以给水管道内壁上管垢各组成部分形成的动力学研究为基础，首次建立了管道内悬浮物沉积模型、管道内壁腐蚀模型及微生物膜生长模型，并将三个模型叠加成为管垢生长模型；分析了管垢与管阻系数的关系，首次建立了基于管垢生长模型的管阻系数校正函数，并且以Matlab为粒子群算法的实现手段实例验证了该校正函数，结果显示校正误差全都满足精度的要求。主要结论如下：①紊流或涡流渗透使悬浮颗粒运动，当颗粒与周围流体质子存在线速度或角速度之差时，颗粒除了受到重力Fg以外还受到马革努斯力Fm和萨夫曼升力Fs。当颗粒所受力以重力为主时，颗粒沉降于管底。如果Fm和Fs起着向管壁处运动的协同作用则颗粒必然沉积在管周。如果Fs起着抵抗Fm的作用，则结果只能有三个：如果Fm大于Fs则颗粒沉于管周；如果Fm小于Fs而Fs又大于Fg则颗粒悬浮于流体中；如果Fm小于Fs而Fs又小于Fg则颗粒沉于管底。②从电极反应所产生的电流—电压角度分析了给水管道非生物参与的电化学腐蚀的动力学，当电极反应物或产物扩散达到极限状态时，腐蚀速率等于极限扩散电流密度即v₁=4kcFD^2/3（?）^1/6。③从能量守恒和物质守恒的角度分析了给水管道生物参与的电化学腐蚀动力学，其腐蚀速率为v₂=dL/dt=d/dt〔p₀/（?）p_G·ε_M/（?）ε_G φ_L〕④推出了生物膜生长的净速率函数。生物膜的净生长速率=生物膜的生长率—生物膜的死亡率—脱落速率+沉降率。生物膜的生长率为生物膜吸收并转换BDOC的速率；生物膜的死亡率为生物膜的自然死亡率与游离氯抑制率之和，自然死亡包括两个方面，一个是微生物的自然衰亡，另一个是原生动物的摄食，忽略原生动物对微生物的影响；生物膜的脱落速率是生物膜受到水力剪切作用而脱落的速率；沉降率为悬浮微生物沉降于管壁的速率。⑤在本文的研究基础上对适应任意流态区域的管阻系数通用函数中的绝对粗糙度进行了修正即以管垢厚度取代绝对粗糙度。⑥为验证本文的论点即管垢是管阻系数的主要影响因子，以Matlab为实现手段采用粒子群算法实例验证了管垢与管阻系数的关系，结果显示模型计算值与实测值吻合比较好，所有的相对误差都在初设的精度内，并且相对误差<15%的管阻系数个数占到总校正的管阻系数个数的59%。