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给水排水管网系统

第1章

1. 给水排水系统功能:向各种不同类别的用户供应满足需求的水质和水量,同时承担用户排出的废水的收集、输送和处理,达到消除废水中污染物质对于人体健康的危害和保护环境的目的。

2. 给水用途通常分为: 生活用水 、 工业生产用水 、 市政消防用水 。

3. 生活用水包括: 居民生活用水 、 公共设施用水 和 工业企业生活用水 。

4. 排水工程系统: 为及时收集和处理和处理废水而建设的废水收集、处理和排放的工程设施。

5. 根据排水系统所接纳的废水来源,废水可分为 生活污水 、 工业废水 和 雨水 。

6. 给水排水系统应具备的主要功能有 水量保障 、 水质保障 和 水压保障 。

7. 给水排水系统可划分为哪些子系统?

1)原水取水系统。有水源地、取水设备等;

2)给水处理系统。用各种物化生方法的水质处理设备和构筑物;

3)给水管网系统。即输水与配水系统;

4)排水管网系统。污水和废水收集与输送管渠、水量调节池、提升泵站及附属构筑物等;

5)废水处理系统。用各种物化生方法的水质净化设备和构筑物;

6)排放和重复利用系统。包括废水收纳体和最终处置设施。

8. 给水排水系统中各子系统及其组成部分具有 流量连续关系 。

9. 三个水质标准:

1)原水水质标准:作为城镇给水水源,必须符合国家生活饮用水源水质标准;

2)给水水质标准:供应城镇用户使用的水,须达到国家生活饮用水水质卫生标准要求;

3)排放水质标准:废水处理后要达到的水质要求,应按国家国家废水排放水质标准及受纳水体承受能力确定。

10. 三个水质变化过程:

1)给水处理:即将原水水质净化或加入有益物质,使之达到给水水质要求的处理过程。

2)用户用水:即用户用水改变水质,使之成为污水或废水的过程,水质受到不同程度污染;

3)废水处理:即对污水或废水进行处理,去除污染物质,使之达到排放水质的标准。

11. 水的机械能有 位能 、 压能 、 动能 。

12. 水在输送中的压力方式有 全重力给水 、 一级加压给水 、 二级加压给水 、 多级加压给水 。

13. 给水排水管网应具有的功能有 水量输送 、 水量调节 、 水压调节 。

14. 给水管网系统由 输水管(渠) 、 配水管网 、 水压调节设施 及 水量调节设施(清水池、水塔、高位水池)等构成。

15. 排水管网系统由 废水收集设施 、 排水管网 、 水量调节池 、提升泵站 、废水输水管渠 和 排放口 等构成。

16. 用水量日变化系数:最高日用水量与平均日用水量的比值。y

d d Q Q k 365= 用水量时变化系数:最高时用水量与平均时用水量的比值。d

h h Q Q k 24=

17. 居民生活用水量:由给水系统统一供给的城市用水量为规划范围内的居民生活用水; 综合生活用水量:居民生活用水量和公共设施用水量之和;

城市综合用水量:在城市用水量规划设计中,居民生活用水量,公共设施用水量,工业

企业生产用水量和工作人员生活用水量,消防用水量,市政用水量,未预见用水量及给水管网漏失水量总和。

18.给水管系统如何分类?各类给水管网系统有何特点?

(1)按水源的数目分类:

①单水源给水管网系统

②多水源给水管网系统

(2)按系统构成方式分类:

①统一给水管网系统

②分区给水管网系统

(3)按输水方式分类:

①重力输水管网系统

②压力输水管网系统

19.排水系统体制:废水分为生活污水、工业废水和雨水三种类型,他们可以采用同一个排水管网系统排除,也可以采用各自独立的分质排水管网系统排除,不同的排除方式所形成的排水系统为排水体制。排水系统主要有合流制和分流制两种

20.给水泵站类型:供水泵站、加压泵站。

21.排水泵站类型:污水泵站、雨水泵站、合流泵站、污泥泵站。

第2章

1.给水排水工程规划任务是:

①确定给水排水系统与的服务范围与建设规模;

②确定资源综合利用与保护措施;

③确定系统的组成与体系结构;

④确定给水排水主要构筑物的位置;

⑤确定给水排水处理的工艺流程与水质保证措施;

⑥给水排水管网规划和干管布置与定线;

⑦确定废水的处置方案及其环境影响评价;

⑧给水排水工程规划的技术经济比较,包括经济、环境和社会效益分析。

2.给水排水工程规划要遵循哪些原则?

①贯彻执行国家和地方相关政策和法规;

②城镇及工业企业规划时应兼顾给水排水工程;

③给水排水工程规划要服从城镇发展规划;

④合理确定远近期规划与建设范围;

⑤合理利用水资源和保护环境;

⑥规划方案应尽可能经济和高效。

3.给水排水工程的工作程序:

①明确规划任务,确定规划编制依据;

②调查收集必须的基础资料,进行现场勘查;

③在掌握资料与了解现状和规划要求的基础上,合理确定城市用水定额,估算用水量和排水量;

④制定给水排水工程规划方案;

⑤根据规划限期,提出分期实施规划的步骤和措施;

⑥编制给水排水工程规划文件,绘制工程规划图纸,完成规划成果文件。

4.给水管网布置的基本形式为树状网和环状网。

5.输水管布置的一般要求:

①输水管之间应建立连接管;

②最小坡度应大于1:5D;

③坡度小于1:1000时,应每隔0.5-1km装置排气阀;

④输水管应建立检查井和通气孔,DN700以下,小于200m一个,DN700-1400mm,400m一个;

⑤重力输水管,地面坡度较陡时,应在适当位置设立跌水井;

⑥压力输水线,必要时设置消除水锤措施。

6.给水管网定线:在地形平面图上确定管线的走向和位置。

7.输水管渠:从水源到水厂或水厂到相距较远的给水管网管道或渠道。

8.城市用水预测方法有分类估算法、单位面积法、人均综合指标法、年递增率法、线性回归法、生长曲线法。

9.给水管网定线要求:

①干管间距,可根据街区情况,采用500-800mm;

②连接管间距可根据街区大小考虑在800-1000m左右;

③城市管网是树状图和若干环组成的环状网相结合的形式,管线大致均匀地分布于整个给水区域;

④最小分配直径为100mm,大城市采用150-200mm;

9. 排水管网布置原则

①按照城市总体规划,结合当地实际情况布置排水管网,要进行多方案技术经济比较;

②先确定排水区域和排水体制,然后布置排水管网,应按从干管到支管的顺序进行布置;

③充分利用地形,采用重力流排除污水和雨水,并使管线最短、埋深最小;

④协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系,考虑好与企业内部管网的衔接;

⑤规划时要考虑到使管渠的施工、运行和维护方便;

⑥远近期规划相结合、考虑发展,尽可能安排分期实施。

10.排水管网布置的两种形式是平行式和正交式。

11.影响管道定线的主要因素是地形。

12.定线的主要内容是什么?

①确定排水区界,划分排水流域;

②选择污水厂和出水口的位置;

③拟定污水干管及主干管的路线;

④确定需要提升的排水区域和设置泵站的位置等。

13.雨水管渠系统布置考虑的因素?

①充分利用地形,就近排入水体;

②尽量避免设置雨水泵站;

③结合街区及道路规划布置;

④雨水管渠采用明管和暗管结合的形式;

⑤雨水出口的布置;

⑥调蓄水体的布置;

⑦城市中靠近山麓建设的中心区、居住区、工业区,除了应设雨水管道,应考虑在规划地区周围设立排洪沟。

14. 技术经济分析的主要方法有数学分析法和方案比较法。

第3章 1.v

VD R e =, 紊流有三个阻力特征区:阻力平方区 、过渡区 、 水力光滑管区 。 2.非恒定流:水力因素随时间变化

非均匀流:水流参数既随时间变化,也随空间变化。

3.水头:单位质量的流体所具有的机械能。

4.水头有 位置水头 、 压力水头 、 流速水头 。

5.谢才公式:l R

C v h f 22

= 6.达西-韦伯公式:g

v D l h f 22

λ=(圆管满流) 7.海曾-威廉公式:148.0852.113.016.13q C gD w =λ(l D

C q h w f 87.4852.1852

.167.10=) 8.曼宁公式:6/11R n C =(l D

q n h f 333.52

229.10=) 9.局部水头损失:g

v h m 22

ζ=

第4章

1. 管网简化原则有哪些?

①宏观等效原则。 即对给水排水管网某些局部简化后,要保持其功能,各元素之间关系不变;

②小误差原则。 简化必然带来模型与实际系统的误差,需要 将误差控制在一定允许范围内,一般应满足工程要求。

2. 管网简化方法

①删除次要管线,保留主要管线及干管线;

②交叉点很近时可合并为同一交叉点;

③将全开的阀门去掉,将管线从全闭的阀门处切断;

④并联管线可简化为单管线;

⑤将大系统拆分为小系统进行计算。

3. 管段:管线和泵站等简化后的抽象形式,只能输送水量。

4. 节点:节点是管段交叉点,端点或大流量出入点的抽象形式。

5. 管段构造属性: 管长 、管径 、 管段粗糙系数 。

6. 管段拓扑属性: 管段方向 、 起端节点 、 终端节点 。

7. 管段水力属性: 管段流量 、 管段流速 、 扬程 、摩阻 、 压强 。

8. 节点构造属性: 节点高程 、 节点位置 。

9. 节点拓扑属性: 与节点关联的管段及其方向 、 节点的度 。

10. 节点水力属性: 节点流量 、 节点水头 、 自由水头 。

11. 管网模型标识: 节点与管段的命名和编号 、 管段方向与节点流量的方向设定 。

12. 管网图的表示: 几何表示法 、 集合表示法 。

13. 水力半径:过水断面面积与湿周的比值。

14. 水力等效简化原理:经过简化胡,等效的管网对象与原来的实际对象具有相同的水力特性。

第6章

1. 确定设计用水量的主要依据是 设计用水量定额 。

2. 居民生活用水: 城市居民生活用水量由城市人口、 每人每日平均生活用水量和城市给水普及率等因素确定。

3. 工业生产用水:一般指工业企业在生产过程中用于冷却、空调、制造、加工、净化和洗涤方面的用水。

4. 城市最高日设计用水量包括 居民综合生活用水 、 工业企业生产用水和职工生活用水 、 消防用水 、 浇洒道路和绿地用水 、 未预见水量和管网漏失水量 。

5. 最高时用水量:24

d h h Q K Q =

(m 3/h ) 6. 供水管网设计流量:4.86d h h s Q K Q Q ==(L/s ) 7. 清水池:调节水处理系统与给水管网之间存在的流量差。

8. 集中流量:4

.86di hi ni Q k q = 9. 节点设计流量∑∈+-=j

s i mi sj mj j q q q Q 21 10. 节点服务水头:节点地面高程加上节点所连接用户的最低供水压力。

11. 控制点:给水管网用水压力最难满足的节点。

第9章 污水管网设计与计算

1. 城镇污水是由 城镇综合生活污水 和 工业废水 组成。

2. 综合生活污水由 居民生活污水 和 公共建筑污水 组成。

3. 污水管网设计的主要任务是:

①污水管网总设计流量及各管段设计流量计算;

②污水管网各管段直径、埋深、衔接设计与水力计算;

③污水提升泵站设置与设计;

④污水管网施工图绘制等。

4.污水量总变化系数Kz: 指设计年限内,最高日最高时污水量与平均日平均时污水量的比值. h d z K K K ?=

给水排水管网系统

5.总变化系数 2.3 Qd<5 Kz= 11.07.2d

Q 51000

6.设计充满度:污水在管道中的水深h 和管道直径D 的比值。

7.管道埋设深度:管道的内壁底部离开地面的垂直距离。

8.覆土厚度:管道的顶部离开地面的垂直距离。

9.如何确定最小覆土厚度?

①防止管道内污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道;

②防止地面荷载而破坏管道;

③满足街区污水连接管衔接的要求。

10.管道的衔接方式有 管底平接 、 水面平接 和 管顶平接 。

水面平接是在确定上、下游管道直径和设计充满度后,设计管道的深埋时使上、下游管道内的设计水面保持等高。管顶平接是设计时使上、下游管道顶部保持等高。

第10章

1. 降雨量:指单位地面面积上在一定时间内降雨的雨水体积。

2. 降雨强度: i i q 16760

10000==[(L/s)/hm 2] 3. 暴雨强度公式: n b t P C A q )

()lg 1(1671++= 4. 地面径流:降落在地面上的雨水在沿地面流行的过程中,一部分雨水被地面上的植物、洼地、土壤或地面缝隙截留,剩余的雨水在地面上沿地面坡度流动。

5. 径流系数:地面径流量与总降雨量的比值。

6. 地面集水时间:雨水从汇水面积上的最远点流到位于雨水管道起始端点第一个雨水口所需的地面流行时间。

7. 雨水管渠的设计参数有 设计充满度 、 设计流速 、 最小坡度 、 最小管径 。

8. 雨水管渠系统设计步骤

①划分排水流域和管道定线;

②划分设计管段与沿线汇水面积;

③确定设计计算基本数据;

④确定管渠的最小埋深;

⑤设计流量的计算;

⑥雨水管道系统的水力计算;

⑦绘制雨水管道平面图及纵剖面图。

9. 计算小汇水面积的暴雨洪峰流量方法:洪水调查法 、推理公式法 、经验公式法 。

第11章 1. 铸铁管的连接方式有 承插式 和 法兰式 。

2. 倒虹吸管:用以输送渠道水流穿过河渠、溪谷、洼地、道路的压力管道。常用钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土材料制成,也有用混凝土、钢管制做的,主要根据承压水头、管径和材料供应情况选用。倒虹吸管由进口段、管身段、出口段三部分组成。

根据过水流量大小、运用要求及经济比较,倒虹吸管可布置成单管、双管或多管。设置双管或多管,可以轮流检修,不影响运行;小流量时,还可利用部分管路过水,以增加管内流速,防止泥沙在管中淤积。