给水排水管网系统_考试要点说明

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1、. . . .第一章1、给水的用途 通常分为:生活用水、工业生产用水和市政消防用水三大类。2、根据排水系统所接纳的 废水的来源,废水可以分为生活污水、工业废水和雨水三种类型。3、给水排水系统 应具备以下三项 主要功能:水量保障、水质保障和水压保障。给水排水管网系统均应具有以下功能:水量输送、水量调节、水压调节。4、给水排水系统可划分为以下子系统:原水取水系统、给水处理系统、给水管网系统、排水管网系统、废水处理系统、排放和重复利用系统 5、城市用水量分类:居民生活用水量、公共设施用水量、工业企业生产用水量和工作人员生活用水量、消防用水量、市政用水量,主要道路和绿地浇洒用水量、未预见用水量及给水管

2、网漏失水量。上述各类用水量总和称为城市综合用水量;居民生活用水量和公共设施用水量之和称为城市综合生活用水量。6、平均日用水量(Qad):即规划年限内,用水量最多的年总用水量除以用水天数。该值一般作为水资源规划和确定城市设计污水量的依据。7、最高日用水量(Qd):即用水量最多的一年内,用水量最多的一天的总用水量。该值一般作为取水工程和水处理工程规划和设计的依据。8、最高日平均时用水量:(Qd/24):即最高日用水量除以24小时,得到最高日小时平均用水量。9、最高日最高时用水量(Qh):用水量最高日的24小时中,用水量最大的1小时用水量、该值一般作为给水管网工程规划与设计的依据。10、用水量日变化

3、系数(Kd):最高日用水量与平均日用水量的比值。Kd=365Qd/Qy (Qd 最高日用水量(m3/d); Qy 全年用水量(m3/a)11、时变化系数(Kh):最高时用水量和平均时用水量的比值。Kh=24Qh/Qd (Qh最高时用水量(m3/h)12.水头:位能与压能之和称为测压管水头,工程上又称为压力水头,或简称水头。13、给水管网系统的构成:一般由输水管(渠)、配水管网、水压调节设施(泵站、减压阀)及水量调节设施(清水池、水塔、高位水池)等构成。 输水管(渠):是指在较长距离内输送水量的管道或渠道,一般不沿线向外供水。 配水管网构成:主干管、干管、支管、连接管、分配管。配水管网中还需安装

4、 消火栓、阀门(闸阀、排气阀、泄水阀等)和检测仪器(压力、流量、水质检测等)等附属设施。 给水管网系统中的泵站有供水泵站(又称二级泵站)和加压泵站(又称三级泵站)两种形式。 水量调节设施:有清水池(又称清水库)、水塔和高位水池(或水塔)等形式。 减压设施:用减压阀和节流孔板等降低和稳定输配水系统局部的水压,以避免水压过高造成管道或其他设施的漏水、爆裂、水锤破坏,或避免用水的不舒适感15、排水管网系统构成:一般由废水收集设施、排水管网、水量调节池、提升泵站、废水输水管(渠)和排放口等构成。16、给水管网系统类型 按系统构成方式分类:统一给水管网系统、分区给水管网系统(串联分区、并联分区)17、排

5、水体制:废水分为生活污水、工业废水和雨水三种类型,它们可采用同一个排水管网系统排除,也可采用各自独立的分质排水管网系统排除。不同排除方式所形成的排水系统,称为排水体制。18.排水系统种类:主要有合流制和分流制两种。合流制排水系统:将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道(渠)系统内排放的排水系统。分流制排水系统:将生活污水、工业废水和雨水分别在两套或两套以上管道(渠)系统内排放的排水系统。优缺点分析: 合流制排水系统 分流制排水系统造价、施工 造价低、施工较容易 两套管道,造价高、施工量庞大污水厂运行管理 晴、雨天水量变化大,管理复杂 水量较恒定,管理方便环境污染 雨污水溢流,造成污染 初期

6、雨水直排,造成污染第二章1、给水管网布置的基本形式树状网和环状网。优缺点:树状网:造价低;供水可靠性较差、水质容易变坏;环状网:造价高;供水比较可靠、大大减轻水锤作用产生的危害 适用性: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 环状网:一般适用于城市中心地区2、输水管渠定线的基本原则:必须与城市建设规划相结合,尽量缩短线路长度,减少拆迁,少占农田,便于管渠施工和运行维护,保证供水安全;应选择最佳的地形和地质条件,尽量沿现有道路定线,以便施工和检修;减少与铁路、公路和河流的交叉;管线避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河水淹没与冲刷地区,以降低造

7、价和便于管理。3、输水管的最小坡度应大于1:5D,D为管径,以“mm”计。输水管线坡度小于1:1000时,应每隔0.51km转置排气阀。即使在平坦地区,埋管时也应做成上升和下降的坡度,以便在管坡顶点设排气阀,管坡低处设泄水阀。4、排水管网布置原则:按照城市总体规划,结合当地实际情况布置排水管网,要进行多方案技术经济比较;先确定排水区域和排水体制,然后布置排水管网,应按从干管到支管的顺序进行布置;充分利用地形,采用重力流排出污水和雨水,并使管线最短、埋深最小;协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系,考虑好与企业内部管的衔接;规划时要考虑到使用管渠的施工、运行和维护方便;远近期规划相结合,考虑发

8、展,尽可能安排分期实施。【给水管网布置原则:P29】5、排水管网一般布置成树状网,根据地形不同,可采用两种基本布置形式 平行式和正交式。 (特点、适用地形) 平行式:排水干管与等高线平行,而主干管则与等高线基本垂直。 适应于城市地形坡度很大时,可以减少管道的埋深,避免设置过多的跌水井,改善干管的水力条件。正交式:排水干管与地形等高线垂直相交,而主干管与等高线平行敷设。 适应于地形平坦略向一边倾斜的城市。6、设置检查井的位置:管道交汇、直线管道中的管径变化、方向的改变处、坡度变化(高程)、直线管道上每隔一定距离。7、地形是影响管道定线的主要因素。8、污水主干管的走向与数目取决于污水厂和出水口的位

9、置和数目。9、污水干管一般沿城市道路布置。不宜 设在交通繁忙的快车道下和狭窄的街道下,不宜 设在无道路的空地上,而通常 设在 污水量较大或地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下。10、雨水管渠布置:充分利用地形,就近排入水体;尽量避免设置雨水泵站;结合街区及道路规划布置;雨水管渠采取明渠和暗渠相结合的形式;雨水出口的布置有分散和集中两种布置形式;调蓄水体的布置应与城市总体规划相协调;城市中靠近山麓建设的中心区、居住区、工业区,除了应设雨水管道外,应考虑在规划地区周围设置排洪沟,以拦截在分水岭以内排泄的洪水,避免洪水的损害。第三章水力等效简化原则:经过简化后,等效的管网对象与原来的实际对象具

10、有相同的水力特性。第四章1、管线简化的一般方法:删除次要管线(如管径较小的支管、配水管、出户管等),保留主干管线和干管线;当管线交叉点很近时,可以将其合并为同一交叉点;将全开的阀门去掉,将管线从全闭阀门处切断;并联的管线可以简化为单管线,其直径采用水力等效原则计算;在可能的情况下,将大系统拆分为多个小系统,分别进行分析计算。2、给水排水管网模型元素:管段、节点管段:是管线和泵站等简化后的抽象形式(泵站、减压阀、跌水井、非全开阀门等);特点:流量不能改变,能量可以改变节点:是管线交叉点、端点或大流量出入点的抽象形式;特点:能量唯一,不能改变,流量可变管段沿线流量的分配:管段中间的流量应运用水力等

11、效的原则折算到管段的两端节点上,通常给水管网 将管段沿线配水流量一分为二分别转移到管段两端节点上(更经济),排水管网 将管段沿线收集水量折算到管段起端节点(更安全)3、节点流量正值表示流出节点,负值表示流入节点。4、管段设定方向不一定等于管段中水的流向。5、欧拉公式:L(内环数)+N(节点数)=M(管段数)+P (连通分支数) 树状管网:M=N-16、节点流量方程组:根据质量守恒定律,流入节点的所有流量之和应等于流出节点的所有流量之和。iSj (qi)+Qj=0 j=1,2,3,Nqi管段i的流量;Qj节点j的流量;Sj节点j的关联集;N管网模型中的节点总数7、管段压降方程:根据能量守恒规律,

12、任意管段i两端节点水头之差,应等于该管段的压降。 HFi-HTi=hi i=1,2,3,MFi,HFi管段i的起点编号和起点节点水头;Ti,HTi管段i的终点编号和终点节点水头;hi管段i的压降;M管网模型中的管段总数8、环能量方程组:规定回路中管段流量和水头损失的方向以顺时针为正,逆时针为负ikik hi= ( HFi-HTi)=0k管网中的环的编号;i第k环中的管段编号第五章1、管段水力特性:指管段流量与水头之间的关系,包括管段上各种具有固定阻力的设施影响 HFi-HTi=hi = siqiqin-1-hei = sfiqiqin-1-hei (没设泵站且忽略局部阻力的管段) i=1,2,

13、3,Mhi管段压降,即水流通过该管段产生的能量损失,或认为是测压管水头降低量(mH2O)qi管段流量(m3/s)si管段阻力系数,反映管段对水流的阻力大小,因为该管段上的管道、管件、阀门、泵站等所有设施阻力系数之和;si =sfi(管段摩阻系数) +smi (管道局部阻力系数)+spi(泵站内部阻力系数)hei管段扬程,反映管段上泵站提供给水流的总能量,即泵站静扬程(m),如果管段上未设泵站,则hei=0n管段阻力指数,应与水头损失计算公式一致 M管段总数2、定压节点:已知节点水头而未知节点流量的节点。3、定流节点:已知节点流量而未知节点水头的节点。4、一般规定,顺时针方向的环校正流量为正,逆

14、时针方向的环校正流量为负第六章1、供水管网设计的基本原则:P1192、调节容积计算:P1203、集中用水户是从管网中一个点取得用水,且用水流量较大的用户,其用水流量称为集中流量,如工业企业、事业单位、大型公共建筑等用水均可以作为集中流量;分散用水户则是从管段沿线取得用水,且流量较小的用户,其用水流量称为沿线流量,如居民生活用水、浇路或绿化用水等。4、配水长度不一定是实际管长,输水管(两侧无用水)配水长度为零,单侧用水管段的配水长度取其实际长度的50%,只有部分管长配水的管段按实际比例确定配水长度,只有当管段两侧全部配水时管段的配水长度才等于其实际管长。5、管段设计流量分配通常应遵循的原则:【目的性】从一个或多个水源(指供水泵站或水塔等在最高时供水的节点)出发进行管段设计流量分配,使供水流量沿较短的距离输送到整个管网的所有节点上;【经济性】在遇到要向两个或两个以上方向分配设计流量时,要向主要供水方向(

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