给排水 总复习内容

1、复习范围一、名词解释 1.长度比流量： 假定沿线流量均匀分布在全部配水干管上，则管线单位长度上的配水流量称为长度比流量。2. 本段流量：从管段沿线街坊流过来的污水量称为本段流量；转输流量：从上游管段或旁侧管段流过来的污水量；集中流量：从工业、企业及大型公共建筑物流出来的污水量。3. 最小覆土厚度：指的是管道外壁顶部到地面的距离；埋设深度：指管道内壁底部到地面的距离。4. 经济流速：求一定年限t（称为投资偿还期）内，管网造价和经营管理费用之和为最小的流速。5. 降雨历时：指的是降雨的连续时段，可以是一场雨整个降雨过程所持续的时间，也可以是其中某个连续的降雨时段；集水时间：流域内最远点的雨水流到雨

2、水口所需要的时间。6. 径流系数：雨水径流量与降雨量的比值，其值大小受雨型，地形，地面覆盖等条件影响。7.最小设计坡度：相应于管内最小设计流速时的坡度叫做最小设计坡度，即保证管道内污物不淤积的坡度。8.污水管道控制点：对污水管道埋设深度起控制作用的点称为控制点。9.极限强度理论：在设计雨水管渠时，当采用的降雨历时等于汇水面积的集流时间时，此时，得到的暴雨强度q、降雨历时t、汇水面积F都是相应的极限值，根据此理论得出的设计流量是雨水管道设计的最大流量。10. 日变化系数：最高日用水量与平均日用水量的比值；时变化系数：最高一小时用水量与平均时用水量的比值。11、径流系数：雨水径流量与降雨量的比值，

3、其值大小受雨型，地形，地面覆盖等条件影响。12.经济管径：一定年限t（称为投资偿还期）内，管网造价和经营管理费用之和为最小的流速所确定的管径，称为经济管径。13. 最小埋深：防止管内污水冰冻或土壤冰冻而损坏管道的最小埋设深度。14. 平均日供水量：一年的总体供水量除以全年供水天数所得的数值。15. 最小服务水头：配水管网在网户接管点处应维持的最小水头。16. 最大埋设深度：在土壤干燥的地区，管道最大埋深不超过78m；在土质差、地下水位较高的地区，一般不超过5m。17.日变化系数：最高日用水量与平均日用水量的比值。18.时变化系数：最高一小时用水量与平均时用水量的比值。19.污水管道控

4、制点：对污水管道埋设深度起控制作用的点称为控制点。20.极限强度理论：在设计雨水管渠时，当采用的降雨历时等于汇水面积的集流时间时，此时，得到的暴雨强度q、降雨历时t、汇水面积F都是相应的极限值，根据此理论得出的设计流量是雨水管道设计的最大流量。21径流系数：雨水径流量与降雨量的比值，其值大小受雨型，地形，地面覆盖等条件影响。22设计充满度：污水管道中水深与其管径的比值。23. 管网校核：核算按最高日最高时流量设计的管径和水泵能否满足其他特殊情况下的要求的过程就叫作管网校核。24. 最小覆土厚度：指的是管道外壁顶部到地面的距离。25. 降雨历时：指的是降雨的连续时段，可以是一场雨整个降雨过程所持

5、续的时间，也可以是其中某个连续的降雨时段。26.集水时间：流域内最远点的雨水流到雨水口所需要的时间。27.日变化系数：最高日用水量与平均日用水量的比值。28.时变化系数：最高一小时用水量与平均时用水量的比值29.最小设计坡度：相应于管内最小设计流速时的坡度叫做最小设计坡度，即保证管道内污物不淤积的坡度。30.经济流速：求一定年限t（称为投资偿还期）内，管网造价和经营管理费用之和为最小的流速。 二、填空题 1.污水设计管段的设计流量包括  本段流量  、转输流量   、集中流量    。2.当检查井内衔接的上下游管渠

6、的管底标高跌落差大于1米时，可以设 跌水井  ；当污水管道的埋设深度已接近最大允许埋深而管道仍需继续向前埋设时，一般应设 中途提升泵站  。3.雨水管道的最小管径为300 mm ，相应的最小坡度为 0.003 。4.水塔的调节容积除包含水塔的调节容积外，还应贮存 10 min的室内消防用水量。5.对某一污水设计管段而言，本段流量q1=Fq0kz，其中q0的计算公式q0=n·N/24×3600，表示的意义单位面积上的 生活污水量 。6.给水管网附属构筑物包括：阀门井 、管道支墩 、调节构筑物 等。7.常用排水管渠断面形式有：圆

7、形断面 、半椭圆形断面 、马蹄形断面 、蛋形断面 、矩形断面 、梯形断面 、拱顶矩形等。8.污水管道中污水流动的特点是重力流 和均匀流 。9.给水管网的 连续性 方程组与 能量 方程组，组成描述管网模型水力特性的恒定流基本方程组。10.给水管网定线主要包括 干管 和 连接管 。 11.最高日用水量与平均日用水量的比值，称日变化系数 ； 最高时用水量与平均时用水量的比值，称时变化系数 。12.清水池有效容积确定后尚需复核必要的消毒接触时间，加氯消毒一般不低于 30 min，且清水池个数一般不少于 2 个，并能单独工作和分别放空，若因条件特殊亦可采用1个，但需分格，以便清洗或检修时不间断供水。13

8、. 排水管道在检查井内的连接方式分为  水面平接   和   管顶平接   。 14. 雨水管渠按照 满流 设计；污水管道一般按照 不满流 设计；截流式合流制排水管渠一般按照 满流 设计。15. 室外排水体制有 合流   制和 分流    制。16. 常见的给水管网附件有： 阀门 、消火栓 、排气阀 、泄水阀 等。17. 污水设计管段的设计流量包括  本段流量  、转输流量  

9、 、集中流量     。18. 排水系统的布置形式主要 正交式 、截流式 、平行式 、分区式 、分散式 和环绕式 。19.径流系数是  地面雨水径流量   与  总降雨量     之比值,其值常 小于   1。20. 给水管网布置的基本形式有 环状网 和 树状网 。 21.给水管道设计用水量包括：综合生活用水 、 工业企业生产用水和职工生活用水、 消防用水、 浇洒道路和绿地用水等市政用水 、 管网漏失水量及未预计水量

10、。22.室外排水体制有 合流   制和 分流    制。23.排水管渠的清通常用的方法为 水力清通 和 机械清通 。24.当污水管道穿越铁路或河流时，应采用 倒虹管 附属构筑物。25.污水管道在街道下最小管径为  300mm     ,相应的最小设计坡度为 0.003   。26. 排水管道的基础一般由   地基  、   基础    和

11、    管座   三部分组成。27.排水工程的主要内容包括：收集污水并输送到合适的地方并对污水进行有效处理后达标排放或者重复利用 。28. 当污水管道越埋越浅，不能满足最小覆土厚度时，管段之间应采取  跌水井 连接方法来解决。29. 给水管道的水力等效简化的原则是：经简化后，等效的管网对象与原来实际对象具有相同的水力特性。30. 径流系数是  地面雨水径流量   与  总降雨量     之比值,其值常 小于

12、   1。三、判断题：【× 】1、综合生活用水包括道路浇洒及绿化用水。 【× 】2、居民生活污水定额就是综合生活污水定额。  【 】3、生活污水管道管底可埋设在冰冻线以上0.15m。 【 】4、雨水管道计算出现两个t2值时，取最大值进行计算。 【× 】5、给水管网进行消防工况下校核时，节点服务水头需满足正常用水的服务水头。 【× 】6、给水管网定线包括干管、连接管、分配管和进水管。 【 】7、污水管网设计时，较大管径的最小设计坡度由最小设计流速保证。 【× 】8、初步分配流量越大则水头损失闭合差

13、越大。 【 】9、截留式合流制排水管网中的溢流井上游管渠部分相当于完全合流制排水管网。 【 】10、配水管网应按最高日最高时用水量及设计水压进行计算。 【× 】11、.消防用水量属于正常用水量。 【× 】12、设计降雨历时确定后，设计暴雨强度也就确定了。 【× 】13、止回阀一般安装在水压大于196kpa的泵站进水管上。  【 】14、排气阀和泄水阀应安装在管线的隆起部分、管线的最低点。 【 】15、给水管网进行消防工况下校核时，灭火点节点服务水头按低压消防考虑。 【× 】16、控制点是指给水系统中离泵站最远且水头损失最大的点。【 】

14、17、污水管网设计时，较大管径的最小设计坡度由最小设计流速保证。 【 】18、倒虹管一般采用钢管，须加强防腐措施。 【 】19、污水管道最小设计坡度在街道下采用0.003。【 】20、配水管网应按最高日最高时用水量及设计水压进行计算。【× 】21、消防用水量属于正常用水量。 【 】22、雨水口间距宜为2550m。 【 】23、配水管网上阀门间距，不应超过5个消火栓布置长度。 【× 】24、雨水管道计算出现两个t2值时，取最小值进行计算。 【× 】25、给水管网进行消防工况下校核时，节点服务水头需满足正常用水的服务水头。 【× 】26、

15、给水管网定线包括干管、连接管、分配管和进水管。 【 】27、污水管网设计时，较大管径的最小设计坡度由最小设计流速保证。 【 】28、陶土管适用于排除酸性废水。 【 】29、给水管线穿越铁路时，两端应设检查井。 【 】30、污水管道设计最小管径在街坊和厂区内采用200mm。四、问答题1.什么是给水管网计算中的控制点？确定控制点有什么作用？ 答：控制点为供水最不利点，通常在离供水泵站最远，且较高处。如供水泵站使该点水压满足要求，则管网中其余各点水压均可满足要求，具有这样特性的供水点称为控制点。推求泵站扬程首先应确定控制点，确定了控制点便可从控制点向泵站方向推求总水头损失，进而求出泵站扬程

16、。2.何谓排水系统及排水体制？排水体制分几类？试比较各类的优缺点？选择排水体制的原则是什么？ 答：排水系统：用于收集、输送、处理以及利用污水的工程设施。城市和工业企业的生活污水、工业废水和和降雨水的收集与排除方式称为排水系统的体制。排水系统的体制包括分流制和合流制。合流制是将生活污水、工业废水与降水混合在同一套管网系统进行排除的排水系统；分流制包括污水和雨水管网，即将生活污水和工业废水采用一套或者一套以上的管网系统，而雨水用另一套管网系统进行排出的排水系统。选择排水体制的原则是：1）应满足环境保护要求，环境保护和保证城市可持续发展是选择排水体制时候所要考虑的主要问题。2）应满足工程造价尽可能降

17、低的要求；3）应满足维护管理方便的要求。合流制分流制优点1. 部分雨水可得到处理，卫生条件好；2. 管径大、不易堵、维护管理方便；3. 管道通风换气好，有利于污水保持稳定，不腐臭，没有爆炸气体产生；4. 雨季时管道内可自行冲洗，对维护有利；5. 管线简单，总长度小，造价比较低；6. 施工方便，管道交叉少；1.污水能全部流入污水厂进行处理；2.管道内水利条件好，沉淀少；3.处理厂容量小，管理方面，造价低；4.可分期修建，节约初期投资；缺点1.采用截流制合流制时，溢流部分污水对水体污染严重；2.晴天时，水利条件不好，容易产生沉淀，降水时，冲刷造成污染；3.旱天时，设备不能充分得到利用，且管理复杂；

18、4.埋设深度较大，处理构筑物如泵站容量大，运转费用高；1. 初期雨水未经处理，流入水体污染严重；2. （不完全分流）有部分雨水流入污水管道，影响处理能力；3. 完全分流，造价较高；4. 污水管上游流量小，有沉淀，要进行必要的冲洗；3.给水环状管网为什么要进行平差计算？手算平差通常采用什么方法？答：管网计算时初分流量满足节点流量平衡条件，但往往不能满足能量方程，因此，需重新调整管段流量，使其满足能量方程。当两个条件均满足，即可求出各管段水头损失hij和最不利管路hij，进而求得HP，依据Hp，Q可选水泵。手算平差通常采用哈代-克罗斯方法。4.我国污水管道设计为什么要按非满流设计？答：(1)污水流

19、量时刻在变化，很难精确计算，而且雨水或地下水可能通过检查井盖或管道接口渗入污水管道。因此，有必要保留一部分管道断面，为末预见水量的增长留有余地，避免污水溢出妨碍环境卫生。 (2)污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体。此外，污水中如含有汽油、苯、石油等易燃液体时，可能形成爆炸性气体。故需留出适当的空间，以利管道的通风，排除有害气体，对防止管道爆炸有良好效果。 (3)便于管道的疏通和维护管理。（4）实事上对重力流管道，最大流速与最大流量并不是发生在满流时，而是在非满流情况下，即充满度为90%时，此时水力条件好。5.雨水管道水力计算中对管径、流速、充满度、衔接都有哪些要求？答：（1）雨水管径

20、：街道管 Dmin=300mm；街坊管 Dmin=200mm；连接管 Dmin=200mm。（2）坡度：街道管Imin=3；街坊管Imin=4；连接管 Imin=10。（3）流速：Vmin=0.75M/s(暗管) ；Vmin=0.4M/s (明渠)（4）充满度：h/D=1(5) 衔接：管顶平接6.截流式合流制管道有哪些优缺点？适用于哪些场合？其水力计算中n0的含义是什么？答：优点：能将生活污水、工业废水、雨水在一个管道内进行排除，集中到污水厂处理，消除晴天城市污水及初期雨水对水体的污染，具有管线单一，管渠总长度小等优点，在节省投资，管道施工等方面有利； 缺点：下雨天流量过大时，部分混合污水不能

21、得到有效处理，直接排入水体， 对环境造成污染。由于管渠过水断面大，晴天时流量小，水利条件不好，容易产生沉淀淤积，降雨水时，冲刷造成污染；截流管、提升泵站、污水厂的设计规模比分流制排水系统大，运转费用高。旱天时，污水厂设备不能充分得到利用，且管理复杂。适宜场合：1）水体纳污能力较强；2）城区、街道的建设比较完善，必须采用暗管排水雨水时，而街道的断面狭窄，管道系统设置受到限制；3）地面有坡度向水体倾斜，岸边不受淹没。4）排水管渠能够以自流的方式排入水体，在途中不需要泵站提升；5）雨水、污水均需要处理的地区。n0：截流倍数，其含义是截流的雨水量与晴天污、废水流量（即旱流流量）的比值。7.为什么给水管

22、网按最高日最高时流量确定管径和水泵的扬程后还要进行管网的消防校核？请简述给水管网消防校核的步骤。答：给水管网的管径和水泵扬程，是按设计年限内最高日最高时用水流量和水压要求确定的，但是用水量是经常变化的，为了核算所定的管道系统能否满足不同工况下（例如消防时、事故时、最大转输时）的要求，就需要进行其他工况条件下工作的验算。步骤：（1）首先根据城市规模和现行的建筑设计防火规范确定同时发生的火灾次数和消防用水量；（2）在管网的控制点增加一个集中的消防流量，（如按消防要求只有一处失火，则放在控制点，同时有两处或两处以上失火，一处放在控制点，其他设定在离二级泵站较远或靠近大用户的节点处，其余节点仍按最高用

23、水时的节点流量）。（3）以最高日最高时用水量确定的管径为基础，将最高时用水量与消防流量相加后进行流量分配，求出管段计算流量；（4）进行管网平差，求出消防时的管段流量和水头损失；（5）计算消防时所需要的水泵扬程。（失火点处的自由水压不低于10 mH2O）（6）若消防时需要的水泵扬程小于最高时确定的水泵扬程,则设计不需要调整；若消防时需要的水泵扬程略大于最高时确定的水泵扬程，可放大管网末端个别管径；若消防时需要的水泵扬程远大于最高时确定的水泵扬程，需要专设消防泵供消防时使用。8.污水管道定线的一般原则和方法是什么？管线在地下铺设时一般应遵循什么原则？答：原则：应尽可能在管线较短、埋深较小的情况下让

24、最大面积内的污水自自流排出；方法：应按照主干管干管支管的顺序来进行设计。管线在地下铺设时一般应该遵循原则：新建让已建；重力管让压力管；可弯让不可弯。9.简述给水环状管网平差的步骤？答：（1）根据城镇的供水情况，拟定环状网各管段的水流方向，按每一节点满足连续性方程的条件，并考虑供水可靠性要求分配流量，得初步分配的管段流量。（2）由计算各管段的水头损失。（3）假定各环内水流顺时针方向管段中的水头损失为正，逆时针方向管段中的水头损失为负，计算该环内各管段的水头损失代数和，如，其差值即为第一次闭合差。（4）计算每环内各管段的，按式 ，求出校正流量。如闭合差为正，校正流量为负；反之，则校正流量为正。（5

25、）设图上的校正流量符号以顺时针方向为正，逆时针方向为负，凡是流向和校正流量方向相同的管段，加上校正流量，否则减去校正流量，据此调整各管段的流量，得第一次校正的管段流量。对于两环的公共管段，应按相邻两环的校正流量符号考虑邻环校正流量的影响。按此流量再计算，如闭合差尚未达到允许的精度，再从第2步按每次调整后的流量反复计算，直到每环的闭合差达到要求为止。10、室外排水设计规范对污水管道设计参数作了哪些规定？ 答：污水管道按非满管流设计；设计流速应限制在最大和最小设计流速范围之内；规定了允许的最小管径； 规定了最小设计坡度；11.为什么给水管网按最高日最高时流量确定管径和水泵的扬程后还要进行管网的事故

26、校核？请简述给水管网事故校核的步骤。答：管网前端主要管段发生损坏时，原设计的管径和水泵并不一定能供应不小于最高时设计流量70%的流量，所以需要校核。校核步骤：（1）删去事故管段，按最高设计流量70%的流量进行流量重新分配，并按照最高时各节点流量的70%重新计算各节点流量；（2）以最高日最高时用水量确定的管径为基础，进行管网的水力平差计算，得各管段水头损失。（3）计算事故情况下水泵的扬程，如事故情况下水泵扬程小于原最高日最高时确定的水泵扬程，则管网管径不需要调整；若事故情况下水泵扬程大于原最高日最高时确定的水泵扬程，则可以增加平行主干管或埋设双管，或放大某些连通管的管径，或重新选择水泵，达到事故

27、供水要求。12. 给水环状管网为什么要进行平差计算？手算平差通常采用什么方法？答：管网计算时初分流量满足节点流量平衡条件，但往往不能满足能量方程，因此，需重新调整管段流量，使其满足能量方程。当两个条件均满足，即可求出各管段水头损失hij和最不利管路hij，进而求得HP，依据Hp，Q可选水泵。手算平差通常采用哈代-克罗斯方法。13.简述极限强度法的意义。计算雨水管道流量时，应该用与哪个历时t相应的暴雨强度q？为什么？答：当暴雨同时笼罩全汇水面时，使降雨暴雨公式中的历时与汇水面积上最远点的集流时间相等，即t=o，并且集流时间o时段内的瞬时暴雨强度恰恰位于暴雨的雨峰时，这时全部汇水面积上的雨水流到集

28、流点，集流点形成最大流量，这就是极限强度法。雨水管道流量公式：Q=qF，其中暴雨强度公式： q=167A1(1+clgP)/(t+b)n。必须选择与集水时间（o）相等的降雨历时t相应的暴雨强度q，只有这样才能满足极限强度理论，城市降雨区域内所有的雨水汇集到出水口。14.污水管道覆土厚度和埋设深度是否是同一含义？各指什么？污水管道设计时为什么要限定覆土厚度的最小值？一般情况都有哪些规定？答：不是同一含义；最小覆土厚度指的是管道外壁顶部到地面的距离，而埋设深度是指管道内壁底部到地面的距离。污水管道的最小覆土厚度一般应满足三个因素的要求：1）必须防止管道由于污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道；2）必须防

29、止管壁因地面荷载而受到破坏；3）必须满足街坊污水连接管衔接的要求。15.截流式合流制排水系统中，截流井上游管渠、下游截流管和溢流管设计水量计算公式各是什么？答：截流井上游管渠： 下游截流管道：溢流管道：五、计算题 1. 某雨水管网平面布置如下图所示，各汇水区域面积（hm2）及进水管渠点如图示，已知设计重现期P1a，暴雨强度公式： (L/s.hm2)；径流系数采用 0.6，地面集水时间t110min，折减系数m2，各管长（m）与流速（m/s）分别为：L12150、L23180、L43250、L35250、v121.0、v231.2、v430.85、v351.2。试计算各管段雨水设计流量。解：管段

30、1-2：L/s管段2-3：s = 2.5 minL/s管段4-3：L/s管段3-5：s = 5 mins = 4.9 min两个时间，选取大者，minL/s2.如图所示给水系统，试求出图示管线（1）、（2）、（3）、（4）的设计流量（L/s）。已知Qd=30000m3/d，=1.05，水塔在最大时的出流流量为Qd的24%，Kh=1.6。解： 3.某市采用合流制排水系统，其管网布置如图所示，各管段长度、排水面积、工业废水量如表1所示。设计人口密度300 cap/hm2，【其中h表示百米，hm2的含义就是百米的平方】；生活污水量标准150 L/(cap.d)；截流干管的截流倍数n03；设计重现期P

31、1a，地面集水时间t110min，径流系数0.50，暴雨强度公式：q = 9600(1+0.65lgP) / (t+28) (L/s)/hm2)计算： 1）各管段设计流量（设折减系数m2，管道流速均为1m / s）； 2）若在节点5设置堰式溢流井，则56管段的设计流量及节点5的溢流量各为多少？表1管段编号管段长度（m）排水面积（hm2）本段工业废水流量（L/s）备注面积编号本段面积转输面积合计12100<1>1.503023150<2>2.002034120<3>1.007045150<4>2.20056200<5>2.5040答案：（1）管段12：t110min t20 min雨水流量：生活污水：工业废水流量：L/s1-2管段设计流量：（2）管段23：t110min min雨水流量：生活污水：工业废水流量：L/s2-3管段设计流量：（3）管段34：t110min min雨水流量：生活污水：工业废水流量：L/s3-4管段设计流量：（4）管段45