随着我国基础设施建设的持续推进,北方城镇地区的集中供热得到了极大的发展,已经成为保障人民生活和工业生产的生命线工程之一。确保供热系统运行的可靠性已成为一个较为迫切的社会问题。环状管网以其高连通可靠度的拓扑结构优势被广泛应用。为了提高环状供热管网的可靠性,确保故障工况下的供热质量,实现管网容量备用设计是我们需要迫切解决的问题。本文主要通过对环状管网的水力计算得到基于限额流量系数的管网管径容量备用方法,并进行验证分析。首先,建立极坐标下的理想多热源单环供热管网结构模型,并进行初始流量分配。总结并比较了如截面法,最小流量平方和法等以拓扑结构为对象的方法,和以系统功能如初投资,水头损失为目标函数的方法。提出了假定汇流点法用于得出均匀分布管网的初始流量分配计算结果公式,并与最小流量平方和法进行比较。其次,提出了三种初始管段容量设计方法。并通过改变模型管网特征数、两热源夹角、两热源供热比例等参数,分析比较初始设计管网的管道容量备用特性的变化。分析比较这些参数对于评价指标的影响,研究三种容量备用设计方法下的双热源单环典型管网容量备用性能,从中得出双热源单环供热管网的容量备用规律。根据该规律得到管网容量附加系数,根据管网容量附加系数调整初始设计的管段直径,比较调整后的管网直径与基于全工况最大流量分配得到的管网直径以及材料特性数。对于本文所提出的三种管道容量设计方法,即基于设计工况管段流量分配容量设计方法、基于“设计+运行”管段最大流量容量设计方法和基于全工况最大流量管道容量设计方法,改变两热源间夹角及改变两热源供热比例对于管网整体的材料特性数影响不大,管道容量备用量与限额流量系数呈正相关关系。基于全工况最大流量的初始设计管径均匀度最高。通过对实际案例管网模型化,验证所得出的双热源单环管网容量附加系数的变化规律,能够满足限额供热的需求。可以说明,本文建立的基于极坐标系的环状管网模型可以用来研究环状供热管网的容量备用。