給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)期末考試復(fù)習(xí)資料整理(完整版)

PAGEPAGE41．給水管網(wǎng)組成及功能（簡答題）1)輸水管（渠）——較長距離內(nèi)輸送水量的管道或管渠特點：沿途不分配流量;可靠性要求高，一般為雙線;造價及其昂貴，投資浩大2)配水管網(wǎng)——分布在供水區(qū)域內(nèi)的配水管道網(wǎng)絡(luò)，將集中點的水量分配輸送到整個供水區(qū)域，使用戶可以從近處取水。非常龐大復(fù)雜的系統(tǒng)組成：主干管、干管、支管、連接管、分配管等構(gòu)成，以及閥門和檢測儀表等附屬設(shè)施。3)水壓調(diào)節(jié)設(shè)施——包括泵站和減壓設(shè)施泵站：增加水流壓力，克服管道內(nèi)部水頭損失，保障用戶龍頭水壓。減壓設(shè)施：減壓閥和節(jié)流孔板等。降低管網(wǎng)靜壓和動壓，避免水壓過高造成供水設(shè)施破壞。4)水量調(diào)節(jié)設(shè)施——清水池、水塔、高位水池等——調(diào)節(jié)供水與用水的流量差。后二者現(xiàn)今已較少應(yīng)用。2．給水管網(wǎng)重要性(簡答題)1)投資巨大—開挖，破路，管材，施工等。寸管寸金2)資源耗費大,電量耗費大3)供水流程的最后環(huán)節(jié)，直接承擔(dān)向用戶輸水的任務(wù)，對用戶龍頭出水的水量、水壓及水質(zhì)的影響至關(guān)重要。直飲水的控制環(huán)節(jié).4)水司最重要的部門，待遇最好的部門3．給水管網(wǎng)的類型(簡答題)1)按水源數(shù)目：單水源給水管網(wǎng)，多水源給水管網(wǎng)單水源：所有用于水來自于一個清水池多水源：多個清水池作為水源，大中城市一般為多水源2)按照連接方式：統(tǒng)一給水管網(wǎng)，分區(qū)給水管網(wǎng)統(tǒng)一：系統(tǒng)中只有一個管網(wǎng)。中國管網(wǎng)之龐大世界第一。分區(qū)：劃分為多個區(qū)域，各區(qū)域管網(wǎng)具有獨立的供水泵站，不同的水壓可降低管網(wǎng)平均壓力，減少爆管和泵站能量的浪費3)按照動力方式：重力輸水管網(wǎng)，壓力輸水管網(wǎng)重力：水源地勢高，水依靠自身重力流入用戶壓力：清水池的水由泵站加壓送出。有時經(jīng)過多級加壓4)按照布置方式：枝裝管網(wǎng)，環(huán)狀管網(wǎng)枝裝：可靠性差，末端易水質(zhì)惡化環(huán)狀：可靠性高，投資大(可能會考優(yōu)缺點)4．給水管網(wǎng)布置的總要求1)供給用戶所需的水量2)保證用戶足夠的水壓3)保證不間斷供水4)保障用戶飲水安全5．給水管網(wǎng)布置的具體原則(簡答題)1)前瞻性——按照城市規(guī)劃來布置管網(wǎng)，考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的可能性，留有充分的發(fā)展余地。2)安全性——保證管網(wǎng)安全可靠，當(dāng)局部管網(wǎng)發(fā)生事故時，斷水范圍應(yīng)減到可接受的最小程度3)全面性——管線遍布在整個給水區(qū)內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓4)經(jīng)濟性——力求以最短距離敷設(shè)管線，以降低管網(wǎng)造價和供水能量費用；減少拆遷，少占農(nóng)田5)層次性——先確定主干管布置，然后布置一般管線與設(shè)施，2~3級管線綜合——協(xié)調(diào)好與其它管道電纜和道路等工程的關(guān)系6．給水管網(wǎng)布置的基本形式——環(huán)狀網(wǎng)和枝裝網(wǎng)枝裝網(wǎng)——供水安全性差，末端水質(zhì)惡化嚴(yán)重，造價低環(huán)狀網(wǎng)——供水安全性好，造價高。1)在城市建設(shè)初期采用枝裝網(wǎng)，以后逐步連成環(huán)狀；2)供水安全性較低的邊緣地區(qū)工礦企業(yè)可采用環(huán)狀網(wǎng)7．給水管網(wǎng)布置的具體注意事項（可能有填空題）1）與城市平面布置圖和規(guī)劃圖一致，一般敷設(shè)在道路下，應(yīng)避免在高級路面下通過。2）干管延伸方向應(yīng)和二泵站到水池、水塔、大用戶的水流方向基本一致。沿水流方向以最短距離布置一條或數(shù)條干管，干管位置應(yīng)從用水量較大的街區(qū)通過。3）干管與干管之間可通過連接管相連，以保障干管供水安全4）管道與其它管線、建筑物、鐵路等均需要保持一定的平面和垂直距離5）分配管大小以該單位用水量大小計算而定,考慮消防需要最小為100，盡可能地布置在較高的位置，保證對附近用水配水管中有足夠壓力，增加管道的供安全性6）干管的間距根據(jù)街區(qū)情況采用500~800m,干管隔一定距離設(shè)橫、跨管，其間隔考慮在800~1000m左右，其作用是保證關(guān)閉一些閥門時能夠供水。8．水管材料的要求（簡答題）1)足夠的強度——可承受各種內(nèi)外荷載2)水密性——不漏水3)水力條件好——內(nèi)壁光滑，減少水頭損失4)水質(zhì)條件好——耐腐蝕，溶出物少5)性價比好——價格低，使用年限長9．給水管網(wǎng)調(diào)節(jié)構(gòu)筑物——水池有鋼混水池、預(yù)應(yīng)力鋼混水池和磚石水池。一般為鋼混水池主要包括：1水池主體2進(jìn)水管3溢流管，不設(shè)閥門4檢修孔5通風(fēng)孔6放空閥7水位指示裝置☆問題：解決管網(wǎng)問題的基本參數(shù)是？10．管網(wǎng)簡化的原則1)宏觀等效原則對某些局部進(jìn)行簡化以后，要保持各元素之間的關(guān)系不變，即針對于計算目標(biāo)而言，簡化前后是等效的。2)小誤差原則將誤差控制在允許的范圍內(nèi)，必須滿足特定的要求☆管網(wǎng)簡化分為管線簡化和附屬設(shè)施簡化11．管線簡化的方法1)刪除次要管線2)當(dāng)管線交叉點很近時，可合并為同一交叉點3)將全開的閥門去掉，將管線從全閉閥門處切斷4)完全并聯(lián)的管線，在不影響計算結(jié)果情況下可以簡化為單線，但應(yīng)符合水力等效原則。5)當(dāng)一個供水區(qū)域僅由少數(shù)幾條管線供水和其他管網(wǎng)相連時，可以將連接的管線斷開，將一個管網(wǎng)分解為幾個獨立的管網(wǎng)，對幾個管網(wǎng)分別單獨計算。6)對于混合型管網(wǎng)，將枝裝部分省略，將其流量加入上游節(jié)點上，轉(zhuǎn)化為環(huán)狀管網(wǎng)，按照上述原則計算?！钏Φ刃г瓌t:經(jīng)過簡化后，等效的管網(wǎng)對象與原來的實際對象有相同的水力特性。如兩條并聯(lián)管線簡化成一條后，在相同的流量下，應(yīng)具有相同的水頭損失。19．二次污染（定義）:經(jīng)給水處理廠凈化后的水，需通過復(fù)雜龐大管網(wǎng)系統(tǒng)輸送到用戶。從水廠到用戶，途徑管線長度數(shù)十公里，水在管網(wǎng)中的滯留時間從數(shù)小時到數(shù)日。輸配過程中有足夠的時間進(jìn)行生物、化學(xué)、物理等反應(yīng)，使水受到二次污染，出廠達(dá)標(biāo)的水經(jīng)管網(wǎng)輸送到用戶時，往往達(dá)不到國家飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。20．生長環(huán)（定義）：給水管道在常年運行中，由于物理、化學(xué)、電化學(xué)、微生物等作用，沿管道內(nèi)壁逐漸形成不規(guī)則的環(huán)，是由沉淀物、銹蝕物、生物膜組成的環(huán)狀混合體稱為“生長環(huán)”?！吧L環(huán)”是隨管齡而不斷增厚，使過水?dāng)嗝婵s小。21．給水管道的“生長環(huán)”的成因1水對金屬管道內(nèi)壁侵蝕形成的銹垢侵蝕作用一般分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。對金屬管道而言，輸送的水就是一種電解液。對腐蝕影響最大的是水中的溶解氧。水的pH值明顯影響金屬管道的腐蝕速度。此外，溶解鹽類也是最常見的引起腐蝕的物質(zhì)，在給水管道中主要的是氯化物。2管道內(nèi)的后沉淀由于流態(tài)變化以及前處理工藝的不完善性，水中的鈣、鎂、鐵、錳等金屬離子和微絮凝體以及地下水中常有的一些細(xì)砂、粉砂進(jìn)入管道后，均能產(chǎn)生管道中的后沉淀。后沉淀可在管壁形成積垢，成為細(xì)菌滋生的良好場所，同時也降低管道的通水能力。3微生物的腐蝕微生物腐蝕往往和電化學(xué)腐蝕同時發(fā)生，它主要通過電極電位和濃差電位間接參與腐蝕過程。在給水管網(wǎng)中常見的有鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌。鐵細(xì)菌是一種特殊的自養(yǎng)菌屬，依靠鐵和氧生存和繁殖，利用亞鐵離子氧化成高鐵離子釋放的能量維持生命。鐵細(xì)菌繁殖，形成密集的鐵瘤，使管道內(nèi)經(jīng)常發(fā)生“紅水”的水質(zhì)惡化現(xiàn)象。微生物從水中吸收所需的營養(yǎng)物質(zhì)，同時排出代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物又可成為另一類微生物的營養(yǎng)源，使微生物不斷繁殖，從而導(dǎo)致腐蝕加劇。4化學(xué)穩(wěn)定性差水的腐蝕性和結(jié)垢性一般都是水-碳酸鹽系統(tǒng)的一種表現(xiàn)。當(dāng)水中的碳酸鈣含量超過飽和值時，則會出現(xiàn)碳酸鈣沉淀，引起結(jié)垢的現(xiàn)象。反之，當(dāng)水中碳酸鈣含量低于飽和值時，則水對碳酸鈣具有溶解的能力，可以將已經(jīng)沉淀的碳酸鈣溶解于水中。碳酸鈣含量小于飽和值可以把非金屬管材中的碳酸鈣溶解出來（對用混凝土或鋼筋混凝土一類的材料制的管道來說）；對金屬管腐蝕來說，則是溶解掉原先沉積在金屬表面的碳酸鈣，從而使金屬表面裸露在水溶液中，產(chǎn)生腐蝕過程。穩(wěn)定性水不會引起這種腐蝕，能延長管道的使用壽命。5生物穩(wěn)定性差如果自來水中有機營養(yǎng)物充足，即使投氯量增加，細(xì)菌仍能夠在給水管網(wǎng)中生長。因此，提出飲用水的生物穩(wěn)定性問題，公認(rèn)水中可同化有機碳AOC（AssimilableOrganicCarbon）作為飲用水生物穩(wěn)定性的評價指標(biāo)。一般認(rèn)為：當(dāng)不加氯時，AOC濃度10～20μg/L為生物穩(wěn)定水。當(dāng)加氯時，AOC濃度50～100μg/L為生物穩(wěn)定水。AOC濃度過大，說明管網(wǎng)中細(xì)菌生長的潛能大、水的生物穩(wěn)定性差，會逐漸沿管壁形成生物膜。22．影響余氯衰減的主要因素1水溫的影響：原水為地面水時，水溫隨季節(jié)而變化。溫度越高，余氯在管道中的衰減越快。一年四季余氯衰減速度不同，夏季比冬季快，南方管道中余氯衰減速度比北方快。2材質(zhì):水泥管余氯消耗慢，因為不存在金屬腐蝕；金屬管余氯消耗快，與金屬反應(yīng)，與腐蝕層反應(yīng)，與生物膜反應(yīng)。無防腐脫落3管徑的影響：余氯與管壁的接觸面積愈大，余氯的衰減速度愈快。若將管道中單位體積的水與管壁的接觸面積稱為接觸率，那么水與管壁的接觸率和管道直徑成反比。管徑大，比表面積小，消耗慢。4管內(nèi)衛(wèi)生狀況的影響：管內(nèi)形成很厚的“生長環(huán)”，并結(jié)有生物膜，管內(nèi)衛(wèi)生狀況不好，余氯衰減速度則快（細(xì)菌/接觸率增大）。（年代）5管內(nèi)水質(zhì)的影響：水質(zhì)對余氯衰減速度影響很大。當(dāng)上述條件相同，濁度高、有機物含量高的原水管道明顯比給水管道余氯衰減速度快。6水力工況的影響：1)、停留時間停留時間由用戶性質(zhì)造成，停留時間長，消耗快2)、管內(nèi)流速大——消耗水中有機物、微生物，小——消耗在管壁3)、給水系統(tǒng)運行工況（優(yōu)化水力條件，降低加氯量）23．傳統(tǒng)一階模型，其他模型1)傳統(tǒng)一階模型大部分水質(zhì)模型是建立在氯在給水管網(wǎng)中衰減動力學(xué)公式的基礎(chǔ)之上，并假設(shè)衰減遵循一級反應(yīng)動力學(xué)方程：2)其它模型二階模型——部分學(xué)者證明一級反應(yīng)動力學(xué)公式不能夠與配水管網(wǎng)中余氯的衰減特征吻合。Clark等于1998年提出了余氯衰減的二階模型，通過燒杯實驗證明其準(zhǔn)確性高于一階模型。二階段模型——一些學(xué)者根據(jù)反應(yīng)物質(zhì)的不同，將余氯的衰減分為兩個階段，即快速反應(yīng)階段和慢速反應(yīng)階段。按照反應(yīng)階數(shù)來劃分，又可以分為一階兩階段模型和二階兩階段模型?；谫|(zhì)量傳輸?shù)囊浑A模型——Rossman等提出了一個基于質(zhì)量傳輸?shù)挠嗦人p模型。該模型假設(shè)氯衰減是在主體水中和在管壁處的兩方面造成的，且氯在管壁處的反應(yīng)速率與氯向管壁傳輸速率相等。兩個系數(shù)——主體水衰減系數(shù)和管壁水衰減系數(shù)。1kt遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于kb：管壁對余氯衰減的影響，比主體水自身的衰減快的多。管網(wǎng)二次污染的形成，主要在于管道生長環(huán)的影響。為了提高用戶龍頭出水水質(zhì)，需要對管網(wǎng)水質(zhì)進(jìn)行有效管理。2普通鑄鐵管對于余氯的衰減影響最大，其次是球墨鑄鐵管，最小的是PVC。3時間越長，影響越大。24．給水管網(wǎng)中的微生物再生長細(xì)菌在給水管網(wǎng)中的繁殖再生長有兩個主要含義：首先是指細(xì)菌漏過水的凈化處理，進(jìn)入管網(wǎng)，從而引起管網(wǎng)的細(xì)菌數(shù)量的增加；其次就是指細(xì)菌在管網(wǎng)中的自身繁殖。粘附在管內(nèi)壁的細(xì)菌，靠水中或管壁上的物質(zhì)生存，最終將導(dǎo)致形成生物膜。25．鐵細(xì)菌1)這群細(xì)菌附著在管壁上后，在生存過程中能吸收亞鐵和排出氫氧化鐵，因而會造成突起物，造成活瘤，產(chǎn)生“紅水”事故；2)是給水系統(tǒng)腐蝕中非常有害的細(xì)菌；3)特殊的化能營養(yǎng)型菌類，依靠鐵鹽的氧化，在有機物含量極少的潔凈水中，順利地利用細(xì)菌本身生存過程中產(chǎn)生的能量而生存。26．飲用水生物穩(wěn)定性1)飲用水的生物穩(wěn)定性就是指飲用水中有機營養(yǎng)基質(zhì)支持異樣菌生長的潛力，即細(xì)菌生長的最大可能性。2)飲用水生物穩(wěn)定性高，則表明水中細(xì)菌生長所需的有機營養(yǎng)物質(zhì)含量低，細(xì)菌不易在其中生長；飲用水生物穩(wěn)定性低，則表明水中細(xì)菌生長所需的有機營養(yǎng)物質(zhì)含量高，細(xì)菌易在其中生長。參數(shù)指標(biāo)AOC27．管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測1)常規(guī)監(jiān)測：日常供水中的水質(zhì)監(jiān)測，分為常規(guī)指標(biāo)和全分析。2)在線監(jiān)測：余氯、濁度、PH指標(biāo)確定：影響大，變化大，實現(xiàn)容易選點：最大限度地代表管網(wǎng)水質(zhì)系統(tǒng)集成：保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行3)應(yīng)急監(jiān)測：自來水應(yīng)急的根本之一，也是應(yīng)急系統(tǒng)中技術(shù)含量最高部分，完整的應(yīng)急應(yīng)分為三級：第一級監(jiān)測所用方法以快速為特點。有沒有毒，能不能喝。（幾分鐘——1小時）第二級監(jiān)測出污染物的類別。（幾小時）第三級監(jiān)測污染物的具體名稱。（幾日）28．管網(wǎng)的技術(shù)資料的內(nèi)容1管網(wǎng)圖紙管網(wǎng)管理的最基本資料。形式有：紙質(zhì)、CAD格式、數(shù)據(jù)庫格式、GIS格式等2管線過河、鐵路和公路的構(gòu)造詳圖管網(wǎng)關(guān)鍵部分，不允許出現(xiàn)偏差3閥門、消火栓、排氣閥等統(tǒng)稱“水閘”，管網(wǎng)中經(jīng)常的附件。需保證“快、準(zhǔn)、有、靈”4竣工記錄和竣工圖每根管段施工后的竣工記錄和竣工圖，是計算機錄入的原始資料。務(wù)必保持準(zhǔn)確，否則無法發(fā)現(xiàn)錯誤。5泵站運行技術(shù)信息包括水泵型號、曲線、切削情況、日常流量和壓力等6管網(wǎng)爆管記錄包括爆管時間、搶修時間、位置、管道屬性等。7管網(wǎng)漏子記錄漏子出現(xiàn)位置、時間、漏水的持續(xù)時間、漏子產(chǎn)生的原因等8管網(wǎng)水質(zhì)檢測信息監(jiān)測點位置、監(jiān)測點管道屬性信息、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)異常情況及處理措施等9管網(wǎng)壓力檢測信息監(jiān)測點位置、壓力變化情況，數(shù)據(jù)異常情況及處理措施29．管網(wǎng)數(shù)據(jù)的測定壓力測定——測定簡單準(zhǔn)確方便1)壓力——管網(wǎng)水力最直觀的參數(shù)，測定最準(zhǔn)確的參數(shù)，解決管網(wǎng)問題的出發(fā)點2)散點測壓、自動記錄壓力儀、在線壓力監(jiān)測儀流速測定——生長環(huán)影響使得流速測定非常復(fù)雜1)畢托管測流——原始方法，最準(zhǔn)確，但實施困難2)電磁流量計測流——對已知內(nèi)徑管道較為準(zhǔn)確3)超聲波流量計測流——操作簡單，誤差太大。水質(zhì)測定——水質(zhì)參數(shù)眾多1)實驗室監(jiān)測2)在線監(jiān)測3)流動水質(zhì)分析車30．漏失（率）——由于管道滲漏早成的水量損失產(chǎn)銷差（率）——水廠出水量與收費系統(tǒng)用戶水表計量水量綜合的差值——更為科學(xué)☆問題：二者哪個在數(shù)值上更大？差值由什么原因造成的？答:前者是歷史遺留問題，后者是管理問題31．爆管原因1外力破壞——如修路時破壞路面后，重車碾壓導(dǎo)致爆管；開挖其它管線，如電力煤氣管線時誤操作等。2各種管道縱向交叉間距過小——管道隨路面下沉而變形，相互碰壓造成爆裂。3個別碰頭水處——干管之間的碰頭水造成瞬間水錘，管內(nèi)壓力過高引起爆管。4壓力調(diào)整情況下——如從夜間的減壓供水道早晨的增壓，造成壓力傳遞不均，這樣易在管道薄弱處爆裂5施工基礎(chǔ)松軟——管道易受壓變形，象灰口管內(nèi)外受壓，易發(fā)生爆管☆爆管多發(fā)生在普通鑄鐵管（灰口鑄鐵管）和混凝土管上☆問題：管網(wǎng)分區(qū)管理有什么優(yōu)點？1降低壓力；2縮短水齡；3降低余氯水平；4直飲水的實現(xiàn)32．管網(wǎng)二次污染的成因及控制對策成因:1出廠水的原因——細(xì)菌、生物穩(wěn)定性差、化學(xué)穩(wěn)定性差、pH值偏低、有機物、硬度、硫酸鹽等2管壁生長環(huán)影響——影響過水面積、加快余氯衰減、增加消毒副產(chǎn)物含量、形成生物膜，細(xì)菌繁殖控制對策:1提高出廠水水質(zhì)強化常規(guī)處理工藝，如氣浮、強化混凝過濾、安全消毒等增加深度處理工藝，如膜處理加強指標(biāo)控制，如AOC、化學(xué)穩(wěn)定性等2管網(wǎng)運行中的水質(zhì)控制。33．管網(wǎng)運行調(diào)度（論述題）1.目的——安全可靠地將水壓、水量、水質(zhì)符合要求的水送往每一用戶，最大限度的降低生產(chǎn)成本，取得較好的社會效益和經(jīng)濟效益。2.定義——安全可靠地滿足供水要求的前提下，從各種管網(wǎng)設(shè)施的可行調(diào)度方案中選擇一個經(jīng)濟技術(shù)性能最佳的調(diào)度方案，以便獲得最高的經(jīng)濟效益和社會效益等。3.概念復(fù)雜——運行調(diào)度是非常復(fù)雜的概念。涉及到水泵運行、水處理廠工藝流程、管網(wǎng)閥門管理等，包括了全部供水單元。優(yōu)化調(diào)度則涉及到數(shù)學(xué)、計算機和信息科學(xué)方面的內(nèi)容4.方法落后——目