华中科技大学给排水管网系统复习题整理.pdf

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1、给排水管网系统复习题 题型：名词解释、填空、简答及计算题 污水管道内容： 1、 排水工程的主要内容 （1）收集各种污水并及时输送至适当地点 （2）妥善处理后排放或再利用 2、 污水的分类，污水的最后出路，重复使用的方式及其定义 污水分类生活污水、工业污水、降水（雨水、雪融水）， 最终归宿排放水体，灌溉农田、重复使用。 重复使用的方式： 自然复用：一条河流往往既作给水水源，也受纳沿河城市排放的污水。 间接复用：将城市污水注入地下补充地下水，作为供水的间接水源， 直接复用：将城市污水直接作为城市饮用水水源、工业用水水源、杂用水水源等 工业废水的直接复用：循环使用，循序使用 3、 排水体制的定义及分

2、类 排水体制将城市的生活污水、工业废水和雨水采用一个管渠系统来排除，或是采用 两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除，选择上述不同排除方式所形成的排水系统 组合，称做排水系统的体制（简称排水体制）。 排水体制最基本的类型为合流制和分流制；两者兼而有之的称为混合制；分流制又分为 完全分流制和不完全分流制。 优缺点比较： 4、 排水系统的主要组成 城市污水： 1、室内或车间内部管道系统和设备； 2、室外污水管道系统：(1)居住小区污水管道系统 (2)街道污水管道系统 (3)管道系 统上的附属构筑物； 3、污水泵站及压力管道； 4、污水厂 5、出水口及事故排出口。 工业废水： 1车间内部管道系统和设

3、备； 2厂区管道系统； by Lavender_= 晴 _ 仅供参考！请勿完全照搬！ 祝考试顺利！ 3污水泵站及压力管道； 4废水处理站； 5. 管道系统上设置的检查井等附属构筑物。 雨水： 1建筑物的雨水管道系统和设备 2居住小区或工厂雨水管渠系统 3街道雨水管渠系统 4排洪沟 5出水口 5、 排水系统的布置形式、特点及其适用范围 1、正交式： 管短，管径小；污染水体 2、 截流式： 减轻污染，改善环境；管径大，管线长，合流时，雨水影响污水处理，适用于分流制； 3、平行式： 地势沿河流方向有较大倾斜的地区；防止干管流速大受冲刷；干管与等高线、河道平行， 主干管与河道垂直或斜交； 4、分区式：

4、 地势高低相差较大的地区，分高低设置； 5、辐射分散式： 地势中心高，周围低的地区；管径小，埋深浅，管线短，便于灌溉； 6、环绕式： 收集集中处理，比分建水厂处理投资低。 6、 区域排水系统的定义 将两个以上城镇地区的污水统一排除的处理系统。 7、 基建程序可归纳为几个阶段及其主要任务 (1)可行性研究阶段 (2)计划任务书阶段 (3)设计阶段 (4)组织施工阶段 (5)竣工验收交付使用阶段 初步设计、技术设计和施工图设计 8、 污水设计流量，日、时及总变化系数的定义 污水设计流量：污水管道及其附属构筑物能保证通过的污水最大流量称为污水设计流 量。污水设计流量包括生活污水和工业废水两大类； 1

5、居住区生活污水设计流量 n 的确定：居民生活用水定额或综合生活用水定额。1)居民生活污水定额，2)综合生活 污水定额。 一年中最大日污水量与平均日污水量的比值称为日变化系数(Kd)。 最大日中最大时污水量与该日平均时污水量的比值称为时变化系数(Kh)。 最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值称为总变化系数(Kz)。 by Lavender_= 晴 _ 9、 城市污水设计总流量的计算中包括哪几部分流量 1居住区生活污水设计流量； 2工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量 3.工业废水设计流量 4.公建污水量 5.地下水的影响 根据地下水水位考虑渗入或渗出污水量，一般取值为前几项之和的10-2

6、0%。 10、 最大设计充满度的规定、为什么污水按照不满流的规定设计 在设计流量下、污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度(或水深比)； 采用不满流的原因： (1)污水流量时刻在变化，很难精确计算，而且雨水或地下水可能通过检查井盖或管 道接口渗人污水管道。因此，有必要保留一部分管道断面，为未预见水量的增长留有余 地，避免污水溢出妨碍环境卫生。 by Lavender_= 晴 _ (2)污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体。此外，污水中如含有汽油、 苯、石油等易燃液体时，可能形成爆炸性气体。故需留出适当的空间，以利管道的通风， 排除有害气体，对防止瞥道爆炸有良好效果。 (3

7、)便于管道的疏通和维护管理。 11、 什么是设计流速，设计流速范围的规定 设计流速：和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度叫做设计流速； 最小设计流速：是保证管道内不致发生淤积的流速。污水管道的最小设计流速定为 0.6m/s。 最大设计流速：是保证管道不被冲刷损坏的流速。金属管道的最大设计流速为 10m/s， 非金属管道的最大设计流速为5m/s。 12、 什么叫不计算管段 在进行管道水力计算时，上游管段由于服务的排水面积小，因而设计流量小，按此流量 计算得出的管径小于最小管径，此时就采用最小管径值。 因此，一般可根据最小管径在最小设计流速和最大充满度情况下能通过的最大流量值， 从而进一步估算

8、出设计管段服务的排水面积。若设计管段服务的排水面积小于此值， 即直接采用最小管径和相应的最小坡度而不再进行水力计算。这种管段称为不计算管段。 13、 最小设计坡度，它是怎么规定的 最小设计坡度：指相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度。 具体规定是：管径200mm的最小设计坡度0.004；管径300mm的最小设计坡度0.003。 14、 什么是覆土厚度和埋设深度，如何确定污水管道的最小覆土厚度 1覆土厚度指管道外壁顶部到地面的距离； 2埋设深度指管道内壁底到地面的距离； 最小覆土厚度的确定：1、必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道，管底可 埋设在冰冻线以上0.15m；2、必须防止管壁

9、因地面荷载而受到破坏，车行道下污水管最 小覆土厚度不宜小于0.7m；3、必须满足街区污水连接管衔接的要求； 取以上三项结果的最大值； 最大埋深： 管道埋深允许的最大值称为最大允许埋深。 该值的确定应根据技术经济指标及施工方法而定，一般在干燥土壤中，最大埋深不超过 78m；在多水、流砂、石灰岩地层中，一股不超过5m。 15、 支管的布置形式 1、低边式布置： 当街区面积不太大，街区污水管网可采用集中出水方式时，街道支管敷设在服务街区较 低侧的街道下，称为低边式布置。 2、周边式布置 当街区面积较大且地势平坦时，宣在街区四周的街道敷设污水支管，建筑物的污水排出 管可与街道支管连接，称为周边式布置。

10、 3、穿坊式布置 街区已按规划确定，街区内污水管网按各建筑的需要设计，组成一个系统，再穿过其它 街区并与所穿街区的污水管网相连，称为穿坊式布置。 16、 什么是控制点，如何确定控制点的标高 在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。 确定控制点的标高： 一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能够排出，并考虑发展， by Lavender_= 晴 _ 在埋深上适当留有余地。 另一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。对此通常采取一些措施： 加强管材强度；填土提高地面高程以保证最小覆土厚度；设置泵站提高管位等方法，减小控 制点管道的埋深，从而减小整

11、个管道系统的埋深，降低工程造价。 17、 污水泵站的设置地点及其分类 在排水管道系统中，由于地形条件等因素的影响，通常可能需设置中途泵站，局部泵站 和终点泵站。 18、 每一设计管段的污水设计流量由哪几种流量组成，它们是如何定义的 设计管段：两个检查井之间的管段采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，称 它为设计管段。 设计流量： (1)本段流量q1是从管段沿线街坊流来的污水量； (2)转输流量q2是从上游管段和旁侧管段流来的污水量； (3)集中流量q3，是从工业企业或其它大型公共建筑物流来的污水量。 q1=Fq0 Kz ql设计管段的本段流量(Ls)； F设计管段服务的街区面积(ha)；

12、 Kz生活污水量总变化系数； q0单位面积的本段平均流量，即比流量(L/(sha);可用下式计算： n居住区生活污水定额(L/(capd) p人口密度(cap/ha)。 19、 管道衔接的方法及其定义 1.在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入的地方都需要设置检查井 水面平接，管顶平接，跌水连接 20、 污水主干管水力计算表 21、 降雨量、年平均降雨量、降雨历时、暴雨强度、汇水面积 by Lavender_= 晴 _ 降雨量是指降雨的绝对量，即降雨深度； 年平均降雨量：指多年观测所得的各年降雨量的平均值； 降雨历时：是指连续降雨的时段，可以指一场雨全部降雨的时间也可以指其中个别的 连续时

13、段。 暴雨强度：是指某一连续降雨时段内的平均降雨量，即单位时间的平均降雨深度，用 i 表示 在工程上，常用单位时间内单位面积上的降雨体积q(L(sha)表示。 降雨面积是指降雨所笼罩的面积； 汇水面积是指雨水管渠汇集雨水的面积。用 F 表示，以公顷或平方公里为单位(ha 或 km2)。 22、 曝雨强度公式及其各符号的意义 式中 q设计暴雨强度(L/sha)； P设计重现期(a)； t降雨历时(min)； Al、c、b、n：地方参数，根据统计方法进行计算确定； 集水时间：t=t1+mt2 式中： t1地面集水时间 t2管内雨水流行时间 m折减系数，管道采用2，明渠采用1.2，陡坡地区管道采用1

14、.22 23、 雨水管渠设计流量计算公式及各符号的意义 Q=qF 式中 Q雨水设计流量(L/s)； 径流系数，其数值小于1 F汇水面积(ha)； q设计暴雨强度(L/(sha)。 24、 什么是径流系数，如何计算 径流量与降雨量的比值称径流系数 ，其值常小于1。 按各类地面面积用加权平均法计算； 25、 特殊情况雨水设计流量的确定，例题计算要搞清楚 26、 雨水管渠系统平面布置的特点 1充分利用地形，就近排入水体； 2根据城市规划布置雨水管道； by Lavender_= 晴 _ 3合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅； 4雨水管道采用明渠或暗管应结合具体条件确定； 5设置排洪沟排除设计地区

15、以外的雨洪径流。 27、 雨水干管水力计算表的计算 设计流速： 雨水管渠满流时管道内最小设计流速为0.75m/s；明渠内最小设计流速为0.40m/s。 雨水管渠的最大设计流速规定为：金属管最大流速为10m/s；非金属管最大流速为5m/s。 最小管径和最小设计坡度： 雨水管道的最小管径为300mm，相应的最小坡度为0.003 雨水口连接管最小管径为200mm，最小坡度为0.0l。 雨水管渠通常采用管顶平接； 28、 在哪些情况下可以考虑采用合流制 使用条件：（1）接纳污水的水体水量充沛。 （2）街道建设完善，街道窄，无法分流。 （3）地面坡向水体，不需泵汲。 适用情况：旧城改造，采用截流式合流制

16、 新区规划，采用分流制 工业企业，超标分流 达标合流 29、 旱流流量、截流倍数 旱流流量：取生活污水平均流量和最大生产班内的平均日工业废水量之和。 n0为截流倍数。经过溢流井的流量与上游旱流流量的比值。一般取3。 30、 合流制排水管渠的设计流量如何计算 (1)第一个溢流井上游管渠的设计流量为 Q=Qs+Qg+Qy 式中 Qs生活污水平均流量； Qg工业废水最大班平均流量； Qy雨水设计流量 当Qs+Qg 5%Qy时，可以认为Qs+Qg =0 (2)溢流井下游管渠的设计流量为 Q=(n0+1)Qh+Q1+Q2 式中 n0为截流倍数； Qh为旱流量，即QhQs + Qg； Q1为溢流井下游排水

17、面积上的雨水设计流量； Q2为溢流井下游排水面积上的旱流量。 31、 三种溢流井的简图及其各部分组成 by Lavender_= 晴 _ 截流槽式溢流井 溢流堰式截流井 跳越堰式溢流井 32、 截流式合流干管水力计算表的计算 见书本 33、 常用的管渠断面形式有哪几种、常用的排水管渠有哪几种 排水灌渠常见断面形式：圆形 半椭圆形 马蹄形 矩形 梯形 蛋形 综合管道等 by Lavender_= 晴 _ (1)圆形；(2)半椭圆形；(3)马蹄形；(4)拱顶矩形；(5)蛋形； (6)矩形；(7)弧形流槽的矩形；(8)带低流槽的矩形；(9)梯形 34、 排水管道接口的形式有哪几种，常用的接口方法有哪

18、几种 排水管的接口分类 柔性：石棉沥青卷材接口、橡胶圈接口； 刚性：水泥砂桨抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接口、管道膨胀水泥接口； 半柔半刚：预制套环石棉水泥(或沥青砂)接口； 采用铸铁管的排水管道，接口做法与给水管道相同。常用的有承插式铸铁管油麻石 棉水泥接口 35、 排水管道的基础由哪几部分组成，常用的管道基础有几种，各适用于什么地质条件 下 一般由地基、基础和管座三个部分组成。 沙土基础：适用于无地下水，岩石或多石土壤，管道直径小于 600mm 的混凝土管、钢 筋混凝土管及陶土管，管顶覆土厚度0.7-2m的排水管道； 混凝土枕基：只在管道接口处才设置的管道局部基础。适用于干燥土壤中的雨水管

19、道及 不太重要的污水支管。常与素土基础或砂填层基础同时使用； 混凝土带形基础：沿管段全长铺设的基础。适用于各种潮湿土壤，以及地基软硬不均匀 的排水管径。在地震区，土质特别松软，不均匀沉陷严重地段，最好采用钢筋混凝土带 形基础。 36、 排水管渠系统上包括哪些附属构筑物、重点掌握雨水口、检查井、跌水井，并会绘 制简图 雨水口、连接暗井、溢流井、检查井、跌水井、水封井、倒虹管、冲洗井、防潮门、出 水口等。 雨水口的间距一般为 2550m(视汇水面积大小而定)，在低洼和易积水的地段，应根据 需要适当增加雨水口的数量。 竖管式跌水井一般不作水力计算。当管径不大于200mm时，一次落差不宜超过6m。当

20、管径为300-400mm时，一次落差不宜超过4m。 37、 倒虹管及其组成 排水管渠遇到河流、山涧、洼地或地下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设，按 by Lavender_= 晴 _ 下凹的折线方式从障碍物下通过，这种管道称为倒虹管。 倒虹管由进水井、下行管、平行管、上行管和出水井等组成 给水管网内容: 1、 给水系统分类 按水源种类：分为地表水（江河、湖泊、蓄水库、海洋等)和地下水(浅层地下水、深层 地下水、泉水等)给水系统； 按供水方式：分为自流系统(重力供水)、水泵供水系统(压力供水)和混合供水系统； 按使用目的：分为生活用水、生产给水和消防给水系统； 按服务对象：分为城市给水和工

21、业给水系统；在工业给水中，又分为循环系统和复用系 统。 2、 给水系统的组成 取水工程：构筑物、一级泵站 给水处理：水厂 输配水：输水管、管网、泵站、调节构筑物 3、 什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用的最多 统一给水即用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水，绝大多数城市采用这一系统。 分质给水系统可以是同一水源，经过不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各 类用户；也可以是不同水源，如地表水经简单沉淀后供工业生产用水，地下水经消毒后 供生活用水等。 分压给水系统：由同一泵站内的不同水泵分别供水到水压要求高的高压管网和水压要求 低的低压管网，以节约能量消耗。 4、 设计用

22、水量的组成及相关定额和计算 组成 综合生活用水：包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。 工业企业生产用水和工作人员生活用水。 消防用水。 浇洒道路和绿地用水。 未预计水量及管网漏失水量。 最高日用水量 Qd：在设计规定的年限内，用水最多一日的用水量。一般用以确定给水 系统中各类设施的规模。 日变化系数Kd：在一年中，最高日用水量与平均日用水量的比值。其值约为1.11.5。 时变化系数Kh：最高一小时用水量与平均时用水量的比值。该值在1.31.6之间。 计算： 最高日生活用水量Q1 Q1=qNf（m3/d） q最高日生活用水量定额， m3/（d人） N设计年限内计划人口数；如设计年限为 30年，

23、N就是30年后的计划人口数。 f自来水普及率，%。 工业生产用水量Q4 Q4=qB（1n） （m3/d） q城市工业万元产值用水量， m3/万元 B城市工业总产值，万元； n工业用水重复利用率。 by Lavender_= 晴 _ 未预见水量和管网漏失水量 按最高日用水量的15%25%计； 设计年限内城市最高日用水量Qd Qd=(1.151.25)(Q1+ Q2+ Q3+ Q4) 5、 水塔和清水池容积的计算 管网内设有水塔或高地水池时，二级泵站每小时的供水量可以不等于用水量，但一天的 泵站总供水量等于最高日用水量。 一级泵站通常均匀供水，而二级泵站一般为分级供水，所以一、二级泵站的每小时供水

24、 量并不相等。为了调节两泵站供水量的差额，必须在一、二级泵站之间建造清水池。 清水池所需调节容积=累计贮存水量B=累计取用水量A 清水池的调节容积=（二级泵站供水量一级泵站供水量）二级泵站供水量大于一级 泵站供水量的时间 水塔容积由二级泵站供水线和用水量曲线确定。 水塔容积=（管网用水量二级泵站供水量）管网用水量大于二级泵站供水量的时间。 水塔和清水池调节容积的计算，通常采用两种方法： 一种是根据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。 一种是凭经验估算。 具体见书本例题。 6、 管网布置有哪两种基本形式，各适用于何种

25、情况及其优缺点 树状网一般适用于小城市和小型工矿企业，这类管网从水厂泵站或水塔到用户的管线布 置成树枝状。 树状网的供水可靠性较差，因为管网中任一段管线损坏时，在该管段以后的所有管线就 会断水。 树状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流缓慢，甚至停滞不流动，因此水质容易 变坏，有出现浑水和红水的可能。 树状网中水锤作用损坏管线较严重。 环状网中，管线连接成环状，当任一段管线损坏时，可以关闭附近的阀门使和其余管线 隔开，然后进行检修，水还可从另外管线供应用户，断水的地区可以缩小，从而供水可靠性 增加。 环状网还可以大大减轻因水锤作用产生的危害。 但是环状网的造价明显地比树状网为高。 7、 管网

26、简化的方法 连接管的间距：可根据街区的大小考虑在8001000m左右。 干管的间距，可根据街区情况，采用500800m。 管网图形简化可分为分解、合并、省略 8、 沿线流量和节点流量的计算 沿线流量：是指供给该管段两侧用户所需流量。 by Lavender_= 晴 _ 节点流量：是从沿线流量折算得出的并且假设是在节点集中流出的流量。 沿线流量化成节点流量的原理：是求出一个沿线不变的折算流量q，使它产生的水头损失等 于实际上沿管线变化的流量qX产生的水头损失。 q=qt+q1 折算系数：是把沿线变化的流量折算成在管段两端节点流出的流量，即节点流量的系数。 求导过程见书。 管网任一节点的节点流量为

27、： qi= q1=0.5 q1 任一节点i的节点流量qi等于与该节点相连各管段的沿线流量q1总和的一半。 9、 管段流量的计算 枝状：任一管段的流量等于该管段以后（顺水流方向）所有节点流量的总和。 环状网： 分配流量时，必须保持每一节点的水流连续性，也就是流向任一节点的 流量必须等于流离该节点的流量，以满足节点流量平衡的条件。 假定离开节点的流量为正 10、 什么叫经济流速，如何确定其范围 为了防止管网因水锤现象出现事故，最大设计流速不应超过2.53m/s； 为了避免水中悬浮物质在水管内沉积，最低流速通常不得小于0.6m/s； 一定年限 t（称为投资偿还期）内管网造价和管理费用（主要是电费）之

28、和为最小的流 速，称为经济流速 11、 什么是连续性方程，什么是流量方程 by Lavender_= 晴 _ 连续性方程：按照对任一节点来说，流向该节点的流量必须等于从该节点流出的流量。 能量方程：表示管网每一环中各管段的水头损失总和等于零的关系。 12、 树状网的计算 13、 环状网的计算 解环方程的环状网计算过程，就是在按初步分配流量确定的管径基础上，重新分配各管 段的流量，反复计算，直到同时满足连续性方程组和能量方程组时为止，这一计算过程 称为管网平差。 14、 输水管渠的计算 15、 分区给水系统 分区给水一般是根据城市地形特点将整个给水系统分成几区，每区有独立的泵站和管网 等，但各区

29、之间有适当的联系，以保证供水可靠和调度灵活。 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。 串联分区：高、低两区用水均由低区泵站供给，但高区用水再由高区泵站加压。 优点：输水管长度较短，可用扬程较低的水泵和低压管； 缺点：不够安全可靠，低区事故影响高区供水；增加泵站的造价和管理费用。 重力输水管分区：从水库A输水至水池B。为防止水管承受压力过高，将输水管适当分段(即 分区)，在分段处建造水池，以降低管网的水压，保证工作正常。 能量浪

30、费：泵站扬程根据控制点所需最小服务水头和管网中的水头损失确定，除了控制 点附近地区外，大部分给水区的管网水压高于实际所需的水压，多余的水压消耗在用户给水 龙头的局部水头损失上，因此产生能量浪费。 未分区时泵站供水能量的组成： 能量分配图； 16、 管网附件和附属构筑物 17、 管网的技术管理 为了维持管网的正常工作，保证安全供水，必须做好日常的管网养护管理工作，内容包括： 建立技术档案； 检漏和修漏； 水管清垢和防腐蚀； 用户接管的安装、清洗和防冰冻； by Lavender_= 晴 _ 管网事故抢修； 检修阀门、消火栓、流量计和水表等。 *所有做过的作业题和章节后的思考题都应该搞清楚。 by Lavender_= 晴 _