给水工程复习重点

1、 给水系统的任务：——是将地球上可供人们使用的地面水、地下水通过一定的方式供给人们，它必须保证各种类型用户在水量、水压和水质上的要求，以满足人们生活、生产和消防用水的需要。2、 给水系统的组成1取水构筑物、2水处理构筑物3泵站4、输水管渠和管网5、调节构筑物3、 给水系统的布置形式统一给水系统、分质给水系统、分压给水系统、分区给水系统4、 影响给水系统布置的因素城市规划的影响、水源的影响、地形的影响5、 工业水给水系统直流给水系统、循序给水系统、循环给水系统6、 近期5-10年；远期10-20年7、 清水池和水塔的作用清水池：1、调节一、二泵站之间供水不平衡的矛盾，即贮存调节水量。2、贮存全部的消防水量，按火灾延续2小时计算；3、贮存水厂的生产用水量，这部分水量用于滤池的反冲洗以及其它构筑物的冲洗用水。水塔的作用：调节二泵站供水和管网用水之间水量不平衡的矛盾。8、 清水池的总容积W=W1+W2+W3+W4调节容积、消防用水、水厂自用水量、安全贮量9、 水塔总容积：W=W1+W2调节容积、消防贮量10、 清水池的容积计算11、 某工厂采用三班制，一般车间每班200人，高温车间每班100人，一般车间卫生特征是：不接触有毒物质及粉尘，不污染身体；高温车间卫生特征是：高温作业。求该企业工作人员的生活用水量和淋浴用水量。生活用水定额：一般车间25L/（人.班）高温车间35L/（人.班）淋浴用水定额：一般车间40L/（人.班）高温车间60L/（人.班）每班用水量计算：生活用水量：200X25+100X35=8500（L/班）淋浴用水量：200X40+100X60=14000（L/班）12、 我国华北某地一工业区，规划居住人口10万人，用水普及率预计为100%，，其中老市区人口8.2万，新市区人口1.8万；老市区房屋卫生设备较差，最高日生活用水量定额采用190L/（cap.d），新市区房屋卫生设备比较先进和齐全，最高日综合生活用水量定额采用205L/（cap.d），该工业区内设有职工医院、饭店、招待所、学校、娱乐商业等公共建筑。居住区（包括公共建筑）生活用水量变化规律与现在某市实际统计资料相似，见表3-1第（2）项所示，工业区有两个企业：甲企业有职工9000人，分三班工作（0、8、16时），每班3000人，无一般车间，每班下班后需淋浴；乙企业有7000人，分两班制（8、16时），每班3500人，无高温车间，每班有2400人淋浴，车间生产轻度污染身体。生产用水量：甲企业每日24000m3，均匀使用，乙企业每日6000m3，集中在上班后前4小时内均匀内使用。城市浇洒道路面积为4.5hm2,用水定额采用1.5L/（m2,次）每天浇洒1次，大面积绿化面积6.0hm2，用水定额采用2.0L/（m2.d）,试计算该工业区一下各项用水量：（1） 最高日设计用水量及逐时用水量；（2） 最高日平均时和最高时设计用水量；（3） 消防时所需总用水量。解：一、工业区最高日设计用水量及逐时用水量计算（一）生活用水量计算居住区综合生活用水量按式3-5’计算： _S脆_82000x190+18000x205=19270mVd5=J1000= 1000 一工业企业职工生活用水量职工生活用水量标准采用:高温车间为35L（（人.班）;一般车间为25L/（人.班）。则甲、乙企业职工生活用水量按式（3-6）计算：。2= n2iC^2iq‘2i+N%i疝）_3x3000x35十2x3500x25= io66工业企业职工淋浴用水量职工淋浴用水量标准按附录34采用，/高温污染车间为6OL/（人.班），一般车间为'40L/（人.班），则甲、乙企业职工淋浴用水量按式（3-7）计算：第三章1、 管网中不设水塔时如何选泵：由于用水量逐日逐时变化，为保证二级泵站内的水泵既能满足管网最高日最高时用水量，又能满足其他用水时的流量要求，二级泵站内通常采用多台同型号水泵或大小搭配的水泵，或者采用变频调速技术来调节水泵的输出流量。2、拟定二级泵站设计供水线时，应遵循以下原则：（1）二级泵站的各级供水线尽量接近用水线，以减小水塔的调节容积，降低水塔的造价；（2）二级泵站供水线的分级数一般不宜多于三级，以免频繁开启水泵，便于水泵机组的运转和调度管理；（3）分级供水时，应考虑每级能否选到合适的水泵，以及水泵机组的大小能否做到合理搭配，能否满足目前和近期用水量增长的需要；（4）使对置水塔管网发生最大转输流量的时间处在最低一级供水线上，以避免向水塔转输流量时压力不足或使泵站的调度管理趋于复杂。3、水塔和清水池的容积计算水塔和清水池调节容积的计算，通常采用两种方法：1、根据24h供水量和用水量变化曲线推算。这种方法需要知道城市24小时的用水量变化规律，并在此基础上拟定二级泵站的供水线。2、凭经验估算。4、 调节水量的工作办法1、大小泵搭配2、水塔、清水池的容积5、 一级泵站：均匀工作；二级泵站：水塔和清水池之间的匹配一级泵站和二级泵站间靠清水池调节第四章1、 管网布置的基本要求（1） 按城镇规划平面图进行布置，并考虑分期建设的可能，留有充分的发展余地。（2） 管线遍布于整个给水区，以方便用户取水。（3） 保证供水安全可靠，当局部管线发生破裂事故时，其断水范围造成的影响和损失较小。（4） 力争以最短距离敷设管线，特别是到主要用水户与调节构筑物的输水管线要尽可能短，同时还要考虑管线经过地段的地形、地质情况，以降低工程造价。2、 管网布置形式（1）环状管网（2）枝状管网3、 管网定线：在城镇规划平面图上确定水管的走向和位置.4、 管网定线：根据需求的不同分为城市管网和工业企业管网5、 输水管定线定义：从水源到水厂或水厂到相距较远管网的管、渠叫做输水管渠。特点：距离长，与河流、高地、交通路线等的交叉较多。中途一般没有流量的流入与流出。形式：常用的有压力输水管渠和无压输水管渠两种形式。6、 如果某城镇用水时变化系数较大，并且水源又距离城区较远时，单从经济角度考虑，水厂应设在距离城镇较远即靠近水源的地方，还是设在距离城镇较近的地方好？为什么？第五章1、 管道工程的建设投资占整个给水系统总投资的60%〜80%，输配水所需的动力费用占给水系统运行总费用的40%〜70%。2、 管网计算的课题的内容：求出所有管道的直径、水头损失、水泵扬程和水塔高度。并对事故时、消防时、最大转输时的水泵扬程进行较核。3、 管网计算步骤（1） 求沿线流量和节点流量；（2） 求管段计算流量；（3） 确定各管段的管径和水头损失；（4） 进行管网水力计算或技术经济计算；（5） 确定水塔高度和水泵扬程。4、 管网图形中各个部分的名称节点：有集中流量进出、管道合并或分叉以及边界条件发生变化的地点管段：两个相邻节点之间的管道 管线：顺序相连的若干管段环：起点与终点重合的管线基环：不包含其它环的环大环：包含两个或两个以上基环的环5、 管网图形简化可分为分解、合并、省略分解：只由一条管线连接的两管网，都可以把连接管线断开，分解成为两个独立的管网。由两条管线连接的分支管网，如它位于管网的末端且连接管线的流向和流量可以确定，也可进行分解，管网经分解后即可分别计算。合并：管径较小、相互平行且靠近的管线可考虑合并。省略：管线省略时，首先是略去水力条件影响较小的管线，也就是省略管网中管径相对较小的管线，管线省略后的计算结果是偏于安全的。6、 如何进行管网图形的简化？1.分解管网2.合并和省略管段3如果管线包含不同的管材和规格，应采用水力等效原则将其等效为单一管材和规格。4并联管段等效合并5附属设施的简化A、删除不影响全局水力特性的设施，如：排气阀、泄水阀、消火栓等。B、将同一处多个相同的设施合并，比如同一处的多个水量调节设施合并，并联或串联的水泵或泵站合并等注意：以上简化只是针对已有的管网进行的，在新城区管网设计时仅仅考虑了主干管和干管，所以在新城或新铺管网设计时不能简化。7、沿线流量：是指供给该管段两侧用户所需流量。节点流量：是从沿线流量折算得出的，并假设是在节点集中流出的流量。8、 比流量、沿线流量9、 节点流量：沿线流量只有概念上的意义，在水力计算时应将沿线流量按适当比例分配到两各节点，成为节点流量。10、 管网水力计算步骤1--计算沿线流量2：将沿线流量分配到管段节点3、大用户（集中流量）的处理4、管网中节点流量的计算11、 给水管的三种水流流态：阻力平方区；过渡区；水力光滑区12、 在管网水力计算时，根据求解的未知数是管段流量还是节点水压，可以分为解环方程、解节点方程和解管段方程三类，在具体求解过程中可采用不同的算法。第6章1、给水管网水力计算目的：确定给水管网各管段的管径，求得设计秒流量通过管段时造成的水头损失、复核室外给水管网的水压能否满足最不利处的配水点或消火栓所需的水压要求、选定加压装置所需扬程和高位水箱的设置高度。2、 树状管网计算步骤确定各管段的流量；根据经济流速选取标准管径；计算各管段的水头损失；确定控制点；计算控制线路的总水头损失，确定水泵扬程或水塔高度；确定各支管可利用的剩余水头；计算各支管的平均水力坡度，选定管径。3、 管段方程组解法原理：直接联立求解J-S个连续性方程和L个能量方程，求出P=L+J-S个管段流量。具体步骤：对能量方程进行线性化处理；给定流量初值并计算线性系数；解线性方程求出管段流量；根据所得流量计算线性系数并重新求解管段流量直到误差符合要求。4、 输水管渠设计时要考虑的问题型式：是无压管渠还是有压管？管渠根数：一般宜设2条，管径相同管渠工作方式：考虑各种可能的工况第七章第八章1、 分区给水系统给水的原因技术原因：均衡管网水压，实现管网低压供水，从而减少漏失水量并避免管道及附件的损坏。经济原因：降低能耗。2、 并联分区：由同一泵站内的低压和高压水泵分别供给低区和高区用水。优点：各区用水分别供给，比较安全可靠；各区水泵集中在一个泵站内、管理方便。缺点：增加了输水管长度和造价；高区的水泵扬程高，需用耐高压的输水管。3、 串联分区：泵站分建，高区水泵从低区末端的贮水池取水，进入贮水池前的自由水头被浪费，贮水池容积较大，安全性较差。第九章1、 水管的分类：（1）金属管（铸铁管和钢管等）（2） 非金属管（预应力钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管等）（3） 复合材料2、 水管材料的选择：取决于承受的水压、外部载荷、埋管条件、供应情况等。3、 管网附件有：1、阀门2、止回阀3、排气阀和泄水阀4、消火栓第十章1、管网养护时所需技术资料：（1）.管线图，表明管线的直径、位置、埋深、承插口方向、配件形式和尺寸以及阀门、消火栓等的布置，用户接管的直径和位置等；（2） .管线过河、过铁路和公路的构造详图；（3） ,阀门和消火栓记录卡，包括安装年月、地点、口径、型号、检修记录等；（4） .竣工记录和竣工图。2、 检漏：供水系统水量漏失主要指通过系统输配水管网及城市蓄水设备渗漏、漏失及溢流到外界的部分水量3、 水量漏失可分为背景漏失、暗漏和明漏4、 产销差水：供水企业提供给城市输水配水系统的自来水总量与所有用户的用水量总量中收费部分的差值。5、 产销差水=免费供水量+物理漏水量+帐面漏水量6、 检漏的方法（1）、适地观察法：2、听漏法3、分区检漏法7、 管道防腐类型：化学腐蚀、电化学腐蚀现象：生锈、坑蚀、结瘤、开裂、脆化危害：水质恶化、水头损失增大、管道漏水甚至爆裂、阀门操作失灵影响因素：溶解氧、pH值、流速、含盐量防护措施：表面处理、阴极保护8、 金属管线清垢方法：水力清管法，气压脉冲射流清管法，刮管法，酸洗法9、 几种管线的维护：管内壁喷涂；内衬管拉入衬装；无缝衬装；管道翻衬；爆（碎）管衬装10、 给水管道的水质管理和供水调度；为保持管网的正常水量或水质，除了提高出厂水水质外，可以采取以下措施：1） 、通过给水栓、消火栓和放水管，定期放去管网中的部分“死水”，并借此冲洗水管。2） 、长期未用的管线或管线尽端，在恢复使用时必须冲洗干净。3） 、管线延伸过长时，应在管网中途加氯，以提高管网边缘地区的剩余氯量，防止细菌繁殖。4） 、尽量采用非金属管道。定期对金属管道清垢、刮管和衬涂水管内壁，以保证管线输水能力不致明显下降。5） 、无论在新敷管线竣工后，或旧管线检修后均应冲洗消毒。消毒之前先用高速水流冲洗水管，然后用20—30mg/L的漂白粉溶液浸泡一昼夜以上，再用清水冲洗，同时连续测定排出水的浊度和细菌，直到合格为止。6） 、定期清洗水塔、水池和屋顶高位水箱。第十一章1、取水工程的地位地位取水工程是水资源利用与保护的重要内容之一，是给水工程的重要组成部分之从系统观点来看，取水工程是给水工程系统同外部一天然水源相关联的重要环节。取水工程（包括水源类型、状况、布局；取水构筑物等）将会为给水工程系统带来重要影响。2、 水资源广义概念：包括海洋、地下水、冰川、湖泊、河川径流、土壤水、大气水在内的各种水体狭义概念：广义范围内逐年可以得到恢复更新的淡水3、 造成缺水的三种原因资源性缺水一一由于气候和地理位置等自然原因所导致；污染性缺水一一水资源丰富但污染严重而不能利用；管理性缺水一一由于不合理开发利用和水的浪费所造成。4、 取水工程任务：从水源取水并送往水厂或用户。内容：水源方面一一各种天然水体的存在形式、运动变化规律、作为给水水源的可能性，为供水目的而进行的水源勘查、规划、调节治理与卫生防护等；取水构筑物方面一一各种水源的选择和利用，从各种水源取水的方法，各种取水构筑物的构造形式，设计计算，施工方法和运行管理等。5、 给水水源分为地下水和地表水地表水分为：江河，湖泊，水库，海水地下水分为：潜水，自流水，泉水第十二章1、 含水层（透水层）：卵石层、砂层和石灰岩层等组织松散，具有众多相互连通的孔隙，透水性能较好，水能在其中流动的岩层。2、 隔水层（不透水层）：粘土和花岗岩等结构紧密，透水性极差甚至不透水的岩层。3、 地下水流动需具备两个条件：岩层的透水性和水位差4、 地下水取水构筑物构成管井，大口井，渗渠，泉室5、 管井构造通常由井室、井壁管、过滤器、沉淀管组成。6、 回转钻进的种类1） 反循环回转钻进2） 反循环回转钻进3） 岩芯回转回转钻进7、 井群类型：自流井井群适用于静水位高于地面的承压含水层；虹吸式井群适用于静水位接近地面的含水层；卧式泵井群适用于静水位接近地面且水位降落较小的含水层；深井泵井群适用于各类含水层。8、大口井、辐射井和复合井第十三章1、 江河中的泥沙，按运动状态可分为推移质和悬移质两大类。2、 影响河床演变的主要因素：1） 河段的来水量来水量大，河床冲刷，来水量小，河床淤积；2） 河段的来沙量、来沙组成来沙量大、沙粒粗，河床淤积，来沙量少、沙粒细，河床冲刷；3） 河段的水面比降水面比降小，河床淤积；水面比降增大，河床冲刷；4） 河床地质情况疏松土质河床容易冲刷变形，坚硬岩石河床不易变形。3、河床变形可分为单向变形和往复变形两种。单向变形：是指在长时间内，河床缓慢地不间断地冲则或不间断地淤积，不出现外淤交错。