給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)期末考試復習資料整理

給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)期末考試復習資料整理(完整版)資源耗費大,電量耗費大供水流程的最后環(huán)節(jié)，直接承擔向用戶輸水的任務，對用戶龍頭出水的水量、水壓及水質的影響至關重要。直飲水的控制環(huán)節(jié).水司最重要的部門，待遇最好的部門．給水管網(wǎng)的類型簡答題按水源數(shù)目：單水源給水管網(wǎng)，多水源給水管網(wǎng)單水源：所有用于水來自于一個清水池多水源：多個清水池作為水源，大中城市一般為多水源按照連接方式：統(tǒng)一給水管網(wǎng)，分區(qū)給水管網(wǎng)統(tǒng)一：系統(tǒng)中只有一個管網(wǎng)。中國管網(wǎng)之龐大世界第一。分區(qū)：劃分為多個區(qū)域，各區(qū)域管網(wǎng)具有獨立的供水泵站，不同的水壓可降低管網(wǎng)平均壓力，減少爆管和泵站能量的浪費按照動力方式：重力輸水管網(wǎng)，壓力輸水管網(wǎng)重力：水源地勢高，水依靠自身重力流入用戶壓力：清水池的水由泵站加壓送出。有時經(jīng)過多級加壓按照布置方式：枝裝管網(wǎng)，環(huán)狀管網(wǎng)枝裝：可靠性差，末端易水質惡化可能會考優(yōu)缺點4．給水管網(wǎng)布置的總要求1)供給用戶所需的水量

2)保證用戶足夠的水壓

3)保證不間斷供水

4)保障用戶飲水安全．給水管網(wǎng)布置的具體原則簡答題前瞻性——按照城市規(guī)劃來布置管網(wǎng)，考慮給水系統(tǒng)分期建設的可能性，留有充分的發(fā)展余地。安全性——保證管網(wǎng)安全可靠，當局部管網(wǎng)發(fā)生事故時，斷水范圍應減到可接受的最小程度全面性——管線遍布在整個給水區(qū)內，保證用戶有足夠的水量和水壓經(jīng)濟性——力求以最短距離敷設管線，以降低管網(wǎng)造價和供水能量費用；減少拆遷，少占農(nóng)田層次性——先確定主干管布置，然后布置一般管線與設施，2~3

級管線綜合——協(xié)調好與其它管道電纜和道路等工程的關系6．給水管網(wǎng)布置的基本形式——環(huán)狀網(wǎng)和枝裝網(wǎng)枝裝網(wǎng)——供水安全性差，末端水質惡化嚴重，造價低環(huán)狀網(wǎng)——供水安全性好，造價高。1)環(huán)狀；2)

供水安全性較低的邊緣地區(qū)工礦企業(yè)可采用環(huán)狀網(wǎng)．給水管網(wǎng)布置的具體注意事項（可能有填空題））與城市平面布置圖和規(guī)劃圖一致，一般敷設在道路下，應避免在高級路面下通過。）干管延伸方向應和二泵站到水池、水塔、大用戶的水流方向基本一致。沿水流方向以最短距離布置一條或數(shù)條干管，干管位置應從用水量較大的街區(qū)通過。）干管與干管之間可通過連接管相連，以保障干管供水安全）管道與其它管線、建筑物、鐵路等均需要保持一定的平面和垂直距離）分配管大小以該單位用水量大小計算而定,考慮消防需要最小為

，盡可能地布置在較高的位置，保證對附近用水配水管中有足夠壓力，增加管道的供安全性

干管隔一定距離設橫、跨管，其間隔考慮在

左右，其作用是保證關閉一些閥門時能夠供水。．水管材料的要求（簡答題）足夠的強度——可承受各種內外荷載水密性——不漏水水力條件好——內壁光滑，減少水頭損失水質條件好——耐腐蝕，溶出物少性價比好——價格低，使用年限長．給水管網(wǎng)調節(jié)構筑物——水池為鋼混水池主要包括：

水池主體

進水管

溢流管，不設閥門

檢修孔

通風孔

放空閥

水位指示裝置☆問題：解決管網(wǎng)問題的基本參數(shù)是？．管網(wǎng)簡化的原則

宏觀等效原則之間的關系不變，即針對于計算目標而言，簡化前后是等效的。小誤差原則定的要求☆管網(wǎng)簡化分為管線簡化和附屬設施簡化．管線簡化的方法

刪除次要管線

斷

完全并聯(lián)的管線，在不影響計算結果情況下可以簡化為單線，但應符合水力等效原則。當一個供水區(qū)域僅由少數(shù)幾條管線供水和其他管網(wǎng)相連時，可以將連接的管線斷開，將一個管網(wǎng)分解為幾個獨立的管網(wǎng)，對幾個管網(wǎng)分別單獨計算。

量加入上游節(jié)點上，轉化為環(huán)狀管網(wǎng)，按照上述原則計算。☆水力等效原則:經(jīng)過簡化后，等效的管網(wǎng)對象與原來的實際對象有相同的水力特性。如兩條并聯(lián)管線簡化成一條后，在相同的流量下，應具有相同的水頭損失。☆問題

:如果你進行管網(wǎng)計算，是否需要進行管網(wǎng)簡化？為什么？（從水質角度，不應簡化，但工作量太大，故可以能過計算機進行簡化；過分簡化，計算結果將與實際用水情況差別較大?？傊?，簡化是有必要的?！顔栴}:管網(wǎng)簡化的優(yōu)點和缺點？．節(jié)點——定義及特性定義——流量和流態(tài)發(fā)生變化的點特性——

閥、閥門等不能置于節(jié)點上

節(jié)點可以可以有流量的改變具體形式：

管線交叉點

大用戶接出點

長距離管道的中間

管徑變化點

水源或儲水池屬性:構造屬性：

節(jié)點高程

節(jié)點位置拓撲屬性：

與節(jié)點關聯(lián)的管段及其方向

與節(jié)點關聯(lián)的管段數(shù)水力屬性：

節(jié)點流量

節(jié)點水頭

自由水頭．管段——定義及特性定義——管線的抽象形式特性——

只能輸送流量，而不能改變流量

可以改變水的能量具體形式：泵站、減壓閥、非全開閥門等應設于管段上?！顚嶋H管線中的沿線流量在管網(wǎng)抽象時轉化為節(jié)點流量。屬性:構造屬性：

管段長度

直徑

粗糙系數(shù)拓撲屬性：

管段方向

起端節(jié)點

終端節(jié)點水力屬性：

管段流量

管段流速

管段摩阻和通過該管段輸送到以后管段的轉輸流量

管段壓降和通過該管段輸送到以后管段的轉輸流量．管網(wǎng)計算流量——沿線流量i 計算前提：按照最大時進行流量分配。．流量分配——環(huán)狀管網(wǎng)節(jié)點的流量，以滿足節(jié)點的流量平衡。負環(huán)狀網(wǎng)流量分配應兼顧經(jīng)濟性和安全性。用和維護費用最小壓、水量和水質☆管徑計算中，年折算費用與管徑和流速有關。計算數(shù)據(jù)應根據(jù)城市當?shù)貭顩r而定。環(huán)狀網(wǎng)流量分配的步驟：1)

初步擬定管網(wǎng)的水流方向，選定管網(wǎng)的控制點。2)

泵站到控制點之間選定幾條主要的平行干管線，干管之間盡可能均與分配流量3)連接管分配較少的流量多水源環(huán)狀網(wǎng)流量分配：1)按照流量確定大致的供水范圍和供水分界線2)在各自供水區(qū)域內進行流量分配3)

當

≥

時，

當

＜

時，）海曾威廉公——）舍維列夫公式——舊鑄鐵管和舊鋼管i

i

）巴甫洛夫斯基公式——

適用于混凝土管、鋼筋混凝土管和渠道的水頭損失計算

C——管壁粗糙系數(shù)

/g

）科爾波洛克公式在實際工程中，可通過現(xiàn)場實驗進行測定。

K——絕對粗糙度貼近實際，但運算復雜，在比較各種公式的準確性時，以此公式計算結果為準。．環(huán)狀網(wǎng)水力計算的條件

☆描述水源的流量和壓力之間的關系?！锰匦郧€☆問題:）管網(wǎng)是動態(tài)的，在每一時刻是否滿足連續(xù)性方程？足連續(xù)方程。）在漏水情況下，是否滿足連續(xù)方程？計算流量中。）對于大環(huán)來說，是否滿足能量方程？滿足．解環(huán)方程（哈代—克羅斯法）

連續(xù)性方程

過程：計算各管段的水頭損失，水頭

損失不一定滿足能量方程

將各管段流量進行反復調整

圍內）☆最常用的一種計算方法：連續(xù)性方程+能量方程管段流量，減少環(huán)閉合差，最后滿足量方程?！羁煞譃閮蓚€部分：本環(huán)的影響和鄰環(huán)的影響解環(huán)方程法的具體過程：1)流量分配，初步擬定各管段的流量2)的非零值稱為“環(huán)閉合差”如果環(huán)閉合差大于零，說明順時針流向的管段流量分配過大，反之則逆時針分配過大。3)量。修正后的管段流量再次代入能量方程，得到喜愛一次迭代的環(huán)閉合差和環(huán)校正流于規(guī)定值為止（手工時每環(huán)小于

0.5m，大環(huán)小于

1.0m；計算機時

0.01-0.05m

）。4)等于其上次迭代后的流量加上本環(huán)校正流量和鄰環(huán)校正流量。5)

閉合差小于規(guī)定值后，可開始計算水泵揚程。完成平差管網(wǎng)計算。．二次污染（定義）:標準?！敖o水管道在常年運行中，由于物理、化學、電“則的環(huán)，是由沉淀物、銹蝕物、生物膜組成的環(huán)狀混合體稱為“生長環(huán)”。生長環(huán)”是隨管齡而不斷增厚，使過水斷面縮小。．給水管道的“生長環(huán)”的成因 水對金屬管道內壁侵蝕形成的銹垢侵蝕作用一般分為化學腐蝕和電化學腐蝕。對金屬管道而言，輸送的水就是一種電解

值明顯影響金屬管道的腐蝕速度。質，在給水管道中主要的是氯化物。 管道內的后沉淀由于流態(tài)變化以及前處理工藝的不完善性，水中的鈣、鎂、鐵、錳等金屬離子和微絮凝體后，均能產(chǎn)生管道中的后沉淀。良好場所，同時也降低管道的通水能力。 微生物的腐蝕

微生物腐蝕往往和電化學腐蝕同時發(fā)生，它主要通過電極電位和濃差電位間接參與腐蝕過程。在給水管網(wǎng)中常見的有鐵細菌、硫酸鹽還原菌。

鐵細菌是一種特殊的自養(yǎng)菌屬，依靠鐵和氧生存和繁殖，利用亞鐵離子氧化成高鐵離子釋放的能量維持生命。鐵細菌繁殖，形成密集的鐵瘤，使管道內經(jīng)常發(fā)生“紅水”的水質惡化現(xiàn)象。微生物從水中吸收所需的營養(yǎng)物質，同時排出代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物又可成為另一類微生物的營養(yǎng)源，使微生物不斷繁殖，從而導致腐蝕加劇。 化學穩(wěn)定性差

水的腐蝕性和結垢性一般都是水

碳酸鹽系統(tǒng)的一種表現(xiàn)。

當水中的碳酸鈣含量超過飽和值時，則會出現(xiàn)碳酸鈣沉淀，引起結垢的現(xiàn)象。反之，當水中碳酸鈣含量低于飽和值時，則水對碳酸鈣具有溶解的能力，可以將已經(jīng)沉淀的碳酸鈣溶解于水中。碳酸鈣含量小于飽和值可以把非金屬管材中的碳酸鈣溶解出來（對用混凝土或鋼筋混凝土一類的材料制的管道來沉積在金屬表面的碳酸鈣，從而使金屬表面裸露在水溶液中，產(chǎn)生腐蝕過程。

穩(wěn)定性水不會引起這種腐蝕，能延長管道的使用壽命。 生物穩(wěn)定性差如果自來水中有機營養(yǎng)物充足，即使投氯量提出飲用水的生物穩(wěn)定性問題，公認水中可同化有機碳

AOC（

）作為飲用水生物穩(wěn)定性的評價指標。一般認為：當不加氯時，AOC

濃度

～μ

為生物穩(wěn)定水。當加氯時，AOC

濃度

～μ

g

/L

為生物穩(wěn)定水。AOC

大、水的生物穩(wěn)定性差，會逐漸沿管壁形成生物膜。．影響余氯衰減的主要因素

變化。溫度越高，余氯在管道中的衰減越快。一年四季余氯衰減速度不同，夏季比冬季快，南方管道中余氯衰減速度比北方快。

材質:

蝕；

金屬管余氯消耗快，與金屬反應，與腐蝕層反應，與生物膜反應。無防腐脫落

單位體積的水與管壁的接觸面大，比表面積小，消耗慢。

管內衛(wèi)生狀況的影響：管內形成很厚的“生長環(huán)”，并結有生物膜，管內衛(wèi)生狀況不好，余氯衰減速度則快（細菌

/（年代）

大。當上述條件相同，濁度道明顯比給水管道余氯衰減速度快。

水力工況的影響：、停留時間 停留時間由用戶性質造成，停留時間長，消耗快、管內流速 大——消耗水中有機物、微生物，小——消耗在管壁、給水系統(tǒng)運行工況（優(yōu)化水力條件，降低加氯量）．傳統(tǒng)一階模型，其他模型1)傳統(tǒng)一階模型大部分水質模型是建立在氯在

r

(

)衰減遵循一級反應動力學方程：2)其它模型二階模型

——部分學者證明一級反應動力學公式不能夠與配水管網(wǎng)中余氯的衰減特征吻合。Clark

等于

1998

年提出了余氯衰減的二階模型，通過燒杯實驗證明其準確性高于一階模型。二階段模型——一些學者根據(jù)反應物質的不同，為一階兩階段模型和二階兩階段模型?；谫|量傳輸?shù)囊浑A模型

——Rossman

等提出

b 設氯衰減是在主體水中和在管壁處的兩方面造速率相等。兩個系數(shù)——主體水衰減系數(shù)和管壁水衰減系數(shù)。1

kt

遠遠大于

kb：管壁對余氯衰減的影響，比理。2

普通鑄鐵管對于余氯的衰減影響最大，其次是球墨鑄鐵管，最小的是

PVC。3

時間越長，影響越大。24．給水管網(wǎng)中的微生物再生長細菌在給水管網(wǎng)中的繁殖再生長有兩個主要含義：首先是指細菌漏過水的凈化處理，進入管網(wǎng)，從而引起管網(wǎng)的細菌數(shù)量的增加；終將導致形成生物膜。25．鐵細菌1)物，造成活瘤，產(chǎn)生“紅水”事故；2)是給水系統(tǒng)腐蝕中非常有害的細菌；3)特殊的化能營養(yǎng)型菌類，依靠鐵鹽的氧化，細菌本身生存過程中產(chǎn)生的能量而生存。26．飲用水生物穩(wěn)定性1)

飲用水的生物穩(wěn)定性就是指飲用水中有機長的最大可能性。2)易在其中生長。參數(shù)指標

AOC27．管網(wǎng)水質監(jiān)測1)規(guī)指標和全分析。2)在線監(jiān)測：余氯、濁度、PH指標確定：影響大，變化大，實現(xiàn)容易選點：最大限度地代表管網(wǎng)水質系統(tǒng)集成：保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行3)分為三級：1

小時）．管網(wǎng)的技術資料的內容

管網(wǎng)圖紙 管網(wǎng)管理的最基本資料。形式有：紙質、CAD

格式、數(shù)據(jù)庫格式、GIS

格式等

管網(wǎng)關鍵部分，不允許出現(xiàn)偏差

閥門、消火栓、排氣閥等

統(tǒng)稱“水閘”，管網(wǎng)中經(jīng)常的附件。需保證“快、準、有、靈”

竣工記錄和竣工圖 每根管段施工后的竣工記錄和竣工圖，是計算機錄入的原始資料。務必保持準確，否則無法發(fā)現(xiàn)錯誤。

泵站運行技術信息 削情況、日常流量和壓力等

管網(wǎng)爆管記錄 置、管道屬性等。

管網(wǎng)漏子記錄 持續(xù)時間、漏子產(chǎn)生的原因等

管網(wǎng)水質檢測信息 等

管網(wǎng)壓力檢測信息 況，數(shù)據(jù)異常情況及處理措施29方便1)準確的參數(shù)，解決管網(wǎng)問題的出發(fā)點2)測儀流速測定——生長環(huán)影響使得流速測定非常復雜1)施困難

2)電磁流量計測流——對已知內徑管道較為準確

3)超聲波流量計測流——操作簡單，誤差太大。水質測定——水質參數(shù)眾多1)

實驗室監(jiān)測

2)

在線監(jiān)測

3)

流動水質分析車．漏失（率）——由于管道滲漏早成的水量損失產(chǎn)銷差（率）

——水廠出水量與收費系統(tǒng)用戶水表計量水量綜合的差值——更為科學因造成的？答:前者是歷史遺留問題，后者是管理問題．爆管原因

外力破壞——導致爆管；開挖其它管線，如電力煤氣管線時誤操作等。

各種管道縱向交叉間距過小

——管道隨路面下沉而變形，相互碰壓造成爆裂。個別碰頭水處——干管之間的碰頭水造成瞬間水錘，管內壓力過高引起爆管。

壓力調整情況下

——如從夜間的減壓供水道早晨的增壓，造成壓力傳遞不均，這樣易在管道薄弱處爆裂

施工基礎松軟——內外受壓，易發(fā)生爆管凝土管上☆問題：管網(wǎng)分區(qū)管理有什么優(yōu)點？

降低壓力；

縮短水齡；

降低余氯水平；

直飲水的實現(xiàn)．管網(wǎng)二次污染的成因及控制對策成因:1

出廠水的原因——化學穩(wěn)定性差、

值偏低、有機物、硬度、硫酸鹽等

管壁生長環(huán)影響

——影響過水面積、加快余氯衰減、增加消毒副產(chǎn)物含量、形成生物膜，細菌繁殖控制對策