸铁管内壁应设有塑料层（聚合物水泥层）或内衬水泥砂浆。目前，俄罗斯可能是对DN＜200的钢管和灰铸铁管均采取内衬塑料层（聚合物水泥层）的防腐措施。俄罗斯石棉水泥管计算内径按管内径确定，我国亦同样处理。根据俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版），石棉水泥管水力计算表采用的管径范围：d=100—500mm（ГОСТ 539-80*，VT9级，1型），其最大流速一般控制在2.7～3.0m/s左右。与俄罗斯《室内给水排水设计规范》第7.6条中对管道最大流速的规定基本一致。俄罗斯钢管、铸铁管（带离心喷涂内部塑料层或内部聚合物水泥层的）水力坡度计算式，在我国未曾报道过。俄罗斯将石棉水泥管和钢管、铸铁管（带离心喷涂内部塑料层或内部聚合物水泥层的）在水力坡度的计算上同等对待，在我国也未曾报道过。我国自建国至本世纪前，一直未关注内衬塑料层的钢管、铸铁管水力计算问题。之后，国家标准《建筑给水排水设计规范》（GB 50015）自第一版（2003年版）起采用美国的哈真—威廉斯公式（黑曾—威廉斯公式）计算内衬（涂）塑管的水力坡度。1.5 俄罗斯钢筋混凝土管（液压振捣成型）俄罗斯钢管、铸铁管（带后续抹平的、用喷射法喷涂内部水泥砂浆层的）水力坡度计算式λ = A1· = 15.74×10-3×                                   (17)i = ··υ2 = 0.802×10-3×·υ2                               (18)下面介绍对λ和i的推导。据俄罗斯《水力计算表》自第六版（1984年版）起介绍，钢筋混凝土管（液压振捣成型）的λ是石棉水泥管的λ的1.43倍，因此，钢筋混凝土管（液压振捣成型）的λ可根据石棉水泥管的λ推导出。λ = （0.184×1.43）× = 0.263×               (19)当运动粘滞系数ν=1.3×10-6 m2/s（水，T=10℃）时，λ = （11.0×1.43×10-3）× ≈ 15.74×10-3×                 (17)i = （0.561×1.43×10-3）×·υ2 = 0.802×10-3× ·υ2             (18)在公式（18）中引入一个修正系数φ，即得到公式（18a），如下：i = 0.802×10-3 ·φ· ·υ2                                          (18a)公式（18a）即俄罗斯现行钢筋混凝土管水力坡度计算通式，可能于1981年在苏联正式发表。该公式由荣获列宁勋章的列宁格勒奥勃拉兹佐夫院士铁路运输工程学院（简称：列宁格勒铁路运输工程学院）的技术科学博士季卡列夫斯基（В. С. Дикаревский）、技术科学副博士亚库勃奇克（П. П. Якубчик）和技术科学副博士普罗多乌斯（О. А. Продоус）提出，笔者暂称之为列宁格勒铁路运输工程学院公式或季卡列夫斯基公式。根据俄罗斯《水力计算表》第八版（2007年版）～第十一版（2016年版）的介绍，钢筋混凝土管水力坡度计算通式的修正系数φ与钢筋混凝土管内表面质量有关，φ表示具体工厂生产的管子和成批生产的管子的（水力）摩擦阻力系数之比。其取值范围：φ=0.780～1.163。此外，对钢筋混凝土管内壁的粗糙程度采用一个参数Ra来描述。粗糙度Ra表示粗糙突起高度对于其平均高度线的算术平均偏离值。对于不同工厂生产的产品，Ra一般在30～150μm之间。φ与Ra呈一一对应关系，且φ随着Ra的增大而增大，见表2。成批生产的管子的（水力）摩擦阻力系数按Ra=90μm考虑，相应地φ=1.0.表2  不同内表面粗糙度的钢筋混凝土管修正系数φ值（同俄罗斯《水力计算表》第十一版之表1.10）Ra（μm）φRa（μm）φRa（μm）φRa（μm）φ1501.1631001.029750.953500.8661401.138951.015700.937450.8461301.112901.0650.920400.8251201.085850.985600.903350.8031101.058800.969550.884300.780当钢筋混凝土管（液压振捣成型）或劲性混凝土管的Ra=90μm时，因为φ=1.0，故其水力坡度计算式按公式（18）确定。当钢筋混凝土管的Ra≠90μm时，因为φ≠1.0，故其水力坡度计算式均需利用φ对公式（18a）进行修正。需要说明的是，关于如何确定修正系数φ值，俄罗斯也经历了一个认识和提高的过程。在俄罗斯《水力计算表》第六版（1984年版）的表7中，修正系数φ与粗糙度Ra和公称管径DN同时存在着对应关系，具体见本文表3。其中，Ra变化区间未变，依然是30～150μm；DN变化区间：500～1600mm（注：该版给水钢筋混凝土管水力计算表也是按DN500～1600mm的规格编制的）。当Ra＜90μm时，对于某一Ra值，φ随DN的增大而增大；当Ra＞90μm时，对于某一Ra值，φ随DN的增大而减小。关于变化幅度，在Ra=30μm时，φ随DN变化区间最小：0.770～0.817；在Ra=150μm时，φ随DN变化区间最大：1.174～1.121。对于某一DN值，φ随Ra的增大而增大。关于变化幅度，在DN500时，φ随Ra变化区间最大：0.770～1.174；在DN1600时，φ随Ra变化区间最小：0.817～1.121. 而在DN600时的φ变化区间：0.780～1.164，与第十一版（2016年版）中φ的取值范围基本相同。表3  不同内表面粗糙度的钢筋混凝土压力管修正系数φ值（同俄罗斯《水力计算表》第六版之表7）Ra（μm）不同管径d（mm）时的系数φ值50060070080090010001200140016001501.1741.1641.1551.1481.1421.1381.1311.1261.1211401.1471.1381.1311.1261.1211.1171.1111.1061.1031301.1191.1121.1061.1021.0981.0951.0901.0871.0841201.0911.0851.0811.0781.0751.0731.0691.0671.0641101.0621.0581.0551.0531.0511.0501.0471.0451.0441001.0311.0291.0281.0271.0261.0251.0241.0231.023951.0161.0151.0141.0141.0131.0131.0121.0121.011901.01.01.01.01.01.01.01.01.0850.9840.9850.9850.9860.9860.9870.9870.9880.988800.9670.9690.9710.9720.9720.9730.9740.9750.976750.9510.9530.9550.9570.9580.9590.9610.9620.963700.9330.9370.9400.9420.9440.9450.9470.9490.950650.9160.9200.9230.9260.9280.9300.9330.9350.937600.8970.9030.9070.9100.9120.9150.9180.9200.922550.8780.8840.8890.8930.8960.8980.9020.9050.908500.8590.8660.8710.8750.8790.8820.8860.8890.892450.8380.8460.8520.8570.8610.8640.8690.8720.875400.8170.8260.8320.8370.8410.8450.8500.8540.857350.7940.8040.8110.8160.8210.8250.8300.8350.838300.7700.7800.7880.7940.7990.8030.8090.8140.817可见，俄罗斯开始是通过粗糙度Ra和公称管径DN两个参数共同来确定修正系数φ的。显然，这比较科学，但也比较繁琐。后来发展到仅通过粗糙度Ra这一个参数来确定修正系数φ。这虽然比较近似，没有开始那样精确；但如果在工程允许的误差内，也是可以接受的。同时，它的简便易行的优点体现了出来。公式（18a）既适用于新钢筋混凝土管，也适用于旧钢筋混凝土管。公式（17）、（18）既适用于新钢筋混凝土管（液压振捣成型）及劲性混凝土管，也适用于旧钢筋混凝土管（液压振捣成型）及劲性混凝土管。既适用于新钢管、铸铁管（带离心喷涂内部塑料层或内部聚合物水泥层的），也适用于旧钢管、铸铁管（带离心喷涂内部塑料层或内部聚合物水泥层的）。俄罗斯钢筋混凝土管计算内径按管内径确定，我国亦同样处理。根据俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版），钢筋混凝土管水力计算表分钢筋混凝土管（液压振捣成型）水力计算表〖d=500—1600mm（ГОСТ 12586.0-83）〗和劲性混凝土管水力计算表〖d=250—600mm（ГОСТ 26819-86）〗。对钢筋混凝土管（液压振捣成型），其最大流速控制在2.4～3.0m/s左右；对劲性混凝土管，其最大流速控制在2.6～4.4m/s左右。与俄罗斯《室内给水排水设计规范》第7.6条中对管道最大流速的规定大多一致。上述公式在我国未曾报道过。俄罗斯将钢筋混凝土管（液压振捣成型）和钢管、铸铁管（带后续抹平的、用喷射法喷涂内部水泥砂浆层的）在水力坡度的计算上同等对待，在我国也未曾报道过。我国1973年版的《给水排水设计手册》之第二册《管渠水力计算表》利用苏联的巴甫洛夫斯基（Н. Н. Павловский）公式计算给水钢筋混凝土管（满流）水力坡度，1986年版和2000年版的《给水排水设计手册》之第一册《常用资料》利用爱尔兰的曼宁（R. Manning）公式进行自流（满流）钢筋混凝土管水力计算。国家标准《室外给水设计规范》GB50013规定：可利用巴甫洛夫斯基公式或曼宁公式计算混凝土管或内衬水泥砂浆的金属管的水力坡度。国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014规定：可利用巴甫洛夫斯基公式或曼宁公式计算内衬水泥砂浆的球墨铸铁管的水力坡度。国家标准《建筑给水排水设计规范》（GB 50015）自第一版（2003年版）起采用哈真—威廉斯公式（黑曾—威廉斯公式）计算内衬水泥的铸铁管的水力坡度。总之，在我国多是利用巴甫洛夫斯基公式或曼宁公式计算钢筋混凝土管、混凝土管、内衬水泥砂浆的金属管的水力坡度。自建国初期至二十世纪八十年代之前，偏重使用巴甫洛夫斯基公式；之后偏重使用曼宁公式。而在本世纪前后，又引入了哈真—威廉斯公式（黑曾—威廉斯公式）。1.6 俄罗斯钢筋混凝土管（离心成型）俄罗斯钢管、铸铁管（带离心喷涂内部水泥砂浆层的）水力坡度计算式λ = A1· = 13.85×10-3×                                  (20)i = ··υ2 = 0.706×10-3×·υ2                              (21)此公式的由来，尚未在俄罗斯有关文献里找到依据。笔者猜测，俄罗斯对钢筋混凝土管（离心成型）是否像钢筋混凝土管（液压振捣成型）一样，也是以石棉水泥管水力坡度计算式为根据推导而出呢？故而，笔者假设钢筋混凝土管（离心成型）的λ是石棉水泥管的λ的1.26倍，则：λ = （0.184×1.26）× = 0.232×              (22)当运动粘滞系数ν=1.3×10-6 m2/s（水，T=10℃）时，λ = （11.0×1.26）×10-3× ≈ 13.85×10-3×                  (20)i = （0.561×1.26）×10-3×·υ2 ≈ 0.706×10-3× ·υ2            (21)上述计算结果与公式（20）、（21）基本一致，可见，笔者的假设有一定参考价值。上述假设如果成立，则钢筋混凝土管（离心成型）的λ即为钢筋混凝土管（液压振捣成型）的λ的0.88（1.26/1.43）倍。同理，可根据钢筋混凝土管（液压振捣成型）水力坡度公式推导出钢筋混凝土管（离心成型）水力坡度公式。此外，假设钢筋混凝土管（离心成型）的Ra=54μm。因根据表2，当Ra=55μm时，φ=0.884；当Ra=50μm时，φ=0.866；则当Ra=54μm时，φ=0.88。据此，钢筋混凝土管（离心成型）可根据钢筋混凝土管水力坡度计算通式（18a）推导出。这是对上述假设的理论分析。公式（20）、（21）既适用于新钢筋混凝土管（离心成型），也适用于旧钢筋混凝土管（离心成型）；既适用于新钢管、铸铁管（带离心喷涂内部水泥砂浆层的），也适用于旧钢管、铸铁管（带离心喷涂内部水泥砂浆层的）。此公式在我国未曾报道过。俄罗斯将钢筋混凝土管（离心成型）和钢管、铸铁管（带离心喷涂内部水泥砂浆层的）在水力坡度的计算上同等对待，在我国也未曾报道过。1.7 俄罗斯内衬水泥砂浆的金属管水力坡度计算式λ = A1· = 12.3×10-3×                                  (23)i = ··υ2 = 0.626×10-3×·υ2                             (24)公式（23）、（24）的具体推导过程如下。根据俄罗斯《水力计算表》第八版（2007年版）～第十一版（2016年版），俄罗斯将内衬水泥砂浆的金属管按Ra=30μm的钢筋混凝土管对待，其对应的修正系数φ=0.78。因此，λ =（0.263×0.78）× = 0.205×                 (25)当运动粘滞系数ν=1.3×10-6 m2/s（水，T=10℃）时，λ = A1· =（15.74×0.78）×10-3× = 12.3×10-3×     (23)i = ··υ2 =（0.802×0.78）×10-3×·υ2 = 0.626×10-3×·υ2 (24)根据俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版），内衬水泥砂浆的金属管具体是指带后续抹平的离心法内衬水泥砂浆的电焊钢管与半连续离心法内衬水泥砂浆的灰铸铁管，以及离心法内衬水泥砂浆的球墨铸铁管。笔者暂笼统称之为离心法内衬水泥砂浆的金属管。俄罗斯的球墨铸铁管一般是在制造企业内完成内衬水泥砂浆层的工序的。需要说明的是：上述离心法内衬水泥砂浆的金属管（Ra=30μm，φ=0.78）水力坡度计算式（23）、（24）只是出自俄罗斯技术手册，并非出自俄罗斯设计规范；且与自1985年就已施行的俄罗斯《室外给水设计规范》关于钢管、铸铁管（带离心喷涂内部水泥砂浆层的）（Ra=54μm，φ=0.88）的计算公式（20）、（21）有所出入。按公式（24）计算的水力坡度值同比公式（21）减小11.3%，即俄罗斯《水力计算表》的水力坡度计算值同比俄罗斯《室外给水设计规范》减小11.3%。笔者对此推测：随着俄罗斯相关工艺的改进与提高，离心法内衬水泥砂浆的金属管的光滑度逐渐增大，粗糙度逐渐减小；即Ra与φ值均逐渐减小（Ra由54μm减少到了30μm，φ由0.88减少到了0.78）。因此，其水力坡度计算值亦随之逐渐减小（相应减小幅度为11.3%）。此外，公式（24）的水力坡度计算值相比钢管、铸铁管（带后续抹平的、用喷射法喷涂内部水泥砂浆层的）的公式（18）减小21.9%.公式（23）、（24）既适用于新内衬水泥砂浆的金属管，也适用于旧内衬水泥砂浆的金属管。俄罗斯《室外给水设计规范》规定：钢管和铸铁管内壁应设有塑料层（聚合物水泥层）或内衬水泥砂浆。目前，俄罗斯可能是对DN≥200的钢管和灰铸铁管均采用内衬水泥砂浆的防腐措施。关于计算内径，笔者根据俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版）对旧钢管与旧铸铁管自然粗糙度的确定原则，推测俄罗斯对内衬水泥砂浆的金属管的自然粗糙度可能同样按等价人工粗糙度考虑，即相当于在钢管与铸铁管内壁的水泥砂浆层（厚度按规定值考虑，不考虑偏差）上粘入当量直径为一定值的砂粒。具体情况如下：对于带后续抹平的离心法内衬水泥砂浆的电焊钢管，砂粒当量直径为2mm，其计算内径等于钢管水泥砂浆层所对应内径减去2mm［2×(2/2)=2mm］。对于半连续离心法内衬水泥砂浆的灰铸铁管，当DN=200/250时，砂粒当量直径为1mm，其计算内径等于灰铸铁管水泥砂浆层所对应内径减去1mm［2×(1/2)=1mm］；当DN=300～800时，砂粒当量直径为1.5mm，其计算内径等于灰铸铁管水泥砂浆层所对应内径减去1.5mm［2×(1.5/2)=1.5mm］；当DN=900/1000时，砂粒当量直径为2mm，其计算内径等于灰铸铁管水泥砂浆层所对应内径减去2mm［2×(2/2)=2mm］。因缺乏有关资料，暂无法对离心法内衬水泥砂浆的球墨铸铁管计算内径的确定原则进行技术分析。我国对内衬水泥砂浆的金属管计算内径如何确定，尚未明确规定。根据俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版），内衬水泥砂浆的金属管水力计算表分内衬水泥砂浆层的电焊钢管水力计算表〖d=200—2500mm〗，内衬水泥砂浆层的铸铁管水力计算表〖d=200—1000mm（ГОСТ 9583-75*）〗，球墨铸铁压力管水力计算表〖d=100—300mm（ТУ 1461-037-50254094-2004）〗、球墨铸铁压力管水力计算表〖d=100—1000mm（ТУ 14-161-183-2000，T级）〗、球墨铸铁压力管（由中华人民共和国生产）水力计算表〖d=400—600mm〗。对内衬水泥砂浆层的电焊钢管，DN200～450的最大流速控制在3.0～3.4m/s左右，DN500～1000的最大流速控制在3.1～3.2m/s左右，DN1200～1600的最大流速控制在2.8～3.1m/s左右，DN1700～2500的最大流速控制在3.0～3.1m/s左右。对内衬水泥砂浆层的铸铁管，其最大流速控制在3.1～3.2m/s左右。对按俄罗斯技术条件标准ТУ 1461-037-50254094-2004制造的球墨铸铁压力管，其最大流速控制在2.9～3.1m/s左右；对按俄罗斯技术条件标准ТУ 14-161-183-2000制造的球墨铸铁压力管，DN100～300的最大流速控制在3.2～3.7m/s左右，DN400～1000的最大流速控制在3.1～3.2m/s左右；对由我国生产的球墨铸铁压力管，其最大流速控制在2.9～3.0m/s左右。上述数据与俄罗斯《室内给水排水设计规范》第7.6条中对管道最大流速的规定大多一致。1.8 俄罗斯塑料管水力坡度计算式λ = A1· = 13.44×10-3× = 13.44×10-3×               (26)i = ··υ2 = 0.685×10-3×·υ2 = 0.685×10-3×                (27)下面介绍对λ的确定。苏联时期的“全苏给水排水、水利设施和工程水文地质科学研究所”的技术科学副博士托尔茨曼（В. Ф. Тольцман）通过有关实验指出，按照全苏国家标准生产制造的塑料管（聚乙烯、聚氯乙烯）的水力阻力可按水力光滑管的水力阻力对待。甫·阿·舍维列夫在此基础上，总结出了一个水力光滑管水力阻力公式。因苏联未予命名（我国也未曾正式命名，但国内有称之为“苏联给水排水研究所公式”的），故笔者暂称之为舍维列夫水力光滑管沿程摩擦阻力系数公式，如下所示：λ =                                                              (28)舍维列夫水力光滑管沿程摩擦阻力系数公式实际上就是俄罗斯版的布莱修斯（P. Blasius）公式。但俄罗斯在利用舍维列夫水力光滑管沿程摩擦阻力系数公式时，考虑到实际运行条件与实验条件的差异，并考虑管道接头阻力的影响，采用了一个修正系数1.15。所以，俄罗斯塑料管的λ由下式确定：λ = 1.15× = =                                     (29)当运动粘滞系数ν=1.3×10-6 m2/s（水，T=10℃）时，λ = 13.44×10-3×                                                  (26)公式（29）不晚于1970年在苏联正式发表。公式（26）、（27）既适用于新塑料管，也适用于旧塑料管。俄罗斯塑料管计算内径按管内径确定，我国亦同样处理。根据俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版），塑料管水力计算表分聚乙烯管水力计算表、聚丙烯管水力计算表〖d=12—90mm（ГОСТ Р 52134-2003，PP-R型，SDR 11，S5）〗和硬聚氯乙烯管水力计算表〖de=110—500mm（ГОСТ Р 52134-2003、ТУ 2248-034-73011750-2014）〗。其中，聚乙烯管水力计算表又包括按全苏国家标准ГОСТ 18599-2001（带第2次修改文）制造的聚乙烯管水力计算表〖d=10—1600mm，SDR 17，SDR 21，SDR 26〗，用于管道修复的、称之为“POLILINER”的聚乙烯压力管水力计算表〖d=100—300mm（ТУ 2248-012-73011750-2010）〗和压力小于0.6MPa的、称之为“KORSIS PLUS”的聚乙烯管水力计算表〖d=1200—2000mm（ТУ 2248-005-73011750-2008）〗。对按全苏国家标准ГОСТ 18599-2001（带第2次修改文）制造的聚乙烯管，DN10～63的最大流速控制在2.8～3.5m/s左右，DN75～160的最大流速控制在2.0～2.6m/s左右，DN180～400的最大流速控制在2.4～3.1m/s左右，DN450～1000的最大流速控制在3.0～3.1m/s左右，DN1200～1600的最大流速控制在2.3～2.7m/s左右。（可能是）对按俄罗斯技术条件标准ТУ 2248-019-73011750-2012、ТУ 2248-043-73011750-2015制造的多层聚乙烯管，de63～110的最大流速控制在3.0～3.3m/s左右，de125～225的最大流速控制在2.3～3.2m/s左右，de250～355的最大流速控制在2.2～3.1m/s左右，de400～560的最大流速控制在2.3～2.5m/s左右，de630～1000的最大流速控制在1.9～2.8m/s左右，de1200～1600的最大流速控制在1.7～3.3m/s左右。对“POLILINER” 聚乙烯管，DN100～150的最大流速控制在1.5～2.1m/s左右，DN200～300的最大流速控制在1.8～2.0m/s左右。对“KORSIS PLUS” 聚乙烯管，DN1200～2000的最大流速控制在1.8～3.1m/s左右。对聚丙烯管，其最大流速控制在3.1～3.2m/s左右。对硬聚氯乙烯管，de110～280的最大流速控制在1.8～3.6m/s左右，de315～500的最大流速控制在2.6～3.5m/s左右。上述数据与俄罗斯《室内给水排水设计规范》第7.6条中对管道最大流速的规定大多一致。国家标准《建筑给水排水设计规范》（GBJ 15）（1988年初版）（1997年修订版）和《给水排水设计手册》之第一册《常用资料》（1986年版）（2000年版）所采用的塑料管水力计算公式来自俄罗斯，实际上均是采用T=10℃时的λ = 11.69×10-3× 和i= 0.596×10-3× 来进行塑料管水力计算的（注：这两个公式均为笔者再推导公式）。可见俄中公式是相似的，区别在于：在利用舍维列夫水力光滑管沿程摩擦阻力系数公式时，俄罗斯是间接采用，考虑了1.15的修正系数；而我国是直接采用，未考虑修正系数；故俄中公式计算结果相差1.15倍（0.685/0.596=1.15）。此情况在我国未曾报道过。另外，行业标准《室外硬聚氯乙烯给水管道工程设计规程》CECS 17给出了一个我国自行确定的硬聚氯乙烯给水管的摩擦阻力系数计算式：λ = 0.304 / Re0.239. 在同等条件下，该式计算值小于俄罗斯塑料管的，略大于我国塑料管的。国家标准《室外给水设计规范》GB50013笼统规定可利用达西—魏斯巴赫公式计算塑料管水力坡度，但未指定用什么公式确定λ。国家标准《建筑给水排水设计规范》（GB 50015）自第一版（2003年版）起采用哈真—威廉斯公式（黑曾—威廉斯公式）计算各种塑料管的水力坡度。根据俄罗斯《水力计算表》第八版（2007年版）～第十一版（2016年版）的介绍，俄罗斯玻璃钢管水力坡度计算式采用与塑料管相同的公式（26）、（27）。公式（26）、（27）既适用于新玻璃钢管，也适用于旧玻璃钢管。俄罗斯玻璃钢管计算内径按管内径确定。尽管甫·阿·舍维列夫与他的儿子——阿·甫·舍维列夫（А. Ф. Шевелёв）研究员均未亲自进行玻璃钢管的水力阻力方面的研究，但他们通过对管道生产工艺的分析，认为玻璃钢管属于水力光滑管；并像对塑料管那样，采用了一个1.15的修正系数。他们同时认为，1.15本身存在进一步修正的可能性。根据俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版），玻璃钢管水力计算表采用的管径范围：d=300—2600mm（ТУ 2296-002-9657-9200-2007，SN 10000Pa，P工作=1.0MPa），DN300～600的最大流速一般控制在3.2～3.4m/s左右，DN700～1400的最大流速一般控制在2.7～3.2m/s左右，DN1600～2600的最大流速一般控制在1.1～2.8m/s左右。上述数据与俄罗斯《室内给水排水设计规范》第7.6条中对管道最大流速的规定大多一致。1.9 俄罗斯玻璃管水力坡度计算式λ = A1· = 14.61×10-3× = 14.61×10-3×               (30)i = ··υ2 = 0.745×10-3×·υ2 = 0.745×10-3×               (31)下面介绍对λ的确定。阿·甫·舍维列夫研究认为：玻璃管按流态也属于水力光滑管，推荐使用舍维列夫水力光滑管沿程摩擦阻力系数公式。但在利用此公式时，考虑到实际运行条件与实验条件的差异，并考虑其管道接头阻力比塑料管更大的因素，采用了一个修正系数1.25；并考虑对1.25本身做进一步修正的可能。所以，俄罗斯玻璃管的λ由下式确定：λ = 1.25× = =                                   (32)当运动粘滞系数ν=1.3×10-6 m2/s（水，T=10℃）时，λ = 14.61×10-3×                                                 (30)公式（32）可能于1974年在苏联正式发表，是由阿·甫·舍维列夫提出的。在我国未曾报道过。公式（30）、（31）既适用于新玻璃管，也适用于旧玻璃管。俄罗斯玻璃管计算内径按管内径确定，我国亦同样处理。根据俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版），玻璃管水力计算表采用的管径范围：d=40—200mm（ГОСТ 8894-86），其最大流速一般控制在2.7～3.0m/s左右。与俄罗斯《室内给水排水设计规范》第7.6条中对管道最大流速的规定基本一致。2 俄罗斯给水管道单位长度沿程水头损失估算通式俄罗斯《室外给水设计规范》附录10中，同时给出了给水管道单位长度沿程水头损失估算通式，如下所示：i = k·qn/dp                                                              (33)式中：i——管道单位长度沿程水头损失（水力坡度），m(H2O)/m；q——管道平均流量，m3/s；d——管道计算内径，m；k、n、p——系数，见表4。表4  俄罗斯给水管道单位长度沿程水头损失估算通式系数表序号管道类别1000knp1没有内部保护层的、或带沥青保护层的新钢管1.7901.95.12没有内部保护层的、或带沥青保护层的新铸铁管1.7901.95.13没有内部保护层的、或带沥青保护层的旧钢管、旧铸铁管1.73525.34石棉水泥管1.1801.854.895液压振捣成型钢筋混凝土管1.6881.854.896离心成型钢筋混凝土管1.4861.854.897带离心喷涂内部塑料层或内部聚合物水泥层的钢管、铸铁管1.1801.854.898带后续抹平的、用喷射法喷涂内部水泥砂浆层的钢管、铸铁管1.6881.854.899带离心喷涂内部水泥砂浆层的钢管、铸铁管1.4861.854.8910塑料管1.0521.7744.77411玻璃管1.1441.7744.774根据俄罗斯给水管道水力坡度估算通式及表4，可得到下列不同种类给水管道的水力坡度估算式（T=10℃）。此估算通式及下列估算式在我国未曾报道过。2.1 俄罗斯新钢管、新铸铁管（没有内部保护层的、或带沥青保护层的）水力坡度估算式i = 1.790×10-3×                                                       (34)此估算式由俄罗斯的技术科学副博士安德里亚舍夫（М. М. Андрияшев）提出，可称之为安德里亚舍夫公式。此估算式与其计算式形式不同，计算结果亦不同。2.2 俄罗斯旧钢管、旧铸铁管（没有内部保护层的、或带沥青保护层的）水力坡度估算式i = 1.735×10-3×                                                      (35)在俄罗斯旧钢管、旧铸铁管υ≥1.2m/s时的舍维列夫计算式中，通过υ=q/(πd2/4)的替代，将参数υ换成q后，可得到此估算式。即此估算式与其υ≥1.2m/s时的计算式实质上是同一公式。但此估算式与其υ＜1.2m/s时的计算式是不一致的。2.3 俄罗斯石棉水泥管俄罗斯钢管、铸铁管（带离心喷涂内部塑料层或内部聚合物水泥层的）水力坡度估算式i = 1.180×10-3×                                                     (36)此估算式由俄罗斯的阿布拉莫夫（Н. Н. Абрамов）教授提出，可称之为阿布拉莫夫公式。此估算式与其计算式形式不同。但经验算，两式的计算结果基本相同，差别不大。2.4 俄罗斯钢筋混凝土管（液压振捣成型）俄罗斯钢管、铸铁管（带后续抹平的、用喷射法喷涂带内部水泥砂浆层的）水力坡度估算式i = 1.688×10-3×                                                     (37)此估算式与其计算式形式不同。但经验算，两式的计算结果基本相同，差别不大。2.5 俄罗斯钢筋混凝土管（离心成型）俄罗斯钢管、铸铁管（带离心喷涂内部水泥砂浆层的）水力坡度估算式i = 1.486×10-3×                                                     (38)此估算式与其计算式形式不同。但经验算，两式的计算结果基本相同，差别不大。2.6 俄罗斯塑料管水力坡度估算式i = 1.052×10-3×                                                    (39)在俄罗斯塑料管计算式（27）中，通过υ=q/(πd2/4)的替代，将参数υ换成q后，可得到此估算式。即此估算式与其计算式实质上是同一公式。我国1986年版和2000年版的《给水排水设计手册》之第一册《常用资料》中，塑料管水力坡度计算式（T=10℃）如下：i = 0.000915×10-3× = 0.915×10-3×                                 (40)对比发现，俄罗斯与我国的塑料管水力坡度计算式，仅有一个系数相差1.15倍（1.052/0.915=1.15），其余均相同。原因见本文1.8节的说明。另外，笔者根据行业标准《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》CECS 17:2000中我国自己总结的硬聚氯乙烯给水管水力坡度公式，推算出了两个具体表达式（T=10℃）：i =0.608×10-3× 和i=0.931×10-3×q1.761/d4.761。在同等条件下，该式计算值小于俄罗斯塑料管的，略大于我国塑料管的。俄罗斯玻璃钢管水力坡度估算式同塑料管水力坡度估算式。2.7 俄罗斯玻璃管水力坡度估算式i = 1.144×10-3×                                                    (41)在俄罗斯玻璃管计算式（31）中，通过υ=q/(πd2/4)的替代，将参数υ换成q后，可得到此估算式。即此估算式与其计算式实质上是同一公式。3 附加说明3.1 管道流态分析根据俄罗斯《水力计算表》与《室外给水设计规范》，对给水管道的流态可得出如下结论：3.1.1 塑料管、玻璃钢管、玻璃管属于水力光滑管水力光滑管的λ应只与雷诺数（或运动粘滞系数）有关，与相对当量粗糙度无关。俄罗斯塑料管、玻璃钢管、玻璃管水力计算公式（29）、（27）、（32）、（31）、（39）、（41）证实了λ确只与运动粘滞系数有关，与相对当量粗糙度无关。而且，水头损失与流速的1.774次方成正比。3.1.2 石棉水泥管，钢筋混凝土管，新钢管、新铸铁管（没有内部保护层的或带沥青保护层的），旧钢管、旧铸铁管（没有内部保护层的或带沥青保护层的）〖当υ＜1.2m/s（对冷水T=10℃）或υ＜0.44m/s（对热水T=60℃）时〗，钢管、铸铁管〖内有塑料层（或聚合物水泥层）、内衬水泥砂浆的〗属于水力光滑管至水力粗糙管的过渡区 水力过渡区的λ应与雷诺数（或运动粘滞系数）和相对当量粗糙度均有关，而俄罗斯上述给水管道水力计算公式（5）、（8）、（11）、（16）、（19）、（22）、（25）证实了它们的λ确均与运动粘滞系数有关。但由于均是经验公式，未体现出λ与相对当量粗糙度的关系。其水头损失与流速指数值的定量关系，在俄罗斯相关计算式里不易确定；但在俄罗斯估算式（34）、（36）、（37）、（38）中，其水头损失与流速的1.85或1.90次方成正比，且流速指数值（1.85或1.90）均大于水力光滑管的流速指数值1.774。3.1.3 旧钢管、旧铸铁管（没有内部保护层的或带沥青保护层的），当υ≥1.2m/s（对冷水T=10℃）或υ≥0.44m/s（对热水T=60℃）时，属于水力粗糙管水力粗糙管的λ应只与相对当量粗糙度有关，与雷诺数（或运动粘滞系数）无关。水力粗糙管又名阻力平方区，故水头损失应与流速的平方成正比。俄罗斯这类旧钢管、旧铸铁管水力计算公式（13）、（35）证实了它们的λ确均与雷诺数无关。其水头损失与流速的2次方成正比，且其流速指数值（2）大于水力过渡区的流速指数值（1.85或1.90）。3.2 关于新钢管和新铸铁管水头损失公式根据俄罗斯《室外给水设计规范》附录10第3条，新钢管、新铸铁管如果没有内部保护层或沥青保护层，则其水头损失会增加较快。因此，在这种情况下，用于确定新钢管与新铸铁管压力损失的公式，仅应用于在需要分析其供水系统初期运行阶段工作条件的情况下的验证性计算。3.3 关于钢管和铸铁管水头损失公式的修正俄罗斯《室外给水设计规范》附录10第3条规定，对钢管和铸铁管内壁应设有塑料层（聚合物水泥层）或内衬水泥砂浆。如果缺乏之，则这些应设但未设的钢管和铸铁管，应对其计算式中的系数A1、C和估算式中的系数k，分别再乘以一个不大于2的修正系数。在对相似条件下的钢管和铸铁管的水头损失增加值进行论证的基础上，确定该修正系数。俄罗斯《水力计算表》第十一版（2016年版）规定：在旧钢管、旧铸铁管内壁表面遭受强烈的腐蚀或严重的沉积的情况下，需对旧钢管、旧铸铁管水力计算公式（10）、（13）引入一个修正系数，其值应根据本系统内已有给水管道中的水头损失或其它相似工作条件下的现有给水管道中的水头损失确定。并要求：该修正系数的取值应符合俄罗斯《室外给水设计规范》附录10第3条的规定，即不应超过2. 同时指出，如果实际水头损失实质性地超出按公式（10）、（13）的计算值，则说明给水旧钢管、旧铸铁管的工作能力已不可接受地降低，需采取适当的、必要的措施予以恢复。3.4 局部水头损失俄罗斯《室外给水设计规范》附录10第1条规定，局部水头损失指设备和管道连接件的水头损失。其第4条规定，当资料缺乏时，可按给水管道沿程水头损失的10～20%确定。4  结论4.1 俄罗斯在设计规范中对给水管道单位长度沿程水头损失规定采用一个计算通式和一个估算通式。该计算通式和估算通式适用于给水新钢管、新铸铁管、旧钢管、旧铸铁管、内壁采取防腐措施及有内衬的钢管和铸铁管、石棉水泥管、钢筋混凝土管、塑料管、玻璃钢管和玻璃管。预计还可适用于其它给水管道。本文可为水力学、给水排水专业、水利专业教材和给水排水设计手册、水利技术手册的编写提供一定的参考。4.2 我国设计行业长期以来所使用的舍维列夫旧钢管、旧铸铁管和石棉水泥管水力坡度计算公式，至今仍然是正确的，可以继续正常使用。原已传入我国的舍维列夫新钢管、新铸铁管水力坡度计算公式依然有效。我国塑料管水力计算所采用的舍维列夫水力光滑管沿程摩擦阻力系数公式也依然有效。“甫·阿·舍维列夫”的翻译不妥，应为“菲·亚·舍维廖夫”或“菲·亚·舍韦廖夫”。4.3 υ≥1.2m/s的冷水旧钢管、旧铸铁管属于水力粗糙管；υ＜1.2m/s的冷水旧钢管、旧铸铁管，新钢管，新铸铁管，内壁采取防腐措施及有内衬的钢管和铸铁管，石棉水泥管，钢筋混凝土管属于水力过渡区；塑料管、玻璃钢管和玻璃管属于水力光滑管。这些给水管道的水头损失，按水力光滑管、水力过渡区和水力粗糙管的顺序，分别与1.774、1.85（1.90）、2.00的流速指数值成正比，符合水力学中尼古拉兹（J. Nikuradse）水力实验所揭示的有关规律。4.4 分析了我国和俄罗斯塑料管水力计算公式有所不同的原因：对应系数值相差1.15倍。谨以此文献给我的父亲，作为他八十一周岁的生日礼物！参考文献[1] Министерство Строительства Российской Федерации. Водоснабжение--Наружные сети и сооружения［S］. СНиП 2.04.02-84*.Москва: Стройиздат, 1985.[2] Шевелёв, Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных и асбестоцементных водопроводных труб［M］. 2-е изд.. Москва: Стройиздат, 1956.[3] Шевелёв, Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных и асбестоцементных водопроводных труб［M］. 3-е изд.. Москва: Стройиздат, 19xx.[4] Шевелёв, Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных и пластмассовых водопроводных труб［M］. 4-е изд.. Москва: Стройиздат, 1970.[5] Шевелёв, Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб［M］. 5-е изд.. Москва: Стройиздат, 1973.[6] Шевелёв, Ф. А. & А. Ф. Шевелёв. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб［M］. 6-е изд.. Москва: Стройиздат, 1984.[7] Шевелёв, Ф. А. & А. Ф. Шевелёв. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб［M］. 8-е изд.. Москва: ООО《Бастет》, 2007.[8] Шевелёв, Ф. А. & А. Ф. Шевелёв. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб［M］. 11-е изд.. Москва: ООО《Бастет》, 2016.[9] 中国市政工程西南设计院.给水排水设计手册.第1册.常用资料［M］.第一版.北京：中国建筑工业出版社，1986：586-587.[10] 中国市政工程西南设计研究院.给水排水设计手册.第1册.常用资料［M］. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2000：699-701.[11] 北京市市政工程设计研究总院，哈尔滨建筑大学. 室外硬聚氯乙烯给水管道工程设计规程［S］. CECS 17:90. 北京：中国计划出版社，1990.[12] 北京市市政工程设计研究总院，哈尔滨建筑大学. 埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程［S］. CECS 17:2000. 北京：中国计划出版社，2000.[13] 西南交通大学水力学教研室.水力学［M］. 第三版.北京：高等教育出版社，1983：193-195.由于微信的显示的问题，有些公式无法正确显示。如果有需要本文全文内容的，可以和他联系：作者通讯地址：北京市西城区德外安德路67号  中煤科工集团 北京华宇工程有限公司选煤三所邮政编码：100120作者联系方式：办公电话：[phone]