給水工程課后思考題答案

第一章給水系統(tǒng)

1.由高地水庫供水給城市，如按水源和供水方式考慮，應(yīng)屬于哪類給水系統(tǒng)

水源方式屬于地表水給水系統(tǒng)，按供水方式屬于自流給水系統(tǒng)。

2.給水系統(tǒng)中投資最大的是哪一局部，試行分析。

輸配水系統(tǒng)。

3.給水系統(tǒng)是否必須包括取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、泵站、輸水管和管網(wǎng)、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物

等，哪種情況下可省去其中一局部設(shè)施

不是。

大城市通常不設(shè)調(diào)節(jié)構(gòu)筑物；地下水水質(zhì)好可以省略水處理構(gòu)筑物；水源處于適當(dāng)高程,

可以省去一級泵站或二級泵站或同時省去；城市附近山上有泉水時，可建泉室供水系統(tǒng)不設(shè)

泵站。

4.什么是統(tǒng)一給水、分質(zhì)給水和分壓給水，哪種系統(tǒng)目前用得最多

統(tǒng)一給水：用同一系統(tǒng)供應(yīng)生活、生產(chǎn)和消防等各種用水。

分質(zhì)給水：水源經(jīng)不同的水處理過程和管網(wǎng)，將不同水質(zhì)的水供應(yīng)各類用戶。

分壓給水：根據(jù)水壓要求不同而供水。

用得最多的是統(tǒng)一給水系統(tǒng)。

5.水源對給水系統(tǒng)布置有哪些影響

①當(dāng)?shù)赜胸S富的地下水，可在城市上游或給水區(qū)內(nèi)開鑿管井或大口井。

②水源處于適當(dāng)高程，能重力輸水，可省去泵站；有泉水的，可建泉室。

③地表水為水源時，上游取水，加以處理。

④水源豐富，隨用水量增長而開展為多水源給水系統(tǒng)。

⑤枯水季節(jié)、地下水位下降、海水倒灌時，采用跨流域、遠(yuǎn)距離取水方式。

6.工業(yè)給水有哪些系統(tǒng)，各適用于何種情況

①循環(huán)給水系統(tǒng)，火力發(fā)電、冶金、化工等冷卻水用量大的企業(yè)中。

②復(fù)用給水系統(tǒng)，適用于在車間排出的水可不經(jīng)過處理或略加處理就可供其它車間使用

的情況。

7.工業(yè)用水量平衡圖若何測定和繪制水量平衡圖起什么作用

查明水源水質(zhì)和取水量，各用水部門的工藝過程和設(shè)備，現(xiàn)有計量儀表的狀況，測

定每臺設(shè)備的用水量、耗水量、排水量、水溫等，按廠區(qū)給水排水管網(wǎng)圖核對，對于老

的工業(yè)企業(yè)還應(yīng)測定管道和閥門的漏水量。

了解工廠用水現(xiàn)狀，采取節(jié)約用水措施，健全工業(yè)用水計量儀表，減少排水量，合

理利用水資源以及對廠區(qū)給水排水管道的設(shè)計都很有用處。

第二章設(shè)計用水量

1.設(shè)計城市給水系統(tǒng)時應(yīng)考慮哪些用水量

①綜合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及設(shè)施用水。

②工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水。

③消防用水。

④澆灑道路和綠地用水。

⑤未預(yù)計水量及管網(wǎng)漏失水量。

2.居住區(qū)生活用水量定額是按哪些條件制定的

城市人口、每人每日平均生活用水量和城市給水普及率。

3.影響生活用水量的主要因素有哪些

水資源、氣候條件、生活習(xí)慣

4.城市大小和消防流量的關(guān)系若何

中小城市消防流量所占比例較大

5.若何估計工業(yè)生產(chǎn)用水量

①根據(jù)工業(yè)用水的以往資料，按歷年產(chǎn)值用水增長率推算。

②根據(jù)單位工業(yè)產(chǎn)值的用水量、工業(yè)用水量增長率與工業(yè)產(chǎn)值的關(guān)系，或單位產(chǎn)值用水

量與用水重復(fù)利用率的關(guān)系加以預(yù)測。

6.工業(yè)企業(yè)為什么要提高水的重復(fù)利用率

降低工業(yè)用水單耗。

7.說明日變化系數(shù)也和時變化系數(shù)Kh的意義。它們的大小對設(shè)計流量有何影響

L；一年中最高日用水量與平均日用水量比值。

K4最高一小時用水量與平均用水量比值。

數(shù)值越大，設(shè)計流量越大。

第三章給水系統(tǒng)的工作情況

1.若何確定有水塔和無水塔時的清水池調(diào)節(jié)容積

有水塔時，清水池容積由一、二級泵站供水量曲線確定。

無水塔時，由一級泵站供水量和用水量曲線確定。

2.取用地表水源時，取水口、水處理構(gòu)筑物、泵站和管網(wǎng)等按什么流量設(shè)計

最高日平均時流量

3.用水量曲線時，若何定出二級泵站工作線

無水塔時，工作線等于用水量。

有水塔時，盡量接近用水量曲線，分三級供水。

4.清水池和水塔起什么作用哪些情況下應(yīng)設(shè)置水塔

調(diào)節(jié)泵站供水量和用水量流量差值。

小城市用水量不均勻時，可以設(shè)置水塔，工業(yè)用水按生產(chǎn)要求可以設(shè)置水塔。

5.有水塔和無水塔的管網(wǎng)，二級泵站的計算流量有何差異

沒有水塔時，流量按最高日最高時計算；

有水塔時，按用水量變化曲線擬合。

6.無水塔和網(wǎng)前水塔時，二級泵站的揚(yáng)程若何計算

Hp=Zc+Hc+hs+hc+hn

7.寫出消防時的二級泵站揚(yáng)程計算式。

Hp'=Zc+Hf+hs'+h1+h，

8.對置水塔管網(wǎng)在最高用水時、消防時和轉(zhuǎn)輸時水壓線是若何的

無能為力。

第四章管網(wǎng)和輸水管渠布置

1、管網(wǎng)布置應(yīng)滿足什么要求

答：按照城市規(guī)劃平面圖布置管網(wǎng)，考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的可能性，并留有開展余地

管網(wǎng)布置必須考慮供水安全可靠，當(dāng)局部管網(wǎng)發(fā)生故障時，斷水范圍應(yīng)減小到最少；

管線遍布在整個給水區(qū)內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓；

力求以最短的距離敷設(shè)管線，以降低管網(wǎng)的造價和供水能量非要。

2、管網(wǎng)布置有哪兩種基本形式各適用情況及其優(yōu)缺點(diǎn)

答：樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)。

樹狀網(wǎng)適用于小城市和小型工礦企業(yè)。其供水可靠性差、末端用水量很小，水流緩慢水質(zhì)容

易變壞，出現(xiàn)渾水或者紅水、有水錘，管線容易損害，但是造價一般較低。

環(huán)狀網(wǎng)適用于大城市，其供水可靠性高、大大減輕了水錘的危害，但是造價高。

3、一般城市是哪種形式的管網(wǎng)，為什么要采用這這種形式

答：在城市建設(shè)初期，可采用樹狀網(wǎng)，以后隨著給水事業(yè)的開展，逐步連接成環(huán)狀網(wǎng)。

4、管網(wǎng)定線應(yīng)確定哪些管線的位置其余管線位置和管徑若何確定

答：城市管網(wǎng)定線是指在地形圖上確定確定管線的走向和位置，定線一般只限于管網(wǎng)的干管

及干管之間的連接收，不包括干管到用戶的分配管和接到用戶的進(jìn)水管。

定線取決于城市平面布置，供水區(qū)地形，水源和調(diào)節(jié)水池位置，街區(qū)和大用戶的分布，河流、

鐵路、橋梁等位置。干管延伸方向應(yīng)和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致。

干管的間距可根據(jù)街區(qū)的情況采用500~800m。干管一般按城市道路規(guī)劃定線，但盡量防

止在高級路面或重要道路下通過，以減少今后檢修困難。給水管道與其他管道、建筑物、鐵

路的水平距離應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定。

5、管網(wǎng)布置要考慮哪些主要的附屬設(shè)備

答：在供水范圍內(nèi)的道路下需敷設(shè)分配管，以便把干管的水送達(dá)用戶和消火栓。

6、工業(yè)企業(yè)內(nèi)的給水管網(wǎng)與城市給水管網(wǎng)相比有哪些特點(diǎn)

答：工業(yè)企業(yè)大內(nèi)的管網(wǎng)定線比城市管網(wǎng)簡單，因為廠區(qū)內(nèi)車間位置明確，車間用水量大且

比較集中，易于做到以最短的管線到達(dá)用水量最大的車間的要求，但是，由于某些工業(yè)企業(yè)

有許多地下建筑物和管線，地面又有運(yùn)輸設(shè)施，以致定線比較困難。

7、輸水管渠定線時考慮哪些方面

答：輸水管渠定線要考慮必須與城市建設(shè)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(yùn)行維護(hù)，保證供水安全，選線時，應(yīng)選擇最正確的地形和地質(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，公路和河流的穿插，管線應(yīng)防止穿越

畫皮，巖層，沼澤、高水位和河水淹沒沖刷地區(qū)，以降低造價和便于管理。

第五章管段流量、管徑和水頭損失

1、什么叫比流量若何樣計算比流量是否隨用水量變化而變化

答：假定用水量均勻分布在全部干管上，由此算出干管線單位長度的流量，叫做比流量。

qs=（Q-Eq）/匯1

干管長度一定時，比流量隨用水量增減而變化，最高日用水時和最大轉(zhuǎn)輸時的比流量不同，

隨意在管網(wǎng)計算時須分別計算。

2、從沿線流量求節(jié)點(diǎn)流量的折算系數(shù)a是若何導(dǎo)出的a值一般在什么范圍

答：求出一個沿線不變流量的折算流，使它產(chǎn)生的水頭損失等于實(shí)際沿管線變化的流量產(chǎn)生

的水頭損失。

3、為什么管網(wǎng)計算時必須先求出節(jié)點(diǎn)流量若何從用水量求節(jié)點(diǎn)流量

答：實(shí)際上，每一段管段內(nèi)的流量分配不一定是均勻的，這樣就難以確定管徑和水頭損失，

這就要將沿線流量轉(zhuǎn)化成出節(jié)點(diǎn)流出的流量，管網(wǎng)計算時必須先求出節(jié)點(diǎn)流量。

任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量等于與之相連接的各管段沿線流量總和的一半。

4、為什么要分配流量分配流量時應(yīng)考慮哪些要求

5、環(huán)狀網(wǎng)和樹狀網(wǎng)的流量分配有什么不同管網(wǎng)在不同的流量分配得到的管徑，在費(fèi)用上是

否差異很大

答：（1）單水源的樹狀網(wǎng)中，從水源供水到各節(jié)點(diǎn)只有一個流向，任一管段的流量等于該管

段以后（順?biāo)鞣较颍┧泄?jié)點(diǎn)流量總和。

⑵環(huán)狀網(wǎng)的流量分配比較復(fù)雜。因各管段的流量與以后各節(jié)點(diǎn)流量沒有直接的聯(lián)系。但非

配流量時，必須滿足節(jié)點(diǎn)流量平衡條件qi+=O（即流向任一節(jié)點(diǎn)的流量等于流離該節(jié)點(diǎn)的流

量）。環(huán)狀網(wǎng)流量分配時，不可能象樹狀網(wǎng)那樣對每一管段得到唯一的流量值，可以有不同

的流量分配。

6、什么是連續(xù)性方程

7、什么是能量方程

8、什么叫年折算費(fèi)用分析它和管徑與流速的關(guān)系。

答：將造價折算成一年的費(fèi)用，成為折算費(fèi)用。折算費(fèi)用隨管徑和流速的改變而變化，是一

條下凹的曲線，相應(yīng)于曲線最小縱坐標(biāo)值的管徑和流速，是最經(jīng)濟(jì)的。

9、什么叫經(jīng)濟(jì)流速平均經(jīng)濟(jì)流速一般是多少

答：一般采用優(yōu)化方法求得流速的最優(yōu)解，在數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為求一定年限t（稱為投資歸還期）

內(nèi)管網(wǎng)造價和管理費(fèi)用（主要是電費(fèi)）之和為最小的流速，稱為經(jīng)濟(jì)流速。

在設(shè)計中，平均經(jīng)濟(jì)流速為：D=100——400mm,平均經(jīng)濟(jì)流速為

0.6------0.9m/s;D>400mm,平均經(jīng)濟(jì)流速為0.9------1.4m/s?一般，大管徑可取較大的平

均經(jīng)濟(jì)流速，小管徑可取較小的平均經(jīng)濟(jì)流速。

第六章管網(wǎng)水力計算

1.樹狀網(wǎng)計算過程是若何的

2.樹狀網(wǎng)計算時，干線和支線若何劃分，兩者確定管徑的方法有何不同

從二級泵站到控制點(diǎn)為干線，干線上一點(diǎn)分支到另外的節(jié)點(diǎn)，此為支線，干線管徑按平均經(jīng)

濟(jì)流速確定，而支線管徑選取時，要參照水力坡度和流量選定，還要注意市售標(biāo)準(zhǔn)管徑的規(guī)

格，注意支線各管段水頭損失之和不得大于允許水頭損失。

10用最大閉合差的環(huán)校正法時，若何選擇大環(huán)進(jìn)展平差計算以加速收斂

首先按照初步分配流量求得哥環(huán)的閉合差大小和方向，然后選擇閉合差大的一個環(huán)或?qū)㈤]合

差較大且方向一樣的相鄰連成大環(huán)。對于環(huán)數(shù)較多的管網(wǎng)可能會有幾個大環(huán)，平差時只需計

算在大環(huán)上的各管段。

12.若何構(gòu)成虛環(huán)（包括虛節(jié)點(diǎn)和虛管段）寫出虛節(jié)點(diǎn)的流量平衡條件和虛環(huán)的水頭損失平

衡條件。

各水源供水量的集合點(diǎn)為虛節(jié)點(diǎn),虛環(huán)是將各水源與虛節(jié)點(diǎn)用虛線連接成環(huán)，它包括虛節(jié)點(diǎn)，

該點(diǎn)泵站和水塔的虛管段、以及泵站到水塔之間的實(shí)管段。虛管段中沒有流量，不考慮摩阻,

只表示按某一基準(zhǔn)滿算起的水泵揚(yáng)程或水塔水壓。

13.按最高用水時計算的管網(wǎng)，還應(yīng)按哪些條件進(jìn)展核算，為什么

還應(yīng)按，消防時的流量和水壓要求，最大轉(zhuǎn)輸時的流量和水壓要求，最不利管段發(fā)生故障時

的事故用水量和水壓要求。這些都是為了考慮在火災(zāi)、最大轉(zhuǎn)輸、以及事故時的不利情況下

仍保證一定的供水量和水壓。

14.輸水管渠為什么要分段，若何計算分段數(shù)

為了當(dāng)一根輸水管損壞時，仍能保證70%供水量。分段數(shù)可用公式計算

N=0.96（sl-sd）/（s+sp+sd）

S1：沒有損壞的輸水管的摩阻，sd兩條輸水管的當(dāng)量摩阻，sp泵站內(nèi)部管線的摩阻；s：

水泵摩阻

第七章管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計算

1.什么是年費(fèi)用折算值若何導(dǎo)出重力供水時管網(wǎng)的年費(fèi)用折算值表達(dá)式

管網(wǎng)年費(fèi)用折算值是按年計的管網(wǎng)建造費(fèi)用和管理費(fèi)用，它是管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計算時的目標(biāo)函

數(shù)，可用下式表示：W=C/t+M（C為管網(wǎng)建造費(fèi)用，M為每年管理費(fèi)用）

第八章分區(qū)給水系統(tǒng)

1.在哪些情況下給水系統(tǒng)需要分區(qū)供水

給水區(qū)很大、地形高差顯著或遠(yuǎn)距離輸水的地區(qū)。

2.分區(qū)給水有哪些基本形式

并聯(lián)分區(qū)和串聯(lián)分區(qū)

3.泵站供水時所需的能量由幾局部組成分區(qū)給水后可以節(jié)約哪局部能量，哪些能量不能節(jié)約

由三局部組成：I）保證最小服務(wù)水頭所需的能量E1；2）抑制水管摩阻所需的能量E2；3）

未利用的能量（因各用水點(diǎn)的水壓過程而浪費(fèi)的能量）。分區(qū)后E1和E2都不能節(jié)約，而E3

能被節(jié)約。

4.泵站供水能能量分配圖是若何繪制的

以區(qū)域中有4個節(jié)點(diǎn)為例：

1）將節(jié)點(diǎn)流量ql、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