給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)(第三版)答案解析

1、 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)第一章給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)概論1、給排水系統(tǒng)功能有哪些？請(qǐng)分類說明。水量保障 向指定用水點(diǎn)及時(shí)可靠提供滿足用戶需求的用水量，將排出的廢水與雨收集 輸送到指定地點(diǎn)；水質(zhì)保障 向指定用水點(diǎn)提供符合質(zhì)量要求的水及按有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)將廢水排入受納水體； 水壓保障 為用戶提供符合標(biāo)準(zhǔn)的用水壓力，同時(shí)使排水系統(tǒng)具有足夠的高程和壓力，順 利排水；2、給水的用途有哪幾類？分別列舉各類用水實(shí)例。有生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水和市政消防用水。生活用水有：居民生活用水（如家里的 飲用、洗滌用水）、公共設(shè)施用水（如學(xué)校、醫(yī)院用水）、工業(yè)企業(yè)生活用水（如企業(yè)區(qū)工 人飲用、洗滌用水）；工業(yè)生產(chǎn)用水有：產(chǎn)品用水（如制作

2、酸奶飲料的用水）、工藝用水（如 水作為溶劑）、輔助用水（如冷卻鍋爐用水）；市政消防用水有道路清洗、綠化澆灌、公共 清潔衛(wèi)生和消防用水。3、廢水有哪些類型？分別列舉各類用水實(shí)例。按所接納廢水的來源分：生活污水、工業(yè)廢水和雨水。生活污水：居民生活所造成的廢水 和工業(yè)企業(yè)中的生活污水，如洗菜水、沖廁產(chǎn)生的水；工業(yè)廢水：如乳制廢水；雨水：如 下雪、下雨產(chǎn)生的水。4、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) 包括：水源地、取水設(shè)施、提升設(shè)備和輸水管渠等；給水處理系統(tǒng) 包括：各種采用物理化學(xué)生物等方法的水質(zhì)處理設(shè)備和構(gòu)筑物； 給水官網(wǎng)系統(tǒng) 包括：輸水管渠、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施及水

3、量調(diào)節(jié)設(shè)施等； 排水管網(wǎng)系統(tǒng) 包括：污廢水收集與輸送管渠、水量調(diào)節(jié)池、提升泵等；廢水處理系統(tǒng) 包括：各種采用物理化學(xué)、生物等方法的水質(zhì)凈化設(shè)備和構(gòu)筑物； 排放和重復(fù)利用系統(tǒng) 包括：廢水收納體和最終處置設(shè)施如排放口等。5、給水排水系統(tǒng)各部分流量是否相同？若不同，是如何調(diào)節(jié)的？因?yàn)橛盟亢团潘渴请S時(shí)間變化的，所以各子系統(tǒng)一時(shí)間內(nèi)流量不相同，一般是由一些 構(gòu)筑物或設(shè)施來調(diào)節(jié)，比如清水池調(diào)節(jié)給水處理流量與管網(wǎng)中的用水量之差，調(diào)節(jié)池和均 合池用于調(diào)節(jié)排水官網(wǎng)流量和排水處理流量之差。6、什么是居民生活用水量、綜合生活用水量和城市綜合用水量？ 居民生活用水量是指居民家庭生活中飲用、烹飪、洗浴、洗滌等用水；

4、綜合生活用水量是居民生活用水量與公共設(shè)施用水量之和（公共設(shè)施是指學(xué)校等公共場(chǎng)所 用水量）；城市綜合用水量是以下用水量的總稱：居民生活用水量、公共設(shè)施用水量、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn) 和工人生活用水量、消防、市政用水量、未預(yù)見水量及給水管網(wǎng)漏失水量。7、什么是用水變化系數(shù)？有哪幾種變化系數(shù)？如何計(jì)算？在一年中，每天或每時(shí)的用水量變化可以用一個(gè)系數(shù)表示，即用水變化系數(shù)。有用水日變 化系數(shù)(Kd)和用水時(shí)變化系數(shù)(Kh)。Qd最高日用水量，Qy全年用水量，Qh最高時(shí)用水 量 Kd=365Qd/Qy；Kh=24Qh/Qd。8、給排水中的水質(zhì)是如何變化的？哪些水質(zhì)必須滿足國家標(biāo)準(zhǔn)？三個(gè)水質(zhì)變化過程：給水處理：即將原

5、水凈化使其水質(zhì)達(dá)到給水水質(zhì)要求的處理過程， 用戶用水：即用戶用水改變水質(zhì)，使之成為污水或廢水的過程，廢水處理：即對(duì)污水 或廢水進(jìn)行處理，使之達(dá)到排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（如城鎮(zhèn)給水水源須符合國家生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）、給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（如居民用水須達(dá)到國家生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)）、排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（水排放至受納水體須按國家廢水排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和其承受能力確定）。9、重力給水和壓力給水各有什么特點(diǎn)？重力給水，特點(diǎn)：要求水本身位能較高，運(yùn)輸無動(dòng)力消耗，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)；壓力給水，特點(diǎn)：耗動(dòng)力，耗能，水壓較好控制。10、水在輸送過程中為何要進(jìn)行加壓或提升？原因：當(dāng)給水，在運(yùn)輸過程中損耗太大或供給高層壓力不

6、夠時(shí)需要加壓；排水在重力輸送 過程中，一定距離后，管道埋深會(huì)很大，當(dāng)其建設(shè)費(fèi)用不劃算則需要進(jìn)行提升，而且為了 使排水能夠進(jìn)入處理構(gòu)筑物或達(dá)到排放的高程，也需要進(jìn)行提升或加壓。11、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)具有哪些功能？各有哪些特點(diǎn)？功能與特點(diǎn)：水量輸送：實(shí)現(xiàn)水量的位置遷移滿足用水與排水的地點(diǎn)要求、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平均問題、水壓調(diào)節(jié)：采用減壓或加壓措施調(diào) 節(jié)水壓、水質(zhì)保證：保證各種水質(zhì)達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。12、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)分別由哪些部分組成？它們的作用是什么？由給水管網(wǎng)系統(tǒng)和排水管網(wǎng)系統(tǒng)組成。給水管網(wǎng)系統(tǒng)：輸水管渠（作用：較長距離輸水）、配水管網(wǎng)（作用：將較集中點(diǎn)的

7、水量分 配到整個(gè)供水區(qū)域）、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施（如泵站、減壓閥，作用：保證用戶用水點(diǎn)點(diǎn)的水壓要 求）、及水量調(diào)節(jié)設(shè)施（如清水池、水塔、高位水池，作用：調(diào)節(jié)前后系統(tǒng)的水量之差）。 排水管網(wǎng)系統(tǒng)：廢水收集設(shè)施（初步收集廢水）排水管網(wǎng)（收集到的廢水送至指定點(diǎn)）、水 量調(diào)節(jié)池（調(diào)節(jié)前后系統(tǒng)水量之差）、提升泵站（保證一定壓力使廢水順利流入指定點(diǎn)）、 廢水輸水管渠（輸送廢水）和排放口（與接納廢水的水體連接）。13、給水管網(wǎng)系統(tǒng)如何分類？各類給水管網(wǎng)系統(tǒng)有何特點(diǎn)？按水源分：?jiǎn)嗡唇o水管網(wǎng)系統(tǒng)（用于較小的給水管網(wǎng)系統(tǒng)）、多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)（各水 源供水量與平均輸水距離較小，管道輸水流量較分散）；按系統(tǒng)構(gòu)成方式分：統(tǒng)

8、一給水管網(wǎng)系統(tǒng)（只有一個(gè)管網(wǎng)，統(tǒng)一供應(yīng)各類水，有統(tǒng)一水壓）、 分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)（分區(qū)供水，不同區(qū)不同水壓，包括串聯(lián)和并聯(lián)分區(qū)）；按輸水方式分：重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)（無動(dòng)力消耗，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)）、壓力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)（消耗動(dòng) 力） 給水管網(wǎng)系統(tǒng)是環(huán)狀網(wǎng)絡(luò) 排水管網(wǎng)系統(tǒng)是樹狀網(wǎng)絡(luò)14、何為排水系統(tǒng)體制？它們之間的不同點(diǎn)有哪些？不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)稱排水體制，主要有合流制和分流制。合流制排水系統(tǒng)又分：直排式和截流式，直排式是將混合的污水不經(jīng)處理直接排入水體， 現(xiàn)今已淘汰；截流式用于老城區(qū)改造，節(jié)約費(fèi)用，混合的污水排入污水處理廠，水量較大 時(shí)溢流部分直接排入水體，有一定污染。分流制排水系統(tǒng)，將污水，廢水，雨

9、水分開輸送，處理，排放。對(duì)環(huán)境污染小，但造價(jià)相 對(duì)合流式較高。大的城市一般采用混流制，即又有合流制又有分流制。第二章給水排水管網(wǎng)工程規(guī)劃1、給排水工程的規(guī)劃任務(wù)是什么？規(guī)劃期限如何劃分？確定給排水系統(tǒng)服務(wù)范圍與建設(shè)規(guī)模； 確定水資源綜合利用與保護(hù)措施；確定系統(tǒng)的組成與體系結(jié)構(gòu)； 確定給排水主要構(gòu)筑物位置；確定給排水處理工藝流程與水質(zhì)保證措施； 給排水管網(wǎng)規(guī)劃和干管布置與定線； 確定廢水處置方案及其環(huán)境影響評(píng)價(jià)；給排水工程規(guī)劃的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，包括經(jīng)濟(jì)，環(huán)境，社會(huì)效益分析；分區(qū)、分級(jí)進(jìn)行規(guī)劃，按近、遠(yuǎn)期分別進(jìn)行，（近期：5-10年，遠(yuǎn)期：10-20年）。2、給排水工程規(guī)劃要遵循哪些原則？工作程序如

10、何？原則：貫徹執(zhí)行國家和地方相關(guān)政策和法規(guī)；城鎮(zhèn)及企業(yè)規(guī)劃時(shí)應(yīng)兼顧給排水工程； 給排水工程規(guī)劃要服從城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃；合理確定遠(yuǎn)近期規(guī)劃與建設(shè)范圍； 合理利用水資源和保護(hù)環(huán)境；規(guī)劃方案應(yīng)盡可能經(jīng)濟(jì)和高效。工作程序：明確規(guī)劃任務(wù)，確定規(guī)劃編制依據(jù)；調(diào)查收集必須的基礎(chǔ)資料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查； 在掌握資料和了解現(xiàn)狀，合理確定城市用水定額；制定給排水工程規(guī)劃方案； 根據(jù)規(guī)劃期限，提出分期實(shí)施規(guī)劃的步驟和措施，節(jié)省資金；編制規(guī)劃文件，繪制圖紙，完成規(guī)劃成果文本。3、城市用水量一般包括哪些部分？請(qǐng)分別舉例說明。第一部分：城市給水工程同統(tǒng)一供給的居民生活用水、工業(yè)用水、公共設(shè)施用水及其他 用水量的總和。如包括家居的

11、洗菜用水等等。第二部分：城市給水工程統(tǒng)一供水意外的所有用水量總和。如工業(yè)和公共設(shè)施自備水源 供給的用水。4、表達(dá)用水量變化有哪兩種方法？他們分別是如何表達(dá)的？一是通過日變化系數(shù)表達(dá)，它等于一年中最高日用水量與平均日用水量的比值； 二是通過時(shí)變化系數(shù)表達(dá)，它等于最高日的最高時(shí)用水量與平均時(shí)用水量的比值；5、在城市用水量預(yù)測(cè)計(jì)算的常用方法之中，哪些方法需要有歷史用水資料？ 城市用水預(yù)測(cè)方法：分類估算法，單位面積法，人均綜合指標(biāo)法，年遞增率法，線性回 歸法，生長曲線法。要資料的有：人均綜合指標(biāo)法、年遞增率法、線性回歸法、生長曲線法。6、為什么城市越小，用水量變化越大？你認(rèn)為哪些因素影響用水量變化系數(shù)

12、？ 城市越小總用水量越小，個(gè)體在總體中的權(quán)重大，即個(gè)體對(duì)整體的影響大，所以城市越小， 用水變化越大。因素：內(nèi)在：小城市相對(duì)大城市用水變化大，財(cái)務(wù)也有局限，很難建立相 應(yīng)數(shù)據(jù)模型給予提前準(zhǔn)備；外在：城市居住人數(shù)、季節(jié)影響、城市管理對(duì)于城市規(guī)劃的變 動(dòng)等等。7、給水管網(wǎng)規(guī)劃布置應(yīng)遵循哪些基本原則？按城市總規(guī)劃，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；主次明確，先布置好給水管網(wǎng)主干管，后布置一般管線；盡量縮短管線長度，節(jié)約費(fèi)用；協(xié)調(diào)好與其他管道的關(guān)系；保證供水具有適當(dāng)?shù)陌踩煽啃?；盡量減少拆遷，少占農(nóng)田；保證管渠施工，運(yùn)行，維護(hù)方便；遠(yuǎn)近期結(jié)合，考慮分期實(shí)施可能性。8、給水管網(wǎng)布置的兩種基本形式是什么？

13、比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。給水管網(wǎng)布置基本形式：樹狀網(wǎng)（優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)造價(jià)低；缺點(diǎn)：易受水錘破壞，水質(zhì)（末端）安全性不能保證，水壓不易控制，用水保證率較差）環(huán)狀（優(yōu)點(diǎn)：可減輕因水錘作用產(chǎn)生的危害，增加供水可靠性；缺點(diǎn)：造價(jià)較樹狀網(wǎng)高）9、你認(rèn)為輸水管定線時(shí)可能遇到哪些問題？定線時(shí)，常遇到山嘴，山谷，山岳等障礙物以及穿越河流和干溝等。山嘴段考慮繞過山嘴還是開鑿山嘴；山谷地段是延長線繞過還是用倒虹管；獨(dú)山時(shí)，是從遠(yuǎn)處繞過還是開鑿隧洞通過；穿越河流或干溝時(shí)用河管還是倒虹管；避免工程或障礙物，是繞道還是采取措施。10、為保證用水安全應(yīng)采用什么輸水方案？為保障安全供水，可以用一條輸水管渠而在用水區(qū)附近建造水池進(jìn)行流

14、量調(diào)節(jié)，或用兩條輸水管渠。輸水管渠一般不小于兩條。（條數(shù)主要根據(jù)輸水量、事故時(shí)需保證的用水量、輸水管渠長度、當(dāng)?shù)赜袩o其他水源和用水量增長情況而定）11、輸水管渠定線方法、原則及要求。方法：先在圖上初步選定幾種可能定線方案，然后到現(xiàn)場(chǎng)沿線踏勘了解，從投資、施工、 管理等方面，對(duì)各種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)性比較再作決定。原則：必須與城市建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合，盡量縮短管線長度，減少拆遷，少占農(nóng)田，便于管渠 施工和運(yùn)行維護(hù)，保證供水安全；應(yīng)選擇最佳的地形和地質(zhì)條件，盡量沿現(xiàn)有道路定線， 以便施工和檢修；減少與鐵路、公路和河流的交叉；管線避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高 地下水位和河水淹沒與沖刷地區(qū)，以降低造價(jià)和便于管

15、理。要求：輸水管最小坡度應(yīng)大于1:5D，D為管徑，以“mm”計(jì)。輸水管線坡度小于1:1000 時(shí)，應(yīng)每隔0.51km裝置排氣閥。即使在平坦地區(qū)，埋管時(shí)也應(yīng)做成上升和下降的坡度， 以便在管坡定點(diǎn)設(shè)排氣閥，管坡低處設(shè)泄水閥。排氣閥每公里設(shè)一個(gè)為宜，在管線起伏處 適當(dāng)增設(shè)，嚴(yán)寒地區(qū)注意采取防凍措施。12、給水管網(wǎng)定線時(shí)保證經(jīng)濟(jì)性和安全性的方法有哪些？干管延伸方向應(yīng)和二級(jí)泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向基本一致； 干管和干管之間的連接管使管網(wǎng)形成了環(huán)狀網(wǎng)；干管一般按城市規(guī)劃道路定線，但盡量避免在高級(jí)路面或重要道路下通過，以減小今后檢修時(shí)的困難。13、排水管網(wǎng)布置應(yīng)遵循哪些原則？原則：按總規(guī)劃，結(jié)

16、合實(shí)際情況，進(jìn)行多方案比較；確定排水體質(zhì)后布置管網(wǎng)， 應(yīng)從干管到支管；充分利用地形，采用重力排污和雨水，并使管線最短；協(xié)調(diào)好與其他管道的關(guān)系和企業(yè)內(nèi)部管網(wǎng)銜接；規(guī)劃時(shí)，考慮施工，運(yùn)行，維護(hù)方便；遠(yuǎn)近期結(jié)合，盡可能安排分期實(shí)施14、排水管網(wǎng)布置的兩種基本形式是什么？它們用于何種地形條件？排水管網(wǎng)一般布置成樹樁網(wǎng)，基本形式為：平行式和正交式。平行式，排水干管與等高線平行，主干管與等高線基本垂直，適用于地形坡度很大的城市。正交式，排水干管與等高線垂直相交，而主干管與等高線平行敷設(shè)，適用于地形平坦略向一邊傾斜的城市。 污水管網(wǎng)布置：劃分排水區(qū)域與排水流域，干管布置與定線，支管布置與定線。15、給水排水

17、工程的年計(jì)算費(fèi)用由哪些部分組成？在項(xiàng)目投資計(jì)算期內(nèi)的建設(shè)投資費(fèi)用和運(yùn)行管理費(fèi)用之和的年平均值。16、靜態(tài)年和動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用有何不同？你認(rèn)為哪種計(jì)算方法更合理？靜態(tài)年計(jì)算費(fèi)用不算時(shí)間對(duì)總投資的影響，而動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用包括時(shí)間對(duì)錢的影響。動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用更合理，考慮周到。支墩應(yīng)放在承接式插口的管線的彎管處、三通處、水管盡端蓋板處以及縮管處。第三章給水排水管網(wǎng)水力學(xué)基礎(chǔ)1、在給水排水管網(wǎng)中，沿層水頭損失一般與流速（或流量）的多少次方成正比？為什么？（當(dāng)雷諾數(shù)Re<2000時(shí) Hf與v的一次方成比例，2000<Re<4000,層流到湍流過渡區(qū)） 給排水管網(wǎng)中，水流一般處于湍流（Re>

18、;4000），它分3個(gè)區(qū)域，光滑區(qū)Hf與v的1.75 次方成正比，光滑管過渡到粗糙管的過渡區(qū)，Hf與v的1.75-2.0成正比，阻力平方區(qū)， Hf與v的2次方成正比。2、為什么給水排水管網(wǎng)中的水流實(shí)際上是非恒定流，而水力計(jì)算時(shí)卻按恒定流對(duì)待？由于用水量和排水量經(jīng)常性變化，雨水也是驟漲驟落，水力因素會(huì)隨時(shí)間變化，所以屬于非恒定流。管道水力計(jì)算目的在于合理經(jīng)濟(jì)的選擇管道斷面尺寸、坡度和埋深，如果在設(shè)計(jì)和施工中注意改善管道水力條件，可使管道內(nèi)水流動(dòng)狀態(tài)盡可能接近均勻恒定流，也可以達(dá)到其目的，所以為了簡(jiǎn)化計(jì)算，就按恒定流對(duì)待。3、如果沿層水頭損失計(jì)算不準(zhǔn)確，你認(rèn)為可能是哪些原因？沿層水頭損失主要是固定

19、邊界發(fā)生突然變化而引起的，流速分布也發(fā)生變化，根據(jù)理論公式Hf=v2/2g，水頭損失計(jì)算不準(zhǔn)確可能是局部阻力系數(shù)估計(jì)偏差大，或是平均流速?zèng)]算準(zhǔn)確，或是重力加速度沒準(zhǔn)確取當(dāng)?shù)刂怠?、對(duì)于非滿管流而言，管渠充滿度越大過流能力越大嗎？為什么？不會(huì)越大，因?yàn)槌錆M度是指管道中水深和管道直徑的比值，過流能力是反應(yīng)單位時(shí)間內(nèi)此 管道通過的流量，假設(shè)直徑不變，水深一定范圍增加，過流能力會(huì)加大，若超過一定范圍， 反而會(huì)阻礙管道過流能力，過流能力會(huì)下降。5、在進(jìn)行管道沿線均勻出流簡(jiǎn)化時(shí)，如果將一條管道劃分為較短的多條管段，誤差會(huì)減小嗎？會(huì)減小，均勻出流的簡(jiǎn)化就是將其分為無數(shù)小管段，最后積分而成，可以減小誤差。6、

20、在管道直徑未確定時(shí)，能將局部水頭損失簡(jiǎn)化為當(dāng)量長度管道沿層水頭損失嗎？為什么？不能，當(dāng)局部阻力很小（小于沿層阻力的5%），可以忽略，不用計(jì)算。管徑也影響著各 種損失，且求當(dāng)量管長度的理論公式也要求知道D，所以管徑未確定這項(xiàng)工作是不能的。7、水泵調(diào)速工作時(shí)，水泵轉(zhuǎn)速不同會(huì)影響水泵內(nèi)阻嗎？水泵轉(zhuǎn)速不同，從理論上來看是不會(huì)影響內(nèi)阻的，只會(huì)影響水泵的靜揚(yáng)程（轉(zhuǎn)速的平方成 正比）。8、多臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)（不考慮泵站內(nèi)部管道阻力）時(shí)，工作泵臺(tái)數(shù)不同會(huì)影響泵站靜揚(yáng)程嗎？理論上不會(huì)不會(huì)影響靜揚(yáng)程的，復(fù)雜的實(shí)際情況可能稍稍有變化。習(xí)題看68頁（主要是計(jì)算）第四章給水排水管網(wǎng)模型1、為何要將給水排水管網(wǎng)模型化？通

21、過哪兩個(gè)步驟進(jìn)行模型化？給排水管網(wǎng)是個(gè)復(fù)雜多變的管網(wǎng)系統(tǒng)，為便于規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理，將其模型化，成 為便于用圖形和數(shù)據(jù)表達(dá)和分析的系統(tǒng)。主要兩個(gè)步驟是：簡(jiǎn)化、抽象。簡(jiǎn)化原則：宏觀等效原則、小誤差原則。一般方法：1刪除次要管線、2當(dāng)管線交叉點(diǎn)很 近時(shí)合并為同一交叉點(diǎn)、3將全開閥門去掉，將管線從全閉閥門處斷開4并聯(lián)的管線可以 采用水力等效原則簡(jiǎn)化成單管線5大系統(tǒng)拆分成多個(gè)小系統(tǒng)。附屬設(shè)施簡(jiǎn)化：刪除不影響全局水力特性的設(shè)施，將同一處的多個(gè)相同設(shè)施合并。2、模型化的給水排水管網(wǎng)由哪兩類元素構(gòu)成？它們各有什么特點(diǎn)和屬性？ 管段和節(jié)點(diǎn)，管段特點(diǎn)：它只輸送流量，不改變流量，但可以有能量變化。屬性：構(gòu)造 屬

22、性：管段長度、管段直徑、管段粗糙系數(shù)；拓?fù)鋵傩裕汗芏畏较?、起端?jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)； 水力屬性：管段流量、管段流速、管段揚(yáng)程、管段摩阻，管段壓降。（管段是管線和泵站 簡(jiǎn)化后的抽象形式，排水流量轉(zhuǎn)到起端，沿線流量一分為二移到兩端節(jié)點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)只能傳遞能量，不能改變水的能量，即節(jié)點(diǎn)上水的能量是唯一的。 屬性：構(gòu)造屬性：節(jié)點(diǎn)高程（節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高），節(jié)點(diǎn)位置；拓?fù)鋵傩裕号c節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的管段 及其方向，節(jié)點(diǎn)的度（與節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的管段數(shù)）；水力屬性：節(jié)點(diǎn)流量，節(jié)點(diǎn)水頭，自由水 頭。P73（節(jié)點(diǎn)是管線交叉點(diǎn)、端點(diǎn)或大流量出入點(diǎn)的抽象形式）給排水管網(wǎng)系統(tǒng)答案02_給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)3、節(jié)點(diǎn)流量和管段流量可以是負(fù)值嗎？如

23、果是負(fù)值，代表什么意義？ 可以，一般以流出節(jié)點(diǎn)的方向?yàn)檎?，如果是?fù)值，對(duì)于節(jié)點(diǎn)來說，它代表此流量流入節(jié) 點(diǎn)，對(duì)于管段來說，此流量的流動(dòng)方向與原假設(shè)管段的方向相反。4、圖論中的圖與幾何圖形有何不同？因管網(wǎng)圖只是表示管網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系，所以不必在意節(jié)點(diǎn)的位置、管段的長度等要素的構(gòu) 造屬性，即管網(wǎng)圖中的節(jié)點(diǎn)位置和管段長度等不必與實(shí)際情況相符，轉(zhuǎn)折或彎曲的管段也可以畫成直線，管段也可以拉長或縮短，只要節(jié)點(diǎn)和管段的關(guān)聯(lián)關(guān)系不變，而幾何圖形是如實(shí)反應(yīng)的。5、構(gòu)成生成樹的方案是唯一的嗎？為什么？不是，只要滿足：保持原管網(wǎng)圖的連通性和破壞所有的環(huán)或者回路，就可以構(gòu)成生成樹。6、什么是給水排水管網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣和回路矩陣

24、？反應(yīng)節(jié)點(diǎn)和管段的連接關(guān)系的矩陣稱關(guān)聯(lián)矩陣，（特點(diǎn)：每條管段僅可能有起點(diǎn)和終點(diǎn)， 每列的非零元素必為2，且符號(hào)相反。規(guī)模大非零元素所占比例就小。反應(yīng)管網(wǎng)中的回路 的矩陣成為回路矩陣?；净芈肥窍嗷オ?dú)立的回路，成自然環(huán)，順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)。7、為什么要建立管網(wǎng)水力方程組？矩陣方程的系數(shù)矩陣元素有什么規(guī)律？ 為了求出各個(gè)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量，管段壓降或者平差設(shè)計(jì)出管段直徑大小，管段流速，便于完成管網(wǎng)的設(shè)計(jì)。系數(shù)矩陣的元素，都只有1、-1和0。對(duì)于節(jié)點(diǎn)來說流入為負(fù)，流出為正， 對(duì)于壓降來說，起點(diǎn)減去終點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)水頭，對(duì)于環(huán)能量來說，順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)。 習(xí)題85頁第五章給水管網(wǎng)水力分析和計(jì)算1、分別就

25、不設(shè)泵站和設(shè)泵站的管段，說明其水力特征由哪些因素確定？管段的水力特性有流量，流速，揚(yáng)程，摩阻，壓降，不設(shè)泵站，水力特征主要由管道材料 和本身的水所具有的機(jī)械能確定，設(shè)泵站，水力特征除了由管道材料和水本身的機(jī)械能， 還有泵站的揚(yáng)程，即泵站給水的能量確定。2、給水管網(wǎng)水力分析的前提條件有哪些？為什么必須已知至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)的水頭？節(jié)點(diǎn)流量或壓力必須有一個(gè)已知，管網(wǎng)中至少有一個(gè)定壓節(jié)點(diǎn)。作為充分條件，要求管網(wǎng) 中至少有一個(gè)定壓節(jié)點(diǎn)，即管網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)，若無，整個(gè)管網(wǎng)沒有參照基準(zhǔn)壓力，管網(wǎng)壓力無 確定解。3、對(duì)于樹狀管網(wǎng)，可以通過列割集流量連續(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，但是為什么只有

26、單定壓節(jié)點(diǎn)樹狀管網(wǎng)能直接利用連續(xù)性方程組解出個(gè)管段流量？對(duì)于樹狀管網(wǎng)，在管網(wǎng)規(guī)劃布置方案，管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)用水量和個(gè)管段管徑?jīng)Q定以后，單定壓節(jié) 點(diǎn)一確定，管段的流量是唯一的，與管段流量對(duì)應(yīng)的管段水頭損失、管段流速及節(jié)點(diǎn)壓力 可以一次計(jì)算完成，若是多定壓節(jié)點(diǎn)，樹狀網(wǎng)則會(huì)引起管網(wǎng)水力特性沖突。4、對(duì)于多定壓節(jié)點(diǎn)管網(wǎng)，如果只用各節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)性方程和各環(huán)流量方程可進(jìn)行水力分析嗎？為什么？進(jìn)行虛環(huán)假設(shè)有何意義？為什么說虛環(huán)能量方程實(shí)際上就是定壓節(jié)點(diǎn)間路徑能量方程？不行，如果有多個(gè)定壓節(jié)點(diǎn)，按兩個(gè)壓力同時(shí)計(jì)算，很容易引起矛盾，進(jìn)行虛環(huán)假設(shè)，可 以將多定壓節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為單定壓節(jié)點(diǎn)，可以利用流量的連續(xù)性和環(huán)能量方程最終得

27、出個(gè)管段 的水力特性。虛環(huán)能量方程是根據(jù)虛定壓節(jié)點(diǎn)和原各實(shí)際定壓節(jié)點(diǎn)組成的環(huán)，來列能量方 程的，即定壓節(jié)點(diǎn)間的路徑能量方程。5、結(jié)合一個(gè)實(shí)例，比較一下解環(huán)方程和解節(jié)點(diǎn)方程方法的未知數(shù)數(shù)目，一般情況下哪種方法未知數(shù)更多？解節(jié)點(diǎn)方程雖然未知數(shù)多，但仍被廣泛采用，為什么？一般情況下，解節(jié)點(diǎn)方程未知數(shù)更多，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中，管網(wǎng)的水力計(jì)算常常要確定水塔的高 度，管道流量也未知，解節(jié)點(diǎn)方程先求個(gè)節(jié)點(diǎn)流量閉合差，從而校正壓力，管網(wǎng)的水力計(jì) 算和水塔高度確定結(jié)果也較為精確，所以仍被廣泛使用。6、單定壓節(jié)點(diǎn)樹狀管網(wǎng)水力分析計(jì)算有何特點(diǎn)？為什么說其他計(jì)算比較簡(jiǎn)單？ 樹狀管網(wǎng)水力計(jì)算的特點(diǎn)：?jiǎn)味▔汗?jié)點(diǎn)一確定，管段的流量

28、是唯一的，與管段流量對(duì)應(yīng)的 管段水頭損失、管段流速及節(jié)點(diǎn)壓力可以一次性計(jì)算得到，所以說計(jì)算比較簡(jiǎn)單。7、你認(rèn)為牛頓拉夫森算法可能出現(xiàn)不收斂的情況嗎？解環(huán)方程時(shí)，為什么說流量初分配得越準(zhǔn)確，則計(jì)算工作量越少？不可能，一定會(huì)收斂，初分配的越準(zhǔn)，管道壓降越準(zhǔn)確，環(huán)能量越接近零，減少了計(jì)算工 作量。8、為什么說哈代克羅斯平差算法是水力分析最簡(jiǎn)單方法？它也是最高效的方法嗎？它對(duì)牛頓拉夫森算法進(jìn)行了改進(jìn)，可以算是水力分析最簡(jiǎn)單的方法，也是最高效的方法， 原因是它的3點(diǎn)改進(jìn)：1、改各環(huán)平差為每次只平差一個(gè)環(huán)，2、優(yōu)先平差閉合差較大的環(huán)，3、改自然環(huán)平差為回路（大環(huán)）平差。9、為什么說平差的過程實(shí)際上是閉合差

29、在管網(wǎng)中傳遞且相互抵消的過程？對(duì)于解環(huán)方程時(shí)的環(huán)水頭閉合差是如此，對(duì)于解節(jié)點(diǎn)方程時(shí)的節(jié)點(diǎn)流量閉合差也是如此嗎？是的也是如此，解節(jié)點(diǎn)方程時(shí)，根據(jù)擬定的節(jié)點(diǎn)水頭算出各管段壓降和流量，接著求出每 個(gè)節(jié)點(diǎn)的流量閉合差，從而校正壓力，實(shí)質(zhì)上也是使環(huán)能量的平衡的過程。習(xí)題112頁第六章給水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)1、影響用水量的因素有哪些？附表1規(guī)定的生活用水定額考慮哪些影響因素？ 人口，水資源，氣候，用水普及率，工業(yè)企業(yè)工藝流程、萬元產(chǎn)值用水量等各種因素， 可以影響用水量，生活用水定額考慮的主要影響因素有：城市規(guī)模、氣候條件，不同城市 人們的生活習(xí)慣，城市地理位置，水資源條件2、為什么說最高日和最高時(shí)用水量都是平均

30、流量的概念，它們分別是什么時(shí)間 內(nèi)的平均流量？計(jì)算它們有何意義？因?yàn)橛盟侩S季節(jié)和生活習(xí)慣等因素變化而變化，具有隨機(jī)性，最高日和最高時(shí)用水量一 般按定額乘以人數(shù)來定，定額和人數(shù)是綜合各種影響因素或統(tǒng)計(jì)得出，所以塔門都是平均 流量的概念，最高日用水量是用水量最多一年內(nèi)，用水量最多一天內(nèi)的平均流量，最高時(shí) 用水量是用水量最多的一年內(nèi)，用水量最多一天中，用水量最大的一小時(shí)內(nèi)的平均用水量。 計(jì)算它們可以為選泵提供依據(jù)，以及確定管網(wǎng)的管段直徑。3、設(shè)計(jì)時(shí)為什么要分析用水量的變化？在1小時(shí)時(shí)段內(nèi)實(shí)際用水量是否保持不變？為什么在計(jì)算時(shí)不考慮1小時(shí)時(shí)段內(nèi)的流量變化？因?yàn)橛盟渴请S時(shí)變化的，泵站供水不會(huì)隨時(shí)改變

31、，泵站供水與用戶用水不可能隨時(shí)一致， 所以要分析用水量變化，為設(shè)計(jì)泵站和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。不是，1小時(shí)段內(nèi)流量是變化的，只是1小時(shí)的水量變化對(duì)于影響泵的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來說可以忽略不計(jì)，所以不考慮1小時(shí)內(nèi)的流量變化。4、你能證明調(diào)節(jié)容積計(jì)算公式嗎？為什么被調(diào)節(jié)的兩個(gè)流量在一個(gè)變化周期內(nèi)的總和必須相等？調(diào)節(jié)容積的公式實(shí)質(zhì)上就是算出了兩個(gè)系統(tǒng)最大的用水量之差，即調(diào)節(jié)池的容積，如清水 池，最高日每小時(shí)給水供水量與供水泵站的供水量之差累加起來，累加的最大值加上累加 的最小值的絕對(duì)值就是調(diào)節(jié)池的容積，也就推出了這個(gè)公式。因?yàn)檫@樣才能保證實(shí)際提供 的用水總量等于總的設(shè)計(jì)流量，滿足系統(tǒng)的水量平衡。5、你認(rèn)為

32、要使節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量分配比較合理，需要注意哪些問題？1、分清和計(jì)算準(zhǔn)確集中流量和沿線流量。（從管網(wǎng)中一個(gè)點(diǎn)取水且水量較大的歸為集中流 量，沿程用水小用戶歸為沿線流量）2、集中流量是根據(jù)集中用戶最高日用水量計(jì)算及時(shí) 變化系數(shù)計(jì)算，若該項(xiàng)用水最高時(shí)與管網(wǎng)用水最高時(shí)不同，則是當(dāng)調(diào)小計(jì)算值。3、計(jì)算 完成后要校核所有集中流量和沿程流量之和是不是等于最高時(shí)流量，誤差在規(guī)定范圍內(nèi)即 可，否則可以調(diào)節(jié)集中或沿程流量使流量達(dá)到平衡。6、管段設(shè)計(jì)流量分配得目的是什么？樹狀管網(wǎng)管段設(shè)計(jì)流量分配有何特點(diǎn)？環(huán)狀管網(wǎng)管段設(shè)計(jì)流量分配要考慮哪些原則？目的是準(zhǔn)確確定管段直徑。樹狀管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量分配特點(diǎn)：在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)流量全部確定后，

33、管 段設(shè)計(jì)流量可以利用節(jié)點(diǎn)流量連續(xù)性方程解出。環(huán)狀網(wǎng)分配流量原則：1、從一個(gè)或多個(gè) 水源出發(fā)進(jìn)行管段流量分配；2、遇到向2個(gè)或2個(gè)以上分配流量時(shí)，要向主要方向分配 較多的流量次要方向分配較少流量，不能出現(xiàn)逆流；3、確定2條或2條以上平行的主要 供水方向，并分配較大流量，垂直管段上也要分配一定流量，保證供水可靠性。7、何為經(jīng)濟(jì)流速？它與哪些因素有關(guān)？為什么說平均經(jīng)濟(jì)流速是近似的經(jīng)濟(jì)流速？在設(shè)計(jì)管段直徑時(shí)除了考慮經(jīng)濟(jì)性外，還要考慮哪些因素？一定年限內(nèi)，管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用之和最低的流速。由于實(shí)際管網(wǎng)的復(fù)雜性，情況也在不 斷變化，從理論上計(jì)算管網(wǎng)造價(jià)和管理費(fèi)用相復(fù)雜，條件不具備時(shí)，用當(dāng)?shù)刭Y料計(jì)算出的平

34、均經(jīng)濟(jì)流速就是近似的經(jīng)濟(jì)流速。還要考慮管道技術(shù)問題，沖刷問題，避免水錘現(xiàn)象等等，滿足小于最大設(shè)計(jì)流速和大于最低設(shè)計(jì)流速。8、在設(shè)計(jì)工況水力分析時(shí)為何要暫時(shí)刪除泵站所在的管段和假設(shè)控制點(diǎn)？如何找到真正的控制點(diǎn)？為何真正的控制點(diǎn)是唯一的？為了方便設(shè)計(jì)，一般算出壓降就直接算管徑，若不刪除泵站管段，它也有損失和揚(yáng)程， 不便于管段設(shè)計(jì)和泵站設(shè)計(jì)，假設(shè)控制點(diǎn)是為了方便找到真的控制點(diǎn)，找到滿足管網(wǎng)全部 所需的節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭壓力，為泵站揚(yáng)程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。因?yàn)樗μ匦砸阎?，只?huì)有一個(gè)節(jié) 點(diǎn)最先“觸地”，就是節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭最難滿足的點(diǎn)只一個(gè)，即控制點(diǎn)是惟一的。9、管網(wǎng)設(shè)計(jì)校核時(shí)泵站所在管段還要?jiǎng)h除嗎？你能說明在各種工

35、況校核時(shí)，哪些節(jié)點(diǎn)是定壓節(jié)點(diǎn)，哪些節(jié)點(diǎn)是定流點(diǎn)？可以不刪除，管網(wǎng)的設(shè)計(jì)已初步完成，管徑，水泵揚(yáng)程都已知，校核時(shí)只要算出特定情況 下所校核點(diǎn)的水壓或水量是否滿足要求即可。校核消防工況時(shí)，設(shè)置的最不利火災(zāi)節(jié)點(diǎn)為 定流節(jié)點(diǎn)（算出它的壓力是否能滿足要求）；水塔轉(zhuǎn)輸流量校核時(shí)，水塔所在點(diǎn)定為定壓 節(jié)點(diǎn)（通過水力分析，得到該節(jié)點(diǎn)流量，判斷是否滿足水塔進(jìn)行流量要求P139）；事故工 況校核，一般采用水頭校核法，所校核點(diǎn)為定流點(diǎn)。（算各節(jié)點(diǎn)水頭是否高于服務(wù)水頭）10、分區(qū)供水有哪幾種形式？在哪些情況下應(yīng)該采用分區(qū)供水方式？串聯(lián)分區(qū)和并聯(lián)分區(qū)，地形是決定性因素，當(dāng)城市狹長時(shí)，采用并聯(lián)分區(qū)。與此相反，城 市垂直于

36、等高線方向延伸時(shí)，串聯(lián)分區(qū)更為適宜；水廠位置也影響其分區(qū)，水廠靠近高區(qū)是，宜采用并聯(lián)分區(qū)，水廠遠(yuǎn)離高區(qū)時(shí)，宜采用串聯(lián)分區(qū)，以免到高區(qū)的輸水管太長。11、泵站供水的能量有哪幾部分組成？哪些部分可以通過分區(qū)供水得到降低？ 由3部分組成：1、保證最小服務(wù)水頭所需的能量；2、克服管道摩阻所需要的能量；3、 未利用的能量，它是因?yàn)楦饔盟c(diǎn)的水壓過剩而浪費(fèi)的能量。12、如何繪制泵站供水能量分配圖？1、縱坐標(biāo)上按比例繪出各節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高Zi和所需最小服務(wù)水頭Hi，得到若干以qi為底、 Hi+Zi為高的矩形面積。（這些面積的總和等于保證最小服務(wù)水頭所需的能量E1）2、在縱坐標(biāo)上再會(huì)出各管段的水頭損失h1、h2、

37、h3等，縱坐標(biāo)高度為H。（每一管段流量Qij和相應(yīng)水頭損失hij所形成的矩形面積總和等于客服水管摩阻所需的 能量E2）（以qi為底，過剩水壓Hi為高的矩形面積之和E3(未利用而浪費(fèi)的能量)） 點(diǎn)水力屬性：節(jié)點(diǎn)流量，節(jié)點(diǎn)水頭，自有水頭（管段，節(jié)點(diǎn)兩類元素）管網(wǎng)恒定流方程組求解條件：節(jié)點(diǎn)流量或壓力必須有一個(gè)已知，管網(wǎng)中至少又一個(gè)定壓節(jié)點(diǎn)（R=0時(shí)，整個(gè)管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)壓力沒有參照基準(zhǔn)壓力，管網(wǎng)無確定解）供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)原則：供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量=最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量；對(duì)于多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)，供水調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，設(shè)計(jì)時(shí)，直接使供水泵站設(shè)計(jì)流量之和=最高時(shí)用水流量，但成本要確定；對(duì)于單水源，可以采用不設(shè)水塔或者設(shè)置水

38、塔。管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量分配原則：（1）從水源或多個(gè)水源出發(fā)進(jìn)行管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算，按水流沿最短線路流向擬定水流方向；(2)當(dāng)向兩個(gè)或兩個(gè)以上方向分配設(shè)計(jì)流量時(shí)，要向主要供水方向或大用戶用水分配較大的流量，向次要用戶分配較少的流量；(3)順主要供水方向延伸的幾條平行干管所分配的計(jì)算流量應(yīng)大致接近；(4) 每一節(jié)點(diǎn)滿足進(jìn)、出流量平衡。選擇流速和確定管徑應(yīng)考慮以下原則：1） 大管徑可取較大的流速，小管徑可取較小的管徑 2）管段設(shè)計(jì)流量占整個(gè)管網(wǎng)供水流量比例較小時(shí)取較大的經(jīng)濟(jì)流速（3）從供水泵站到控制點(diǎn)的管線上的管段可取較小 的經(jīng)濟(jì)流速，其余管段可取較大的經(jīng)濟(jì)流速（4）管線造價(jià)較高而電價(jià)相對(duì)較低時(shí)取較大的經(jīng)濟(jì)

39、流速，反之去 較小的經(jīng)濟(jì)流速 5）重力供水時(shí)，個(gè)管段的經(jīng)濟(jì)流速或管徑按充分利用地形高差來確定 6）根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速計(jì)算 出的管徑如果不符合市售標(biāo)準(zhǔn)管徑是，可以選用相近的標(biāo)準(zhǔn)管徑；（7）當(dāng)管網(wǎng)有多個(gè)水源或設(shè)有對(duì)置水塔時(shí)，在各水源或水塔供水的分界區(qū)域設(shè)計(jì)流量可能特別小，選擇管徑時(shí)要適當(dāng)放大，因?yàn)楫?dāng)各水源供水流量比例變 化或水塔傳輸（即進(jìn)水）時(shí)，這些管段可能需要送較大的流量 8）重要的輸水管，另外對(duì)于較長距離的輸水管， 輸水管分為三段以上，并安裝切換閥門，以便事故時(shí)能實(shí)現(xiàn)局部隔離，保證達(dá)到規(guī)范要求70%以上供水量要求。分區(qū)供水形式：分區(qū)供水形式 （并聯(lián)，串聯(lián)）分區(qū)；在給水區(qū)很大，地面高差顯著，遠(yuǎn)距離輸水

40、時(shí)用分區(qū)供水 泵站供水能量的組成：保證最小服務(wù)水頭所需能量 E1，克服水管摩阻所需能量 E2，未利用能量 E3， （E1，E2 泵站供水能量的組成 可通過分區(qū)供水得到降低） 如何繪制泵站供水能量分配圖：以區(qū)域中有 4 個(gè)節(jié)點(diǎn)為例： 如何繪制泵站供水能量分配圖 1）將節(jié)點(diǎn)流量 q1、q2、q3、q4 等值順序按比例繪在橫坐標(biāo)上。各管段流量可從節(jié)點(diǎn)流量求出。2）縱坐標(biāo)按比 例繪出各節(jié)點(diǎn)的地面標(biāo)高 Z 和所需的最小服務(wù)水頭 H，得到若干以 q 為底、H+Z 為高的矩形面積，這些面積的總 和等于保證最小服務(wù)水頭所需的能量 E1。 3）每一管段流量和相應(yīng)水頭損失所形成的矩形面積總和，等于克服水管摩阻所需

41、能量 E2。 4）剩下的面積以流量為底，過剩水壓為高的矩形面積之和，這就是 E3。污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：污水管網(wǎng)總設(shè)計(jì)量及各管段設(shè)計(jì)流量計(jì)算；各管段直徑，埋深，銜接設(shè)計(jì)與水力計(jì) 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)；污水提升泵站設(shè)置與設(shè)計(jì)；污水管網(wǎng)施工圖繪制 Kd:設(shè)計(jì)年限內(nèi)，最高日污水量與平均日污水量的比值（時(shí)變化：最高日最高時(shí)/該日平均時(shí) 污水量日變化系數(shù) Kd 污水量） （總變化系數(shù)：最高日最高時(shí)/平均日平均時(shí)污水量）污水管道最小覆土厚度， 要求：防止管道內(nèi)污水冰凍或土壤冰凍膨脹順壞管道；防止地面荷載而破壞管 污水管道最小覆土厚度，滿足 3 要求 道；滿足街區(qū)污水連接管銜接的要求 管道銜接遵循的原則

42、：避免上有管道形成回水，造成淤積在平坦地區(qū)盡可能提高下游管道標(biāo)高，以減小埋 管道銜接遵循的原則 深（銜接方法 銜接方法：水面平接，管頂平接）調(diào)節(jié)管渠高峰徑流流量的方法：管渠容量調(diào)洪法；人工調(diào)節(jié)或天然河流蓄洪，節(jié)約造價(jià) 名詞解釋: 時(shí)變化系數(shù)：最高時(shí)用水量與平均時(shí)用水量的比值Kh=24Qh/Qd（最高日即時(shí)365） 時(shí)變化系數(shù) 定線：在污水管道規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，在城市總平面圖上進(jìn)行管道系統(tǒng)平面布置，也稱-定線 居民生活用水量：指的是居民日常生活所需用的水，包括飲用、洗滌、沖廁、洗澡等。 居民生活用水量 綜合生活用水量:指的是居民日常生活用水量以及公共建筑和設(shè)施用水量的總稱。 綜合生活用水量 城市綜合用

43、水量： 給水排水系統(tǒng)：是人們的生活，生產(chǎn)和消防提供用水和排除廢水的總稱 給水排水系統(tǒng) 排水工程系統(tǒng)：用來廢水收集，處理和排放工程設(shè)施 排水工程系統(tǒng) 污水管網(wǎng)系統(tǒng)：排除城市污水或工業(yè)廢水的管網(wǎng)系統(tǒng)（雨水：排除雨水） 污水管網(wǎng)系統(tǒng) 排水體質(zhì)：不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)（合流，分流） 排水體質(zhì) 充滿度：管道水深與管道直徑的比值 充滿度 節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭：節(jié)點(diǎn)地面高程加上節(jié)點(diǎn)所連接用戶的最低供水壓力 節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭 控制點(diǎn)：給水管網(wǎng)用水壓力最難滿足的節(jié)點(diǎn) 控制點(diǎn) 比流量：假定用水量均勻分布在全部干管上，由此算出干管線單位長度的流量 比流量 沿線流量：干管的流量，于比流量與管段長度的乘積。 沿線流量 分配流

44、量：利用求出的節(jié)點(diǎn)流量對(duì)各管段進(jìn)行流量的分配。 分配流量 閉合差：管網(wǎng)環(huán)內(nèi)各管段水頭損失的代數(shù)和 閉合差 最大轉(zhuǎn)輸時(shí)：在多水源管網(wǎng)中，最高日內(nèi)二級(jí)泵站供水量與用水量之差為最大值的時(shí)候 最大轉(zhuǎn)輸時(shí)水量平衡：冷卻用水量和損耗水量、循環(huán)用水量補(bǔ)充水量以及排水量保持平衡 水量平衡 排放系數(shù)：污水量定額與城市用水量定額之間有一定的比例關(guān)系，該比例為 排放系數(shù) 設(shè)計(jì)流速：與設(shè)計(jì)流量，設(shè)計(jì)充滿度相對(duì)應(yīng)的水流平均速度（最小/大：管道不產(chǎn)生淤積/沖刷）第七章給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)1、給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)年費(fèi)用值由哪些部分組成，它忽略了哪些費(fèi)用項(xiàng)目？本章介紹的計(jì)算方法是靜態(tài)法還是動(dòng)態(tài)法？部分：管網(wǎng)建設(shè)投資費(fèi)用，管

45、網(wǎng)每年折扣和大修費(fèi)用、管網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用。忽略了管網(wǎng)建設(shè) 投資費(fèi)用內(nèi)的一些費(fèi)用和年運(yùn)行費(fèi)用內(nèi)的一些費(fèi)用。比如說，泵站和水塔設(shè)施造價(jià)，泵站 的正常運(yùn)行工作間日常用水消耗的費(fèi)用等。 動(dòng)態(tài)法。（以年費(fèi)用折算值為目標(biāo)函數(shù)，以節(jié) 點(diǎn)連續(xù)方程，節(jié)點(diǎn)自由水壓大于所需的服務(wù)壓力建立一系列方程求解）2、從能量變化系數(shù)的計(jì)算公式可以看出，它隨著用水量變化系數(shù)的增大而減小，這是不是說明用水量變化越大，泵站的運(yùn)行電費(fèi)越少？為什么？不是，只能說明用水量變化越大，能量變化系數(shù)越小，但泵站最大時(shí)的用電電價(jià)會(huì)增大， 本站最大時(shí)中和效率會(huì)降低，這些因素也會(huì)促使泵站運(yùn)行費(fèi)用越少。給排水管網(wǎng)系統(tǒng)答案02_給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)3、在優(yōu)化設(shè)計(jì)

46、數(shù)學(xué)模型中認(rèn)為每條管段上都設(shè)有泵站，這樣做的目的是什么？ 目的是為了滿足管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)和設(shè)計(jì)規(guī)范等要求，這是給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算必須滿足的 前提。4、優(yōu)化設(shè)計(jì)是總費(fèi)用越低越好嗎？技術(shù)要求和供水可靠性等在優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型中如何體現(xiàn)？是的，它滿足了管網(wǎng)輸水的優(yōu)良水力條件和管網(wǎng)輸水的安全可靠性。在管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué) 模型中的4大約束條件中體現(xiàn)。（水力約束條件，節(jié)點(diǎn)水頭約束條件，供水可靠性和管段 設(shè)計(jì)流量非負(fù)約束條件，非負(fù)約束條件）5、為什么說，如果不考慮供水可靠性，任何管網(wǎng)優(yōu)化的結(jié)果都會(huì)成為樹狀網(wǎng)？ 按環(huán)狀網(wǎng)分配流量列式求導(dǎo)得出的式子，由函數(shù)的極值法則可知，目標(biāo)函數(shù)式為關(guān)于變 量qi的凹函數(shù)，只能求解出

47、最大值而不是最小值，所以環(huán)狀網(wǎng)不存在使目標(biāo)函數(shù)最小的 優(yōu)化管段流量分配，若不考慮供水可靠性則結(jié)果是樹狀網(wǎng)。6、在已定設(shè)計(jì)流量下，管網(wǎng)優(yōu)化問題是一個(gè)凸規(guī)劃，凸規(guī)劃問題的求解有何方便之處？方便之處：已知設(shè)計(jì)流量下， 以管段水頭損失hi為自變量的目標(biāo)函數(shù)式為凸函數(shù)可以求 解優(yōu)化管段水頭損失，目標(biāo)函數(shù)極值為最小值，因此環(huán)狀管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)在這種情況下就是 求解使年費(fèi)用這算值達(dá)到最小的管段直徑、水頭損失或節(jié)點(diǎn)壓力。7、節(jié)點(diǎn)虛流量和管段虛量的物理意義是什么？它們?nèi)绾坞S著節(jié)點(diǎn)水頭和管段壓降的變化而變化？當(dāng)考慮管段設(shè)泵站時(shí)，什么時(shí)候管段虛流量主要隨著其壓降而變化？（在管段設(shè)計(jì)流量分配完成后，近似分配管段虛流量就是

48、近似確定設(shè)管段直徑）物理意義就是為了使管網(wǎng)最優(yōu)化，管網(wǎng)內(nèi)的能量平衡，在管段或者節(jié)點(diǎn)設(shè)置的能量，可以 得到管網(wǎng)年費(fèi)用制最小。一般來說，節(jié)點(diǎn)水頭越高，管段壓降越大，從節(jié)點(diǎn)流出的虛流量 就越大，反之越小。當(dāng)管段設(shè)置泵站，當(dāng)泵站的揚(yáng)程大幅度改變，其他條件不變的時(shí)候。8、臨界壓降給出了管段設(shè)不設(shè)泵站的判斷標(biāo)準(zhǔn)，你能從它的計(jì)算公式說明電價(jià)越高設(shè)泵站的可能性越小，管道造價(jià)越高設(shè)泵站的可能性越大嗎？泵站的運(yùn)行所用電費(fèi)是年運(yùn)行費(fèi)用的主要部分，公式中的重力水頭越高，虛流量越小，可 以節(jié)約管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用，說明設(shè)泵站的可能性越小，管道造價(jià)高，可利用的重力水頭越小， 管網(wǎng)的建設(shè)費(fèi)用越大的，所以設(shè)置泵站的可能性越大。9、為

49、什么說管段虛流量對(duì)流量對(duì)管徑的影響沒有其實(shí)際設(shè)計(jì)流量影響大？請(qǐng)用其計(jì)算公式說明。Di=(fq虛qin)1/a+m，實(shí)際設(shè)計(jì)流量對(duì)管段的影響相對(duì)虛流量對(duì)管段的影響多了一個(gè)n次方。10、為什么管網(wǎng)水力分析時(shí)只有一個(gè)控制點(diǎn)，而優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)則可能有多個(gè)控制點(diǎn)？而且水力分析時(shí)的控制點(diǎn)只是下控制點(diǎn)，而優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)的控制點(diǎn)既有下控制點(diǎn)，又有上控制點(diǎn)呢？管網(wǎng)水力分析時(shí)，沒有虛流量，分析時(shí)會(huì)使其只有一個(gè)定壓節(jié)點(diǎn)，整個(gè)管網(wǎng)壓力水頭不同， 只有一個(gè)點(diǎn)的壓力最難滿足，而且只要滿足這個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)水頭，其他的服務(wù)水頭就能滿足， 所以只有一個(gè)下控制點(diǎn)，而優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，是使多個(gè)目標(biāo)最優(yōu)，解數(shù)學(xué)模型，且要計(jì)算虛流 量，多個(gè)水源點(diǎn)有多個(gè)

50、，不利點(diǎn)可設(shè)置多個(gè)，所以優(yōu)化時(shí)的控制點(diǎn)既有下控制點(diǎn)，又有上 控制點(diǎn)。11、試分析優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)虛流量平差算法與水力分析計(jì)算的節(jié)點(diǎn)流量平差算法的異同。用解節(jié)點(diǎn)方程法時(shí)，當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)壓力給定了一個(gè)初值后，優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)虛流量接著 是根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)壓力計(jì)算各管段虛流量，再計(jì)算各節(jié)點(diǎn)虛流量閉合差，分別得出一般節(jié)點(diǎn)和泵站節(jié)點(diǎn)的校正壓力，小于精度則完成，求出管段經(jīng)濟(jì)管徑、節(jié)點(diǎn)壓力和泵站揚(yáng)程，水 力分析計(jì)算是算流量，而不是虛流量。12、管網(wǎng)中虛流量的分布規(guī)律如何？并請(qǐng)說明在輸水管線優(yōu)化設(shè)計(jì)和管網(wǎng)近似優(yōu)化計(jì)算時(shí)是如何運(yùn)用這些規(guī)律的。1、首先確定泵站管段，虛流量為q?i=Piqi ；2、與水塔相連的輸水管，

51、其虛流量亦可按 q?=Piqi估算Pi取個(gè)泵站最大值；3、管網(wǎng)中間的節(jié)點(diǎn)一般不是控制點(diǎn)Q?ij=0；4、各管段 虛流量的方向永遠(yuǎn)與設(shè)計(jì)流量的方向保持一致；5、對(duì)于多條管段虛流量流入或流出節(jié)點(diǎn)， 它們的徐流量分配比例可參考其設(shè)計(jì)流量的比例；6、虛流量只能從哪些可能成為下控制 點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流出，用水量越大或者水壓越高，虛流量越大，反之越小，在虛流量初步分配后 要對(duì)所有下控制點(diǎn)流出的虛流量橫向比較一下，若有明顯不合理，則要加以調(diào)整。第八章給水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度與水質(zhì)管理1、你認(rèn)為計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)能夠從哪幾個(gè)方面幫助更好地完成給水管網(wǎng)調(diào)度任務(wù)？應(yīng)用于管網(wǎng)水力水質(zhì)實(shí)時(shí)模擬和管網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)度與智能控制等，實(shí)現(xiàn)調(diào)度與

52、控制的優(yōu) 化、自動(dòng)化和智能化；實(shí)現(xiàn)與水廠過程控制系統(tǒng)、供水企業(yè)管理系統(tǒng)的一體化。2、通信、控制與傳感技術(shù)在給水管網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中各有什么作用？實(shí)現(xiàn)給水管網(wǎng)的程序邏輯控制和運(yùn)行調(diào)度管理。通信作用：對(duì)管網(wǎng)中有代表性的測(cè)壓點(diǎn)及 測(cè)流點(diǎn)進(jìn)行水壓和水量遙測(cè)，對(duì)所有水庫和水塔進(jìn)行水位遙測(cè)，對(duì)各水廠的出廠管進(jìn)行流 量遙測(cè)?？刂谱饔茫簩?duì)所有泵站和主要閥門進(jìn)行遙控，對(duì)泵站的電壓、電流和運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn) 行遙訊，根據(jù)人工或計(jì)算軟件產(chǎn)生科學(xué)調(diào)度方案，發(fā)出供水運(yùn)行的調(diào)度指令。傳感技術(shù)作 用：在供水調(diào)度室內(nèi)對(duì)各測(cè)點(diǎn)的工藝參數(shù)集中監(jiān)測(cè)，并用數(shù)字顯示，連續(xù)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)記錄， 還可以發(fā)現(xiàn)記錄事故情況。效果：1、在調(diào)度室內(nèi)能連續(xù)監(jiān)測(cè)各種參

53、數(shù)，使能合理進(jìn)行調(diào)度；2、監(jiān)測(cè)速度快，幾秒鐘內(nèi)即可發(fā)出警報(bào)，以便迅速采取措施，避免發(fā)生事故；3、能代替值班人抄表和檢查設(shè)備，為自動(dòng)記錄生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)計(jì)和調(diào)度指令操作創(chuàng)造 條件。管網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)組成：1、數(shù)據(jù)采集與通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：地理信息系統(tǒng)、實(shí)時(shí) 狀態(tài)數(shù)據(jù)、調(diào)度決策數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)3、調(diào)度決策和執(zhí)行系統(tǒng)。3、給水管網(wǎng)計(jì)算機(jī)調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)中，哪些屬于硬件建設(shè)，哪些屬于軟件建設(shè)？ 軟件建設(shè)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)、管網(wǎng)模型、實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)、調(diào)度決策數(shù)據(jù)、管理 數(shù)據(jù)）、供水企業(yè)管理系統(tǒng)、調(diào)度決策系統(tǒng)、水廠過程控制系統(tǒng)、調(diào)度執(zhí)行系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采 集與通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；硬件建設(shè)：給水處理廠、供水泵站、給水管網(wǎng)系

54、統(tǒng)。4、為什么要進(jìn)行用水量預(yù)測(cè)？你認(rèn)為如何才能提高用水量預(yù)測(cè)的精度？是給水管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的基礎(chǔ)。只有正確地預(yù)測(cè)調(diào)度各時(shí)段的用水量，才能得出該時(shí)段 最優(yōu)的調(diào)度決策。5、在給水管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型中，如何理解目標(biāo)函數(shù)只與各泵站揚(yáng)程有關(guān)？ 數(shù)學(xué)模型是關(guān)于泵站優(yōu)化供水量的非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃問題，而要按照用水量預(yù)測(cè)和優(yōu)化算法 規(guī)則改變泵站供水量，通過水力平差得出新的泵站供水揚(yáng)程，歸根結(jié)底還是泵站揚(yáng)程，所 以可以理解目標(biāo)函數(shù)至于各本站揚(yáng)程有關(guān)。6、給水管網(wǎng)水質(zhì)模型是以水力學(xué)模型為基礎(chǔ)的，你認(rèn)為關(guān)于水力模型的那些假 設(shè)會(huì)給水質(zhì)模擬計(jì)算造成誤差？節(jié)點(diǎn)連續(xù)性方程，實(shí)際上節(jié)點(diǎn)處還有流量的損失，可能實(shí)際到管段的流量與

55、節(jié)點(diǎn)流量之和并不滿足流量連續(xù)方程。7、管網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的“水齡”可以通過那些方法改變？減短管道長度，加大管內(nèi)液體流速，加大節(jié)點(diǎn)流量，可以縮短節(jié)點(diǎn)“水齡”8、管網(wǎng)安全運(yùn)行的目標(biāo)是什么？如何通過運(yùn)行調(diào)度保證管網(wǎng)安全？目標(biāo)是滿足管網(wǎng)供水服務(wù)范圍內(nèi)的用水量、服務(wù)壓力和水質(zhì)要求條件下，盡可能降低供水 成本，節(jié)約電能，穩(wěn)定供水壓力，降低管網(wǎng)漏損，保障管網(wǎng)運(yùn)行安全。方法：根據(jù)管網(wǎng)中用水量變化曲線，科學(xué)地開啟或關(guān)閉泵站中的水泵設(shè)備和水池及水塔調(diào) 節(jié)設(shè)施，使泵站的供水量和供水壓力曲線盡可能與管網(wǎng)用水量和用水壓力保持一致，實(shí)現(xiàn) 管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度目標(biāo)，保證給水系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠性。第九章污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算1、污水量標(biāo)定額一般

56、如何確定，生活污水量計(jì)算方法與生活用水量計(jì)算方法有何不同？采用當(dāng)?shù)氐挠盟~結(jié)合建筑內(nèi)部給水排水設(shè)施水平和排水系統(tǒng)普及程度等因素確定，按 當(dāng)?shù)赜盟~的80-90%計(jì)算。工業(yè)企業(yè)生活污水量標(biāo)定額根據(jù)工藝特點(diǎn)確定，并與國家 相關(guān)規(guī)定相協(xié)調(diào)。工業(yè)廢水量定額一般以單位產(chǎn)值，數(shù)量或單位生產(chǎn)設(shè)備所排出的廢水量 表示。不同：在計(jì)算生活用水量時(shí)，采用最高日用水量定額和相應(yīng)的時(shí)變化系數(shù)，而在計(jì) 算生活污水量時(shí)，采用平均日污水量定額和相應(yīng)的總變化系數(shù)。2城市污水設(shè)計(jì)總流量計(jì)算采用什么方法？生活污水總流量的計(jì)算也是直接求和嗎？采用直接求和的方法，包括居民生活污水設(shè)計(jì)流量，公共設(shè)施污水設(shè)計(jì)流量，工業(yè)廢水設(shè) 計(jì)流量，

57、工業(yè)企業(yè)生活污水量和沐浴污水設(shè)計(jì)流量。是，居民生活污水和企業(yè)生活污水的 和，先查表定額根據(jù)流量算出總變化系數(shù)，計(jì)算各自污水量后求和。3、在污水管道設(shè)計(jì)時(shí)，管道底坡（簡(jiǎn)稱管道坡度）與水力坡度是等同的嗎？為什么？是的，污水流一般是無壓力管，此時(shí)水力坡度是表示單位長度的水頭損失，在污水中也就 是水的位能損失，也就是單位距離的落差，即坡度，所以這種情況它們2者相等。4、污水管的起點(diǎn)埋深如何確定？在沒有確定管徑前，起點(diǎn)埋深一定能確定嗎？ 根據(jù)3個(gè)因素決定：防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤冰凍膨脹而損壞管道(一般管底在冰凍 線以上0.15m)，防止地面荷載而破壞管道（車行道下最小覆土厚度不宜小于0.7m），滿足

58、 街區(qū)污水連接的要求（污水出戶連接管最小埋深0.5-0.7m，支管最小埋深0.6-0.7m），不 一定，從3個(gè)因素出發(fā)得到3個(gè)不同的管底埋深或覆土厚度，最大值即是。5、污水管網(wǎng)中管段是如何劃分的？何謂本段流量？在工程上，將連接用戶的污水管道稱為連接管，將主要承擔(dān)污水輸送功能的大型管道稱為 污水干管（主干管和干管），連接管和輸送干管之間的管道稱污水支管。從管段沿線街坊 流來的污水量稱本段流量。（在設(shè)計(jì)計(jì)算中，將污水管網(wǎng)中流量和管道敷設(shè)坡度不變的一段管道稱為管段，將該管段 的上游端匯入污水流量和該管段的收集污水量作為管段的輸水流量，包括本段流量，轉(zhuǎn)輸 流量，集中流量（本段集中，轉(zhuǎn)輸集中）（污水管網(wǎng)中分計(jì)算管道和不計(jì)算管段，當(dāng)設(shè)計(jì)污水流量小于一定值時(shí)，已經(jīng)選管徑的選 擇余地，可以不通過計(jì)算直接采用最小管徑，則為不計(jì)算管段。）6、在污水管道銜接的各