給排水復習要點

1、給排水復習筆記1.給排水管網(wǎng)系統(tǒng)組成及作用給水系統(tǒng)由取水設施（從充足的水源取水），一級泵站，原水輸水管道，水廠（包括水處理構(gòu)筑物，清水池），二級泵站（或送水泵站），清水輸水管道，管網(wǎng)，調(diào)節(jié)構(gòu)筑物（水塔）等組成。通常，排水系統(tǒng)是由城市生活污水排水系統(tǒng)、工業(yè)廢水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)組成。城市生活污水排水系統(tǒng)和工業(yè)廢水排水系統(tǒng)一般可以合并為城市污水排水系統(tǒng)。給水管網(wǎng)系統(tǒng)（1）輸水管渠：從二級泵站到配水管網(wǎng)（2）配水管網(wǎng)（3）調(diào)壓設施：泵站，減壓閥；（4）水量調(diào)節(jié)設施：水塔，清水池排水管網(wǎng)組成（1）污廢水收集設施（2）輸送管渠（3）水量調(diào)節(jié)設施：可以在污水處理廠前或雨水排除口前。（4）提升泵站（5）

2、附屬構(gòu)筑物：如檢查井，跌水井，水封井，雨水口等。一、給排水管網(wǎng)系統(tǒng)功能和特點1、功能：（1）水量輸送：實現(xiàn)一定水量的位置遷移，滿足用水與排水地點要求；（2）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均問題；（3）水壓調(diào)節(jié)：采用加壓或減壓措施調(diào)節(jié)水的壓力，滿足水輸送、使用和排放的能量要求。給水管網(wǎng)系統(tǒng)承擔供水的輸送、分配、壓力調(diào)節(jié)（壓力、減壓）和數(shù)量調(diào)節(jié)作用。排水管網(wǎng)系統(tǒng)承擔污廢水收集、輸送、高程或壓力調(diào)節(jié)和數(shù)量調(diào)節(jié)任務。3.給水及排水管網(wǎng)系統(tǒng)中常見的附屬構(gòu)筑物及其設置的位置和作用。配水管網(wǎng)中，還需要安裝消防火栓、閥門（閘閥、排氣閥、泄水閥等）和檢測儀表（壓力、流量、水質(zhì)檢測等）等附屬設

3、施，以保證消防供水和滿足生產(chǎn)調(diào)度、故障處理、維護保養(yǎng)等管理需要。排水管網(wǎng)中設置雨水口、檢查井、跌水井、溢流井、換氣井等附屬構(gòu)筑物及流量監(jiān)測設施，便于系統(tǒng)的運行與維護管理。4.給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型；排水管網(wǎng)系統(tǒng)的體制分類；一、給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型1、按水源數(shù)目分：（1）單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)：適用于較小的管網(wǎng)系統(tǒng)（2）多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)：適用于較大的管網(wǎng)系統(tǒng)；管理復雜程度高2、按輸水方式分類：（1）重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)：無動力消耗，運行經(jīng)濟；（2）壓力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)：需要動力消耗；3、按系統(tǒng)構(gòu)成方式分類（1）統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)：相同的水質(zhì)、水壓。優(yōu)點：是管網(wǎng)簡單，管理方便，處理費用低；缺點：是水量浪費嚴重；（2）

4、分區(qū)（或分壓）給水管網(wǎng)系統(tǒng)：根據(jù)地形不同，水壓不同優(yōu)點：處理費用低，管網(wǎng)簡單，運行費用低；缺點：管理復雜（3）分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)：水壓相同或不同，水質(zhì)不同，將生產(chǎn)水將生活水分開輸送。優(yōu)點：滿足不同要求；缺點：投資大，管理復雜排水體制的概念：排水系統(tǒng)對生活污水、工業(yè)廢水和雨水所采取的不同排除方式。排水體制的分類：合流制（直排式、截流式）分流制（完全分流制、不完全分流制）（3）直排式合流制排水系統(tǒng)：全部雨水、污水都不處理，直排入受納水體 適用于：受納水體非常大，擴散稀釋條件比較好的情況下（1）完全分流制：由污水排水及雨水排水系統(tǒng)缺點：初期雨水無法處理，雨水直排（2）不完全分流制：具有污水排水系統(tǒng)，雨

5、水自然排放。適用于經(jīng)濟不太好，有豐富河網(wǎng)，地形有一定坡度的城鎮(zhèn)（3）半分流制：污水全部處理，初期雨水處理優(yōu)點：污水全部處理，初期雨水處理缺點：污水廠運行要求高，造價昂貴適用于：經(jīng)濟條件好，對環(huán)境要求高的地區(qū) 5.城市用水量的組成一、用水量及表示方法1、定義2、組成（1）居民生活用水： Ni：用水人數(shù)；qi：標準用水定額；f：用水普及率（2）公共建筑用水： A：面積；Ni：用水人數(shù)；（3）消防用水：（4）市政用水量：（5）未預見用水量及漏失：按照總用水量的1525計算，即（6）生產(chǎn)用水：Q4， a、用產(chǎn)值法計算公式： 萬元產(chǎn)值用水量標準；Bi：產(chǎn)值；b 、用設備數(shù)量法計算公式： 6.最高日用水量

6、；最高時用水量；平均日用水量；最高日平均時用水量時變化系數(shù)；日變化系數(shù)；總變化系數(shù)等定義。 生活用水隨季節(jié)與生活習慣的變化而變化。生產(chǎn)用水隨氣溫與生產(chǎn)形勢的變化而變化。具有隨機性和周期性兩個特征。（1）平均日用水量 ：設計年限內(nèi)，用水量最高一年的日平均用水量。（2）最高日用水量 ：設計年限內(nèi)，用水量最高一年最高一日用水量。（3）最高日平均時用水量 ：最高日內(nèi)平均值。（4）最高日最高時 ：最高日內(nèi)用水最高的一小時用水量。 4、用水量變化的表示方法（1）用水量變化系數(shù)： 日變化系數(shù) ：最高日用水量與平均日用水量的比值。 時變化系數(shù) ：最高日最高時用水量與該日平均時用水量的比值。 最高日綜合用水的時

7、變化系數(shù)宜采用1.31.6，日變化系數(shù)宜采用1.11.5，個別小城鎮(zhèn)可適當加大。工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水的時變化系數(shù)為2.53.0。 7.給水管網(wǎng)的布置形式及優(yōu)缺點；給水管網(wǎng)定線的原則和要點1、樹枝狀管網(wǎng)：適用：建設初期或供水要求不嚴格時采用，通常在郊區(qū)，或遠車間處，管線的管徑隨著用水量的減少而縮小。優(yōu)點：長度短，投資??；布置簡單；缺點：可靠性差；水質(zhì)易壞，末端水流停滯；水錘危險性大；2、環(huán)狀管網(wǎng)：適用：發(fā)展后城鎮(zhèn)中心區(qū)，供水可靠性要求高的工礦企業(yè)，較大城市采用。每條管均有兩個方向來水優(yōu)點：可靠性好，事故發(fā)生時，還可有另一方向供水；水質(zhì)不易變壞；缺點：投資大；布置復雜；水錘危險性大；四、管

8、網(wǎng)規(guī)劃布置原則1、管線要短，遍布整個供水區(qū)，滿足用戶對水量，水壓，水質(zhì)的要求2、主干管穿越主要用水區(qū)，盡量布置在兩側(cè)均有大用戶的道路。3、不產(chǎn)生回流現(xiàn)象，干管延伸方向與水流方向一致。4、配水管網(wǎng)連接成環(huán)，要滿足事故校核要求。當局部損壞時，保證不間斷供水。5、最小管徑：150200mm，負擔消防的管徑不得小于150mm6、生活水源嚴禁與非飲用水源相連 生活水源嚴禁與各單位自備水源相連，若必須相連，必須有隔斷措施7、加壓泵站不得從管網(wǎng)直接取水8、調(diào)節(jié)設施應布置在適當位置 輸水管渠定線一、輸水管渠定義： 從水廠道相距較遠的給水管網(wǎng)以及從水源到水 廠的渠道或管道。二、定線基本原則1、投資省，避免穿越滑

9、坡，巖層，沼澤等；2、施工方便，沿現(xiàn)有道路定線3、少占農(nóng)田，較少拆遷，線路短（可保證安全供水，減少工程量，有利于施工并節(jié)省投資）4、供水安全可靠：雙管供水，雙線輸水管間裝設連通管，并裝設閥門，控制事故斷水。保障發(fā)生故障時，70水量通過。5、減少管線交叉。尤其減少與鐵路、公路、河流等交叉。因此必須與城市總體規(guī)劃結(jié)合。8.排水管網(wǎng)常用布置形式及優(yōu)缺點；結(jié)合第二章和第九章掌握污水管網(wǎng)設計計算步驟排水管網(wǎng)布置形式1、一般布置成枝狀網(wǎng)，基本布置形式有兩種（1）平行式：排水干管與等高線平行，主管與等高線垂直。 適用條件：地形坡度大，埋深減少，避免過多跌水井。（2）正交式：干管與地形等高線垂直相交，主干管與

10、等高線平行 適用條件：地形平坦，略向一邊傾斜的城市。 （盡量使流量大的干管坡度小，流量下的支管坡度大。）（3）地形復雜，城市大：根據(jù)地形分散處理，或分區(qū)收集，集中處理。A、截流式：干管布置成正交式，各干管污水匯集于沿河道敷設的主干管，將污水排入污水處理廠，一般用于分流制排水系統(tǒng)中。B、分區(qū)式：城市地形變化較大，或有天然或人工的分水線，可采用C、分散式：地形復雜，形成天然的分區(qū) 或地勢平坦的大城市，排水面積大。具體圖可見教材。 污水管網(wǎng)布置二、布置步驟 先主干管，然后干管，最后支管 在總體規(guī)劃中，只決定污水主干管，干管的走向與平面位置。 在詳規(guī)中，還要確定污水支管的走向和位置。 1、組成：主干管

11、，干管，泵站，污水廠，出水口，回水溝道等3、步驟（1）劃分排水區(qū)域和排水流域：（布置原則見教材 p37），通過方案比較確定分為幾個排水流域。（2）干管布置與定線：通過干管布置，將污水輸送到污水處理廠或排放口中。 通常布置成樹枝狀，可采用平行或正交形式。9.第三章中掌握水頭損失計算公式中的達西公式和謝才公式；掌握非滿流水力計算方法中的6種情況計算。§3.2 管渠水頭損失計算(重點)§ 沿程水頭損失基本公式有兩個：1、達西公式： 適用于圓管滿流C、與水流流態(tài)有關，一般采用經(jīng)驗公式或半經(jīng)驗公式計算。2、謝才公式：三、非滿流管渠水力計算的基本公式§ 非滿流管渠水力計算方法

12、（重點）六種情況在工程設計中可能用到。一、已知流量 q、管徑 D 和水力坡度 I ，求充滿度 h/D 和流速求解步驟：先由下式計算 q/q0，反查表 3.7 得充滿度h/D;1、2、根據(jù)充滿度，查表3.7得A/A0，然后用下式計算流速例題見教材p54 二、已知流量q、管徑D和流速v，求充滿度h/D和水力坡度I求解步驟：1、先由下式計算A/A0，反查表3.7得充滿度h/D2、根據(jù)充滿度h/D，查表3.7得R/R0，然后用下式計算水力坡度I三、已知流量q、管徑D和充滿度h/D，求水力坡度I和流速v求解步驟：先根據(jù)充滿度h/D查表3.7求出q/q0，然后用下式計算水力坡度I2、根據(jù)充滿度h/D查表3

13、.7得A/A0，然后用下式求流速v。四、已知流量q、水力坡度I和充滿度h/D，求管徑D和流速v1、根據(jù)充滿度h/D查表3.7得q/q0，然后用下式計算管徑D根據(jù)充滿度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式計算流速v五、已知管徑D、充滿度h/D和水力坡度I，求流量q和流速v1、根據(jù)充滿度h/D查表3.7求出q/q0，然后用下式計算流量q根據(jù)充滿度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式計算流速v六、已知管徑D、水力坡度I和流速v，求流量q和充滿度h/D1、根據(jù)下式計算R/R0，由表3.7反查得h/D2、根據(jù)充滿度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式計算流量q例題見教材p5710.并聯(lián)管道等

14、效水力簡化公式及計算方法；給水排水管網(wǎng)中沿線流量水力等效簡化的方法。§ 串、并聯(lián)管道簡化管道水力等效簡化簡化原則：簡化成一條后，在相同的總輸入流量下，應具有相同水頭損失1、串聯(lián)2、并聯(lián)當管徑相等時，等效管段的比阻：等效管段的長度：沿線流量：干管有效長度與比流量的乘積。按管道長度計算的比流量不能反映供水人數(shù)和用水量的差別，可采用按面積計算比流量的方法。 11.掌握給水管網(wǎng)水力分析方法：解環(huán)方程法和解節(jié)點方程法（其中都涉及到哈代克羅斯法及牛頓拉普森算法）的求解步驟。§ 恒定流方程組求解方法在管網(wǎng)水力計算時，根據(jù)求解的未知敷是管段流量還是節(jié)點水壓，可以分為解環(huán)方程、解節(jié)點方程和解

15、管段方程三類。 解環(huán)方程：管網(wǎng)經(jīng)流量分配后，各節(jié)點已滿足連續(xù)性方程，可是由該流量求出的管段水頭損失， 并不同時滿足L個環(huán)的能量方程，為此必須多次將各管段的流量反復調(diào)整，直到滿足能量方程，從而得出各管段的流量和水頭損失。解節(jié)點方程：在假定每一節(jié)點水壓的條件下，應用連續(xù)性方程以及管段壓降方程，通過計算求出每一節(jié)點的水壓。節(jié)點水壓已知后，即可以從任一管段兩端節(jié)點的水壓差得出該管段的水頭損失，進一步從流量和水頭損失之間的關系算出管段流量。一、解環(huán)方程1、針對單水源環(huán)狀網(wǎng)提出的，多水源管網(wǎng)轉(zhuǎn)化為單水源管網(wǎng)。引進虛環(huán)的概念。2、解環(huán)方程法思路：Ø 先進行管段流量的初分配，使節(jié)點流量的連續(xù)性得到滿

16、足；Ø 然后，在保持節(jié)點流量連續(xù)性不被破壞的條件下，通過施加環(huán)流量，設法使各環(huán)的能量方程得到滿足。3、適用于：環(huán)少的管網(wǎng)二、解節(jié)點方程1、未知量為：Hi2、解節(jié)點方程基本思路給各水源節(jié)點水頭施加一個增量（正值為了提高水頭，負值為降低節(jié)點水頭），并設法使各水源節(jié)點流量連續(xù)性方程得到滿足；3、適用于：節(jié)點少的管網(wǎng)求解步驟： 根據(jù)已知節(jié)點（控制點和泵站）的水壓，初步確定其他各節(jié)點的水壓； 根據(jù)流量與水頭損失的關系求出各管段的流量； 計算各節(jié)點的不平衡流量； 計算各節(jié)點的校正壓力； 重復第24步直到校正壓力符合要求為止。12.給水管網(wǎng)中最高日用水量、最高時用水量、時變化系數(shù)、泵站供水量（P1

17、22）、水塔水量及水塔和清水池調(diào)節(jié)容積（P124）等的計算問題（包括計算公式、計算步驟）1、城市最高日生活用水量2、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水3、工業(yè)企業(yè)生活用水和淋浴用水4、澆灑道路和大面積綠化用水量5、未預見水量及管網(wǎng)漏失水量6、消防用水量7、最高日設計用水量二、最高時用水量13.給水管網(wǎng)中節(jié)點流量P(128)和管段流量P（133）、比流量等的計算方法。14.結(jié)合第二章和第六章掌握給水管網(wǎng)設計工況時的設計計算步驟及非設計工況時的校核方法。P(138、141)（1）設計管段直徑（2）進行設計工況水力分析（3）確定控制點校核方法：水頭校核法；流量校核法。15.污水管網(wǎng)設計污水量的計算(P207)；管段流

18、量P(210)、節(jié)點流量、比流量的計算。16.設計充滿度及按非滿流設計的原因、覆土厚度及其影響因素、埋深、水面平接、管頂平接定義。為什么要做最大設計充滿度的規(guī)定？1、預留一定的過水能力，防止水量變化的沖擊，為未預見水量的增長留有余地；2、有利于管道內(nèi)的通風；3、便于管道的疏通和維護管理。埋設深度的兩個意義： 覆土厚度；埋設深度管道埋深：管道內(nèi)壁底道地面的垂直距離，包括起點埋深，終點埋深，平均埋深。覆土厚度：管道外壁（頂部）道地面的垂直距離2、最小覆土厚度應滿足的三個因素： 必須防止管內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道; 必須防止管壁因地面荷載而受到破壞 必須滿足街區(qū)污水連接管銜接要求。1、 最大

19、埋深：干燥土壤中最大不超過78m；多水、流砂、石灰?guī)r地層中不超過5m。管頂平接定義：是指在水力計算中，使上游管段終端與下游管段起端管頂標高相同。o 優(yōu)缺點：不易產(chǎn)生回水，但是埋深會大些o 適用條件：不同管徑管段相接時，常用管頂平接。o 注意：（1）不論采用那種方法，下游管段起端水面和管底標高要不高于上游管段終端水面和管底標高。 （2）旁側(cè)管道接入干管時，若旁側(cè)管底標高要比干管底標高大很多時，需要旁側(cè)管上設跌水井，保證良好的水力條件。17.污水管網(wǎng)設計計算中相關水力參數(shù)的規(guī)定（最大最小流速、最小管徑、最小坡度等最小設計流速：是保證管道內(nèi)不發(fā)生淤積的流速，與污水中所含雜質(zhì)有關；國外很多專家認為最小

20、流速為，我國根據(jù)試驗結(jié)果和運行經(jīng)驗確定最小流速為0.6m/s。最大設計流速：是保證管道不被沖刷破壞的流速，與管道材料有關；金屬管道的最大流速為10m/s，非金屬管道的最大流速為5m/s。相應于最小設計流速的坡度為最小設計坡度，最小設計坡度是保證不發(fā)生淤積時的坡度。規(guī)定：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；管徑400mm 的最小設計坡度為0.0015。18.雨水管網(wǎng)計算中暴雨強度公式。暴雨強度公式式中： q設計暴雨強度，L/s.公頃； P設計重現(xiàn)期，年；t降雨歷時，min；A1,c,b,n地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計方法進行確定。19.匯水面積、徑流系數(shù)、地面徑流集水時間、截留倍