給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)考試 課后習(xí)題答案

給水用途：生用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、市政消防用水廢水生活污水、工業(yè)廢水、雨水給水系統(tǒng)：保城市工礦企業(yè)等用水的各項(xiàng)構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)給水管網(wǎng)：將過(guò)給水處理后的水送到各個(gè)給水區(qū)域的全部管道給排水系統(tǒng)主要功能水量保障、水質(zhì)障、水壓保障子系統(tǒng)：原水取水系統(tǒng)、給水處理系、給水管網(wǎng)系統(tǒng)、排水管系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、排放和重復(fù)利用系統(tǒng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：原、給水、排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)變化過(guò)程：給水處理：將原水水質(zhì)凈化或加入有益物質(zhì)，使之達(dá)到給水水質(zhì)要求的過(guò)程用戶(hù)用水：用戶(hù)用水改變水質(zhì)，使之成為污水或廢水的過(guò)程，水質(zhì)受到不同程度污染廢水處理：對(duì)污水或廢水進(jìn)行處理，取出污染物質(zhì)，使之達(dá)到排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水輸送壓力方式：全重力給水、一級(jí)加壓給水、二級(jí)加壓給水、多級(jí)加壓給水管網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)具備的功能水量輸、水量調(diào)節(jié)、水壓調(diào)節(jié)給水構(gòu)成：輸管、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施及水量調(diào)節(jié)設(shè)施排水構(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、廢水輸出管、排放口按系統(tǒng)構(gòu)成統(tǒng)一給水管網(wǎng)、分區(qū)給水管網(wǎng)按輸水方式重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)、壓力輸水…排水系統(tǒng)：合制、分流制連續(xù)性方程對(duì)任一節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，流向該節(jié)點(diǎn)的流量必須等于從該節(jié)點(diǎn)流出的流量。能量方程：表管網(wǎng)每一環(huán)中各管段的水頭損失和等于零的關(guān)系影響生活用水量的主要因素:生活習(xí)慣、氣候變化、一天的時(shí)間變化等給水排水工程規(guī)劃：針對(duì)水資源開(kāi)發(fā)和利用、供水排水系統(tǒng)建設(shè)的綜合優(yōu)化功能和工程布局進(jìn)行的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃任務(wù)1確定給水排水系統(tǒng)的服務(wù)范圍與建設(shè)規(guī)模；2確定資源綜合利用與保護(hù)措施；確定統(tǒng)的組成與系結(jié)構(gòu)；4定給水排水要構(gòu)筑物的位置；確定給水排水處理的工藝流程與水質(zhì)保證措施；6給排管網(wǎng)規(guī)劃和干管布置與定線(xiàn)7確定廢水處置方案及其環(huán)境影響評(píng)價(jià)8水排水工程規(guī)劃技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較原則1貫徹執(zhí)行國(guó)家和地方相關(guān)政策和法規(guī)2鎮(zhèn)工業(yè)企業(yè)規(guī)劃時(shí)應(yīng)兼顧給水排水工程3給水排水工程規(guī)劃要服從城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃4理確定遠(yuǎn)近期規(guī)劃與建設(shè)范圍城市用水量：分類(lèi)估算法、單位面積法、人均綜合指數(shù)法、年遞增率法、線(xiàn)性回歸法、生長(zhǎng)曲線(xiàn)法給水管網(wǎng)布置原則1按照城市總體規(guī)劃結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況布置給水管網(wǎng)要進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較2主明確先好輸水管渠與主干管布置再置一般管線(xiàn)與設(shè)施3盡量縮短管線(xiàn)長(zhǎng)度，節(jié)約工程投資與運(yùn)行管理費(fèi)用；4協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系5保證供水具有適當(dāng)?shù)陌踩煽啃裕?盡量減少拆遷，少占農(nóng)田7管的施工、運(yùn)行和維護(hù)方便8遠(yuǎn)近期結(jié)合，留有發(fā)展余地，考慮分期實(shí)施的可能性形式樹(shù)狀網(wǎng)、環(huán)狀網(wǎng)排水管網(wǎng)布置原則1按照城市總體規(guī)劃結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況布置排水管網(wǎng)要進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較2先定排水區(qū)域和排水體制然后布置排水管網(wǎng)應(yīng)從干管到支管的順序布置3充分利用地形采用重力流排除污水及雨水并管線(xiàn)最短、埋深最小4協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系，考慮好與企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)的銜接；5規(guī)劃時(shí)要考慮到使管渠的施工、運(yùn)行和維護(hù)的方便6遠(yuǎn)近期規(guī)劃相結(jié)合，考慮發(fā)展，盡可能安排分期實(shí)施形式平行式：地形坡度很大的城市、正交式：地形平坦略向一邊傾斜的城市給水管網(wǎng)類(lèi)型按水源：?jiǎn)嗡唇o水管網(wǎng)系統(tǒng)、多水源…多水源給水系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：便于分期發(fā)展給水系統(tǒng)，供水比較可靠，管網(wǎng)內(nèi)水壓比較均勻。缺點(diǎn)：隨著水源的增多，設(shè)備和管理工作相應(yīng)增加。簡(jiǎn)化原則：宏等效原則、小誤差原則管線(xiàn)簡(jiǎn)化：刪除次要管線(xiàn)、當(dāng)管線(xiàn)交叉點(diǎn)很近時(shí)，可以將其合并為同一交叉點(diǎn)、將全開(kāi)的閥門(mén)去掉，將管線(xiàn)從全閉閥門(mén)處切斷、并聯(lián)的管線(xiàn)可以簡(jiǎn)化為單線(xiàn)管，其直徑采用水利等效原則計(jì)算、在可能的情況下，將大系統(tǒng)拆分為多個(gè)小系統(tǒng)，分別進(jìn)行分析計(jì)算管網(wǎng)圖表示方法：幾何表示法、集合表示法經(jīng)濟(jì)流速一采用優(yōu)化方法求設(shè)計(jì)流速或管徑的最優(yōu)解在數(shù)上歸納為求一定年限下內(nèi)管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用之和為最小的流速設(shè)計(jì)充滿(mǎn)度在設(shè)計(jì)流量下，污水在管道中的水深h和管道直徑的比值?？傋兓禂?shù)最大日最大時(shí)污水量與平均日平均時(shí)污水量的比值。污水設(shè)計(jì)流量污水管道及其附屬構(gòu)筑物能保證通過(guò)的污水最大流量。本段流量：從段沿線(xiàn)街坊流過(guò)來(lái)的污水量。傳輸流量：從游管段和旁側(cè)管段流來(lái)的污水量。集中流量：從業(yè)企業(yè)或其他大型公共建筑物流來(lái)的污水量。集水時(shí)間：將水徑流從流域的最遠(yuǎn)點(diǎn)留到出口斷面的時(shí)間。.雨管段的設(shè)計(jì)流量計(jì)算時(shí)的假設(shè)：1雨在整個(gè)匯水面積上的分布是均勻的，降雨強(qiáng)度在選定的降雨時(shí)段內(nèi)均勻不變2匯水面積隨集流時(shí)間增長(zhǎng)的速度為常數(shù)。地面集水時(shí)間的影響因素：地形坡度、地面鋪砌、地面種植情況、水流路程、道路縱坡和寬度等因素，但地面集水時(shí)間主要取決于雨水流行距離的長(zhǎng)短和地面坡度。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(hù)的最低供水壓力虛環(huán)：為了將定壓節(jié)點(diǎn)間路徑的能量方程統(tǒng)一為環(huán)能量方程而設(shè)的環(huán)，水源的管網(wǎng)，為了計(jì)算方便，有時(shí)將幾個(gè)或多個(gè)水壓已定的水源節(jié)點(diǎn)（泵站、水塔等）用虛線(xiàn)和虛節(jié)點(diǎn)0連起來(lái)，也形成環(huán)。10.什情下考慮采用合流制排水系統(tǒng)？流制管網(wǎng)的設(shè)計(jì)有何特點(diǎn)？1．排水區(qū)域內(nèi)有一處或多處水源充沛的體，其流量和流速都足夠大，一定量的混合污水排入后對(duì)水體造成的污染危害程度在允許的范圍以?xún)?nèi)。2．街坊和街道的建設(shè)比較完善，必須采用暗管渠排除雨水，而街道橫斷面又較,管渠設(shè)置位置受到限制時(shí)可考慮選用合流制3．面有一定的坡度傾向水體，當(dāng)水體高水位時(shí)，岸邊不受淹沒(méi)。污水在中途不需要泵汲。特點(diǎn)1.管的置應(yīng)使所有服務(wù)面積上的生活污水、工業(yè)廢水和雨水都能合理地排入管渠，并能以可能的最短距離坡向水體2.水體岸邊布置與水體平行的截流干管，在截流干管的適當(dāng)位置上設(shè)置溢流井，使超過(guò)截流干管設(shè)計(jì)輸送能力的那部分混合污水能順利地通過(guò)溢流井就近排入水體3.須合理地確定溢流井的數(shù)目和位置，以便盡可能減少對(duì)水體的污染、減小截流干管的斷面尺寸和縮短排放渠道的長(zhǎng)度4.在流制管網(wǎng)的上游排水區(qū)域，如果雨水可沿地面的街道邊溝排泄，則該區(qū)域可只設(shè)置污水管道。只有當(dāng)雨水不能沿地面排泄時(shí)，才考慮布置合流制管網(wǎng)。給水排水系統(tǒng)由哪些子系統(tǒng)組成？各子系統(tǒng)包含哪些設(shè)施？原水取水系統(tǒng)：水源地、取水設(shè)施、提升設(shè)備、輸水管渠；給水處理系統(tǒng)：水質(zhì)處理設(shè)備；給水管網(wǎng)系統(tǒng)：輸水管渠、配水管網(wǎng)、水壓水量調(diào)節(jié)設(shè)施；排水管網(wǎng)系統(tǒng)：收集與輸送管渠、水量調(diào)節(jié)池、提升泵站及附屬構(gòu)筑物；廢水處理系統(tǒng)：水質(zhì)凈化設(shè)備；排放和重復(fù)利用系統(tǒng)：廢水受納體、最終處置設(shè)施重力水壓力給水各有何特點(diǎn)？從物理學(xué)角度來(lái)說(shuō)重力給水是壓力給水的一種形式重力給水推動(dòng)力是水的自身重力，壓力給水推動(dòng)力一般是外來(lái)力需要消耗能源３重力給水水流向下而壓力給水水流向上４壓力給水水流量比較容易控制城市水一般包括哪些部分？請(qǐng)分別舉說(shuō)明。1：規(guī)劃期內(nèi)由城市給水工程統(tǒng)一供給的居民生活用水、工業(yè)用水、公共設(shè)施用水以及其他用水水量的總和；城市給水工程統(tǒng)供給意外的所有用水水量和表達(dá)水變化有哪兩種方法？它們分別如何表達(dá)的？量的變化用兩種方法表達(dá)：一種是通過(guò)日變化系數(shù)表達(dá)，日變化系數(shù)等于一年中最高日用水量與平均日用水量的比值；一種是通過(guò)時(shí)變化系數(shù)表達(dá)，時(shí)變化系數(shù)等于最高日的最高時(shí)用水量與平均時(shí)用水量的比值。為什給排水管網(wǎng)中的水流實(shí)際上是非定流，而水力計(jì)算時(shí)卻按恒定對(duì)待？如果在設(shè)計(jì)和施工中注意改善管道的水力條件，可使管道內(nèi)水的流動(dòng)狀態(tài)盡可能的接近均勻恒定流，同時(shí)因?yàn)樽兯倭鞴接?jì)算的復(fù)雜性水流動(dòng)的變化不定，即使采用變速流公式計(jì)算也很難保證精確。因此，為了簡(jiǎn)化計(jì)算工作，管道的水力計(jì)算按恒定流計(jì)算。為何將水排水管網(wǎng)模型化？通過(guò)哪兩步驟進(jìn)行模型化？給水排水管網(wǎng)是一類(lèi)大規(guī)模且復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為便于規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理，應(yīng)將其簡(jiǎn)化和抽象為便于用圖形和數(shù)據(jù)表達(dá)和分析的系統(tǒng)。1.刪除次要管線(xiàn)2.刪除不影響全局水力特性的設(shè)施對(duì)于狀網(wǎng)，可以通過(guò)列割集流量連續(xù)方程組并變換后，將各管段流表示成節(jié)點(diǎn)流量的表達(dá)式，但為什么只有單定壓節(jié)點(diǎn)樹(shù)狀管網(wǎng)能直接利用連續(xù)性方程組解出各管段流量？管網(wǎng)計(jì)算的原理是基于質(zhì)量守恒和能量守恒，由此得出連續(xù)性方程和能量方程。單定壓節(jié)點(diǎn)樹(shù)狀管網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)水壓已定，流量可有由后面的管段算出，故也是已知量，這樣，已知樂(lè)節(jié)點(diǎn)水壓和管段流量，就可以通過(guò)列割集流量連續(xù)性方程組并變換后，將各管段流量表示成節(jié)點(diǎn)流量的表達(dá)式給水網(wǎng)力分析的前提條件有哪些？為么必須已知至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)的水？對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查研究，調(diào)查用水量、節(jié)點(diǎn)流量、不同材料管道的阻力系數(shù)和實(shí)際管徑、管網(wǎng)水壓分布。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)流量平衡條件，必須確定一點(diǎn)流量才能推算。為什說(shuō)代－克羅斯平差算法是水力分的最簡(jiǎn)單方法？它也是最高效方法嗎？牛-拉夫森算解環(huán)方程組時(shí)需要反復(fù)多次求解L階性方程組,如果網(wǎng)中環(huán)數(shù)L很大時(shí)線(xiàn)性方程組的求解很困難.現(xiàn)在我們分析系數(shù)矩陣現(xiàn)它不但是一個(gè)對(duì)稱(chēng)正定矩陣也是一個(gè)主對(duì)角優(yōu)勢(shì)稀疏矩陣,當(dāng)L較大時(shí)其大多元素為0,主對(duì)角元素值是較大的正值,主對(duì)角的不為零的元素都是較小的負(fù)值,因而,哈代羅斯算法只保留主對(duì)角元素略其他所有元素,其水力析驟與牛頓-拉夫森算法完全相同,只是計(jì)算環(huán)流量采用水頭平差公式,代替解線(xiàn)性方程組6.管設(shè)計(jì)流量分配的目的是什么？為了進(jìn)行給水管網(wǎng)的細(xì)部設(shè)計(jì)要將計(jì)總流量分配到系統(tǒng)中去就是將最高日用水流量分配到管網(wǎng)圖的每條管和各個(gè)節(jié)點(diǎn)上去。樹(shù)狀管流量分配計(jì)算特點(diǎn)：?jiǎn)味▔汗?jié)點(diǎn)樹(shù)狀管網(wǎng)，從水源到各節(jié)點(diǎn)，只能沿一個(gè)唯一的路徑供水，因此任意一管段流量等于該管段之后所有節(jié)點(diǎn)流量的總和。環(huán)狀管網(wǎng)管段流量分配原則）體現(xiàn)供水的目的性，從水源或多個(gè)水源出發(fā)進(jìn)行管段流量分配使供水流量沿較短的距離擴(kuò)散到整個(gè)管網(wǎng)的所有節(jié)點(diǎn)上去；2）體現(xiàn)供水的濟(jì)性，向主要供水方向（如通向密集用水區(qū)或用水大戶(hù)）分配較多的流量向次供水方向分配較少的流量特注意不能逆向流3體現(xiàn)供水的可靠性，應(yīng)確定兩條或兩條以上平行的主要供水方向，并且應(yīng)在各平行供水方向分配相接近的較大流量，垂直主要供水方向的管段上也要分配一定的流量。為什在水管道設(shè)計(jì)時(shí)，管道底坡(簡(jiǎn)稱(chēng)管道度水力坡度是等同？因?yàn)槲鬯艿酪灾亓α鳛橹髌涑錆M(mǎn)度一小于水在道中流行水力坡度與管道坡度就會(huì)相同污水管道銜接時(shí)應(yīng)遵守兩個(gè)原則：1）盡可能提高下游管段埋深，降低造價(jià)；2）避免上游管段中形成回水而造成淤積。為了使污管設(shè)計(jì)滿(mǎn)足規(guī)范并盡可能降低造價(jià)，有哪些原則應(yīng)該遵循？以設(shè)計(jì)原始資料為依據(jù)，按照規(guī)范的要求制定方案，并在多個(gè)方案中進(jìn)行比較，得