給水排水管網(wǎng)考試總結(jié)

給水用途：生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、市政消防用水排水用途：生活污水、工業(yè)廢水、雨水

給排水系統(tǒng)功能：水量保障、水質(zhì)保障、水壓保障

給排水系統(tǒng)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(fù)利用系統(tǒng)

城市用水量主要分類：居民生活用水量、公共設(shè)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、未預(yù)見用水量及給水管網(wǎng)漏失水量

平均日用水量：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)。作為水資源規(guī)劃和確定城市設(shè)計(jì)污水量的依據(jù)；

最高日用水量：用水量最多的一年內(nèi)，用水量最多的一天的總用水量。作為取水工程和水處理工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)的依據(jù)；最高日平均時(shí)用水量：最高日用水量除以24小時(shí)；

最高日最高時(shí)用水量：用水量最高日的24小時(shí)中，用水量最大的一小時(shí)用水量。作為給水管網(wǎng)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)的依據(jù)日變化系數(shù)Kd：KQdd365Q；Qd——最高日用水量，m3/d；vQy——全年用水量，m3/a。時(shí)變化系數(shù)Kh：KQhh24Q；Qh——最高時(shí)用水量，m3/h。

d城市規(guī)模越大，用水量變化系數(shù)越小。給排水系統(tǒng)水質(zhì)關(guān)系：

三個(gè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)水質(zhì)變化過程：給水處理、用戶用水、廢水處理

管網(wǎng)水質(zhì)變化：由于管道材料的溶解、析出、結(jié)垢和微生物滋生等

原因，給水管網(wǎng)的水質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化，管網(wǎng)水質(zhì)變化與控制問題也已引起高重視并成為專業(yè)技術(shù)人員研究的對(duì)象。給排水管道系統(tǒng)功能：水量輸送、水量調(diào)節(jié)、水壓調(diào)節(jié)

給水管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成：輸水管渠、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施（泵站、減壓閥）及水量調(diào)節(jié)設(shè)施（清水池、水塔、高位水池）等。排水管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成：廢水收集設(shè)施、排水管網(wǎng)、水量調(diào)節(jié)池、提升泵站、廢水輸水管(渠)、排放口

給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型：單、多給水管網(wǎng)系統(tǒng)（水源數(shù)目）；統(tǒng)一、分區(qū)（系統(tǒng)構(gòu)成）；重力、壓力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)（輸水方式）排水系統(tǒng)主要有合流制和分流制

樹狀網(wǎng)：優(yōu)點(diǎn)：管道長度小，節(jié)約投資；缺點(diǎn)：供水可靠性、水質(zhì)安全性較差。

環(huán)狀網(wǎng)：優(yōu)點(diǎn)：供水安全可靠性高，減輕水錘作用；缺點(diǎn)：造價(jià)明顯地比樹狀網(wǎng)高。

輸水管的最小坡度：大于1:5D，D為管徑，以mm計(jì)。輸水管線坡度小于1:1000時(shí)，應(yīng)每隔0.5~1km裝置排氣閥

水管排網(wǎng)布置原則：1）按照城市總體規(guī)劃，進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；2）確定排水區(qū)域和排水體制，布置排水管網(wǎng)，從干管到支管順序進(jìn)行布置；3）利用地形，采用重力流排水，使管線最短、埋深最�。�4）協(xié)調(diào)與其它管道、電纜和道路等的關(guān)系，企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)合理銜接；5）施工、運(yùn)行和維護(hù)方便；6）遠(yuǎn)近期規(guī)劃相結(jié)合，考慮發(fā)展，分期實(shí)施

排水管網(wǎng)布置形式：排水管網(wǎng)一般布置成樹狀網(wǎng)，兩種基本布置形

式：平行式和正交式

區(qū)域排水系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：污水廠數(shù)量少，處理設(shè)施大型化集中化，每單位水量的基建和運(yùn)行管理費(fèi)用低，比較經(jīng)濟(jì)；污水廠占地面積小，節(jié)省土地；水質(zhì)、水量變化小，有利于運(yùn)行管理；河流等水資源利用與污水排放的體系合理化，而且可能形成統(tǒng)一的水資源管理系統(tǒng)等。缺點(diǎn)：當(dāng)排入大量工業(yè)廢水時(shí)，有可能是污水處理發(fā)生困難；工程設(shè)施規(guī)模大，組織與管理要求高，而且一旦污水廠運(yùn)行管理不當(dāng)，對(duì)整個(gè)河流影響較大。靜態(tài)年計(jì)算費(fèi)用表達(dá)式

W1TCY

W——年計(jì)算費(fèi)用，元／aC－－工程項(xiàng)目投資額，元；T－－投資償還期，aY－－年運(yùn)行費(fèi)，元／a。動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用法

1）當(dāng)資金的現(xiàn)值為P，利率為i%，則n年后的資金終值F為：

F(1i%)nP

2）與上式相反，當(dāng)已知資金的終值為F，則現(xiàn)值P為:

PFF(1i%)nα—折現(xiàn)系數(shù)

（3）當(dāng)資金現(xiàn)值為P，利率為i%，n年:

TWi%(1i%)(1i%)T1CY

【例】某給水工程項(xiàng)目建設(shè)投資為5800萬元，年運(yùn)行費(fèi)用為245萬元，求：1）投資償還期為20年的靜態(tài)計(jì)算費(fèi)用值；2）利率為5.5%，還款期為20年的動(dòng)態(tài)年費(fèi)用值�！窘狻快o態(tài)年計(jì)算費(fèi)用值為：W580020245535

動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用值為：

W0.055(10.055)201.055201*800245730.34

水頭：位置水頭、壓力水頭、流速水頭水頭損失：沿程水頭損失和局部水頭損失海增威廉公式：

.1313.16gD0C1.852Wq0.148

1.852h10.67qfC1.852WD4.87l

CWC(v00.082

W0v)非滿流管渠水力計(jì)算解析計(jì)算法和圖表計(jì)算法例3.1已知某污水管道設(shè)計(jì)流量為q=100L/s，根據(jù)地形條件可以采用水力坡度為0.007，初擬采用管徑D=400mm的鋼筋混凝土管，粗糙系數(shù)n=0.014，求其充滿度y/D和流速v。

q3.208nqq0D2.667I0.53.2080.0140.10.42.6670.0070.50.62反查表3.7的充滿度y/D=0.56，相應(yīng)A/A0=0.587

v1.273q1.2730.1D2(A/A20)0.40.5871.36

并聯(lián)管道簡化：

nNmdmdnii1n當(dāng)管徑相等時(shí)dNmdi

流量折算系數(shù)α的變化范圍為0.5～0.577，一般地，在靠近管網(wǎng)起端的管段，因轉(zhuǎn)輸流量比沿線流量大得多，α值接近于0.5額定轉(zhuǎn)速泵水力特性

hnphespqp

調(diào)速水泵水力特性

2hrhnpespqpr0考慮吸水和壓水管路阻力后水力特性

hnsnnphespqpgqphe(spsg)qp

給排水管網(wǎng)模型元素：管段、節(jié)點(diǎn)

管段水力特性：管段水力特性是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(shè)施影響，可以表示為

hn1isiqiqihei

節(jié)點(diǎn)壓力平差算法步驟：

1確定已知節(jié)點(diǎn)壓力，設(shè)定未知壓力節(jié)點(diǎn)的初始?jí)毫�Hi02用當(dāng)前節(jié)點(diǎn)壓力Hi計(jì)算各管段水頭損失和管段流量hj=HFj-HTj和qj=(hj/sj)1/n,j=(1,2,3,…M)3計(jì)算各節(jié)點(diǎn)流量閉合差：△Qi4計(jì)算節(jié)點(diǎn)校正壓力：Hi

5如果任一節(jié)點(diǎn)矯正壓力△Hi(k)>ε，計(jì)算新的節(jié)點(diǎn)壓力：△Hi(k+1)=Hi(k)+Hi(k)(i=1,2,3,…N,k為迭代計(jì)算的次

數(shù))，返回2）

最高日涉及用水量=城市最高日綜合生活用水量+工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量（考慮復(fù)用循環(huán)）+工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量+澆灑道路和綠化用水量+未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量（0.15~0.25的前四個(gè)）

（消防用水不累計(jì)僅作校核）

調(diào)節(jié)容積計(jì)算

Wmax(Q1Q2)min(Q1Q2)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。

控制點(diǎn)：給水管網(wǎng)中壓力最難滿足的節(jié)點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)水頭可作為定壓節(jié)點(diǎn)

兩種校核方法：水頭校核法，流量校核法。

校核工況包括：消防工況校核、水塔轉(zhuǎn)輸工況校核、事故工況校核串、并聯(lián)分區(qū)后的節(jié)省的供水能量相同給水管網(wǎng)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)：

WCTY1Y2

給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型：

MMinWwii1M[(1pi1T100)(abDi)liPiqihpi]kqnHiFiHTimlihpii1,2,,MDi(qi)Qj0j1,2,,NS.t.isjHminjHjHj1,2,,Nmaxjqiqminii1,2,,MDi0i1,2,,Mhpi0i1,2,,M【例7.5】某壓力輸水管由三段組成，第一段上設(shè)有泵站，設(shè)計(jì)流量為160L/s，第二、三段設(shè)計(jì)流量分別為140L/s和150L/s，有關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為：b=2105，α=1.52，T=15，p=2.5，E=0.6，γ=0.55，

η=0.7，n=1.852，k=0.0017，m=4.87.管段長度分別為：l1=1660m，

l2=2120m，l3=1350m，泵站前的吸水井水位H1=20m，管線末端地

面標(biāo)高H4=32m，管線末端服務(wù)壓力為Hf=16m.(1)計(jì)算各管段優(yōu)化直徑；(2)求泵站的總揚(yáng)程Hp。【解】(1)計(jì)算各管段優(yōu)化直徑：

P86000E1

860000.550.60.740540fmkb1pT1004.870.001721051.5212.5151000.0000293911m1.524.870.16

fPQ0.00002939405400.160.D1fPQqn11am0.190.161.8520.160.445，選用500mm管徑D21fPQqn2am(2)求泵站

0.190.141.8520.160.428，選用400mm管徑D31fPQqn3am0.190.051.8520.160.315，選用300mm管徑的總揚(yáng)程Hp。k=0.00177，C=100

h10.67q1.8521l11C1.852D4.871670.161.85210.16601001.8520.54.873.44mh10.67q1.8522l22C1.852D4.87210.670.141.85221201*01.8520.44.8710.17mhq1.8523l3310.67C1.852D4.87310.670.051.85213501001.8520.34.873.90m3日變化系

泵站總揚(yáng)程HphiH4H1Hfi117.532201*45.5m數(shù)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(shí)變化系數(shù)Kh：

設(shè)計(jì)年限內(nèi)，最高日中最大時(shí)污水量與該日平均時(shí)污水量的比值�？傋兓�系數(shù)Kz：

設(shè)計(jì)年限內(nèi)，最高日最高時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值。

Kz=KdKh

污水管道設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)充滿度、設(shè)計(jì)流速（最大設(shè)計(jì)流速：是保證管道不被沖刷破壞的流速，與管道材料有關(guān)；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）、最小管徑、最小設(shè)計(jì)坡度（設(shè)計(jì)充滿度一定時(shí)，管徑越大，最小設(shè)計(jì)坡度越小）、污水管道埋設(shè)深度、污水管道的銜接（水面平接、管頂平接）暴雨強(qiáng)度頻率（Fm)：是指等于或大于某值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)的次數(shù)m與觀測資料總項(xiàng)數(shù)n之比的百分?jǐn)?shù)。

Fmmn1100%（年頻率FmMmnM1100%（次）

暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期(P)：是指等于或大于某值的暴雨強(qiáng)度出現(xiàn)一次的時(shí)間間隔。P=1/Fm

雨水管渠設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)充滿度、設(shè)計(jì)流速、最小坡度、最小管徑截流式合流制排水系統(tǒng)特點(diǎn)：

1）管線簡單，管渠總長度小；2）截流管、提升泵站及污水廠設(shè)

計(jì)規(guī)模、埋深比分流制大。3）暴雨期間，污水溢入水體，造成污染；4）晴天流速低，易在管底造成淤積；

污水截流式系統(tǒng)適用條件

（1）排水區(qū)域內(nèi)有充沛水體，混合污水排入后造成的污染程度在允許范圍內(nèi)；（2）老城區(qū)排水系統(tǒng)改造中，街道窄，管渠布置受到限制；（3）地面坡度傾向水體，當(dāng)水體水位高時(shí)，岸邊不受淹沒。排水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型目標(biāo)函數(shù)及約束條件

MMinF[(abDi)li]i1IminIiImaxvminvivmaxHminHi1HmaxS.t.HminHi2Hmaxh/Dminh/Dih/DmaxviviuD

iDiuDiD標(biāo)管段優(yōu)化坡度的計(jì)算方法目標(biāo)函數(shù)及約束條件

MMinF[(abDi)li]i1MPMP

S.t.hiHFiHTiHi1i1給水管道材料：金屬管（鑄鐵管和鋼鐵管）、非金屬管（預(yù)應(yīng)力鋼

筋混凝土管、玻璃鋼管、塑料管等）排水管道材料：非金屬（混凝土管、鋼筋混凝土管、陶土管、塑料排水管）、金屬管、溝渠檢漏方法：實(shí)地觀察法、聽漏法、檢漏儀、分區(qū)檢漏

防腐蝕法：采用非金屬管材；在金屬表面上涂油漆、水泥砂漿、瀝青等，以防止金屬和水接觸產(chǎn)生腐蝕；陰極保護(hù)清通方法：水力法、機(jī)械法

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