給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)第三版答案

1、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)第一章給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)概論1、給排水系統(tǒng)功能有哪些？請分類說明。 水量保障 向指定用水點(diǎn)及時可靠提供滿足用戶需求的用水量，將排出的廢水與雨收集 輸送到指定地點(diǎn)； 水質(zhì)保障 向指定用水點(diǎn)提供符合質(zhì)量要求的水及按有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)將廢水排入受納水體； 水壓保障 為用戶提供符合標(biāo)準(zhǔn)的用水壓力， 同時使排水系統(tǒng)具有足夠的高程和壓力， 順 利排水；2、給水的用途有哪幾類？分別列舉各類用水實(shí)例。有生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水和市政消防用水。 生活用水有：居民生活用水 （如家里的 飲用、 洗滌用水）、公共設(shè)施用水（如學(xué)校、醫(yī)院用水）、工業(yè)企業(yè)生活用水 （如企業(yè)區(qū)工 人飲用、 洗滌用水）；工業(yè)生產(chǎn)用水有：

2、產(chǎn)品用水（如制作酸奶飲料的用水） 、工藝用水（如 水作為 溶劑）、輔助用水（如冷卻鍋爐用水） ；市政消防用水有道路清洗、綠化澆灌、公共 清潔衛(wèi) 生和消防用水。3、廢水有哪些類型？分別列舉各類用水實(shí)例。按所接納廢水的來源分： 生活污水、工業(yè)廢水和雨水。 生活污水：居民生活所造成的廢水 和 工業(yè)企業(yè)中的生活污水，如洗菜水、沖廁產(chǎn)生的水；工業(yè)廢水：如乳制廢水；雨水：如 下 雪、下雨產(chǎn)生的水。4、給水排水系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成？各子系統(tǒng)包含哪些設(shè)施 原水取水系統(tǒng) 包括：水源地、取水設(shè)施、提升設(shè)備和輸水管渠等； 給水處理系統(tǒng) 包括：各種采用物理化學(xué)生物等方法的水質(zhì)處理設(shè)備和構(gòu)筑物； 給水 官網(wǎng)系統(tǒng) 包括：

3、輸水管渠、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施及水量調(diào)節(jié)設(shè)施等； 排水管網(wǎng)系 統(tǒng) 包括：污廢水收集與輸送管渠、水量調(diào)節(jié)池、提升泵等；廢水處理系統(tǒng) 包括：各種采用物理化學(xué)、生物等方法的水質(zhì)凈化設(shè)備和構(gòu)筑物； 排 放和重復(fù)利用系統(tǒng) 包括：廢水收納體和最終處置設(shè)施如排放口等。5、給水排水系統(tǒng)各部分流量是否相同？若不同，是如何調(diào)節(jié)的？因?yàn)橛盟亢团潘渴请S時間變化的，所以各子系統(tǒng)一時間內(nèi)流量不相同，一般是由一些 構(gòu)筑物或設(shè)施來調(diào)節(jié)，比如清水池調(diào)節(jié)給水處理流量與管網(wǎng)中的用水量之差，調(diào)節(jié)池和均 合池用于調(diào)節(jié)排水官網(wǎng)流量和排水處理流量之差。6、什么是居民生活用水量、綜合生活用水量和城市綜合用水量？居民生活用水量是指居民家

4、庭生活中飲用、烹飪、洗浴、洗滌等用水； 綜合生活用水量是居民生活用水量與公共設(shè)施用水量之和（公共設(shè)施是指學(xué)校等公共場所 用水量）；城市綜合用水量是以下用水量的總稱： 居民生活用水量、 公共設(shè)施用水量、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn) 和 工人生活用水量、消防、市政用水量、未預(yù)見水量及給水管網(wǎng)漏失水量。7、什么是用水變化系數(shù)？有哪幾種變化系數(shù)？如何計(jì)算？在一年中，每天或每時的用水量變化可以用一個系數(shù)表示， 即用水變化系數(shù)。有用水日變 化系數(shù)（Kd）和用水時變化系數(shù)（Kh）。Qc最高日用水量，Qy全年用水量，Qh最高時用水 量Kd=365Qd/Qy；Kh=24Qh/Qd。8、給排水中的水質(zhì)是如何變化的？哪些水質(zhì)必須滿

5、足國家標(biāo)準(zhǔn)？三個水質(zhì)變化過程：給水處理：即將原水凈化使其水質(zhì)達(dá)到給水水質(zhì)要求的處理過程， 用戶用水：即用戶用水改變水質(zhì)，使之成為污水或廢水的過程，廢水處理：即對污水 或 廢水進(jìn)行處理，使之達(dá)到排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。三個標(biāo)準(zhǔn)：原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（如城鎮(zhèn)給水水源須符合國家生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)） 、給水水 質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（如居民用水須達(dá)到國家生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)） 、排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（水排放至受納 水體須按國家廢水排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和其承受能力確定） 。9、重力給水和壓力給水各有什么特點(diǎn)？重力給水，特點(diǎn)：要求水本身位能較高，運(yùn)輸無動力消耗，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)；壓力給水，特點(diǎn)：耗動力，耗能，水壓較好控制。10、水在輸送過程中為何要進(jìn)行加壓

6、或提升？原因：當(dāng)給水，在運(yùn)輸過程中損耗太大或供給高層壓力不夠時需要加壓； 排水在重力輸送 過 程中，一定距離后，管道埋深會很大，當(dāng)其建設(shè)費(fèi)用不劃算則需要進(jìn)行提升，而且為了 使 排水能夠進(jìn)入處理構(gòu)筑物或達(dá)到排放的高程，也需要進(jìn)行提升或加壓。11、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)具有哪些功能？各有哪些特點(diǎn)？功能與特點(diǎn)：水量輸送：實(shí)現(xiàn)水量的位置遷移滿足用水與排水的地點(diǎn)要求、 水量調(diào)節(jié)：采 用 貯水措施解決供水、用水與排水的水量不平均問題、水壓調(diào)節(jié)：采用減壓或加壓措施調(diào)水壓、水質(zhì)保證：保證各種水質(zhì)達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 12、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)分別由哪些部分組成？它們的作用是什么？由給水管網(wǎng)系統(tǒng)和排水管網(wǎng)系統(tǒng)組成。給水管網(wǎng)系

7、統(tǒng)：輸水管渠（作用：較長距離輸水） 、配水管網(wǎng)（作用：將較集中點(diǎn)的水量分 配到整個供水區(qū)域）、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施（如泵站、減壓閥，作用：保證用戶用水點(diǎn)點(diǎn)的水壓要 求）、及水量調(diào)節(jié)設(shè)施（如清水池、水塔、高位水池，作用：調(diào)節(jié)前后系統(tǒng)的水量之差） 。 排 水管網(wǎng)系統(tǒng)： 廢水收集設(shè)施 （初步收集廢水） 排水管網(wǎng) （收集到的廢水送至指定點(diǎn)） 、水 量 調(diào)節(jié)池（調(diào)節(jié)前后系統(tǒng)水量之差） 、提升泵站（保證一定壓力使廢水順利流入指定點(diǎn)） 、 廢 水輸水管渠（輸送廢水）和排放口（與接納廢水的水體連接） 。13、給水管網(wǎng)系統(tǒng)如何分類？各類給水管網(wǎng)系統(tǒng)有何特點(diǎn)？按水源分：單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)（用于較小的給水管網(wǎng)系統(tǒng)） 、多水

8、源給水管網(wǎng)系統(tǒng)（各水 源供水量與平均輸水距離較小，管道輸水流量較分散） ；按系統(tǒng)構(gòu)成方式分：統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)（只有一個管網(wǎng)，統(tǒng)一供應(yīng)各類水，有統(tǒng)一水壓） 、 分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)（分區(qū)供水，不同區(qū)不同水壓，包括串聯(lián)和并聯(lián)分區(qū)） ；按輸水方式分：重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)（無動力消耗，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)） 、壓力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)（消耗動 力） 給水管網(wǎng)系統(tǒng)是環(huán)狀網(wǎng)絡(luò) 排水管網(wǎng)系統(tǒng)是樹狀網(wǎng)絡(luò)14、何為排水系統(tǒng)體制？它們之間的不同點(diǎn)有哪些？ 不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)稱排水體制，主要有合流制和分流制合流制排水系統(tǒng)又分： 直排式和截流式，直排式是將混合的污水不經(jīng)處理直接排入水體， 現(xiàn) 今已淘汰；截流式用于老城區(qū)改造，節(jié)約費(fèi)用，

9、混合的污水排入污水處理廠，水量較大 時 溢流部分直接排入水體，有一定污染。分流制排水系統(tǒng)， 將污水，廢水，雨水分開輸送， 處理，排放。對環(huán)境污染小， 但造價相 對 合流式較高。大的城市一般采用混流制，即又有合流制又有分流制。第二章給水排水管網(wǎng)工程規(guī)劃1、給排水工程的規(guī)劃任務(wù)是什么？規(guī)劃期限如何劃分？確定給排水系統(tǒng)服務(wù)范圍與建設(shè)規(guī)模； 確定水資源綜合利用與保護(hù)措施； 確定系統(tǒng)的組成與體系結(jié)構(gòu)； 確定給排水主要構(gòu)筑物位置；確定給排水處理工藝流程與水質(zhì)保證措施； 給排水管網(wǎng)規(guī)劃和干管布置與定線； 確定廢水處置方案及其環(huán)境影響評價；給排水工程規(guī)劃的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，包括經(jīng)濟(jì)，環(huán)境，社會效益分析；分區(qū)、分級

10、進(jìn)行規(guī)劃，按近、遠(yuǎn)期分別進(jìn)行， （近期： 5-10 年，遠(yuǎn)期： 10-20年）。2、給排水工程規(guī)劃要遵循哪些原則？工作程序如何？原則：貫徹執(zhí)行國家和地方相關(guān)政策和法規(guī)； 城鎮(zhèn)及企業(yè)規(guī)劃時應(yīng)兼顧給排水工程； 給排 水工程規(guī)劃要服從城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃； 合理確定遠(yuǎn)近期規(guī)劃與建設(shè)范圍； 合理利用水資源 和保護(hù)環(huán)境；規(guī)劃方案應(yīng)盡可能經(jīng)濟(jì)和高效工作程序：明確規(guī)劃任務(wù)，確定規(guī)劃編制依據(jù)；調(diào)查收集必須的基礎(chǔ)資料，進(jìn)行現(xiàn)場勘查；在掌握資料和了解現(xiàn)狀，合理確定城市用水定額；制定給排水工程規(guī)劃方案；根據(jù)規(guī)劃期限，提出分期實(shí)施規(guī)劃的步驟和措施，節(jié)省資金；編制規(guī)劃文件，繪制圖紙，完成規(guī)劃成果文本。3、城市用水量一般包括哪些

11、部分？請分別舉例說明。第一部分：城市給水工程同統(tǒng)一供給的居民生活用水、工業(yè)用水、公共設(shè)施用水及其他 用 水量的總和。如包括家居的洗菜用水等等。第二部分： 城市給水工程統(tǒng)一供水意外的所有用水量總和。 如工業(yè)和公共設(shè)施自備水源 供 給的用水。4、表達(dá)用水量變化有哪兩種方法？他們分別是如何表達(dá)的？一是通過日變化系數(shù)表達(dá)， 它等于一年中最高日用水量與平均日用水量的比值； 二是通過 時變化系數(shù)表達(dá)，它等于最高日的最高時用水量與平均時用水量的比值；5、 在城市用水量預(yù)測計(jì)算的常用方法之中，哪些方法需要有歷史用水資料？城市用水預(yù) 測方法：分類估算法，單位面積法，人均綜合指標(biāo)法，年遞增率法，線性回 歸法，生長

12、曲 線法。城市越小要資料的有：人均綜合指標(biāo)法、年遞增率法、線性回歸法、生長曲線法。6、為什么城市越小，用水量變化越大？你認(rèn)為哪些因素影響用水量變化系數(shù)？ 總用水量越小，個體在總體中的權(quán)重大，即個體對整體的影響大，所以城市越小， 用水變 化越大。因素：內(nèi)在：小城市相對大城市用水變化大，財務(wù)也有局限，很難建立相 應(yīng)數(shù)據(jù) 模型給予提前準(zhǔn)備； 外在：城市居住人數(shù)、 季節(jié)影響、城市管理對于城市規(guī)劃的變 動等等。7、給水管網(wǎng)規(guī)劃布置應(yīng)遵循哪些基本原則？按城市總規(guī)劃，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；主次明確，先布置好給水管網(wǎng)主干管，后布置一般管線；盡量縮短管線長度，節(jié)約費(fèi)用；協(xié)調(diào)好與其他管道的關(guān)系；保證

13、供水具有適當(dāng)?shù)陌踩煽啃裕槐M量減少拆遷，少占農(nóng)田；保證管渠施工，運(yùn)行，維護(hù)方便；遠(yuǎn)近期結(jié)合，考慮分期實(shí)施可能性。8、給水管網(wǎng)布置的兩種基本形式是什么？比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。給水管網(wǎng)布置基本形式：樹狀網(wǎng)（優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)造價低；缺點(diǎn)：易受水錘破壞，水質(zhì)（末端） 安全性不能保證，水壓不易控制，用水保證率較差）環(huán)狀（優(yōu)點(diǎn)：可減輕因水錘作用產(chǎn)生 的危害，增加供水可靠性；缺點(diǎn)：造價較樹狀網(wǎng)高）9、你認(rèn)為輸水管定線時可能遇到哪些問題？定線時，常遇到山嘴，山谷，山岳等障礙物以及穿越河流和干溝等。山嘴段考慮繞過山嘴 還是開鑿山嘴；山谷地段是延長線繞過還是用倒虹管；獨(dú)山時，是從遠(yuǎn)處繞過還是開鑿隧 洞通過；穿越河流或干溝時

14、用河管還是倒虹管； 避免工程或障礙物， 是繞道還是采取措施。10、為保證用水安全應(yīng)采用什么輸水方案？為保障安全供水，可以用一條輸水管渠而在用水區(qū)附近建造水池進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，或用兩條 輸水管渠。輸水管渠一般不小于兩條。 （條數(shù)主要根據(jù)輸水量、事故時需保證的用水量、輸 水管渠長度、當(dāng)?shù)赜袩o其他水源和用水量增長情況而定）11、輸水管渠定線方法、原則及要求。方法：先在圖上初步選定幾種可能定線方案， 然后到現(xiàn)場沿線踏勘了解， 從投資、施工、 管 理等方面，對各種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)性比較再作決定。原則：必須與城市建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合， 盡量縮短管線長度， 減少拆遷，少占農(nóng)田，便于管渠 施 工和運(yùn)行維護(hù)，保證供水安全

15、；應(yīng)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。要求：輸水管最小坡度應(yīng)大于1：5D,D為管徑，以“mm計(jì)。輸水管線坡度小于1:1000時， 應(yīng)每隔0.5 1km裝置排氣閥。即使在平坦地區(qū)，埋管時也應(yīng)做成上升和下降的坡度，以便在管坡定點(diǎn)設(shè)排氣閥，管坡低處設(shè)泄水閥。排氣閥每公里設(shè)一個為宜，在管線起伏處 適 當(dāng)增設(shè)，嚴(yán)寒地區(qū)注意采取防凍措施。12、給水管網(wǎng)定線時保證經(jīng)濟(jì)性和安全性的方法有哪些？干管延伸方向應(yīng)和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向基本一致； 干管和干

16、管 之間的連接管使管網(wǎng)形成了環(huán)狀網(wǎng)；干管一般按城市規(guī)劃道路定線，但盡量避免在高級路面或重要道路下通過，以減小今后檢 修時的困難。13、排水管網(wǎng)布置應(yīng)遵循哪些原則？應(yīng)從原則：按總規(guī)劃，結(jié)合實(shí)際情況，進(jìn)行多方案比較；確定排水體質(zhì)后布置管網(wǎng), 干管到支管；充分利用地形，采用重力排污和雨水，并使管線最短；協(xié)調(diào)好與其他管 道的關(guān)系和企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)銜接；規(guī)劃時，考慮施工，運(yùn)行，維護(hù)方便；遠(yuǎn)近期結(jié)合，盡可能安排分期實(shí)施14、排水管網(wǎng)布置的兩種基本形式是什么？它們用于何種地形條件？排水管網(wǎng)一般布置成樹樁網(wǎng)，基本形式為：平行式和正交式。平行式，排水干管與等高線平行，主干管與等高線基本垂直，適用于地形坡度很大的城市

17、。正交式，排水干管與等高 線垂直相交，而主干管與等高線平行敷設(shè)，適用于地形平坦略向一邊傾斜的城市。 污水管 網(wǎng)布置：劃分排水區(qū)域與排水流域，干管布置與定線，支管布置與定線。15、給水排水工程的年計(jì)算費(fèi)用由哪些部分組成？在項(xiàng)目投資計(jì)算期內(nèi)的建設(shè)投資費(fèi)用和運(yùn)行管理費(fèi)用之和的年平均值。16、靜態(tài)年和動態(tài)年計(jì)算費(fèi)用有何不同？你認(rèn)為哪種計(jì)算方法更合理？靜態(tài)年計(jì)算費(fèi)用不算時間對總投資的影響，而動態(tài)年計(jì)算費(fèi)用包括時間對錢的影響。動態(tài) 年計(jì)算費(fèi)用更合理，考慮周到。支墩應(yīng)放在承接式插口的管線的彎管處、三通處、水管盡端蓋板處以及縮管處。第三章給水排水管網(wǎng)水力學(xué)基礎(chǔ)1、在給水排水管網(wǎng)中，沿層水頭損失一般與流速（或流

18、量）的多少次方成正比？為什么？（當(dāng)雷諾數(shù)Re<2000時Hf與v的一次方成比例，2000<Re<4000層流到湍流過渡區(qū)） 給 排水管網(wǎng)中，水流一般處于湍流（Re>4000,它分3個區(qū)域，光滑區(qū)Hf與v的1.75次方成正比，光滑管過渡到粗糙管的過渡區(qū)，Hf與v的1.75-2.0成正比，阻力平方區(qū)，Hf與 v 的 2 次方成正比。2、為什么給水排水管網(wǎng)中的水流實(shí)際上是非恒定流，而水力計(jì)算時卻按恒定流對待？由于用水量和排水量經(jīng)常性變化，雨水也是驟漲驟落，水力因素會隨時間變化，所以屬于非恒定流。管道水力計(jì)算目的在于合理經(jīng)濟(jì)的選擇管道斷面尺寸、坡度和埋深，如果在設(shè)計(jì)和施工中注意

19、改善管道水力條件，可使管道內(nèi)水流動狀態(tài)盡可能接近均勻恒定流，也可以達(dá)到其目的，所以為了簡化計(jì)算，就按恒定流對待。3、如果沿層水頭損失計(jì)算不準(zhǔn)確，你認(rèn)為可能是哪些原因？沿層水頭損失主要是固定邊界發(fā)生突然變化而引起的，流速分布也發(fā)生變化，根據(jù)理論公式卅=入v2/2g，水頭損失計(jì)算不準(zhǔn)確可能是局部阻力系數(shù)估計(jì)偏差大，或是平均流速沒算準(zhǔn)確，或是重力加速度沒準(zhǔn)確取當(dāng)?shù)刂怠?、對于非滿管流而言，管渠充滿度越大過流能力越大嗎？為什么？不會越大，因?yàn)槌錆M度是指管道中水深和管道直徑的比值，過流能力是反應(yīng)單位時間內(nèi)此管道通過的流量， 假設(shè)直徑不變， 水深一定范圍增加， 過流能力會加大， 若超過一定范圍，反而會阻礙

20、管道過流能力，過流能力會下降。5、在進(jìn)行管道沿線均勻出流簡化時，如果將一條管道劃分為較短的多條管段，誤差會減小嗎？ 會減小，均勻出流的簡化就是將其分為無數(shù)小管段，最后積分而成，可以減小誤差6、在管道直徑未確定時，能將局部水頭損失簡化為當(dāng)量長度管道沿層水頭損失嗎？為什 么？不能，當(dāng)局部阻力很?。ㄐ∮谘貙幼枇Φ?5%），可以忽略，不用計(jì)算。管徑也影響著各 種損失，且求當(dāng)量管長度的理論公式也要求知道 D,所以管徑未確定這項(xiàng)工作是不能的。7、水泵調(diào)速工作時，水泵轉(zhuǎn)速不同會影響水泵內(nèi)阻嗎？水泵轉(zhuǎn)速不同，從理論上來看是不會影響內(nèi)阻的， 只會影響水泵的靜揚(yáng)程 （轉(zhuǎn)速的平方成 正 比）。8、多臺同型號水泵并聯(lián)

21、（不考慮泵站內(nèi)部管道阻力）時，工作泵臺數(shù)不同會影響泵站靜揚(yáng)程嗎？理論上不會不會影響靜揚(yáng)程的，復(fù)雜的實(shí)際情況可能稍稍有變化。習(xí)題看 68 頁（主要是計(jì)算）第四章給水排水管網(wǎng)模型1、為何要將給水排水管網(wǎng)模型化？通過哪兩個步驟進(jìn)行模型化？給排水管網(wǎng)是個復(fù)雜多變的管網(wǎng)系統(tǒng)，為便于規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理，將其模型化，成 為 便于用圖形和數(shù)據(jù)表達(dá)和分析的系統(tǒng)。主要兩個步驟是：簡化、抽象。簡化原則：宏觀等效原則、 小誤差原則。 一般方法： 1刪除次要管線、 2當(dāng)管線交叉點(diǎn)很 近 時合并為同一交叉點(diǎn)、 3將全開閥門去掉，將管線從全閉閥門處斷開 4 并聯(lián)的管線可以 采 用水力等效原則簡化成單管線 5 大系統(tǒng)拆分成

22、多個小系統(tǒng)。附屬設(shè)施簡化：刪除不影響全局水力特性的設(shè)施，將同一處的多個相同設(shè)施合并。2、模型化的給水排水管網(wǎng)由哪兩類元素構(gòu)成？它們各有什么特點(diǎn)和屬性？管段和節(jié)點(diǎn)，管段特點(diǎn)：它只輸送流量，不改變流量，但可以有能量變化。 屬性：構(gòu)造 屬性：管段長度、 管段直徑、管段粗糙系數(shù)；拓?fù)鋵傩裕汗芏畏较?、起端?jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)； 水力屬性：管段 流量、管段流速、管段揚(yáng)程、管段摩阻，管段壓降。 （管段是管線和泵站 簡化后的抽象形 式，排水流量轉(zhuǎn)到起端，沿線流量一分為二移到兩端節(jié)點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)只能傳遞能量， 不能改變水的能量， 即節(jié)點(diǎn)上水的能量是唯一的。 屬性： 構(gòu)造屬性：節(jié)點(diǎn)高程（節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高） ，節(jié)點(diǎn)位置

23、；拓?fù)鋵傩裕号c節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的管段 及其方 向，節(jié)點(diǎn)的度（與節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的管段數(shù)） ；水力屬性：節(jié)點(diǎn)流量，節(jié)點(diǎn)水頭，自由水 頭。 P73 （節(jié)點(diǎn)是管線交叉點(diǎn)、端點(diǎn)或大流量出入點(diǎn)的抽象形式）給排水管網(wǎng)系統(tǒng)答案 02_給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)3、節(jié)點(diǎn)流量和管段流量可以是負(fù)值嗎？如果是負(fù)值，代表什么意義？可以，一般以流出節(jié)點(diǎn)的方向?yàn)檎?，如果是?fù)值，對于節(jié)點(diǎn)來說，它代表此流量流入節(jié) 點(diǎn)，對于管段來說， 此流量的流動方向與原假設(shè)管段的方向相反。4、圖論中的圖與幾何圖形有何不同？因管網(wǎng)圖只是表示管網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系， 所以不必在意節(jié)點(diǎn)的位置、 管段的長度等要素的構(gòu) 造 屬性，即管網(wǎng)圖中的節(jié)點(diǎn)位置和管段長度等不必與實(shí)際情況相符，轉(zhuǎn)

24、折或彎曲的管段也可 以畫成直線，管段也可以拉長或縮短，只要節(jié)點(diǎn)和管段的關(guān)聯(lián)關(guān)系不變，而幾何圖形是如 實(shí)反應(yīng)的5、構(gòu)成生成樹的方案是唯一的嗎？為什么？ 不是，只要滿足：保持原管網(wǎng)圖的連通性和破壞所有的環(huán)或者回路，就可以構(gòu)成生成樹。6、什么是給水排水管網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣和回路矩陣？反應(yīng)節(jié)點(diǎn)和管段的連接關(guān)系的矩陣稱關(guān)聯(lián)矩陣， （特點(diǎn)：每條管段僅可能有起點(diǎn)和終點(diǎn)， 每 列的非零元素必為 2，且符號相反。規(guī)模大非零元素所占比例就小。反應(yīng)管網(wǎng)中的回路的矩陣成為回路矩陣?；净芈肥窍嗷オ?dú)立的回路，成自然環(huán)，順時針為正，逆時針為負(fù)。7、為什么要建立管網(wǎng)水力方程組？矩陣方程的系數(shù)矩陣元素有什么規(guī)律？為了求出各個點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)

25、流量， 管段壓降或者平差設(shè)計(jì)出管段直徑大小， 管段流速，便于完成管網(wǎng)的設(shè)計(jì)。 系數(shù)矩陣的元素， 都只有 1、-1 和 0。對于節(jié)點(diǎn)來說流入為負(fù)， 流出為正， 對于壓降來說， 起點(diǎn)減去終點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水頭，對于環(huán)能量來說，順時針為正，逆時針為負(fù)。 習(xí)題 85 頁第五章給水管網(wǎng)水力分析和計(jì)算1、分別就不設(shè)泵站和設(shè)泵站的管段，說明其水力特征由哪些因素確定？管段的水力特性有流量， 流速，揚(yáng)程，摩阻，壓降，不設(shè)泵站， 水力特征主要由管道材料 和 本身的水所具有的機(jī)械能確定，設(shè)泵站，水力特征除了由管道材料和水本身的機(jī)械能， 還 有泵站的揚(yáng)程，即泵站給水的能量確定。2、給水管網(wǎng)水力分析的前提條件有哪些？為什么必須

26、已知至少一個節(jié)點(diǎn)的水頭？節(jié)點(diǎn)流量或壓力必須有一個已知， 管網(wǎng)中至少有一個定壓節(jié)點(diǎn)。 作為充分條件，要求管網(wǎng) 中 至少有一個定壓節(jié)點(diǎn)，即管網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)，若無，整個管網(wǎng)沒有參照基準(zhǔn)壓力，管網(wǎng)壓力無 確 定解。3、對于樹狀管網(wǎng)，可以通過列割集流量連續(xù)性方程組并變換后，將各管段流量表示成節(jié)點(diǎn) 流量的表達(dá)式，但是為什么只有單定壓節(jié)點(diǎn)樹狀管網(wǎng)能直接利用連續(xù)性方程組解出個管段流量？對于樹狀管網(wǎng)，在管網(wǎng)規(guī)劃布置方案， 管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)用水量和個管段管徑?jīng)Q定以后， 單定壓節(jié) 點(diǎn) 一確定，管段的流量是唯一的，與管段流量對應(yīng)的管段水頭損失、管段流速及節(jié)點(diǎn)壓力 可 以一次計(jì)算完成，若是多定壓節(jié)點(diǎn)，樹狀網(wǎng)則會引起管網(wǎng)水力特性沖突。

27、4、對于多定壓節(jié)點(diǎn)管網(wǎng)， 如果只用各節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)性方程和各環(huán)流量方程可進(jìn)行水力分析 嗎？為什么？進(jìn)行虛環(huán)假設(shè)有何意義？為什么說虛環(huán)能量方程實(shí)際上就是定壓節(jié)點(diǎn)間路徑 能量方程？不行，如果有多個定壓節(jié)點(diǎn)， 按兩個壓力同時計(jì)算， 很容易引起矛盾， 進(jìn)行虛環(huán)假設(shè)， 可 以 將多定壓節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為單定壓節(jié)點(diǎn)， 可以利用流量的連續(xù)性和環(huán)能量方程最終得出個管段 的 水力特性。 虛環(huán)能量方程是根據(jù)虛定壓節(jié)點(diǎn)和原各實(shí)際定壓節(jié)點(diǎn)組成的環(huán)， 來列能量方 程 的，即定壓節(jié)點(diǎn)間的路徑能量方程。5、結(jié)合一個實(shí)例，比較一下解環(huán)方程和解節(jié)點(diǎn)方程方法的未知數(shù)數(shù)目，一般情況下哪種方 法未知數(shù)更多？解節(jié)點(diǎn)方程雖然未知數(shù)多，但仍被廣泛采

28、用，為什么？一般情況下，解節(jié)點(diǎn)方程未知數(shù)更多， 因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中，管網(wǎng)的水力計(jì)算常常要確定水塔的高 度， 管道流量也未知，解節(jié)點(diǎn)方程先求個節(jié)點(diǎn)流量閉合差，從而校正壓力，管網(wǎng)的水力計(jì) 算和 水塔高度確定結(jié)果也較為精確，所以仍被廣泛使用。管段水頭6、單定壓節(jié)點(diǎn)樹狀管網(wǎng)水力分析計(jì)算有何特點(diǎn)？為什么說其他計(jì)算比較簡單？樹狀管網(wǎng) 水力計(jì)算的特點(diǎn)：單定壓節(jié)點(diǎn)一確定，管段的流量是唯一的，與管段流量對應(yīng)的損失、管段流速及節(jié)點(diǎn)壓力可以一次性計(jì)算得到，所以說計(jì)算比較簡單 7、你認(rèn)為牛頓拉夫森算法可能出現(xiàn)不收斂的情況嗎？解環(huán)方程時， 為什么說流量初分配 得越準(zhǔn)確，則計(jì)算工作量越少？不可能，一定會收斂，初分配的越準(zhǔn)，管道壓

29、降越準(zhǔn)確， 環(huán)能量越接近零，減少了計(jì)算工 作 量。8、為什么說哈代克羅斯平差算法是水力分析最簡單方法？它也是最高效的方法嗎？它對牛頓拉夫森算法進(jìn)行了改進(jìn)， 可以算是水力分析最簡單的方法， 也是最高效的方法， 原 因是它的 3點(diǎn)改進(jìn)： 1、改各環(huán)平差為每次只平差一個環(huán)， 2、優(yōu)先平差閉合差較大的環(huán)，3、改自然環(huán)平差為回路（大環(huán)）平差。9、為什么說平差的過程實(shí)際上是閉合差在管網(wǎng)中傳遞且相互抵消的過程？對于解環(huán)方程時 的環(huán)水頭閉合差是如此，對于解節(jié)點(diǎn)方程時的節(jié)點(diǎn)流量閉合差也是如此嗎？是的也是如此，解節(jié)點(diǎn)方程時，根據(jù)擬定的節(jié)點(diǎn)水頭算出各管段壓降和流量， 接著求出每 個 節(jié)點(diǎn)的流量閉合差，從而校正壓力，

30、實(shí)質(zhì)上也是使環(huán)能量的平衡的過程。習(xí)題 112 頁第六章給水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)人們的生活1、影響用水量的因素有哪些？附表 1 規(guī)定的生活用水定額考慮哪些影響因素？ 人口，水 資源，氣候，用水普及率，工業(yè)企業(yè)工藝流程、萬元產(chǎn)值用水量等各種因素， 可以影響用 水量，生活用水定額考慮的主要影響因素有：城市規(guī)模、氣候條件，不同城市習(xí)慣，城市地理位置，水資源條件2、為什么說最高日和最高時用水量都是平均流量的概念，它們分別是什么時間內(nèi)的平均流量？計(jì)算它們有何意義？因?yàn)橛盟侩S季節(jié)和生活習(xí)慣等因素變化而變化，具有隨機(jī)性，最高日和最高時用水量一 般按定額乘以人數(shù)來定，定額和人數(shù)是綜合各種影響因素或統(tǒng)計(jì)得出，所以塔門都

31、是平均 流量的概念，最高日用水量是用水量最多一年內(nèi)， 用水量最多一天內(nèi)的平均流量， 最高時 用 水量是用水量最多的一年內(nèi)， 用水量最多一天中， 用水量最大的一小時內(nèi)的平均用水量。 計(jì) 算它們可以為選泵提供依據(jù)，以及確定管網(wǎng)的管段直徑。3、設(shè)計(jì)時為什么要分析用水量的變化？在 1 小時時段內(nèi)實(shí)際用水量是否保持不變？為什么 在計(jì)算時不考慮 1 小時時段內(nèi)的流量變化？因?yàn)橛盟渴请S時變化的， 泵站供水不會隨時改變， 泵站供水與用戶用水不可能隨時一致， 所以要分析用水量變化，為設(shè)計(jì)泵站和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。不是， 1 小時段內(nèi)流 量是變化的，只是 1 小時的水量變化對于影響泵的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來說可以忽略

32、不計(jì)，所以不考 慮 1 小時內(nèi)的流量變化。4、你能證明調(diào)節(jié)容積計(jì)算公式嗎？為什么被調(diào)節(jié)的兩個流量在一個變化周期內(nèi)的總和必須 相等？調(diào)節(jié)容積的公式實(shí)質(zhì)上就是算出了兩個系統(tǒng)最大的用水量之差，即調(diào)節(jié)池的容積，如清水 池，最高日每小時給水供水量與供水泵站的供水量之差累加起來，累加的最大值加上累加 的最小值的絕對值就是調(diào)節(jié)池的容積，也就推出了這個公式。因?yàn)檫@樣才能保證實(shí)際提供 的用水總量等于總的設(shè)計(jì)流量，滿足系統(tǒng)的水量平衡5、你認(rèn)為要使節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配比較合理，需要注意哪些問題？1、分清和計(jì)算準(zhǔn)確集中流量和沿線流量。 （從管網(wǎng)中一個點(diǎn)取水且水量較大的歸為集中流 量，沿程用水小用戶歸為沿線流量） 2、集中

33、流量是根據(jù)集中用戶最高日用水量計(jì)算及時 變 化系數(shù)計(jì)算，若該項(xiàng)用水最高時與管網(wǎng)用水最高時不同，則是當(dāng)調(diào)小計(jì)算值。3、計(jì)算 完成后要校核所有集中流量和沿程流量之和是不是等于最高時流量， 誤差在規(guī)定范圍內(nèi)即 可， 否則可以調(diào)節(jié)集中或沿程流量使流量達(dá)到平衡。6、管段設(shè)計(jì)流量分配得目的是什么？樹狀管網(wǎng)管段設(shè)計(jì)流量分配有何特點(diǎn)？環(huán)狀管網(wǎng)管段 設(shè)計(jì)流量分配要考慮哪些原則？目的是準(zhǔn)確確定管段直徑。 樹狀管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量分配特點(diǎn)： 在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量全部確定后， 管 段 設(shè)計(jì)流量可以利用節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)性方程解出。環(huán)狀網(wǎng)分配流量原則：1、從一個或多個 水源出發(fā)進(jìn)行管段流量分配； 2、遇到向 2 個或 2 個以上分配流量時

34、，要向主要方向分配 較 多的流量次要方向分配較少流量，不能出現(xiàn)逆流； 3、確定 2 條或 2 條以上平行的主要 供 水方向，并分配較大流量，垂直管段上也要分配一定流量，保證供水可靠性。7、何為經(jīng)濟(jì)流速？它與哪些因素有關(guān)？為什么說平均經(jīng)濟(jì)流速是近似的經(jīng)濟(jì)流速？在設(shè)計(jì) 管段直徑時除了考慮經(jīng)濟(jì)性外，還要考慮哪些因素？一定年限內(nèi)，管網(wǎng)造價和管理費(fèi)用之和最低的流速。 由于實(shí)際管網(wǎng)的復(fù)雜性， 情況也在不 斷 變化，從理論上計(jì)算管網(wǎng)造價和管理費(fèi)用相復(fù)雜，條件不具備時，用當(dāng)?shù)刭Y料計(jì)算出的平 均經(jīng)濟(jì)流速就是近似的經(jīng)濟(jì)流速。 還要考慮管道技術(shù)問題， 沖刷問題，避免水錘現(xiàn)象等等， 滿足小于最大設(shè)計(jì)流速和大于最低設(shè)計(jì)

35、流速。8、在設(shè)計(jì)工況水力分析時為何要暫時刪除泵站所在的管段和假設(shè)控制點(diǎn)？如何找到真正的控制點(diǎn)？為何真正的控制點(diǎn)是唯一的？ 為了方便設(shè)計(jì)，一般算出壓降就直接算管徑，若不刪除泵站管段，它也有損失和揚(yáng)程， 不 便于管段設(shè)計(jì)和泵站設(shè)計(jì)， 假設(shè)控制點(diǎn)是為了方便找到真的控制點(diǎn)， 找到滿足管網(wǎng)全部 所 需的節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭壓力，為泵站揚(yáng)程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。因?yàn)樗μ匦砸阎?，只會有一個節(jié) 點(diǎn) 最先“觸地”，就是節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭最難滿足的點(diǎn)只一個，即控制點(diǎn)是惟一的。9、管網(wǎng)設(shè)計(jì)校核時泵站所在管段還要刪除嗎？你能說明在各種工況校核時， 哪些節(jié)點(diǎn)是定 壓節(jié)點(diǎn)，哪些節(jié)點(diǎn)是定流點(diǎn)？可以不刪除，管網(wǎng)的設(shè)計(jì)已初步完成， 管徑，水泵揚(yáng)程

36、都已知， 校核時只要算出特定情況 下 所校核點(diǎn)的水壓或水量是否滿足要求即可。 校核消防工況時， 設(shè)置的最不利火災(zāi)節(jié)點(diǎn)為 定 流節(jié)點(diǎn)（算出它的壓力是否能滿足要求） ；水塔轉(zhuǎn)輸流量校核時，水塔所在點(diǎn)定為定壓 節(jié) 點(diǎn)（通過水力分析，得到該節(jié)點(diǎn)流量，判斷是否滿足水塔進(jìn)行流量要求P139）;事故工況校核，一般采用水頭校核法，所校核點(diǎn)為定流點(diǎn)。 （算各節(jié)點(diǎn)水頭是否高于服務(wù)水頭）10、分區(qū)供水有哪幾種形式？在哪些情況下應(yīng)該采用分區(qū)供水方式？串聯(lián)分區(qū)和并聯(lián)分區(qū)， 地形是決定性因素， 當(dāng)城市狹長時， 采用并聯(lián)分區(qū)。 與此相反， 城 市 垂直于等高線方向延伸時， 串聯(lián)分區(qū)更為適宜； 水廠位置也影響其分區(qū)， 水廠靠

37、近高區(qū)是， 宜采用并聯(lián)分區(qū)，水廠遠(yuǎn)離高區(qū)時，宜采用串聯(lián)分區(qū)，以免到高區(qū)的輸水管太長。11、 泵站供水的能量有哪幾部分組成？哪些部分可以通過分區(qū)供水得到降低？ 由 3部分組 成： 1 、保證最小服務(wù)水頭所需的能量； 2、克服管道摩阻所需要的能量； 3、 未利用的能 量，它是因?yàn)楦饔盟c(diǎn)的水壓過剩而浪費(fèi)的能量。12、如何繪制泵站供水能量分配圖？1、縱坐標(biāo)上按比例繪出各節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高 Zi 和所需最小服務(wù)水頭 Hi ，得到若干以 qi 為底、 Hi+Zi 為高的矩形面積。（這些面積的總和等于保證最小服務(wù)水頭所需的能量 E1）2、在縱坐標(biāo)上再會出各管段的水頭損失 h1、h2、h3 等，縱坐標(biāo)高度為 H。

38、（每一管段流量 Qij 和相應(yīng)水頭損失 hij 所形成的矩形面積總和等于客服水管摩阻所需的 能量E2）（以qi為底，過剩水壓 Hi為高的矩形面積之和E3（未利用而浪費(fèi)的能量）點(diǎn) 水力屬性：節(jié)點(diǎn)流量，節(jié)點(diǎn)水頭，自有水頭（管段，節(jié)點(diǎn)兩類元素）管網(wǎng)恒定流方程組求解條件：節(jié)點(diǎn)流量或壓力必須有一個已知，管網(wǎng)中至少又一個定壓節(jié)點(diǎn)（ R=0 時，整個管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn) 壓力沒有參照基準(zhǔn)壓力，管網(wǎng)無確定解）供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)原則：供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量 =最高日最高時設(shè)計(jì)用水量； 對于多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)， 供水調(diào)節(jié)能力強(qiáng)， 設(shè)計(jì)時，直接使供水泵站設(shè)計(jì)流量之和 =最高時用水流量，但成本要確定；對于單水源，可 以采用不設(shè)水塔或者設(shè)置

39、水塔。管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量分配原則：（ 1）從水源或多個水源出發(fā)進(jìn)行管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算， 按水流沿最短線路流向擬定水流方向；（2） 當(dāng)向兩個或兩個以上方向分配設(shè)計(jì)流量時， 要向主要供水方向或大用戶用水分配較大的 流量，向次要用戶分配較少的流量； （3） 順主要供水方向延伸的幾條平行干管所分配的計(jì)算 流量應(yīng)大致接近； （4） 每一節(jié)點(diǎn)滿足進(jìn)、出流量平衡。選擇流速和確定管徑應(yīng)考慮以下原則：1） 大管徑可取較大的流速，小管徑可取較小的管徑2 ）管段設(shè)計(jì)流量占整個管網(wǎng)供水流量比例較小時取較大的經(jīng)濟(jì)流速（ 3）從供水泵站到控制點(diǎn)的管線上的管段可取較小的經(jīng)濟(jì)流速，其余管段可取較大的經(jīng)濟(jì)流速（ 4）管線造價較高而電價

40、相對較低時取較大的經(jīng)濟(jì) 流速，反之去 較小的經(jīng)濟(jì)流速 5 ）重力供水時，個管段的經(jīng)濟(jì)流速或管徑按充分利用地形 高差來確定 6 ）根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速計(jì)算 出的管徑如果不符合市售標(biāo)準(zhǔn)管徑是， 可以選用相近的 標(biāo)準(zhǔn)管徑；（7）當(dāng)管網(wǎng)有多個水源或設(shè)有對置水塔時，在各水源或水塔供水的分界區(qū)域設(shè) 計(jì)流量可能特別小， 選擇管徑時要適當(dāng)放大， 因?yàn)楫?dāng)各水源供水流量比例變 化或水塔傳輸 （即進(jìn)水）時，這些管段可能需要送較大的流量 8 ）重要的輸水管，另外對于較長距離的 輸水管， 輸水管分為三段以上，并安裝切換閥門，以便事故時能實(shí)現(xiàn)局部隔離，保證達(dá)到 規(guī)范要求 70%以上供水量要求。分區(qū)供水形式：分區(qū)供水形式 （并聯(lián)，

41、串聯(lián)）分區(qū)；在給水區(qū)很大，地面高差顯著，遠(yuǎn)距離輸水時用分區(qū) 供水 泵站供水能量的組成：保證最小服務(wù)水頭所需能量E1 ，克服水管摩阻所需能量 E2 ，未利用能量 E3 ， （E1，E2 泵站供水能量的組成 可通過分區(qū)供水得到降低） 如何繪制泵 站供水能量分配圖：以區(qū)域中有 4 個節(jié)點(diǎn)為例： 如何繪制泵站供水能量分配圖 1 ）將節(jié)點(diǎn)流量 q1 、q2、q3、 q4 等值順序按比例繪在橫坐標(biāo)上。各管段流量可從節(jié)點(diǎn)流量求出。 2）縱坐標(biāo)按比 例繪出 各節(jié)點(diǎn)的地面標(biāo)高Z和所需的最小服務(wù)水頭H，得到若干以q為底、H+Z為高的矩形面 積，這些面積的總 和等于保證最小服務(wù)水頭所需的能量 E1。 3 ）每一管段

42、流量和相應(yīng)水頭損失所形成的矩形面積總和，等于克服水管摩阻所需能量E2。 4）剩下的面積以 流量為底，過剩水壓為高的矩形面積之和，這就是 E3 。污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)： 污水管網(wǎng)總設(shè)計(jì)量及各管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算； 各管段直徑， 埋深， 銜接設(shè)計(jì)與水力計(jì) 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)； 污水提升泵站設(shè)置與設(shè)計(jì)； 污水管網(wǎng)施工圖 繪制 Kd: 設(shè)計(jì)年限內(nèi)，最高日污水量與平均日污水量的比值（時變化：最高日最高時 / 該日 平均時 污水量日變化系數(shù) Kd 污水量） （總變化系數(shù)：最高日最高時 / 平均日平均時污水 量）污水管道最小覆土厚度， 要求：防止管道內(nèi)污水冰凍或土壤冰凍膨脹順壞管道；防止地面 荷載而破壞管

43、 污水管道最小覆土厚度， 滿足 3 要求 道；滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求 管道銜接遵循的原則：避免上有管道形成回水，造成淤積在平坦地區(qū)盡可能提高下游 管道標(biāo)高，以減小埋 管道銜接遵循的原則 深（銜接方法 銜接方法：水面平接，管頂平接）調(diào)節(jié)管渠高峰徑流流量的方法：管渠容量調(diào)洪法；人工調(diào)節(jié)或天然河流蓄洪，節(jié)約造價 名 詞解釋：時變化系數(shù)：最高時用水量與平均時用水量的比值 Kh=24Qh/Qd最高日即時365） 時變化系數(shù) 定線：在污水管道規(guī)劃設(shè)計(jì)時，在城市總平面圖上進(jìn)行管道系統(tǒng)平面布置，也 稱-定線 居民生活用水量：指的是居民日常生活所需用的水，包括飲用、洗滌、沖廁、洗 澡等。 居民生活用水量

44、綜合生活用水量 ： 指的是居民日常生活用水量以及公共建筑和設(shè)施 用水量的總稱。 綜合生活用水量 城市綜合用水量： 給水排水系統(tǒng)：是人們的生活，生產(chǎn) 和消防提供用水和排除廢水的總稱 給水排水系統(tǒng) 排水工程系統(tǒng)：用來廢水收集，處理和 排放工程設(shè)施 排水工程系統(tǒng) 污水管網(wǎng)系統(tǒng)： 排除城市污水或工業(yè)廢水的管網(wǎng)系統(tǒng) （雨水： 排除雨水） 污水管網(wǎng)系統(tǒng) 排水體質(zhì)：不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)（合流，分流） 排 水體質(zhì) 充滿度： 管道水深與管道直徑的比值 充滿度 節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭： 節(jié)點(diǎn)地面高程加上節(jié) 點(diǎn)所連接用戶的最低供水壓力 節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭 控制點(diǎn)：給水管網(wǎng)用水壓力最難滿足的節(jié)點(diǎn) 控制點(diǎn) 比流量：假定用水量均

45、勻分布在全部干管上，由此算出干管線單位長度的流量 流量 沿線流量：干管的流量，于比流量與管段長度的乘積。 沿線流量 分配流量：利用求 出的節(jié)點(diǎn)流量對各管段進(jìn)行流量的分配。 分配流量 閉合差：管網(wǎng)環(huán)內(nèi)各管段水頭損失的 代數(shù)和 閉合差 最大轉(zhuǎn)輸時：在多水源管網(wǎng)中，最高日內(nèi)二級泵站供水量與用水量之差為 最大值的時候 最大轉(zhuǎn)輸時水量平衡：冷卻用水量和損耗水量、 循環(huán)用水量補(bǔ)充水量以及排水量保持平衡 水量平衡 排 放系數(shù)：污水量定額與城市用水量定額之間有一定的比例關(guān)系，該比例為 排放系數(shù) 設(shè)計(jì) 流速：與設(shè)計(jì)流量，設(shè)計(jì)充滿度相對應(yīng)的水流平均速度 （最小 /大：管道不產(chǎn)生淤積 / 沖刷）第七章給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)

46、計(jì)1、給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)年費(fèi)用值由哪些部分組成， 它忽略了哪些費(fèi)用項(xiàng)目？本章 介紹的計(jì)算方法是靜態(tài)法還是動態(tài)法？部分：管網(wǎng)建設(shè)投資費(fèi)用， 管網(wǎng)每年折扣和大修費(fèi)用、 管網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用。 忽略了管網(wǎng)建設(shè) 投 資費(fèi)用內(nèi)的一些費(fèi)用和年運(yùn)行費(fèi)用內(nèi)的一些費(fèi)用。比如說，泵站和水塔設(shè)施造價，泵站 的 正常運(yùn)行工作間日常用水消耗的費(fèi)用等。 動態(tài)法。（以年費(fèi)用折算值為目標(biāo)函數(shù)，以節(jié) 點(diǎn) 連續(xù)方程，節(jié)點(diǎn)自由水壓大于所需的服務(wù)壓力建立一系列方程求解）2、從能量變化系數(shù)的計(jì)算公式可以看出，它隨著用水量變化系數(shù)的增大而減小，這是不是 說明用水量變化越大，泵站的運(yùn)行電費(fèi)越少？為什么？不是，只能說明用水量變化越大， 能

47、量變化系數(shù)越小， 但泵站最大時的用電電價會增大， 本 站最大時中和效率會降低，這些因素也會促使泵站運(yùn)行費(fèi)用越少。給排水管網(wǎng)系統(tǒng)答案 02_給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)目的是為3、在優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型中認(rèn)為每條管段上都設(shè)有泵站，這樣做的目的是什么？ 了滿足管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)和設(shè)計(jì)規(guī)范等要求，這是給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算必須滿足的 前提。4、優(yōu)化設(shè)計(jì)是總費(fèi)用越低越好嗎？技術(shù)要求和供水可靠性等在優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型中如何體 現(xiàn)？是的，它滿足了管網(wǎng)輸水的優(yōu)良水力條件和管網(wǎng)輸水的安全可靠性。在管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué) 模型中的 4大約束條件中體現(xiàn)。（水力約束條件， 節(jié)點(diǎn)水頭約束條件， 供水可靠性和管段 設(shè) 計(jì)流量非負(fù)約束條件，非負(fù)約束條件

48、）5、為什么說，如果不考慮供水可靠性，任何管網(wǎng)優(yōu)化的結(jié)果都會成為樹狀網(wǎng)？按環(huán)狀網(wǎng)分配流量列式求導(dǎo)得出的式子，由函數(shù)的極值法則可知，目標(biāo)函數(shù)式為關(guān)于變 量 qi 的凹 函數(shù)，只能求解出最大值而不是最小值， 所以環(huán)狀網(wǎng)不存在使目標(biāo)函數(shù)最小的 優(yōu)化管段流 量分配，若不考慮供水可靠性則結(jié)果是樹狀網(wǎng)。6、在已定設(shè)計(jì)流量下，管網(wǎng)優(yōu)化問題是一個凸規(guī)劃，凸規(guī)劃問題的求解有何方便之處？方便之處：已知設(shè)計(jì)流量下， 以管段水頭損失 hi 為自變量的目標(biāo)函數(shù)式為凸函數(shù)可以求 解優(yōu)化管段水頭損失，目標(biāo)函數(shù)極值為最小值，因此環(huán)狀管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)在這種情況下就是 求解使年費(fèi)用這算值達(dá)到最小的管段直徑、水頭損失或節(jié)點(diǎn)壓力。7、節(jié)

49、點(diǎn)虛流量和管段虛量的物理意義是什么？它們?nèi)绾坞S著節(jié)點(diǎn)水頭和管段壓降的變化而 變化？當(dāng)考慮管段設(shè)泵站時，什么時候管段虛流量主要隨著其壓降而變化？（在管段設(shè)計(jì)流量分配完成后，近似分配管段虛流量就是近似確定設(shè)管段直徑） 物理意義就是為了使管網(wǎng)最優(yōu)化， 管網(wǎng)內(nèi)的能量平衡，在管段或者節(jié)點(diǎn)設(shè)置的能量， 可以 得 到管網(wǎng)年費(fèi)用制最小。一般來說，節(jié)點(diǎn)水頭越高，管段壓降越大，從節(jié)點(diǎn)流出的虛流量 就 越大，反之越小。當(dāng)管段設(shè)置泵站，當(dāng)泵站的揚(yáng)程大幅度改變，其他條件不變的時候。8、臨界壓降給出了管段設(shè)不設(shè)泵站的判斷標(biāo)準(zhǔn)， 你能從它的計(jì)算公式說明電價越高設(shè)泵站 的可能性越小，管道造價越高設(shè)泵站的可能性越大嗎？泵站的運(yùn)

50、行所用電費(fèi)是年運(yùn)行費(fèi)用的主要部分， 公式中的重力水頭越高， 虛流量越小，可 以 節(jié)約管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用，說明設(shè)泵站的可能性越小，管道造價高，可利用的重力水頭越小， 管 網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用越大的，所以設(shè)置泵站的可能性越大。9、為什么說管段虛流量對流量對管徑的影響沒有其實(shí)際設(shè)計(jì)流量影響大？請用其計(jì)算公式 說明。Di=（fq 虛 qin）1/a+m ，實(shí)際設(shè)計(jì)流量對管段的影響相對虛流量對管段的影響多了一個 n 次 方。10、為什么管網(wǎng)水力分析時只有一個控制點(diǎn)，而優(yōu)化設(shè)計(jì)時則可能有多個控制點(diǎn)？而且水 力分析時的控制點(diǎn)只是下控制點(diǎn)， 而優(yōu)化設(shè)計(jì)時的控制點(diǎn)既有下控制點(diǎn)， 又有上控制點(diǎn)呢？管網(wǎng)水力分析時， 沒有虛流量，

51、分析時會使其只有一個定壓節(jié)點(diǎn)， 整個管網(wǎng)壓力水頭不同， 只有一個點(diǎn)的壓力最難滿足， 而且只要滿足這個節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭， 其他的服務(wù)水頭就能滿足， 所以只有一個下控制點(diǎn)， 而優(yōu)化設(shè)計(jì)時，是使多個目標(biāo)最優(yōu)， 解數(shù)學(xué)模型，且要計(jì)算虛流 量， 多個水源點(diǎn)有多個，不利點(diǎn)可設(shè)置多個，所以優(yōu)化時的控制點(diǎn)既有下控制點(diǎn)，又有上 控制 點(diǎn)。11、試分析優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)虛流量平差算法與水力分析計(jì)算的節(jié)點(diǎn)流量平差算法的異用解節(jié)點(diǎn)方程法時，當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)壓力給定了一個初值后，優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)虛流量接著 是根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)壓力計(jì)算各管段虛流量，再計(jì)算各節(jié)點(diǎn)虛流量閉合差，分別得出一般節(jié)點(diǎn)和泵站節(jié)點(diǎn)的校正壓力， 小于精度則完成，求出

52、管段經(jīng)濟(jì)管徑、 節(jié)點(diǎn)壓力和泵站揚(yáng)程， 水 力 分析計(jì)算是算流量，而不是虛流量。12、管網(wǎng)中虛流量的分布規(guī)律如何？并請說明在輸水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)和管網(wǎng)近似優(yōu)化計(jì)算時 是如何運(yùn)用這些規(guī)律的。1、首先確定泵站管段，虛流量為 q?i=Piqi ；2、與水塔相連的輸水管，其虛流量亦可按 q?=Piqi 估算 Pi 取個泵站最大值； 3、管網(wǎng)中間的節(jié)點(diǎn)一般不是控制點(diǎn) Q?ij=0 ；4、各管段 虛流量的方向永遠(yuǎn)與設(shè)計(jì)流量的方向保持一致； 5、對于多條管段虛流量流入或流出節(jié)點(diǎn)， 它們的徐流量分配比例可參考其設(shè)計(jì)流量的比例； 6、虛流量只能從哪些可能成為下控制 點(diǎn) 的節(jié)點(diǎn)流出，用水量越大或者水壓越高，虛流量越大，

53、反之越小，在虛流量初步分配后 要 對所有下控制點(diǎn)流出的虛流量橫向比較一下，若有明顯不合理，則要加以調(diào)整。第八章給水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度與水質(zhì)管理1、你認(rèn)為計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)能夠從哪幾個方面幫助更好地完成給水管網(wǎng)調(diào)度任務(wù)？應(yīng)用于管網(wǎng)水力水質(zhì)實(shí)時模擬和管網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)度與智能控制等， 實(shí)現(xiàn)調(diào)度與控制的優(yōu) 化、 自動化和智能化；實(shí)現(xiàn)與水廠過程控制系統(tǒng)、供水企業(yè)管理系統(tǒng)的一體化。2、通信、控制與傳感技術(shù)在給水管網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中各有什么作用？實(shí)現(xiàn)給水管網(wǎng)的程序邏輯控制和運(yùn)行調(diào)度管理。通信作用：對管網(wǎng)中有代表性的測壓點(diǎn)及 測流點(diǎn)進(jìn)行水壓和水量遙測，對所有水庫和水塔進(jìn)行水位遙測，對各水廠的出廠管進(jìn)行流 量遙測?？刂谱饔茫簩?/p>

54、所有泵站和主要閥門進(jìn)行遙控， 對泵站的電壓、 電流和運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn) 行 遙訊，根據(jù)人工或計(jì)算軟件產(chǎn)生科學(xué)調(diào)度方案， 發(fā)出供水運(yùn)行的調(diào)度指令。 傳感技術(shù)作 用： 在供水調(diào)度室內(nèi)對各測點(diǎn)的工藝參數(shù)集中監(jiān)測，并用數(shù)字顯示，連續(xù)監(jiān)測和自動記錄， 還 可以發(fā)現(xiàn)記錄事故情況。效果： 1、在調(diào)度室內(nèi)能連續(xù)監(jiān)測各種參數(shù)，使能合理進(jìn)行調(diào)度；2、監(jiān)測速度快，幾秒鐘內(nèi)即可發(fā)出警報，以便迅速采取措施，避免發(fā)生事故；3、能代替值班人抄表和檢查設(shè)備，為自動記錄生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)計(jì)和調(diào)度指令操作創(chuàng)造條件。管網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)組成：1、數(shù)據(jù)采集與通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：地理信息系統(tǒng)、實(shí)時 狀態(tài)數(shù)據(jù)、調(diào)度決策數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù) 3、調(diào)度決策和執(zhí)

55、行系統(tǒng)。3、給水管網(wǎng)計(jì)算機(jī)調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)中， 哪些屬于硬件建設(shè)， 哪些屬于軟件建設(shè)？ 軟件建設(shè)： 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)、管網(wǎng)模型、實(shí)時狀態(tài)數(shù)據(jù)、調(diào)度決策數(shù)據(jù)、管理 數(shù)據(jù)）、供 水企業(yè)管理系統(tǒng)、調(diào)度決策系統(tǒng)、水廠過程控制系統(tǒng)、調(diào)度執(zhí)行系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采 集與通信網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)；硬件建設(shè)：給水處理廠、供水泵站、給水管網(wǎng)系統(tǒng)。4、為什么要進(jìn)行用水量預(yù)測？你認(rèn)為如何才能提高用水量預(yù)測的精度？是給水管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的基礎(chǔ)。只有正確地預(yù)測調(diào)度各時段的用水量，才能得出該時段 最優(yōu)的調(diào)度決策。5、在給水管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型中，如何理解目標(biāo)函數(shù)只與各泵站揚(yáng)程有關(guān)？數(shù)學(xué)模型 是關(guān)于泵站優(yōu)化供水量的非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃問題， 而

56、要按照用水量預(yù)測和優(yōu)化算法 規(guī)則改變以可以理泵站供水量，通過水力平差得出新的泵站供水揚(yáng)程，歸根結(jié)底還是泵站揚(yáng)程，所 解目標(biāo)函數(shù)至于各本站揚(yáng)程有關(guān)。6、給水管網(wǎng)水質(zhì)模型是以水力學(xué)模型為基礎(chǔ)的，你認(rèn)為關(guān)于水力模型的那些假設(shè)會給水質(zhì)模擬計(jì)算造成誤差？節(jié)點(diǎn)連續(xù)性方程，實(shí)際上節(jié)點(diǎn)處還有流量的損失，可能實(shí)際到管段的流量與節(jié)點(diǎn)流量之和 并不滿足流量連續(xù)方程。7、管網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的“水齡”可以通過那些方法改變？ 減短管道長度，加大管內(nèi)液體流速，加大節(jié)點(diǎn)流量，可以縮短節(jié)點(diǎn)“水齡”8、管網(wǎng)安全運(yùn)行的目標(biāo)是什么？如何通過運(yùn)行調(diào)度保證管網(wǎng)安全？ 目標(biāo)是滿足管網(wǎng)供水服務(wù)范圍內(nèi)的用水量、服務(wù)壓力和水質(zhì)要求條件下，盡可能降低供水

57、成本，節(jié)約電能，穩(wěn)定供水壓力，降低管網(wǎng)漏損，保障管網(wǎng)運(yùn)行安全。 方法：根據(jù)管網(wǎng)中用水量變化曲線，科學(xué)地開啟或關(guān)閉泵站中的水泵設(shè)備和水池及水塔調(diào)節(jié)設(shè)施，使泵站的供水量和供水壓力曲線盡可能與管網(wǎng)用水量和用水壓力保持一致，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度目標(biāo)，保證給水系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠性。 第九章污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算1、污水量標(biāo)定額一般如何確定，生活污水量計(jì)算方法與生活用水量計(jì)算方法有何不同？ 采用當(dāng)?shù)氐挠盟~結(jié)合建筑內(nèi)部給水排水設(shè)施水平和排水系統(tǒng)普及程度等因素確定，按 當(dāng)?shù)赜盟~的 80-90%計(jì)算。工業(yè)企業(yè)生活污水量標(biāo)定額根據(jù)工藝特點(diǎn)確定， 并與國家 相 關(guān)規(guī)定相協(xié)調(diào)。 工業(yè)廢水量定額一般以單位產(chǎn)值， 數(shù)量或單位生產(chǎn)設(shè)備所排出的廢水量 表 示。不同：在計(jì)算生活用水量時，采用最高日用水量定額和相應(yīng)的時變化系數(shù)，而在計(jì) 算 生活污水量時，采用平均日污水量定額和相應(yīng)的總變化系數(shù)。2 城市污水設(shè)計(jì)總流量計(jì)算采用什么方法？生活污水總流量的計(jì)算也是直接求和嗎？采用直接求和的方法，包括居民生活污水設(shè)計(jì)流量， 公共設(shè)施污水設(shè)計(jì)流量， 工業(yè)廢水設(shè) 計(jì) 流量，工業(yè)企業(yè)生活污水量和沐浴污水設(shè)計(jì)流量。 是，居民生活污水和企業(yè)生活污水的 和， 先查表定額根據(jù)流量算出總變化系數(shù)，計(jì)算各自污水量后求和。3、在污水管道設(shè)計(jì)時，管道底坡（簡稱管道坡度）與水力坡度是等同的嗎？為什么？