給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)-考試要點

1、第一章1、給水的用途 通常分為：生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水和市政消防用水三大類。2、根據(jù)排水系統(tǒng)所接納的 廢水的來源，廢水可以分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三種類型。3、給水排水系統(tǒng) 應具備以下三項 主要功能：水量保障、水質(zhì)保障和水壓保障。給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)均應具有以下功能：水量輸送、水量調(diào)節(jié)、水壓調(diào)節(jié)。4、給水排水系統(tǒng)可劃分為以下子系統(tǒng)：原水取水系統(tǒng)、給水處理系統(tǒng)、給水管網(wǎng)系統(tǒng)、排水管網(wǎng)系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、排放和重復利用系統(tǒng) 5、城市用水量分類：居民生活用水量、公共設施用水量、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量和工作人員生活用水量、消防用水量、市政用水量，主要道路和綠地澆灑用水量、未預見用水量及給水管網(wǎng)漏失水量。上

2、述各類用水量總和稱為城市綜合用水量；居民生活用水量和公共設施用水量之和稱為城市綜合生活用水量。6、平均日用水量（Qad）：即規(guī)劃年限內(nèi)，用水量最多的年總用水量除以用水天數(shù)。該值一般作為水資源規(guī)劃和確定城市設計污水量的依據(jù)。7、最高日用水量（Qd）：即用水量最多的一年內(nèi)，用水量最多的一天的總用水量。該值一般作為取水工程和水處理工程規(guī)劃和設計的依據(jù)。8、最高日平均時用水量：（Qd/24）：即最高日用水量除以24小時，得到最高日小時平均用水量。9、最高日最高時用水量（Qh）：用水量最高日的24小時中，用水量最大的1小時用水量、該值一般作為給水管網(wǎng)工程規(guī)劃與設計的依據(jù)。10、用水量日變化系數(shù)（Kd）：

3、最高日用水量與平均日用水量的比值。Kd=365Qd/Qy （Qd 最高日用水量（m3/d）； Qy 全年用水量（m3/a）11、時變化系數(shù)（Kh）：最高時用水量和平均時用水量的比值。Kh=24Qh/Qd （Qh最高時用水量（m3/h）12.水頭：位能與壓能之和稱為測壓管水頭，工程上又稱為壓力水頭，或簡稱水頭。13、給水管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成：一般由輸水管（渠）、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設施（泵站、減壓閥）及水量調(diào)節(jié)設施（清水池、水塔、高位水池）等構(gòu)成。 輸水管（渠）：是指在較長距離內(nèi)輸送水量的管道或渠道，一般不沿線向外供水。 配水管網(wǎng)構(gòu)成：主干管、干管、支管、連接管、分配管。配水管網(wǎng)中還需安裝 消火栓、閥門

4、（閘閥、排氣閥、泄水閥等）和檢測儀器（壓力、流量、水質(zhì)檢測等）等附屬設施。 給水管網(wǎng)系統(tǒng)中的泵站有供水泵站（又稱二級泵站）和加壓泵站（又稱三級泵站）兩種形式。 水量調(diào)節(jié)設施：有清水池（又稱清水庫）、水塔和高位水池（或水塔）等形式。 減壓設施：用減壓閥和節(jié)流孔板等降低和穩(wěn)定輸配水系統(tǒng)局部的水壓，以避免水壓過高造成管道或其他設施的漏水、爆裂、水錘破壞，或避免用水的不舒適感15、排水管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成：一般由廢水收集設施、排水管網(wǎng)、水量調(diào)節(jié)池、提升泵站、廢水輸水管（渠）和排放口等構(gòu)成。16、給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型 按系統(tǒng)構(gòu)成方式分類：統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)、分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)（串聯(lián)分區(qū)、并聯(lián)分區(qū)）17、排水體制：廢水分

5、為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三種類型，它們可采用同一個排水管網(wǎng)系統(tǒng)排除，也可采用各自獨立的分質(zhì)排水管網(wǎng)系統(tǒng)排除。不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱為排水體制。18.排水系統(tǒng)種類：主要有合流制和分流制兩種。合流制排水系統(tǒng)：將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一管道（渠）系統(tǒng)內(nèi)排放的排水系統(tǒng)。分流制排水系統(tǒng)：將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩套或兩套以上管道（渠）系統(tǒng)內(nèi)排放的排水系統(tǒng)。優(yōu)缺點分析： 合流制排水系統(tǒng) 分流制排水系統(tǒng)造價、施工 造價低、施工較容易 兩套管道，造價高、施工量龐大污水廠運行管理 晴、雨天水量變化大，管理復雜 水量較恒定，管理方便環(huán)境污染 雨污水溢流，造成污染 初期 雨水直排，造成

6、污染第二章1、給水管網(wǎng)布置的基本形式樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)。優(yōu)缺點：樹狀網(wǎng)：造價低；供水可靠性較差、水質(zhì)容易變壞；環(huán)狀網(wǎng)：造價高；供水比較可靠、大大減輕水錘作用產(chǎn)生的危害 適用性：樹狀網(wǎng)：一般適用于小城市和小型工礦企業(yè)，這類管網(wǎng)從水廠泵站或水塔到用戶的管線布置成樹枝狀 環(huán)狀網(wǎng)：一般適用于城市中心地區(qū)2、輸水管渠定線的基本原則：必須與城市建設規(guī)劃相結(jié)合，盡量縮短線路長度，減少拆遷，少占農(nóng)田，便于管渠施工和運行維護，保證供水安全；應選擇最佳的地形和地質(zhì)條件，盡量沿現(xiàn)有道路定線，以便施工和檢修；減少與鐵路、公路和河流的交叉；管線避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高地下水位和河水淹沒與沖刷地區(qū)，以降低造價和便于管理。

7、3、輸水管的最小坡度應大于1：5D，D為管徑，以“mm”計。輸水管線坡度小于1：1000時，應每隔0.51km轉(zhuǎn)置排氣閥。即使在平坦地區(qū)，埋管時也應做成上升和下降的坡度，以便在管坡頂點設排氣閥，管坡低處設泄水閥。4、排水管網(wǎng)布置原則：按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況布置排水管網(wǎng)，要進行多方案技術(shù)經(jīng)濟比較；先確定排水區(qū)域和排水體制，然后布置排水管網(wǎng)，應按從干管到支管的順序進行布置；充分利用地形，采用重力流排出污水和雨水，并使管線最短、埋深最??；協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系，考慮好與企業(yè)內(nèi)部管的銜接；規(guī)劃時要考慮到使用管渠的施工、運行和維護方便；遠近期規(guī)劃相結(jié)合，考慮發(fā)展，盡可能安排

8、分期實施?！窘o水管網(wǎng)布置原則：P29】5、排水管網(wǎng)一般布置成樹狀網(wǎng)，根據(jù)地形不同，可采用兩種基本布置形式 平行式和正交式。 （特點、適用地形） 平行式：排水干管與等高線平行，而主干管則與等高線基本垂直。 適應于城市地形坡度很大時，可以減少管道的埋深，避免設置過多的跌水井，改善干管的水力條件。正交式：排水干管與地形等高線垂直相交，而主干管與等高線平行敷設。 適應于地形平坦略向一邊傾斜的城市。6、設置檢查井的位置：管道交匯、直線管道中的管徑變化、方向的改變處、坡度變化（高程）、直線管道上每隔一定距離。7、地形是影響管道定線的主要因素。8、污水主干管的走向與數(shù)目取決于污水廠和出水口的位置和數(shù)目。9、

9、污水干管一般沿城市道路布置。不宜 設在交通繁忙的快車道下和狹窄的街道下，不宜 設在無道路的空地上，而通常 設在 污水量較大或地下管線較少一側(cè)的人行道、綠化帶或慢車道下。10、雨水管渠布置：充分利用地形，就近排入水體；盡量避免設置雨水泵站；結(jié)合街區(qū)及道路規(guī)劃布置；雨水管渠采取明渠和暗渠相結(jié)合的形式；雨水出口的布置有分散和集中兩種布置形式；調(diào)蓄水體的布置應與城市總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)；城市中靠近山麓建設的中心區(qū)、居住區(qū)、工業(yè)區(qū)，除了應設雨水管道外，應考慮在規(guī)劃地區(qū)周圍設置排洪溝，以攔截在分水嶺以內(nèi)排泄的洪水，避免洪水的損害。第三章水力等效簡化原則：經(jīng)過簡化后，等效的管網(wǎng)對象與原來的實際對象具有相同的水力特

10、性。第四章1、管線簡化的一般方法：刪除次要管線（如管徑較小的支管、配水管、出戶管等），保留主干管線和干管線；當管線交叉點很近時，可以將其合并為同一交叉點；將全開的閥門去掉，將管線從全閉閥門處切斷；并聯(lián)的管線可以簡化為單管線，其直徑采用水力等效原則計算；在可能的情況下，將大系統(tǒng)拆分為多個小系統(tǒng)，分別進行分析計算。2、給水排水管網(wǎng)模型元素：管段、節(jié)點管段：是管線和泵站等簡化后的抽象形式（泵站、減壓閥、跌水井、非全開閥門等）；特點：流量不能改變，能量可以改變節(jié)點：是管線交叉點、端點或大流量出入點的抽象形式；特點：能量唯一，不能改變，流量可變管段沿線流量的分配：管段中間的流量應運用水力等效的原則折算到

11、管段的兩端節(jié)點上，通常給水管網(wǎng) 將管段沿線配水流量一分為二分別轉(zhuǎn)移到管段兩端節(jié)點上（更經(jīng)濟），排水管網(wǎng) 將管段沿線收集水量折算到管段起端節(jié)點（更安全）3、節(jié)點流量正值表示流出節(jié)點，負值表示流入節(jié)點。4、管段設定方向不一定等于管段中水的流向。5、歐拉公式：L（內(nèi)環(huán)數(shù)）+N（節(jié)點數(shù)）=M（管段數(shù)）+P （連通分支數(shù)） 樹狀管網(wǎng)：M=N-16、節(jié)點流量方程組：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，流入節(jié)點的所有流量之和應等于流出節(jié)點的所有流量之和。iSj （qi）+Qj=0 j=1，2，3，Nqi管段i的流量；Qj節(jié)點j的流量；Sj節(jié)點j的關(guān)聯(lián)集；N管網(wǎng)模型中的節(jié)點總數(shù)7、管段壓降方程：根據(jù)能量守恒規(guī)律，任意管段i兩端

12、節(jié)點水頭之差，應等于該管段的壓降。 HFi-HTi=hi i=1,2,3,MFi，HFi管段i的起點編號和起點節(jié)點水頭；Ti，HTi管段i的終點編號和終點節(jié)點水頭；hi管段i的壓降；M管網(wǎng)模型中的管段總數(shù)8、環(huán)能量方程組：規(guī)定回路中管段流量和水頭損失的方向以順時針為正，逆時針為負ikik hi= （ HFi-HTi）=0k管網(wǎng)中的環(huán)的編號；i第k環(huán)中的管段編號第五章1、管段水力特性：指管段流量與水頭之間的關(guān)系，包括管段上各種具有固定阻力的設施影響 HFi-HTi=hi = siqiqin-1-hei = sfiqiqin-1-hei （沒設泵站且忽略局部阻力的管段） i=1，2，3，Mhi管段

13、壓降，即水流通過該管段產(chǎn)生的能量損失，或認為是測壓管水頭降低量（mH2O）qi管段流量（m3/s）si管段阻力系數(shù)，反映管段對水流的阻力大小，因為該管段上的管道、管件、閥門、泵站等所有設施阻力系數(shù)之和；si =sfi（管段摩阻系數(shù)） +smi （管道局部阻力系數(shù)）+spi（泵站內(nèi)部阻力系數(shù)）hei管段揚程，反映管段上泵站提供給水流的總能量，即泵站靜揚程（m），如果管段上未設泵站，則hei=0n管段阻力指數(shù)，應與水頭損失計算公式一致 M管段總數(shù)2、定壓節(jié)點：已知節(jié)點水頭而未知節(jié)點流量的節(jié)點。3、定流節(jié)點：已知節(jié)點流量而未知節(jié)點水頭的節(jié)點。4、一般規(guī)定，順時針方向的環(huán)校正流量為正，逆時針方向的環(huán)校

14、正流量為負第六章1、供水管網(wǎng)設計的基本原則：P1192、調(diào)節(jié)容積計算：P1203、集中用水戶是從管網(wǎng)中一個點取得用水，且用水流量較大的用戶，其用水流量稱為集中流量，如工業(yè)企業(yè)、事業(yè)單位、大型公共建筑等用水均可以作為集中流量；分散用水戶則是從管段沿線取得用水，且流量較小的用戶，其用水流量稱為沿線流量，如居民生活用水、澆路或綠化用水等。4、配水長度不一定是實際管長，輸水管（兩側(cè)無用水）配水長度為零，單側(cè)用水管段的配水長度取其實際長度的50%，只有部分管長配水的管段按實際比例確定配水長度，只有當管段兩側(cè)全部配水時管段的配水長度才等于其實際管長。5、管段設計流量分配通常應遵循的原則：【目的性】從一個或

15、多個水源（指供水泵站或水塔等在最高時供水的節(jié)點）出發(fā)進行管段設計流量分配，使供水流量沿較短的距離輸送到整個管網(wǎng)的所有節(jié)點上；【經(jīng)濟性】在遇到要向兩個或兩個以上方向分配設計流量時，要向主要供水方向（如通向密集用水區(qū)或大用戶的管段）分配較多的流量，向次要供水方向分配較少的流量，特別要注意不能出現(xiàn)逆向流；【可靠性】應確定兩條或兩條以上平行的主要供水方向并且應在各平行供水方向上分配相接近的較大流量，垂直于主要供水方向的管段上也要分配一定的流量，使得主要供水方向上管段損壞時，流量可通過這些管段繞道通過6、經(jīng)濟流速：一定年限T年（稱為投資償還期）內(nèi)管網(wǎng)造價和管理費用（主要是電費）之和為最小的流速7、節(jié)點服

16、務水頭：即節(jié)點地面高程加上節(jié)點所連接用戶的最低供水壓力8、控制點：即給水管網(wǎng)用水壓力最難滿足的節(jié)點9、管網(wǎng)設計校核：消防工況校核、水塔轉(zhuǎn)輸工況校核、事故工況校核第七章給水管網(wǎng)優(yōu)化設計的目標：降低管網(wǎng)年費用折算值，亦即在一定投資償還期（亦稱為項目投資計算期）內(nèi)的管網(wǎng)建設投資費用和運行管理費用之和的年平均值。 W=C/T+Y1+Y2W年費用折算值（元/a）C管網(wǎng)建設投資費用（元），主要考慮管網(wǎng)造價T管網(wǎng)建設投資償還期（a）；取值15-20年Y1管網(wǎng)每年折舊和大修費用（元/a）Y2管網(wǎng)年運行費用（元/a），主要考慮泵站的年運行總電費第九章1、排放系數(shù)：污水量定額與城市用水量定額之間的比例關(guān)系（0.8

17、0.9）2、污水量日變化系數(shù)（Kd）：指設計年限內(nèi)，最高日污水量與平均日污水量的比值3、污水量時變化系數(shù)（Kh）：指設計年限內(nèi)，最高日最高時污水量與該日平均時污水量的比值4、污水量總變化系數(shù)（Kz）：指設計年限內(nèi)，最高日最高時污水量與平均日平均時污水量的比值 。 Kz = Kh x Kd5、污水管網(wǎng)節(jié)點設計流量計算和給水管網(wǎng)節(jié)點設計流量計算的兩點不同之處：四類城市污水流量中有三類一般作為集中流量處理，只有居民生活污水是沿線流量，沿線流量是按管段連接的服務區(qū)域內(nèi)的面積比例或管長比例進行分配，但不是直接分配設計流量，而是分配平均日流量，在計算管段設計流量時再乘以總變化系數(shù)；管段分配的沿線流量全部加

18、在上游節(jié)點作為節(jié)點流量6、qi = q沿i+q集I = q本沿i+q轉(zhuǎn)沿i+q本集i+q轉(zhuǎn)集i = Kz1i（q本沿i+q轉(zhuǎn)沿i）+q本集i+q轉(zhuǎn)集i7、污水管道設計參數(shù)：設計充滿度、設計流速、最小管徑、最小設計坡度、污水管道埋設深度、污水管道的銜接（1）設計充滿度（當h/D=1時稱為滿管流，當h/D1時稱為非滿管流） 1） 最大設計充滿度 管徑D或渠道高度H（mm） 最大設計充滿度h/D或h/H 200300 0.55 350450 0.65 500900 0.70 1000 0.75 2）污水管道應按非滿流管設計的原因：u 污水流量是隨時變化的，而且雨水或地下水可能通過檢查井蓋或管道接口滲

19、入污水管道。因此，有必要保留一部分管道內(nèi)的空間，為未預見水量的增長留有余地，避免污水溢出而妨礙環(huán)境衛(wèi)生u 污水管道內(nèi)沉積的污泥可能分解析出一些有害的氣體，需留出適當?shù)目臻g，以利于管道內(nèi)的通風，排除有害氣體u 便于管道的疏通和維護管理（2）設計流速 1）污水管道在設計充滿度下最小設計流速為0.6m/s；明渠的最小設計流速為0.4m/s（最小設計流速是保證管道內(nèi)不產(chǎn)生淤積） 2）金屬管道的最大設計流速為10m/s；非金屬管道的最大設計流速5m/s（最大設計流速是保證管道不被沖刷損壞）（3）最小管徑 1）在居住區(qū)和廠區(qū)內(nèi)的污水支管最小管徑為200mm，干管最小管徑為300mm。在城鎮(zhèn)道路下的污水管徑

20、最小為300mm（防止污水管內(nèi)堵塞，使養(yǎng)護工作方便）（4）最小設計坡度 1）管徑200mm的最小設計坡度為0.004；管徑300mm的最小設計坡度為0.003（防止管道內(nèi)產(chǎn)生沉淀）（5）污水管道埋設深度 1）管道埋深：污水管道的埋設深度是指管道的內(nèi)壁底部離開地面的垂直距離，簡稱為管道埋深。 2）污水管道的最小覆土厚度應滿足的三個因素u 防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤冰凍膨脹而損壞管道u 防止地面荷載而破壞管道（車行道下0.7m）u 滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求（6）污水管道的銜接（水面平接、管頂平接） 1）水面平接法 一般適于上、下游管道直徑相同時，特別是在平坦地區(qū)采用，因為這種銜接方法較管頂平接

21、方法要求下游埋深小 2）管頂平接法 適用于地面坡度較大或下游管道直徑大于上游管道直徑時采用。第十章1、降雨量：指單位地面面積上在一定時間內(nèi)降雨的雨水體積，其計量單位為 體積/（面積時間）或長度/時間，這時降雨量又稱為一定時間內(nèi)的降雨深度2、暴雨強度：在降雨量累積曲線上取某一時間段，稱為降雨歷時。如果該降雨歷時覆蓋了降雨的雨峰時間，則上面計算的數(shù)值即為對應于該降雨歷時的暴雨強度。 降雨歷時區(qū)間取得越寬，計算得出的暴雨強度就越小。3、重現(xiàn)期：指在多次的觀測中，事件數(shù)據(jù)值大于等于某個設定值重復出現(xiàn)的平均間隔年數(shù)，單位為年（a），最小值不宜低于0.33年4、確定設計重現(xiàn)期的因素：排水區(qū)域的重要性、功能（如廣場、干道、工廠或居住區(qū)）、淹沒后果嚴重性、地形特點和匯水面積的大小等。5、在同一排水系統(tǒng)中可采用同一重現(xiàn)期或不同重現(xiàn)期。重現(xiàn)期一般選用0.53年，重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴重后果的地區(qū)，一般選用25年6、暴雨強度公式：q=167A1（1+ClgP）/（t+b）nq設計暴雨強度(L/s)/hm2 q=167 it降雨歷時（min）P設計重現(xiàn)期（a）A1，C，n，b待定參數(shù)6、