給水排水管道工程教案

.第一章 給水排水管道工程概論第一節(jié)給水排水系統(tǒng)的組成一、給水排水系統(tǒng)的功能與組成給水排水系統(tǒng)是為人們的生活、 生產(chǎn)和市政消防提供用水和廢水排除設(shè)施的總成。給水排水系統(tǒng)的功能是向各種不同類別的用戶供應(yīng)滿足不同需求的水量和水質(zhì)， 同時承擔(dān)用戶排除廢水的收集、輸送和處理， 達(dá)到消除廢水中污染物質(zhì)對于人體健康和保護(hù)環(huán)境的目的。給水排水系統(tǒng)可分為給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩大系統(tǒng)。1 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)是保障城市、 工礦企業(yè)等用水的各項構(gòu)筑物和輸配管網(wǎng)組成的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的性質(zhì)不同有四種分類方法：1） 按水源種類：地表水地下水2） 按服務(wù)范圍：區(qū)域給水城鎮(zhèn)給水工業(yè)給水建筑給水3） 按供水方式：自流水泵 混合4） 按使用目的：生活給水生產(chǎn)給水消防給水市政用水給水工程設(shè)計時， 生活用水包括居民生活用水、 綜合生活用水、 城市綜合用水和工業(yè)企業(yè)職工生活用水等概念。,.1） 居民生活用水：是指城鎮(zhèn)居民家庭生活中的飲用、烹飪、洗浴、沖洗等用水，是保障居民身體健康、家庭清潔衛(wèi)生和生活舒適的重要條件； 2） 綜合生活用水：包括城鎮(zhèn)居民日常生活用水和公共設(shè)施用水兩部分；3） 城市綜合用水：包含綜合生活用水、工業(yè)用水、市政用水及其他用水；4） 工業(yè)企業(yè)職工生活用水：工業(yè)企業(yè)區(qū)域內(nèi)從事生產(chǎn)和管理的人員在工作時間內(nèi)的飲用、烹飪、洗浴、沖洗等生活用水，水質(zhì)同居民生活用水生產(chǎn)用水取決于生產(chǎn)工藝。消防用水對水質(zhì)沒有特殊要求，對水量、水壓要求高。市政用水指城鎮(zhèn)或工業(yè)企業(yè)區(qū)域內(nèi)的道路清洗、綠化澆灌、 公共清潔衛(wèi)生的用水。給水系統(tǒng) = 取水+ 輸水+ 處理+ 配水2排水系統(tǒng)根據(jù)排水系統(tǒng)所接受的廢水的性質(zhì)和來源不同，廢水可分為生活污水、 工業(yè)廢水和雨水三類。排水系統(tǒng) = 收集+ 輸送+ 處理+ 排放（或回用） 3給水排水系統(tǒng)主要功能（1） ） 水量保障（2） ） 水質(zhì)保障（3） ） 水壓保障4. 給水排水系統(tǒng)的組成（1） ） 取水系統(tǒng)（2） ） 給水處理系統(tǒng)（3） ） 給水管網(wǎng)系統(tǒng)（4） ） 排水管道系統(tǒng)（5） ） 廢水處理系統(tǒng)（6） ） 廢水排放系統(tǒng)（7） ） 重復(fù)利用系統(tǒng)二、給水排水系統(tǒng)工作原理1. 給水排水系統(tǒng)的流量關(guān)系2. 給水排水系統(tǒng)的水質(zhì)關(guān)系3. 給水排水系統(tǒng)的水壓關(guān)系第二節(jié)給水排水管道系統(tǒng)的組成一、給水排水管道系統(tǒng)的特點功能：（1 ）水量輸送（2）水量調(diào)節(jié)（3 ）水壓調(diào)節(jié)特點：分散性連通性傳輸性 擴(kuò)展性二、道系統(tǒng)的組成（1） ）輸水管（渠）（2） ）配水管網(wǎng)（3） ）泵站（4） ）水量調(diào)節(jié)設(shè)施（5） ）減壓設(shè)施三、排水管道系統(tǒng)的組成（1） ） 廢水收集設(shè)施及室內(nèi)排水管道（2） ） 排水管道（3） ） 排水管道系統(tǒng)上的構(gòu)筑物（4） ） 排水調(diào)節(jié)池（5） ） 提升泵站及壓力管道（6） ） 廢水輸水管（7） ） 出水口及事故排除口第三節(jié)給水排水管道系統(tǒng)的形式一、給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型1. 統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)（1） ） 單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)（2） ） 多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)2. 分系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)（1） ） 分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)：串聯(lián)分區(qū)并聯(lián)分區(qū)（2） ） 分壓給水管網(wǎng)（3） ） 分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)3. 不同輸水方式的管網(wǎng)系統(tǒng)（1） ） 重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)（2） ） 水泵加壓輸水管網(wǎng)系統(tǒng)二、排水管道系統(tǒng)的體制城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)排出的廢水通常分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三類， 它們是采用同一個排水管道系統(tǒng)來排除， 或是采用兩個或兩個以上各自獨立的排水管道系統(tǒng)來排除。這種不用的排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱為排水體制。 1合流制排水系統(tǒng)（1） ） 直排式（2） ） 截流式（3） ） 完全合流制2分流制排水系統(tǒng)（1） ） 完全分流制（2） ） 不完全分流制三、合流制分流制經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較合理地選擇排水體制，是城鎮(zhèn)和小區(qū)排水系統(tǒng)設(shè)計的重要問題，它不僅從 根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計、 施工和維修管理， 而且對城鎮(zhèn)和小區(qū)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)， 同時也影響排水系統(tǒng)的工程總投資和初期投資。 通常，排水體制的選擇， 必須符合城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃， 在滿足環(huán)境保護(hù)要求的前提下， 根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定。合流制分流制比較： 合流制僅有一條管渠系統(tǒng)， 地下建筑相互間的矛盾較小，占地少，施工方便，但這種體制不利于城鎮(zhèn)的分期發(fā)展。分流制管線多， 地下建筑的豎向規(guī)劃矛盾較大，占地多， 施工復(fù)雜， 但這種體制便于城鎮(zhèn)的分期發(fā)展。環(huán)境方面.投資方面.維護(hù)管理方面.作業(yè)： p33 7 、9 、10 、20第四節(jié)給水排水管道工程規(guī)劃與布置一、給水排水管道工程規(guī)劃原則與建設(shè)程序給水排水管道工程規(guī)劃必須與城市總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，規(guī)劃內(nèi)容和深度應(yīng)與城市規(guī)劃步驟相一致， 充分體現(xiàn)城市規(guī)劃和建設(shè)的合理性、 科學(xué)性和可實施性。在給水排水管道工程規(guī)劃中， 又被劃分為給水工程專項規(guī)劃和排水工程專項規(guī)劃。（一）給水排水工程規(guī)劃原則1. 貫徹執(zhí)行國家和地方的相關(guān)政策和法規(guī)2. 給水排水工程規(guī)劃要服從城鎮(zhèn)總體規(guī)劃3. 城市及工業(yè)企業(yè)規(guī)劃時應(yīng)兼顧給水排水工程4. 近遠(yuǎn)期規(guī)劃與建設(shè)相結(jié)合5. 要合理利用水資源和保護(hù)環(huán)境6. 規(guī)劃方案盡可能經(jīng)濟(jì)和高效（二）給水排水工程規(guī)劃與建設(shè)程序1. 給水排水工程規(guī)劃的主要依據(jù)和內(nèi)容2. 規(guī)劃設(shè)計基礎(chǔ)資料的調(diào)查3. 給水排水工程建設(shè)程序（1） ） 提出項目建議書（2） ） 進(jìn)行可行性研究（3） ） 編制設(shè)計文件（4） ） 組織施工（5） ） 竣工驗收、交付使用二、給水管網(wǎng)布置原則（一）給水管網(wǎng)布置原則（二）給水管網(wǎng)布置的基本形式（三）給水管網(wǎng)定線（四）輸水管渠定線三、排水管道系統(tǒng)規(guī)劃布置（一）排水管道系統(tǒng)布置原則（二）排水管道系統(tǒng)布置形式（三）污水管道系統(tǒng)布置1. 確定排水區(qū)界、劃分排水流域2. 污水廠和出水口位置的選定3. 污水管道的布置與定線4. 確定污水管道系統(tǒng)的控制點和泵站的設(shè)置地點5. 確定污水管道在街道下的位置（四）雨水管渠系統(tǒng)布置1. 充分利用地形，就近排入水體2. 根據(jù)街區(qū)及道路規(guī)劃布置雨水管道3. 合理布置雨水口，保證路面雨水順暢排除4. 采用明渠和暗渠相結(jié)合的形式5. 出水口的設(shè)置6. 調(diào)蓄水體的布置7. 排洪溝的設(shè)置（五）廢水的綜合治理綜合治理并納入水污染防治體系，是解決水體污染的重要途徑。第二章給水排水管道工程水力學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié) 基本概念一、管道內(nèi)水流特征三種流態(tài)：層流、紊流和過渡流；水流的粘滯性- 水流內(nèi)摩擦力二、有壓流與無壓流有壓流 滿管流 無壓流 半充滿三、恒定流與非恒定流恒定流- 流速和壓強(qiáng)不隨時間而變化，僅與空間位置有關(guān)反之，水體各點的流速和壓強(qiáng)不僅與空間位置有關(guān)，而且還隨時間而變化， 這種流動稱為非恒定流。四、均勻流與非均勻流液體質(zhì)點流速的大小和方向沿流程不變的流動，稱為均勻流；反之，為非均勻流。五、水流的水頭和水頭損失水頭是指單位重量的流體所具有的機(jī)械能，一般用符號 h 或 h 表示，常用單位為米水柱（ mh 2o ），簡寫米（ m ）。水頭分為位置水頭、壓力水頭和流速水頭三種形式。第二節(jié)管渠水頭損失計算.一、沿程水頭損失計算謝才公式：hf=2vlc2r達(dá)西公式：l v 2hf=d2g(常用)目前國內(nèi)外廣泛使用的公式：1. 巴甫洛夫斯基公式2. 曼寧公式3. 舍維列夫公式4. 海曾- 威廉公式二、局部水頭損失計算 局部水頭損失計算公式：三、無壓圓管的水力計算hf=v2 2g常用的均勻流基本公式有：q=a v流速公式： v=c ri作業(yè)：p40 1 、5.第三章 設(shè)計用水量設(shè)計用水量組成：（ 1）綜合生活用水；（ 2）工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水； （3） 消防用水；（4 ）澆灑道路綠地用水； （5 ）未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量。第一節(jié)用水量定額用水量定額是指不同的用水對象在設(shè)計年限內(nèi)達(dá)到的用水水平。一、生活用水定額生活用水定額與室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備完善程度及形式、水資源和氣候條件、 生活習(xí)慣、生活水平、收費標(biāo)準(zhǔn)及辦法、管理水平、水質(zhì)和水壓等因素有關(guān)。（一）居民生活用水定額和綜合生活用水定額（二）公共建筑用水定額（三）工業(yè)企業(yè)職工生活及淋浴用水定額二、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水定額計算方法：一、按工業(yè)產(chǎn)品每萬元產(chǎn)值耗水量計算；二、按單位產(chǎn)品耗水量計算；三、按每臺設(shè)備單位時間耗水量計算。三、消防用水量應(yīng)按照現(xiàn)行的建筑設(shè)計防火規(guī)范 及高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 等執(zhí)行。四、市政及其他用水定額澆灑道路和綠化用水量應(yīng)根據(jù)路面種類、綠化面積、氣候、土壤以及當(dāng)?shù)氐木唧w條件確定。第二節(jié)用水量變化在給水系統(tǒng)設(shè)計時， 除了正確地選定用水定額外， 還必須了解供水對象的逐日逐時用水量變化情況，以便合理地確定給水系統(tǒng)及各單項工程的設(shè)計流量，使給水系統(tǒng)能經(jīng)濟(jì)合理地適應(yīng)供水對象在各種用水情況下對供水的要求。一、基本概念（一）時變化系數(shù)kh（二）日變化系數(shù)kd在缺乏實際用水資料情況下，最高日城市綜合用水的時變化系數(shù)kh 宜采用1.3-1.6 ，大中城市的用水比較均勻，kh 值較小，可取下限，小城市可取上限或適當(dāng)加大。日變化系數(shù)kd ，根據(jù)給水區(qū)的地理位置、氣候、生活習(xí)慣和室內(nèi)給水排水設(shè)施完善程度，其值約為1.1-1.5 ，個別小城鎮(zhèn)可適當(dāng)加大。二、用水量時變化曲線在設(shè)計給水系統(tǒng)時， 除了求出設(shè)計年限內(nèi)最高日用水量和最高日的最高一小時用水量外， 還應(yīng)該知道最高日用水量那一天中24h 的用水量逐時變化情況， 據(jù)以確定各種給水構(gòu)筑物的大小，這種用水量變化規(guī)律， 通常以用水量時變化曲線表示。.第三節(jié)用水量計算一、最高日設(shè)計水量計算（一）生活用水量計算1、綜合生活用水量q1 計算q 1=n 1q 1/1000 （ m 3/d ）2、工業(yè)企業(yè)職工生活用水量q2nq2=1/1000n 2i (n 2 iq 2in 2 iq 2i)i 13、工業(yè)企業(yè)職工淋浴用水量q3nq3=1/1000n3i (n 3iq 3in 3iq3 i)i 1（二）生產(chǎn)用水量計算q4=q4n 4 i（ 1- ）（三）市政用水量q5= （3%-5% ）（ q1+q2+q3）（四）未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量q6= 以上各項水量之和的15%-25%因此，設(shè)計年限內(nèi)城鎮(zhèn)最高日設(shè)計用水量為：qd= （1.15-1.25 ）（q1+q2+q3+q4+q5）二、平均時和最高時設(shè)計用水量.（1） ） 最高日平均時設(shè)計用水量（2） ） 最高日最高時設(shè)計用水量三、消防水量計算qx=nxqx作業(yè)： p5112第四章給水系統(tǒng)的工作工況給水系統(tǒng)必須能適應(yīng)變化的供求關(guān)系，以保證在各種工作條件下， 經(jīng)濟(jì)合理地滿足用戶對水量、水壓的要求。最不利工作情況：（ 1）最高日最高用水時（ 2 ）消防時（ 3）最大轉(zhuǎn)輸時（4 ）最不利管段發(fā)生故障時。第一節(jié)給水系統(tǒng)的流量關(guān)系一、取水構(gòu)筑物和給水處理系統(tǒng)各組成部分的設(shè)計流量均勻供水的原因：（1 ）有利于水處理構(gòu)筑物穩(wěn)定運(yùn)行和管理（2）降低工程造價。水廠設(shè)計流量 qi=aqd/t二、二級泵站、輸水管和配水管網(wǎng)設(shè)計流量關(guān)系（一）二級泵站的工作情況泵站按高日高時流量設(shè)計，并且大小搭配（二）二級泵站設(shè)計流量增加水塔和高地水池可降低泵站設(shè)計規(guī)模。供水設(shè)計的原則（1） ） 設(shè)計供水總流量必須等于設(shè)計用水量qs=qh（2） ） 多水源給水系統(tǒng)不需設(shè)置水塔或高地水池（3） ） 單水源給水系統(tǒng)兩種方案： 一是不設(shè)水塔， 泵站設(shè)計流量為最高時用水流量；二是設(shè)置水塔，應(yīng)先設(shè)計泵站供水曲線。要求： 1 ）供水分級； 2）泵站供水線接近用水線；3 ）合理選泵，合理搭配； 4）供水等于用水。（三）輸水管和配水管網(wǎng)的設(shè)計流量輸水管和配水管網(wǎng)的計算流量均應(yīng)按輸配水系統(tǒng)在最高日最高時工作情況確定，并隨有無水塔及其在管網(wǎng)中的位置而定。 （無水塔、網(wǎng)前水塔、 對置水塔、網(wǎng)中水塔）（四）水塔與清水池的調(diào)節(jié)作用1. 水塔的流量調(diào)節(jié)2. 清水池的流量調(diào)節(jié)第二節(jié)清水池和水塔一、清水池和水塔的容積計算.（一）清水池和水塔的調(diào)節(jié)容積計算w=max(q1q2)min(q1q2)（二）清水池和水塔的容積設(shè)計清水池有效容積為： w=w1+w2+w3+w4w1清水池調(diào)節(jié)容積； w2消防貯備水量； w3給水系統(tǒng)生產(chǎn)自用水量； w4 安全貯備水量。水塔設(shè)計有效容積： w=w1+w 2w1 水塔調(diào)節(jié)容積； w2 室內(nèi)消防貯備水量。二、清水池和水塔的構(gòu)造（一）清水池的構(gòu)造在給水工程中，常采用鋼筋混凝土水池、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池或磚石水池，一般將其做成圓形或矩形。（二）水塔的構(gòu)造1. 水柜2. 塔體3. 管道和設(shè)備4. 基礎(chǔ)第三節(jié)給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系城市給水管網(wǎng)需保持最小的服務(wù)水頭為：從地面算起1 層為 10m ，2 層為 12m ，2 層以上每層增加4m 。一、水塔揚(yáng)程確定水泵揚(yáng)程就是指單位重量液體通過水泵后所獲得的能量增值。hp=h0+h一泵站的揚(yáng)程二泵站的揚(yáng)程控制點是指整個給水系統(tǒng)中水壓最不容易滿足的地點， 用以控制整個供水系統(tǒng)的水壓。要求：（ 1）地形最高點；（ 2）要求自由水壓最高點； （ 3）距離供水地點最遠(yuǎn)點。二、水塔高度確定三、無水塔管網(wǎng)系統(tǒng)的水壓情況（一）最高用水時水壓情況（二）消防時的水壓情況.第五章給水管網(wǎng)的設(shè)計流量第一節(jié)概述在管網(wǎng)計算中常會遇到兩類課題：第一類為設(shè)計計算第二類為管網(wǎng)復(fù)核計算第二節(jié)管網(wǎng)圖形的性質(zhì)與簡化一、管網(wǎng)圖形的性質(zhì)給水管網(wǎng)是由管段和節(jié)點構(gòu)成的有向圖。管網(wǎng)圖形中每個節(jié)點通過一條或多條管段與其他節(jié)點相連接。二、管網(wǎng)圖形的簡化管網(wǎng)圖形簡化是在保證計算結(jié)果接近于實際情況的前提下，對管線進(jìn)行的簡化。分解、合并、省略等方法進(jìn)行簡化。第三節(jié) 管段設(shè)計流量計算一、沿線流量（一）長度比流量假定沿線流量均勻分布在全部配水干管上，則管線單位長度上的配水流量稱為長度比流量。按照用水量全部軍于分布在干管上的假定來求比流量的方法，存在一定的缺點，因為忽視了沿管線供水人數(shù)多少的影響。（二）面積比流量假定沿線流量均勻分布在整個供水面積上，則單位面積上的配水流量稱為面積比流量。二、節(jié)點流量管網(wǎng)中任一管段內(nèi)的流量， 包括兩部分： 一部分是沿本管段均勻泄出供給各用戶的沿線流量， 流量大小沿程直線減小， 到管段末端等于零； 另一部分是通過本管段流到下游管段的流量，沿程不發(fā)生變化， 稱為轉(zhuǎn)輸流量。 沿線流量折算為管段兩端節(jié)點流出的流量，即節(jié)點流量。三、管段的設(shè)計流量按照質(zhì)量守恒原理， 每一節(jié)點必須滿足節(jié)點流量平衡條件：流入任一節(jié)點的流量必須等于流出該節(jié)點的流量，即流進(jìn)等于流出。枝狀管網(wǎng)中每一管段的水流方向和計算流量斗是確定的，并且是唯一的。每一管段的計算流量等于該管段后面（順?biāo)鞣较颍?所有節(jié)點流量和大用戶集中用水量之和。因此，對于枝狀管網(wǎng)，若任一管段發(fā)生事故，該管段以后地區(qū) 就會斷水。環(huán)狀管網(wǎng)各管段的計算流量不是唯一的，不像枝狀管網(wǎng)那樣容易確定。 配水干管互相連接環(huán)通， 環(huán)路中每一用戶所需水量可以沿兩條或兩條以上的管路.供給，各環(huán)內(nèi)每條配水管段的水流方向和流量值都是不確定的。環(huán)狀管網(wǎng)流量分配的具體步驟是：（1） ） 確定控制點、定線（2） ） 擬訂水流方向（3） ） 根據(jù)管線的地位和功能來分配流量。（4） ） 分配流量時應(yīng)滿足節(jié)點流量平衡條件四、多水源管網(wǎng)對于多水源管網(wǎng)， 會出現(xiàn)由兩個或兩個以上水源同時供水的節(jié)點，這樣的節(jié)點叫供水分界點； 各供水分界點的連線即為供水分界線；各水源供水流量應(yīng)等于該水源供水范圍內(nèi)的全部節(jié)點流量加上分界線上由給水源供給的那部分節(jié)點流量之和。第四節(jié) 管徑計算確定管網(wǎng)中每一管段的直徑是輸水和配水系統(tǒng)設(shè)計計算的主要課題之一。管段的直徑應(yīng)按分配后的流量確定。公式： d=4q / nv確定管徑時必須先選定流速。經(jīng)濟(jì)流速法：兼顧管網(wǎng)造價和經(jīng)營管理費。（界限流量表） 第五節(jié) 枝狀管網(wǎng)水力計算枝狀管網(wǎng)水力計算步驟：.（1） ） 按城鎮(zhèn)管網(wǎng)布置圖， 繪制計算草圖， 對節(jié)點和管段順序編號， 并標(biāo)明管段長度和節(jié)點地形高度。（2） ） 按最高日最高時用水量計算節(jié)點流量，并在節(jié)點旁引出箭頭， 注明節(jié)點流量。（3） ） 求出每一管段流量（4） ） 求出管徑和水頭損失（5） ） 求出水塔高度和水泵揚(yáng)程（6） ） 支管管徑參照支管的水力坡度選定（7） ） 繪圖例 5-2p77 （課堂講解）第六節(jié) 環(huán)狀管網(wǎng)水力計算一、環(huán)狀管網(wǎng)水力計算步驟（1） ） 草圖編號（2） ） 計算節(jié)點流量（3） ） 分配流量（4） ） 選管徑（5） ） 計算水頭損失（6） ） 管網(wǎng)平差（7） ） 求水塔高度和水泵揚(yáng)程（8） ） 繪圖二、環(huán)狀管網(wǎng)計算的理論基本水力條件：（1） ） 連續(xù)性方程（2） ） 能量方程三、環(huán)狀管網(wǎng)平差方法（一）哈代克羅斯法管網(wǎng)平差步驟：（1） ） 擬訂水流方向，初步分配流量（2） ） 計算各管段水頭損失（3） ） 求閉合差（4） ） 求校正流量（加上本環(huán)，減去鄰環(huán)）（二）最大閉合差法管網(wǎng)計算過程中，在每次迭代時，可對管網(wǎng)中的各環(huán)同時進(jìn)行校正流量， 但也可以只對管網(wǎng)中閉合差最大的一部分環(huán)進(jìn)行校正，稱為最大閉合差的環(huán)校正法。四、管網(wǎng)核算管網(wǎng)的核算條件：1. 消防時2. 事故時3. 最大轉(zhuǎn)輸時五、管網(wǎng)計算結(jié)果的整理1. 管網(wǎng)各節(jié)點水壓標(biāo)高合自由水壓計算2. 繪制管網(wǎng)水壓線圖3. 水塔高度計算4. 水泵揚(yáng)程及供水總流量計算六、多水源管網(wǎng)平差多水源管網(wǎng)計算原理與單水源管網(wǎng)相同，但是，在幾個水源同時向管網(wǎng)供水時， 每一水源輸入管網(wǎng)的流量不僅取決于管網(wǎng)用水量，并隨管網(wǎng)阻抗合每個水源輸入的水壓變化，從而存在各水源之間的流量分配問題。應(yīng)用虛環(huán)的概念， 可將多水源管網(wǎng)轉(zhuǎn)化為只從虛節(jié)點供水的單水源管網(wǎng)。虛節(jié)點的位置可任意選定，其水壓可假設(shè)為零；虛管段中無流量，不考慮摩阻，只 表示按某一基準(zhǔn)面算起的配水源水壓。第七節(jié)輸水管水力計算輸水系統(tǒng)的一般特點是距離長，和河流、高地、交通路線等交叉較多。輸水管渠的形式有：1. 壓力輸水管渠2. 無壓輸水管渠3. 加壓與重力相結(jié)合的輸水系統(tǒng)4. 明渠一、重力供水時的壓力輸水管二、水泵供水的壓力輸水管 第八節(jié) 給水管道的敷設(shè)一、管道埋設(shè)深度覆土厚度指管道外壁頂部到地面的距離；埋設(shè)深度指管道內(nèi)壁底部到地面的距離。二、管道的基礎(chǔ)管道基礎(chǔ)的作用是防止管底只支在幾個點上，甚至整個管段下沉， 這些情況都會引起管道破裂。常用的基礎(chǔ)有三種：天然基礎(chǔ)、砂基礎(chǔ)和混凝土基礎(chǔ)。三、水壓試驗水壓試驗應(yīng)在給水管道安裝后進(jìn)行，以檢驗管道安裝質(zhì)量、進(jìn)行管道驗收。水壓試驗按其目的分為強(qiáng)度試驗和嚴(yán)密性試驗兩種。第九節(jié)給水管道工程圖給水管網(wǎng)設(shè)計通常分初步設(shè)計和施工圖設(shè)計兩個階段， 但一些簡單的工程項目可僅作初步設(shè)計， 以工程估算代替工程概算， 經(jīng)有關(guān)部門同意后可直接進(jìn)行施工圖設(shè)計。一、帶狀平面圖管道帶狀平面圖是在管網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計的，通常采用 1：500-1 ：1000的比例，帶狀圖的寬度應(yīng)根據(jù)標(biāo)明管道相對位置的需要而定，一般在 30-100m范圍內(nèi)。標(biāo)明內(nèi)容：（1 ）現(xiàn)狀道路（2） ）管道及其他障礙物（3） ） 其他管線（4） ） 主要材料明細(xì)表及圖紙說明二、縱斷面圖繪繪管道縱斷面圖時，常以水平距離為橫軸，以高程為縱軸。三、大樣圖大樣圖可分為管件組合的節(jié)點大樣圖、附屬設(shè)施的施工大樣圖、 特殊管段的布置大樣圖。第六章給水管道材料及附件第一節(jié)給水管道材料及配件水管性能要求：（1） ） 有足夠強(qiáng)度（2） ） 水密性（3） ） 內(nèi)壁光滑（4） ） 價格低（5） ） 施工簡單，工作可靠一、給水管道材料（一）鑄鐵管與鋼管相比，鑄鐵管抗腐蝕性能較好，經(jīng)久耐用，價格低。但鑄鐵管質(zhì)脆，不耐彎折，工作壓力較低，重量大，且經(jīng)常發(fā)生接口漏水，水管斷裂和爆管事故，給生產(chǎn)帶來很大的損失。我國生產(chǎn)的鑄鐵管有砂型離心鑄造和連續(xù)鑄造兩種。 接口形式有兩種： 承插式和法蘭盤式。（二）鋼管無逢鋼管、焊接鋼管特點是耐高壓、耐振動、重量較輕、單管的長度大和接口方便，但承受外荷載的穩(wěn)定性差，耐腐蝕性差，管壁內(nèi)外均需有防腐措施，并且造價較高。（三）球墨鑄鐵管機(jī)械性能有很大提高，強(qiáng)度高于普通鑄鐵管，抗腐蝕性能高于鋼管（四）石棉水泥管（五）預(yù)應(yīng)力和自應(yīng)力鋼筋混凝土管（六）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（七）塑料管（八）玻璃纖維復(fù)合管（九）孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管二、給水配件三通、四通、彎管、變徑管第二節(jié)給水管道附件一、閥門安裝閥門的位置， 一是在管線分支處， 二是在較長的管線上， 三是穿越障礙物時。因閥門的阻力大， 價格昂貴， 所以閥門的數(shù)量應(yīng)保持調(diào)節(jié)靈活的前提下盡可能少。二、止回閥主要用來限制水流朝一個方向流動。三、水錘消除設(shè)備措施：（1 ）延長閥門啟閉時間； （ 2 ）在管線上安裝水錘消除器； （3）在管線上安裝安全閥；（4 ）有條件時取消泵站的單向閥和底閥。四、消火栓地上式和地下式五、排氣閥和泄水閥第三節(jié)給水管道附屬構(gòu)筑物一、閥門井管網(wǎng)中各種附件一般應(yīng)安裝載閥門井內(nèi)。二、管道支墩承插式接口的給水管線， 在彎管處、三通處及水管盡端蓋板上以及縮管處，都會產(chǎn)生拉力，當(dāng)拉力較大時，會引起承插接頭松動甚至脫節(jié)，而使管線漏水。 三、給水管道穿越障礙物第七章污水管道系統(tǒng)的設(shè)計計算1. 排水體制2. 設(shè)計內(nèi)容3. 設(shè)計方案4. 管道性質(zhì)第一節(jié)污水管道系統(tǒng)設(shè)計流量的確定一、居民生活污水設(shè)計流量q11. 居民生活污水量定額2. 設(shè)計人口數(shù)3. 生活污水量總變化系數(shù)二、公共設(shè)施排水量q2三、工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水設(shè)計流量q3四、工業(yè)廢水設(shè)計流量q4五、城市污水管道系統(tǒng)設(shè)計總流量q=q1+q2+q3+q4第二節(jié) 設(shè)計管段的劃分及設(shè)計流量的計算一、設(shè)計管段的劃分二、設(shè)計管段的流量確定1. 本段流量2. 轉(zhuǎn)輸流量3. 集中流量第三節(jié)污水管道的水力計算一、污水管道中污水流動的特點（1） ） 不承受壓力（2） ） 工程設(shè)計按水力學(xué)公式（3） ） 均勻流假定二、污水管道水力計算參數(shù)（一）設(shè)計充滿度（二）設(shè)計流速（三）最小設(shè)計坡度（四）最小管徑三、污水管道的埋設(shè)深度（1） ） 覆土厚度（2） ） 埋設(shè)深度1. 防止冰凍膨脹而損壞管道2. 防止管壁因地面荷載而破壞3. 滿足街坊污水連接管銜接的要求四、污水管道的銜接原則：（1 ）盡可能提高下游管道的高程，以減小管道的埋深，降低造價；（2） ）避免在上游管段中形成回水而造成淤積。方法：管頂平接；水面平接五、污水管道水力計算的方法p137例 7 （課堂講解）第四節(jié)排水管道工程圖一、管道平面圖的繪制 二、管道縱剖面圖的繪制第八章 雨水管渠設(shè)計計算雨水管渠系統(tǒng)的任務(wù)是及時地匯集并排除暴雨所形成的地面徑流，以保證城市人民生命安全和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。第一節(jié)雨量分析及暴雨強(qiáng)度公式一、雨量分析（一）降雨量（1） ） 年平均降雨量（2） ） 月平均降雨量（3） ） 最大日降雨量（二）降雨歷時（三）降雨強(qiáng)度（四）降雨面積和匯水面積（五）降雨強(qiáng)度的頻率和重現(xiàn)期二、暴雨強(qiáng)度曲線與暴雨強(qiáng)度公式（一）暴雨強(qiáng)度曲線（二）暴雨強(qiáng)度公式第二節(jié)雨水設(shè)計流量的確定一、雨水設(shè)計流量計算公式 二、雨水管段設(shè)計流量的計算第三節(jié)雨水管道設(shè)計數(shù)據(jù)的確定一、徑流系數(shù)的確定二、設(shè)計降雨強(qiáng)度的確定（一）設(shè)計重現(xiàn)期（二）設(shè)計降雨歷時的確定1. 地面集水時間2. 管內(nèi)雨水流行時間3. 折減系數(shù)值三、單位面積徑流量的確定四、雨水管渠水力計算設(shè)計參數(shù)1. 設(shè)計充滿度2. 設(shè)計流速3. 最小管徑4. 最小坡度五、雨水管道水力計算的方法六、雨水管渠斷面設(shè)計七、雨水管渠的設(shè)計方法和步驟（一）收集基礎(chǔ)資料、基本設(shè)計數(shù)據(jù)（二）劃分排水流域，進(jìn)行雨水管道定線（三）劃分設(shè)計管段（四）劃分并計算各設(shè)計管段的匯水面積（五）計算平均徑流系數(shù)（六）確定重現(xiàn)期及地面集水時間（七）確定管道的埋設(shè)與銜接（八）確定單位面積徑流量（九）管渠材料的選擇（十）設(shè)計流量的計算（十一）進(jìn)行雨水管渠水力計算（十二）繪制雨水管道平面圖及縱剖面圖八、雨水管渠設(shè)計計算實例p169例 8-3 （課堂講解）第四節(jié)雨水徑流調(diào)節(jié)一、雨水徑流調(diào)節(jié)的意義二、雨水徑流調(diào)節(jié)方法（1） ） 管渠容積調(diào)洪（2） ） 建造人工調(diào)節(jié)池或利用天然洼地三、調(diào)節(jié)池型式1. 溢流堰式調(diào)節(jié)池2. 流槽式3. 中部側(cè)堰式四、調(diào)節(jié)池容積的計算五、調(diào)節(jié)池下游干管設(shè)計流量計算六、調(diào)節(jié)池放空時間及其校核第五節(jié)城市防洪設(shè)計一、防洪設(shè)計原則（1） ） 符合城市和工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃（2） ） 應(yīng)合理安排，使近遠(yuǎn)期有機(jī)結(jié)合（3） ） 從實際出發(fā)（4） ） 應(yīng)盡量采用分洪、截洪、排洪相結(jié)合的措施（5） ） 應(yīng)盡可能與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合二、防洪標(biāo)準(zhǔn)三、設(shè)計洪峰流量計算（一）地區(qū)性經(jīng)驗公式1. 公路科學(xué)研究所的經(jīng)驗公式2. 水利科學(xué)院水文研究所經(jīng)驗公式（二）推理公式法（三）洪水調(diào)查法四、排洪溝設(shè)計計算（一）排洪溝設(shè)計要點1. 排洪溝布置應(yīng)與城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)總體規(guī)劃相結(jié)合2. 排洪溝應(yīng)盡可能利用設(shè)計地區(qū)原有天然山洪溝道3. 排洪溝選址4. 盡量利用自然坡度5. 明或暗根據(jù)地區(qū)具體條件確定6. 排洪溝平面布置的基本要求（1） ） 進(jìn)口段（2） ） 連接段（3） ） 出口段7. 排洪溝穿越道路應(yīng)設(shè)橋涵8. 排洪溝縱坡的確定9. 排洪溝設(shè)計流速的確定10. 設(shè)計計算徑流系數(shù)的確定11. 斷面形式、材料及其選擇第六節(jié) 合流制排水管渠的設(shè)計計算一、截流式合流制排水系統(tǒng)的工作情況與特點在晴天時，截流干管是以非滿流方式將生活污水和工業(yè)廢水送往污水處理廠。雨天時，隨著雨水量的增加， 截流干管是以滿流方式將混合污水送往污水處理廠。二、截流式合流制排水系統(tǒng)的使用條件（1） ） 有充沛水體（2） ） 街道狹窄（3） ） 水體高水位時，岸邊不受淹沒（4） ） 自流，不需泵站（5） ） 降雨量小（6） ） 水體衛(wèi)生要求高，均需處理三、截流式合流制排水系統(tǒng)布置要點及要求：（1） ） 盡可能以最短的距離坡向水體；（2） ） 不宜沿地面徑流（3） ） 沿水體岸邊布置與水體平行的截流干管，在截流干管的適當(dāng)位置設(shè)置溢流井（4） ） 合理確定溢流井的位置及數(shù)目（5） ） 汛期水體水位高，溢流井增設(shè)閘門（6） ） 考慮在溢流出口設(shè)置貯水池四、合流制排水管渠的水力計算（一）完全合流制排水管渠設(shè)計流量的確定晴天流量 + 雨水設(shè)計流量（二）截流式合流制排水管渠設(shè)計流量確定考慮截流倍數(shù)（三）從溢流井溢出的混合