【已知条件】
输水距离200米，高差50米，
【问题】
应该推荐多大压力PE给水管道？
【基本思路】
先计算水泵扬程—再计算压力—最后确定管道公称压力
一、如何计算扬程？
扬程也称泵的压头，就是水泵所能扬水的高度，通常用H表示，单位为米(m)，这里将扬程的计算方法分为估算（小口径管道）和精算（大口径管道）两种。
方案一：估算（小口径管道）
对于小口径管道，摩擦损失和局部阻力（弯头、阀门等）对流体流动的影响相对较大，可以直接套用以下经验公式：
扬程=水平距离+垂直高度+弯头阀门数量*0.5
（经验公式，仅限小口径管道扬程估算）
●1米垂直距离≈1米扬程
● 10米水平距离≈1米扬程（经验值）
● 1个弯头≈0.5米扬程（经验值）
根据已知条件“输水距离200米，高度差50米”，在没有弯头阀门的情况下，估算扬程=水平20米+垂直50米，即70米扬程。
为了留有一定的安全余量，可以选择额定扬程80米的水泵。
方案二：精算（大口径管道）
对于大口径管道，流体动能、摩擦损失、局部阻力等因素会更加复杂，因此要进行精确计算：
H=H静+H摩+H局
● H（静）：静扬程，垂直高度差；
● H（摩）：摩擦损失扬程，即管道沿程损失（套用海澄·威廉公式，涉及到流量、水温、管径、摩擦系数等参数）；
● H（局）：局部损失扬程，包含弯头、阀门等引起的局部阻力（套用局部阻力损失公式，涉及到管件阻力系数、流速）；
这个确实太复杂，门槛有点高，但是对于专业从事管道设计的，都会有专业的辅助软件，输入相关参数就能计算出相关数据。
二、如何根据扬程计算压力？
根据压强公式P=H×ρ×g/10⁵可知，
扬程与压强的关系为：
P（MPa）≈0.01×H（m）
这里采用第一步的估算扬程，所选择水泵额定扬程为80米，套用公式P≈0.01*H=0.01*80=0.8MPa，
也就是说，水泵理论工作压力约为0.8MPa。
三、如何推荐管道公称压力？
根据CJJ101-2016《埋地塑料给水管道工程技术规程》，要综合考虑两个因素：
（1）管道设计内水压力为工作压力的1.5倍
即：Fwd,k=1.5Fwk
前面已知水泵理论工作压力为0.8MPa，
套用公式，0.8*1.5=1.2MPa
因此，管道设计内水压力为：1.2MPa。
（2）管道设计内水压力不应大于管材最大工作压力
管材的最大工作压力计算公式：
MOP=PN*ft
—— MOP：管道的最大工作压力（MPa）
—— PN：管道的公称压力（MPa）
—— ft：管道的温度对压力的折减系数，见下图：
根据上表温度对管道压力折减系数，按照常温26℃工况，折减系数为0.87，那么，PN12.5的最大工作压力为：1.25*0.87=1.08MPa；PN16的最大工作压力为：1.6*0.87=1.39MPa。
按照“管道设计内水压力不应大于管材最大工作压力”的要求，PN12.5的折减后只有1.08MPa，不能满足要求，因此只能选择PN16，即公称压力1.6MPa的管道。
最后，本文目的就是为大家估算管道压力提供一个靠谱、科学的思路，如果有不严谨的地方欢迎留言探讨。
热门跟贴