给排水复习要点

1、给排水复习笔记1.给排水管网系统组成及作用给水系统由取水设施（从充足的水源取水），一级泵站，原水输水管道，水厂（包括水处理构筑物，清水池），二级泵站（或送水泵站），清水输水管道，管网，调节构筑物（水塔）等组成。通常，排水系统是由城市生活污水排水系统、工业废水排水系统和雨水排水系统组成。城市生活污水排水系统和工业废水排水系统一般可以合并为城市污水排水系统。给水管网系统（1）输水管渠：从二级泵站到配水管网（2）配水管网（3）调压设施：泵站，减压阀；（4）水量调节设施：水塔，清水池排水管网组成（1）污废水收集设施（2）输送管渠（3）水量调节设施：可以在污水处理厂前或雨水排除口前。（4）提升泵站（5）

2、附属构筑物：如检查井，跌水井，水封井，雨水口等。一、给排水管网系统功能和特点1、功能：（1）水量输送：实现一定水量的位置迁移，满足用水与排水地点要求；（2）水量调节：采用贮水措施解决供水、用水与排水的水量不均问题；（3）水压调节：采用加压或减压措施调节水的压力，满足水输送、使用和排放的能量要求。给水管网系统承担供水的输送、分配、压力调节（压力、减压）和数量调节作用。排水管网系统承担污废水收集、输送、高程或压力调节和数量调节任务。3.给水及排水管网系统中常见的附属构筑物及其设置的位置和作用。配水管网中，还需要安装消防火栓、阀门（闸阀、排气阀、泄水阀等）和检测仪表（压力、流量、水质检测等）等附属设

3、施，以保证消防供水和满足生产调度、故障处理、维护保养等管理需要。排水管网中设置雨水口、检查井、跌水井、溢流井、换气井等附属构筑物及流量监测设施，便于系统的运行与维护管理。4.给水管网系统的类型；排水管网系统的体制分类；一、给水管网系统类型1、按水源数目分：（1）单水源给水管网系统：适用于较小的管网系统（2）多水源给水管网系统：适用于较大的管网系统；管理复杂程度高2、按输水方式分类：（1）重力输水管网系统：无动力消耗，运行经济；（2）压力输水管网系统：需要动力消耗；3、按系统构成方式分类（1）统一给水管网系统：相同的水质、水压。优点：是管网简单，管理方便，处理费用低；缺点：是水量浪费严重；（2）

4、分区（或分压）给水管网系统：根据地形不同，水压不同优点：处理费用低，管网简单，运行费用低；缺点：管理复杂（3）分质给水管网系统：水压相同或不同，水质不同，将生产水将生活水分开输送。优点：满足不同要求；缺点：投资大，管理复杂排水体制的概念：排水系统对生活污水、工业废水和雨水所采取的不同排除方式。排水体制的分类：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统：全部雨水、污水都不处理，直排入受纳水体 适用于：受纳水体非常大，扩散稀释条件比较好的情况下（1）完全分流制：由污水排水及雨水排水系统缺点：初期雨水无法处理，雨水直排（2）不完全分流制：具有污水排水系统，雨

5、水自然排放。适用于经济不太好，有丰富河网，地形有一定坡度的城镇（3）半分流制：污水全部处理，初期雨水处理优点：污水全部处理，初期雨水处理缺点：污水厂运行要求高，造价昂贵适用于：经济条件好，对环境要求高的地区 5.城市用水量的组成一、用水量及表示方法1、定义2、组成（1）居民生活用水： Ni：用水人数；qi：标准用水定额；f：用水普及率（2）公共建筑用水： A：面积；Ni：用水人数；（3）消防用水：（4）市政用水量：（5）未预见用水量及漏失：按照总用水量的1525计算，即（6）生产用水：Q4， a、用产值法计算公式： 万元产值用水量标准；Bi：产值；b 、用设备数量法计算公式： 6.最高日用水量

6、；最高时用水量；平均日用水量；最高日平均时用水量时变化系数；日变化系数；总变化系数等定义。 生活用水随季节与生活习惯的变化而变化。生产用水随气温与生产形势的变化而变化。具有随机性和周期性两个特征。（1）平均日用水量 ：设计年限内，用水量最高一年的日平均用水量。（2）最高日用水量 ：设计年限内，用水量最高一年最高一日用水量。（3）最高日平均时用水量 ：最高日内平均值。（4）最高日最高时 ：最高日内用水最高的一小时用水量。 4、用水量变化的表示方法（1）用水量变化系数： 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 ：最高日最高时用水量与该日平均时用水量的比值。 最高日综合用水的时

7、变化系数宜采用1.31.6，日变化系数宜采用1.11.5，个别小城镇可适当加大。工业企业内工作人员的生活用水的时变化系数为2.53.0。 7.给水管网的布置形式及优缺点；给水管网定线的原则和要点1、树枝状管网：适用：建设初期或供水要求不严格时采用，通常在郊区，或远车间处，管线的管径随着用水量的减少而缩小。优点：长度短，投资省；布置简单；缺点：可靠性差；水质易坏，末端水流停滞；水锤危险性大；2、环状管网：适用：发展后城镇中心区，供水可靠性要求高的工矿企业，较大城市采用。每条管均有两个方向来水优点：可靠性好，事故发生时，还可有另一方向供水；水质不易变坏；缺点：投资大；布置复杂；水锤危险性大；四、管

8、网规划布置原则1、管线要短，遍布整个供水区，满足用户对水量，水压，水质的要求2、主干管穿越主要用水区，尽量布置在两侧均有大用户的道路。3、不产生回流现象，干管延伸方向与水流方向一致。4、配水管网连接成环，要满足事故校核要求。当局部损坏时，保证不间断供水。5、最小管径：150200mm，负担消防的管径不得小于150mm6、生活水源严禁与非饮用水源相连 生活水源严禁与各单位自备水源相连，若必须相连，必须有隔断措施7、加压泵站不得从管网直接取水8、调节设施应布置在适当位置 输水管渠定线一、输水管渠定义： 从水厂道相距较远的给水管网以及从水源到水 厂的渠道或管道。二、定线基本原则1、投资省，避免穿越滑

9、坡，岩层，沼泽等；2、施工方便，沿现有道路定线3、少占农田，较少拆迁，线路短（可保证安全供水，减少工程量，有利于施工并节省投资）4、供水安全可靠：双管供水，双线输水管间装设连通管，并装设阀门，控制事故断水。保障发生故障时，70水量通过。5、减少管线交叉。尤其减少与铁路、公路、河流等交叉。因此必须与城市总体规划结合。8.排水管网常用布置形式及优缺点；结合第二章和第九章掌握污水管网设计计算步骤排水管网布置形式1、一般布置成枝状网，基本布置形式有两种（1）平行式：排水干管与等高线平行，主管与等高线垂直。 适用条件：地形坡度大，埋深减少，避免过多跌水井。（2）正交式：干管与地形等高线垂直相交，主干管与

10、等高线平行 适用条件：地形平坦，略向一边倾斜的城市。 （尽量使流量大的干管坡度小，流量下的支管坡度大。）（3）地形复杂，城市大：根据地形分散处理，或分区收集，集中处理。A、截流式：干管布置成正交式，各干管污水汇集于沿河道敷设的主干管，将污水排入污水处理厂，一般用于分流制排水系统中。B、分区式：城市地形变化较大，或有天然或人工的分水线，可采用C、分散式：地形复杂，形成天然的分区 或地势平坦的大城市，排水面积大。具体图可见教材。 污水管网布置二、布置步骤 先主干管，然后干管，最后支管 在总体规划中，只决定污水主干管，干管的走向与平面位置。 在详规中，还要确定污水支管的走向和位置。 1、组成：主干管

11、，干管，泵站，污水厂，出水口，回水沟道等3、步骤（1）划分排水区域和排水流域：（布置原则见教材 p37），通过方案比较确定分为几个排水流域。（2）干管布置与定线：通过干管布置，将污水输送到污水处理厂或排放口中。 通常布置成树枝状，可采用平行或正交形式。9.第三章中掌握水头损失计算公式中的达西公式和谢才公式；掌握非满流水力计算方法中的6种情况计算。§3.2 管渠水头损失计算(重点)§ 沿程水头损失基本公式有两个：1、达西公式： 适用于圆管满流C、与水流流态有关，一般采用经验公式或半经验公式计算。2、谢才公式：三、非满流管渠水力计算的基本公式§ 非满流管渠水力计算方法

12、（重点）六种情况在工程设计中可能用到。一、已知流量 q、管径 D 和水力坡度 I ，求充满度 h/D 和流速求解步骤：先由下式计算 q/q0，反查表 3.7 得充满度h/D;1、2、根据充满度，查表3.7得A/A0，然后用下式计算流速例题见教材p54 二、已知流量q、管径D和流速v，求充满度h/D和水力坡度I求解步骤：1、先由下式计算A/A0，反查表3.7得充满度h/D2、根据充满度h/D，查表3.7得R/R0，然后用下式计算水力坡度I三、已知流量q、管径D和充满度h/D，求水力坡度I和流速v求解步骤：先根据充满度h/D查表3.7求出q/q0，然后用下式计算水力坡度I2、根据充满度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和充满度h/D，求管径D和流速v1、根据充满度h/D查表3.7得q/q0，然后用下式计算管径D根据充满度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式计算流速v五、已知管径D、充满度h/D和水力坡度I，求流量q和流速v1、根据充满度h/D查表3.7求出q/q0，然后用下式计算流量q根据充满度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式计算流速v六、已知管径D、水力坡度I和流速v，求流量q和充满度h/D1、根据下式计算R/R0，由表3.7反查得h/D2、根据充满度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式计算流量q例题见教材p5710.并联管道等

14、效水力简化公式及计算方法；给水排水管网中沿线流量水力等效简化的方法。§ 串、并联管道简化管道水力等效简化简化原则：简化成一条后，在相同的总输入流量下，应具有相同水头损失1、串联2、并联当管径相等时，等效管段的比阻：等效管段的长度：沿线流量：干管有效长度与比流量的乘积。按管道长度计算的比流量不能反映供水人数和用水量的差别，可采用按面积计算比流量的方法。 11.掌握给水管网水力分析方法：解环方程法和解节点方程法（其中都涉及到哈代克罗斯法及牛顿拉普森算法）的求解步骤。§ 恒定流方程组求解方法在管网水力计算时，根据求解的未知敷是管段流量还是节点水压，可以分为解环方程、解节点方程和解

15、管段方程三类。 解环方程：管网经流量分配后，各节点已满足连续性方程，可是由该流量求出的管段水头损失， 并不同时满足L个环的能量方程，为此必须多次将各管段的流量反复调整，直到满足能量方程，从而得出各管段的流量和水头损失。解节点方程：在假定每一节点水压的条件下，应用连续性方程以及管段压降方程，通过计算求出每一节点的水压。节点水压已知后，即可以从任一管段两端节点的水压差得出该管段的水头损失，进一步从流量和水头损失之间的关系算出管段流量。一、解环方程1、针对单水源环状网提出的，多水源管网转化为单水源管网。引进虚环的概念。2、解环方程法思路：Ø 先进行管段流量的初分配，使节点流量的连续性得到满

16、足；Ø 然后，在保持节点流量连续性不被破坏的条件下，通过施加环流量，设法使各环的能量方程得到满足。3、适用于：环少的管网二、解节点方程1、未知量为：Hi2、解节点方程基本思路给各水源节点水头施加一个增量（正值为了提高水头，负值为降低节点水头），并设法使各水源节点流量连续性方程得到满足；3、适用于：节点少的管网求解步骤： 根据已知节点（控制点和泵站）的水压，初步确定其他各节点的水压； 根据流量与水头损失的关系求出各管段的流量； 计算各节点的不平衡流量； 计算各节点的校正压力； 重复第24步直到校正压力符合要求为止。12.给水管网中最高日用水量、最高时用水量、时变化系数、泵站供水量（P1

17、22）、水塔水量及水塔和清水池调节容积（P124）等的计算问题（包括计算公式、计算步骤）1、城市最高日生活用水量2、工业企业生产用水3、工业企业生活用水和淋浴用水4、浇洒道路和大面积绿化用水量5、未预见水量及管网漏失水量6、消防用水量7、最高日设计用水量二、最高时用水量13.给水管网中节点流量P(128)和管段流量P（133）、比流量等的计算方法。14.结合第二章和第六章掌握给水管网设计工况时的设计计算步骤及非设计工况时的校核方法。P(138、141)（1）设计管段直径（2）进行设计工况水力分析（3）确定控制点校核方法：水头校核法；流量校核法。15.污水管网设计污水量的计算(P207)；管段流

18、量P(210)、节点流量、比流量的计算。16.设计充满度及按非满流设计的原因、覆土厚度及其影响因素、埋深、水面平接、管顶平接定义。为什么要做最大设计充满度的规定？1、预留一定的过水能力，防止水量变化的冲击，为未预见水量的增长留有余地；2、有利于管道内的通风；3、便于管道的疏通和维护管理。埋设深度的两个意义： 覆土厚度；埋设深度管道埋深：管道内壁底道地面的垂直距离，包括起点埋深，终点埋深，平均埋深。覆土厚度：管道外壁（顶部）道地面的垂直距离2、最小覆土厚度应满足的三个因素： 必须防止管内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道; 必须防止管壁因地面荷载而受到破坏 必须满足街区污水连接管衔接要求。1、 最大

19、埋深：干燥土壤中最大不超过78m；多水、流砂、石灰岩地层中不超过5m。管顶平接定义：是指在水力计算中，使上游管段终端与下游管段起端管顶标高相同。o 优缺点：不易产生回水，但是埋深会大些o 适用条件：不同管径管段相接时，常用管顶平接。o 注意：（1）不论采用那种方法，下游管段起端水面和管底标高要不高于上游管段终端水面和管底标高。 （2）旁侧管道接入干管时，若旁侧管底标高要比干管底标高大很多时，需要旁侧管上设跌水井，保证良好的水力条件。17.污水管网设计计算中相关水力参数的规定（最大最小流速、最小管径、最小坡度等最小设计流速：是保证管道内不发生淤积的流速，与污水中所含杂质有关；国外很多专家认为最小

20、流速为，我国根据试验结果和运行经验确定最小流速为0.6m/s。最大设计流速：是保证管道不被冲刷破坏的流速，与管道材料有关；金属管道的最大流速为10m/s，非金属管道的最大流速为5m/s。相应于最小设计流速的坡度为最小设计坡度，最小设计坡度是保证不发生淤积时的坡度。规定：管径200mm的最小设计坡度为0.004；管径 300mm的最小设计坡度为0.003；管径400mm 的最小设计坡度为0.0015。18.雨水管网计算中暴雨强度公式。暴雨强度公式式中： q设计暴雨强度，L/s.公顷； P设计重现期，年；t降雨历时，min；A1,c,b,n地方参数，根据统计方法进行确定。19.汇水面积、径流系数、地面径流集水时间、截留倍