給排水復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、給排水復(fù)習(xí)筆記1.給排水管網(wǎng)系統(tǒng)組成及作用給水系統(tǒng)由取水設(shè)施（從充足的水源取水），一級(jí)泵站，原水輸水管道，水廠（包括水處理構(gòu)筑物，清水池），二級(jí)泵站（或送水泵站），清水輸水管道，管網(wǎng)，調(diào)節(jié)構(gòu)筑物（水塔）等組成。通常，排水系統(tǒng)是由城市生活污水排水系統(tǒng)、工業(yè)廢水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)組成。城市生活污水排水系統(tǒng)和工業(yè)廢水排水系統(tǒng)一般可以合并為城市污水排水系統(tǒng)。給水管網(wǎng)系統(tǒng)（1）輸水管渠：從二級(jí)泵站到配水管網(wǎng)（2）配水管網(wǎng)（3）調(diào)壓設(shè)施：泵站，減壓閥；（4）水量調(diào)節(jié)設(shè)施：水塔，清水池排水管網(wǎng)組成（1）污廢水收集設(shè)施（2）輸送管渠（3）水量調(diào)節(jié)設(shè)施：可以在污水處理廠前或雨水排除口前。（4）提升泵站（5）

2、附屬構(gòu)筑物：如檢查井，跌水井，水封井，雨水口等。一、給排水管網(wǎng)系統(tǒng)功能和特點(diǎn)1、功能：（1）水量輸送：實(shí)現(xiàn)一定水量的位置遷移，滿足用水與排水地點(diǎn)要求；（2）水量調(diào)節(jié)：采用貯水措施解決供水、用水與排水的水量不均問題；（3）水壓調(diào)節(jié)：采用加壓或減壓措施調(diào)節(jié)水的壓力，滿足水輸送、使用和排放的能量要求。給水管網(wǎng)系統(tǒng)承擔(dān)供水的輸送、分配、壓力調(diào)節(jié)（壓力、減壓）和數(shù)量調(diào)節(jié)作用。排水管網(wǎng)系統(tǒng)承擔(dān)污廢水收集、輸送、高程或壓力調(diào)節(jié)和數(shù)量調(diào)節(jié)任務(wù)。3.給水及排水管網(wǎng)系統(tǒng)中常見的附屬構(gòu)筑物及其設(shè)置的位置和作用。配水管網(wǎng)中，還需要安裝消防火栓、閥門（閘閥、排氣閥、泄水閥等）和檢測(cè)儀表（壓力、流量、水質(zhì)檢測(cè)等）等附屬設(shè)

3、施，以保證消防供水和滿足生產(chǎn)調(diào)度、故障處理、維護(hù)保養(yǎng)等管理需要。排水管網(wǎng)中設(shè)置雨水口、檢查井、跌水井、溢流井、換氣井等附屬構(gòu)筑物及流量監(jiān)測(cè)設(shè)施，便于系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)管理。4.給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型；排水管網(wǎng)系統(tǒng)的體制分類；一、給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型1、按水源數(shù)目分：（1）單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)：適用于較小的管網(wǎng)系統(tǒng)（2）多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)：適用于較大的管網(wǎng)系統(tǒng)；管理復(fù)雜程度高2、按輸水方式分類：（1）重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)：無動(dòng)力消耗，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)；（2）壓力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)：需要?jiǎng)恿ο模?、按系統(tǒng)構(gòu)成方式分類（1）統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)：相同的水質(zhì)、水壓。優(yōu)點(diǎn)：是管網(wǎng)簡(jiǎn)單，管理方便，處理費(fèi)用低；缺點(diǎn)：是水量浪費(fèi)嚴(yán)重；（2）

4、分區(qū)（或分壓）給水管網(wǎng)系統(tǒng)：根據(jù)地形不同，水壓不同優(yōu)點(diǎn)：處理費(fèi)用低，管網(wǎng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低；缺點(diǎn)：管理復(fù)雜（3）分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)：水壓相同或不同，水質(zhì)不同，將生產(chǎn)水將生活水分開輸送。優(yōu)點(diǎn)：滿足不同要求；缺點(diǎn)：投資大，管理復(fù)雜排水體制的概念：排水系統(tǒng)對(duì)生活污水、工業(yè)廢水和雨水所采取的不同排除方式。排水體制的分類：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統(tǒng)：全部雨水、污水都不處理，直排入受納水體 適用于：受納水體非常大，擴(kuò)散稀釋條件比較好的情況下（1）完全分流制：由污水排水及雨水排水系統(tǒng)缺點(diǎn)：初期雨水無法處理，雨水直排（2）不完全分流制：具有污水排水系統(tǒng)，雨

5、水自然排放。適用于經(jīng)濟(jì)不太好，有豐富河網(wǎng)，地形有一定坡度的城鎮(zhèn)（3）半分流制：污水全部處理，初期雨水處理優(yōu)點(diǎn)：污水全部處理，初期雨水處理缺點(diǎn)：污水廠運(yùn)行要求高，造價(jià)昂貴適用于：經(jīng)濟(jì)條件好，對(duì)環(huán)境要求高的地區(qū) 5.城市用水量的組成一、用水量及表示方法1、定義2、組成（1）居民生活用水： Ni：用水人數(shù)；qi：標(biāo)準(zhǔn)用水定額；f：用水普及率（2）公共建筑用水： A：面積；Ni：用水人數(shù)；（3）消防用水：（4）市政用水量：（5）未預(yù)見用水量及漏失：按照總用水量的1525計(jì)算，即（6）生產(chǎn)用水：Q4， a、用產(chǎn)值法計(jì)算公式： 萬元產(chǎn)值用水量標(biāo)準(zhǔn)；Bi：產(chǎn)值；b 、用設(shè)備數(shù)量法計(jì)算公式： 6.最高日用水量

6、；最高時(shí)用水量；平均日用水量；最高日平均時(shí)用水量時(shí)變化系數(shù)；日變化系數(shù)；總變化系數(shù)等定義。 生活用水隨季節(jié)與生活習(xí)慣的變化而變化。生產(chǎn)用水隨氣溫與生產(chǎn)形勢(shì)的變化而變化。具有隨機(jī)性和周期性兩個(gè)特征。（1）平均日用水量 ：設(shè)計(jì)年限內(nèi)，用水量最高一年的日平均用水量。（2）最高日用水量 ：設(shè)計(jì)年限內(nèi)，用水量最高一年最高一日用水量。（3）最高日平均時(shí)用水量 ：最高日內(nèi)平均值。（4）最高日最高時(shí) ：最高日內(nèi)用水最高的一小時(shí)用水量。 4、用水量變化的表示方法（1）用水量變化系數(shù)： 日變化系數(shù) ：最高日用水量與平均日用水量的比值。 時(shí)變化系數(shù) ：最高日最高時(shí)用水量與該日平均時(shí)用水量的比值。 最高日綜合用水的時(shí)

7、變化系數(shù)宜采用1.31.6，日變化系數(shù)宜采用1.11.5，個(gè)別小城鎮(zhèn)可適當(dāng)加大。工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水的時(shí)變化系數(shù)為2.53.0。 7.給水管網(wǎng)的布置形式及優(yōu)缺點(diǎn)；給水管網(wǎng)定線的原則和要點(diǎn)1、樹枝狀管網(wǎng)：適用：建設(shè)初期或供水要求不嚴(yán)格時(shí)采用，通常在郊區(qū)，或遠(yuǎn)車間處，管線的管徑隨著用水量的減少而縮小。優(yōu)點(diǎn)：長(zhǎng)度短，投資省；布置簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：可靠性差；水質(zhì)易壞，末端水流停滯；水錘危險(xiǎn)性大；2、環(huán)狀管網(wǎng)：適用：發(fā)展后城鎮(zhèn)中心區(qū)，供水可靠性要求高的工礦企業(yè)，較大城市采用。每條管均有兩個(gè)方向來水優(yōu)點(diǎn)：可靠性好，事故發(fā)生時(shí)，還可有另一方向供水；水質(zhì)不易變壞；缺點(diǎn)：投資大；布置復(fù)雜；水錘危險(xiǎn)性大；四、管

8、網(wǎng)規(guī)劃布置原則1、管線要短，遍布整個(gè)供水區(qū)，滿足用戶對(duì)水量，水壓，水質(zhì)的要求2、主干管穿越主要用水區(qū)，盡量布置在兩側(cè)均有大用戶的道路。3、不產(chǎn)生回流現(xiàn)象，干管延伸方向與水流方向一致。4、配水管網(wǎng)連接成環(huán)，要滿足事故校核要求。當(dāng)局部損壞時(shí)，保證不間斷供水。5、最小管徑：150200mm，負(fù)擔(dān)消防的管徑不得小于150mm6、生活水源嚴(yán)禁與非飲用水源相連 生活水源嚴(yán)禁與各單位自備水源相連，若必須相連，必須有隔斷措施7、加壓泵站不得從管網(wǎng)直接取水8、調(diào)節(jié)設(shè)施應(yīng)布置在適當(dāng)位置 輸水管渠定線一、輸水管渠定義： 從水廠道相距較遠(yuǎn)的給水管網(wǎng)以及從水源到水 廠的渠道或管道。二、定線基本原則1、投資省，避免穿越滑

9、坡，巖層，沼澤等；2、施工方便，沿現(xiàn)有道路定線3、少占農(nóng)田，較少拆遷，線路短（可保證安全供水，減少工程量，有利于施工并節(jié)省投資）4、供水安全可靠：雙管供水，雙線輸水管間裝設(shè)連通管，并裝設(shè)閥門，控制事故斷水。保障發(fā)生故障時(shí)，70水量通過。5、減少管線交叉。尤其減少與鐵路、公路、河流等交叉。因此必須與城市總體規(guī)劃結(jié)合。8.排水管網(wǎng)常用布置形式及優(yōu)缺點(diǎn)；結(jié)合第二章和第九章掌握污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟排水管網(wǎng)布置形式1、一般布置成枝狀網(wǎng)，基本布置形式有兩種（1）平行式：排水干管與等高線平行，主管與等高線垂直。 適用條件：地形坡度大，埋深減少，避免過多跌水井。（2）正交式：干管與地形等高線垂直相交，主干管與

10、等高線平行 適用條件：地形平坦，略向一邊傾斜的城市。 （盡量使流量大的干管坡度小，流量下的支管坡度大。）（3）地形復(fù)雜，城市大：根據(jù)地形分散處理，或分區(qū)收集，集中處理。A、截流式：干管布置成正交式，各干管污水匯集于沿河道敷設(shè)的主干管，將污水排入污水處理廠，一般用于分流制排水系統(tǒng)中。B、分區(qū)式：城市地形變化較大，或有天然或人工的分水線，可采用C、分散式：地形復(fù)雜，形成天然的分區(qū) 或地勢(shì)平坦的大城市，排水面積大。具體圖可見教材。 污水管網(wǎng)布置二、布置步驟 先主干管，然后干管，最后支管 在總體規(guī)劃中，只決定污水主干管，干管的走向與平面位置。 在詳規(guī)中，還要確定污水支管的走向和位置。 1、組成：主干管

11、，干管，泵站，污水廠，出水口，回水溝道等3、步驟（1）劃分排水區(qū)域和排水流域：（布置原則見教材 p37），通過方案比較確定分為幾個(gè)排水流域。（2）干管布置與定線：通過干管布置，將污水輸送到污水處理廠或排放口中。 通常布置成樹枝狀，可采用平行或正交形式。9.第三章中掌握水頭損失計(jì)算公式中的達(dá)西公式和謝才公式；掌握非滿流水力計(jì)算方法中的6種情況計(jì)算。§3.2 管渠水頭損失計(jì)算(重點(diǎn))§ 沿程水頭損失基本公式有兩個(gè)：1、達(dá)西公式： 適用于圓管滿流C、與水流流態(tài)有關(guān)，一般采用經(jīng)驗(yàn)公式或半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。2、謝才公式：三、非滿流管渠水力計(jì)算的基本公式§ 非滿流管渠水力計(jì)算方法

12、（重點(diǎn)）六種情況在工程設(shè)計(jì)中可能用到。一、已知流量 q、管徑 D 和水力坡度 I ，求充滿度 h/D 和流速求解步驟：先由下式計(jì)算 q/q0，反查表 3.7 得充滿度h/D;1、2、根據(jù)充滿度，查表3.7得A/A0，然后用下式計(jì)算流速例題見教材p54 二、已知流量q、管徑D和流速v，求充滿度h/D和水力坡度I求解步驟：1、先由下式計(jì)算A/A0，反查表3.7得充滿度h/D2、根據(jù)充滿度h/D，查表3.7得R/R0，然后用下式計(jì)算水力坡度I三、已知流量q、管徑D和充滿度h/D，求水力坡度I和流速v求解步驟：先根據(jù)充滿度h/D查表3.7求出q/q0，然后用下式計(jì)算水力坡度I2、根據(jù)充滿度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和充滿度h/D，求管徑D和流速v1、根據(jù)充滿度h/D查表3.7得q/q0，然后用下式計(jì)算管徑D根據(jù)充滿度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式計(jì)算流速v五、已知管徑D、充滿度h/D和水力坡度I，求流量q和流速v1、根據(jù)充滿度h/D查表3.7求出q/q0，然后用下式計(jì)算流量q根據(jù)充滿度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式計(jì)算流速v六、已知管徑D、水力坡度I和流速v，求流量q和充滿度h/D1、根據(jù)下式計(jì)算R/R0，由表3.7反查得h/D2、根據(jù)充滿度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式計(jì)算流量q例題見教材p5710.并聯(lián)管道等

14、效水力簡(jiǎn)化公式及計(jì)算方法；給水排水管網(wǎng)中沿線流量水力等效簡(jiǎn)化的方法。§ 串、并聯(lián)管道簡(jiǎn)化管道水力等效簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化原則：簡(jiǎn)化成一條后，在相同的總輸入流量下，應(yīng)具有相同水頭損失1、串聯(lián)2、并聯(lián)當(dāng)管徑相等時(shí)，等效管段的比阻：等效管段的長(zhǎng)度：沿線流量：干管有效長(zhǎng)度與比流量的乘積。按管道長(zhǎng)度計(jì)算的比流量不能反映供水人數(shù)和用水量的差別，可采用按面積計(jì)算比流量的方法。 11.掌握給水管網(wǎng)水力分析方法：解環(huán)方程法和解節(jié)點(diǎn)方程法（其中都涉及到哈代克羅斯法及牛頓拉普森算法）的求解步驟。§ 恒定流方程組求解方法在管網(wǎng)水力計(jì)算時(shí)，根據(jù)求解的未知敷是管段流量還是節(jié)點(diǎn)水壓，可以分為解環(huán)方程、解節(jié)點(diǎn)方程和解

15、管段方程三類。 解環(huán)方程：管網(wǎng)經(jīng)流量分配后，各節(jié)點(diǎn)已滿足連續(xù)性方程，可是由該流量求出的管段水頭損失， 并不同時(shí)滿足L個(gè)環(huán)的能量方程，為此必須多次將各管段的流量反復(fù)調(diào)整，直到滿足能量方程，從而得出各管段的流量和水頭損失。解節(jié)點(diǎn)方程：在假定每一節(jié)點(diǎn)水壓的條件下，應(yīng)用連續(xù)性方程以及管段壓降方程，通過計(jì)算求出每一節(jié)點(diǎn)的水壓。節(jié)點(diǎn)水壓已知后，即可以從任一管段兩端節(jié)點(diǎn)的水壓差得出該管段的水頭損失，進(jìn)一步從流量和水頭損失之間的關(guān)系算出管段流量。一、解環(huán)方程1、針對(duì)單水源環(huán)狀網(wǎng)提出的，多水源管網(wǎng)轉(zhuǎn)化為單水源管網(wǎng)。引進(jìn)虛環(huán)的概念。2、解環(huán)方程法思路：Ø 先進(jìn)行管段流量的初分配，使節(jié)點(diǎn)流量的連續(xù)性得到滿

16、足；Ø 然后，在保持節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)性不被破壞的條件下，通過施加環(huán)流量，設(shè)法使各環(huán)的能量方程得到滿足。3、適用于：環(huán)少的管網(wǎng)二、解節(jié)點(diǎn)方程1、未知量為：Hi2、解節(jié)點(diǎn)方程基本思路給各水源節(jié)點(diǎn)水頭施加一個(gè)增量（正值為了提高水頭，負(fù)值為降低節(jié)點(diǎn)水頭），并設(shè)法使各水源節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)性方程得到滿足；3、適用于：節(jié)點(diǎn)少的管網(wǎng)求解步驟： 根據(jù)已知節(jié)點(diǎn)（控制點(diǎn)和泵站）的水壓，初步確定其他各節(jié)點(diǎn)的水壓； 根據(jù)流量與水頭損失的關(guān)系求出各管段的流量； 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的不平衡流量； 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的校正壓力； 重復(fù)第24步直到校正壓力符合要求為止。12.給水管網(wǎng)中最高日用水量、最高時(shí)用水量、時(shí)變化系數(shù)、泵站供水量（P1

17、22）、水塔水量及水塔和清水池調(diào)節(jié)容積（P124）等的計(jì)算問題（包括計(jì)算公式、計(jì)算步驟）1、城市最高日生活用水量2、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水3、工業(yè)企業(yè)生活用水和淋浴用水4、澆灑道路和大面積綠化用水量5、未預(yù)見水量及管網(wǎng)漏失水量6、消防用水量7、最高日設(shè)計(jì)用水量二、最高時(shí)用水量13.給水管網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)流量P(128)和管段流量P（133）、比流量等的計(jì)算方法。14.結(jié)合第二章和第六章掌握給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)工況時(shí)的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟及非設(shè)計(jì)工況時(shí)的校核方法。P(138、141)（1）設(shè)計(jì)管段直徑（2）進(jìn)行設(shè)計(jì)工況水力分析（3）確定控制點(diǎn)校核方法：水頭校核法；流量校核法。15.污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)污水量的計(jì)算(P207)；管段流

18、量P(210)、節(jié)點(diǎn)流量、比流量的計(jì)算。16.設(shè)計(jì)充滿度及按非滿流設(shè)計(jì)的原因、覆土厚度及其影響因素、埋深、水面平接、管頂平接定義。為什么要做最大設(shè)計(jì)充滿度的規(guī)定？1、預(yù)留一定的過水能力，防止水量變化的沖擊，為未預(yù)見水量的增長(zhǎng)留有余地；2、有利于管道內(nèi)的通風(fēng)；3、便于管道的疏通和維護(hù)管理。埋設(shè)深度的兩個(gè)意義： 覆土厚度；埋設(shè)深度管道埋深：管道內(nèi)壁底道地面的垂直距離，包括起點(diǎn)埋深，終點(diǎn)埋深，平均埋深。覆土厚度：管道外壁（頂部）道地面的垂直距離2、最小覆土厚度應(yīng)滿足的三個(gè)因素： 必須防止管內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道; 必須防止管壁因地面荷載而受到破壞 必須滿足街區(qū)污水連接管銜接要求。1、 最大

19、埋深：干燥土壤中最大不超過78m；多水、流砂、石灰?guī)r地層中不超過5m。管頂平接定義：是指在水力計(jì)算中，使上游管段終端與下游管段起端管頂標(biāo)高相同。o 優(yōu)缺點(diǎn)：不易產(chǎn)生回水，但是埋深會(huì)大些o 適用條件：不同管徑管段相接時(shí)，常用管頂平接。o 注意：（1）不論采用那種方法，下游管段起端水面和管底標(biāo)高要不高于上游管段終端水面和管底標(biāo)高。 （2）旁側(cè)管道接入干管時(shí)，若旁側(cè)管底標(biāo)高要比干管底標(biāo)高大很多時(shí)，需要旁側(cè)管上設(shè)跌水井，保證良好的水力條件。17.污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算中相關(guān)水力參數(shù)的規(guī)定（最大最小流速、最小管徑、最小坡度等最小設(shè)計(jì)流速：是保證管道內(nèi)不發(fā)生淤積的流速，與污水中所含雜質(zhì)有關(guān)；國外很多專家認(rèn)為最小

20、流速為，我國根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定最小流速為0.6m/s。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。相應(yīng)于最小設(shè)計(jì)流速的坡度為最小設(shè)計(jì)坡度，最小設(shè)計(jì)坡度是保證不發(fā)生淤積時(shí)的坡度。規(guī)定：管徑200mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.004；管徑 300mm的最小設(shè)計(jì)坡度為0.003；管徑400mm 的最小設(shè)計(jì)坡度為0.0015。18.雨水管網(wǎng)計(jì)算中暴雨強(qiáng)度公式。暴雨強(qiáng)度公式式中： q設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度，L/s.公頃； P設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，年；t降雨歷時(shí)，min；A1,c,b,n地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行確定。19.匯水面積、徑流系數(shù)、地面徑流集水時(shí)間、截留倍