注冊公用設(shè)備工程師排水工程復習講義

注冊公用設(shè)備工程師《給水排水》執(zhí)業(yè)資格考試《排水工程》專業(yè)輔導課程

考題類型及難點分析

題量比重：排水工程（30％）考試方式：開卷題型組成：（四選一）概念題（含綜合概念題）案例分析題（含計算題、連鎖計算題）難點分析：題量大，覆蓋面廣，未劃定考試范圍內(nèi)容多，知識交錯，需要重溫復習的內(nèi)容多課程講授內(nèi)容和方法

根據(jù)考試大綱和復習教材，系統(tǒng)講授《排水工程》的基本原理和主要概念結(jié)合授課內(nèi)容，指出需要掌握的基本概念和設(shè)計計算方法參照樣題，結(jié)合課程內(nèi)容，指出可能出現(xiàn)的問題，探討答題方法和技巧互動交流，重點總結(jié)，拾遺補缺，融匯貫通應考答題的基本技巧

看清題意，準確理解題目的考核內(nèi)容；利用掌握的正確概念和計算方法驗證、選擇答案；采用排除法，剔除錯誤答案；答案不是非常確定時，借助教材和規(guī)范（迅速、準確），進行驗證、選擇?？刂拼痤}時間，不要依賴開卷資料；先易后難，確?；痉?，不要空白。第1章排水系統(tǒng)概論

排水工程的基本任務和主要內(nèi)容城市污水的組成與最終出路排水系統(tǒng)的體制及其選擇排水系統(tǒng)的組成與布置形式排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則排水系統(tǒng)的基建程序和設(shè)計階段排水工程的基本任務和主要內(nèi)容

排水工程的基本任務：保護生態(tài)環(huán)境免受污染污水的無害化和資源化保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民的健康與正常生活排水工程的主要內(nèi)容：收集各種污水并及時將其輸送至適當?shù)攸c將污水妥善處理后排放或再利用城市污水的組成與最終出路

城市污水的組成：生活污水（人們生活中用過的水）工業(yè)廢水（工業(yè)生產(chǎn)中排出的廢水）大氣降水（雨、雪、冰雹、霜、露）城市污水的最終出路：排放水體灌溉農(nóng)田重復使用排水系統(tǒng)的體制及其選擇

排水系統(tǒng)的體制：【雨水，污水（生活、生產(chǎn)）】分流制排水系統(tǒng)（新建城區(qū)，工業(yè)企業(yè)）完全分流制排水系統(tǒng)不完全分流制排水系統(tǒng)合流制排水系統(tǒng)（截流式合流制排水系統(tǒng)）排水體制的選擇：環(huán)境保護要求經(jīng)濟造價分析維護管理費用城市排水系統(tǒng)的組成城市污水排水系統(tǒng)室內(nèi)污水管道系統(tǒng)及設(shè)備室外排水管道系統(tǒng)污水泵站及壓力管道城市污水處理廠出水口及事故排出口城市雨水排水系統(tǒng)：建筑物的雨水管道系統(tǒng)和設(shè)備居住小區(qū)或工廠雨水管渠系統(tǒng)街道雨水管渠系統(tǒng)排洪溝出水口城市排水系統(tǒng)的總平面布置城市排水系統(tǒng)總平面布置的任務：確定干管、主干管的走向確定污水處理廠和出水口的位置城市排水系統(tǒng)總平面布置的原則：管網(wǎng)密度合適，管道工程量小，水流暢通充分利用地形地勢，順坡排水，避免提升地形起伏較大的地區(qū)，采用高、低區(qū)系統(tǒng)分離盡量減少中途加壓泵站的個數(shù)截流干管的布置要使全區(qū)污水管道能便捷、直接地接入城市排水系統(tǒng)的總平面布置城市排水系統(tǒng)總平面布置的常見形式：（教材圖）直流正交式（適用于雨水）正交截留式（合流制）平行式（排水坡度過大、減小流速、避免沖刷）高低分區(qū)式（地形起伏過大，減少提升能耗）輻射分散式（城區(qū)大、中心地勢高、出路分散）環(huán)繞式（中小城市、排水出路集中）第2章污水管道系統(tǒng)的設(shè)計

設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集污水管道系統(tǒng)的平面布置污水管道設(shè)計流量計算和水力計算污水管道銜接的原則和方式的確定污水管道在街道上位置的確定繪制污水管道系統(tǒng)平面圖和縱剖面圖污水設(shè)計流量的計算

污水設(shè)計流量：生活污水量＋工業(yè)廢水量＋（地下水滲入量）最大日最大時（高日高時）污水流量流量單位－L/S（升/秒）污水量變化系數(shù)：污水設(shè)計流量的計算

污水量設(shè)計標準：居住區(qū)生活污水量標準：居民排水定額為居民生活用水定額的80－90％地域、生活習慣、生活水平、給排水系統(tǒng)完善程度工業(yè)企業(yè)生活污水和淋浴污水量標準工業(yè)廢水量標準（單位產(chǎn)品排水定額）污水設(shè)計流量的基本計算公式：設(shè)計流量＝排水個體數(shù)×排水定額×變化系數(shù)排水時間×單位換算污水管道的水力計算

污水管道中的水流特征：重力、非滿管流流量、流速、水流狀態(tài)不斷變化（明渠非穩(wěn)定、非均勻流）為簡化計算，設(shè)計管段內(nèi)采用穩(wěn)定均勻流公式進行計算污水管道按不滿流設(shè)計的原因：為未預見水量的增長留有余地，避免污水外溢；利于管道通風，排除有害氣體；便于管道的疏通和維護管理。污水管道的水力計算

污水管道水力計算的基本公式:污水管道的水力計算

污水管道水力計算的設(shè)計規(guī)定：管壁粗糙系數(shù)（n）－表2－2－7設(shè)計充滿度（h/D）（0.55－0.75）——表2－2－8最小設(shè)計流速（vm）（管道:0.6m/s，明渠:0.4m/s）最大設(shè)計流速（vx）（金屬管道:10m/s，非金屬:5m/s）最小設(shè)計坡度（I）（街區(qū)內(nèi)：0.004，街道下：0.003）最小管徑（街區(qū)內(nèi)：200mm，街道下：300mm）最大允許埋深（干燥土壤：7－8m）最小覆土厚度（冰凍，動荷載，支管銜接）——P252污水管道的水力計算

覆土厚度： 管道外壁頂部到地面的距離埋設(shè)深度： 管道內(nèi)壁底部到地面的距離覆土厚度埋設(shè)深度管道地面污水管道的水力計算

污水管道水力計算的目的： 根據(jù)設(shè)計流量，確定管道斷面尺寸和敷設(shè)坡度，并在滿足設(shè)計規(guī)范的前提下，對設(shè)計參數(shù)進行經(jīng)濟優(yōu)化。污水管道水力計算的原則：充分利用地面坡度，減小埋深和造價；控制設(shè)計流速，避免管道淤積和沖刷；控制設(shè)計充滿度在規(guī)定范圍內(nèi)。污水管道的水力計算

污水管道水力計算的方法（圖表法）：根據(jù)所選管材，使用相應粗糙系數(shù)(n)的水力計算圖表；根據(jù)設(shè)計流量（Q），初步確定管徑（D）；使用相應管徑（D）的水力計算圖表進行水力計算；設(shè)定1個未知參數(shù)（I，v，h/D），求定另外2個：坡度（I）控制法——盡量采用最小設(shè)計坡度，減小埋深；流速（v）控制法——流速逐段增大，參照上段流速；充滿度（h/D）控制法——盡量采用最大允許充滿度，以降低工程造價。污水管道典系統(tǒng)的設(shè)遇計管道定線周和平面布滿置：任務：在舍總平面圖溫上確定污議水管道的乒位置和走禍向，主干管付干管登支擱管原則：怠管線短兇，埋深骨小，自削流排水考慮因素乖：地形：梨充分利為用地形距，順坡纏排水，秒干管正綁交布置污水廠歲和排水消口位置逮：主干滅管走向排水體重制：雨趙、污水切管道的磚平面、功高程配伶合水文地質(zhì)厲條件：地位下水位，蕉地下障礙縫物道路和田交通條飾件：道侍路寬度>40犬m，可平行顛敷設(shè)兩沃條管道集中排荷水點：鋸工廠和義大型建峽筑，干鳴管起點污水管格道系統(tǒng)仔的設(shè)計控制點標沿高和泵站營設(shè)置：控制點分（最不地利點）劉：對管訓道系統(tǒng)煎埋深起榴控制作妄用的地投點離出水口蠟最遠的管悠道起點；大埋深征支管接吊入點或瓶低洼地扯區(qū)管道蹄起點；大埋深的竊工廠排水例口。污水泵士站：輝（根據(jù)滅位置和缸功能分違類）中途泵站哈；局部泵站段；終點泵站敗。污水管棄道系統(tǒng)蹤蝶的設(shè)計設(shè)計管耀段及設(shè)儲計流量冊的確定掉：設(shè)計管段覽的劃分:流量、軌管徑、證坡度不路變的直沙線管段設(shè)計管迷段的設(shè)霸計流量孟：本段流量(q1)：沿線街伙坊，起怖點進入轉(zhuǎn)輸流量(q2)：上游、旁擇側(cè)管段集中流量(q3)：工廠，大滔型建筑污水管盯道系統(tǒng)愧的設(shè)計污水管道屈的銜接：銜接方法堤：檢查井管徑、坡蒙度、高程專、方向發(fā)惕生變化和街一定距離崗處銜接原脈則：經(jīng)予濟、技恰術(shù)比較盡可能減顛小埋深，掘降低造價避免上游野管段中形瞇成回水而灣造成淤積水面和吃管底標路高，下強游不能他高于上薪游銜接方浸式：水面平接孔：可減小舍埋深，易瀉形成回水管頂平接雷：不產(chǎn)生己回水，埋得深增加快跌水連接擔：高差過南大時采用污水管岔道系統(tǒng)斗的設(shè)計污水管道量在街道上尼的位置：污水管強道的特拘點：輸送污寶水，重督力流，思易滲漏管徑大，膊埋深大連接支蹲管和附側(cè)屬構(gòu)筑每物多污水管靈道的定蜂位原則閣：保證安全蜻：禮讓關(guān)姓系，最小踢凈距方便用如戶接管便于維軌護、清脅通污水管道宿系統(tǒng)的設(shè)佳計污水管道啟系統(tǒng)的設(shè)肌計步驟：總平面設(shè)戒計（管網(wǎng)蜻定線，街南區(qū)編號，瀉街區(qū)面積勾）干、支管晌線的平面射設(shè)計（管摸線定位，穴設(shè)計管段揪）確定設(shè)計低標準（設(shè)捏計人口，寧排水定額顏）計算設(shè)味計流量集（總變排化系數(shù)綿，管段第流量，心集中流富量，轉(zhuǎn)費輸流量隊）管道水能力計算袖（選定鋒控制點妙，依次聰逐段計路算）繪制管娛道系統(tǒng)爸平面圖服和縱剖蓬面圖第3章迅雨蜓水管渠蠶系統(tǒng)的健設(shè)計確定當駱地暴雨玩強度公寄式和計多算方法劃分排水微流域，進駐行雨水管饑渠定線劃分設(shè)闊計管段跟，計算狼雨水設(shè)卸計流量進行雨水耳管渠的水鉛力計算和出高程計算魂，確定管拍渠的尺寸輕、坡度、隆標高及埋燃深繪制雨幻玉水管渠鍬系統(tǒng)平謠面圖和孫縱剖面愧圖暴雨強度識公式暴雨強度垂公式是描窯述降雨量拖、降雨歷央時和重現(xiàn)亮期三者之令間數(shù)學關(guān)稱系的經(jīng)驗嗓公式式中：q——步設(shè)計暴雨魄強度，L默/s.h碼at——乎降雨歷時趁，minP——側(cè)設(shè)計重現(xiàn)割期，aA1,b,情c,n膜——歉地方參遭數(shù)，根踢據(jù)統(tǒng)計太方法計頁算確定雨量分饞析的幾障個要素降雨量煙（H）：mm，單位面積學上的降雨悼體積降雨歷時盈（t）：min，連續(xù)降無雨的時軍間暴雨強度潮（q）：L/s.號ha，單位時間孩內(nèi)，單位慣面積上的寫降雨體積匯水面材積（F）：ha，雨水管衣渠匯集感雨水的猴面積暴雨強唉度的重樸現(xiàn)期（P）：a，等于或刑大于某墊特定值銅的暴雨灑強度可押能出現(xiàn)辛一次的灑平均間未隔時間根據(jù)當擺地實際魄情況，愿正確選挽擇設(shè)計拐參數(shù)，須才能做脫出經(jīng)濟厘合理的歉設(shè)計。雨水管夾渠設(shè)計達流量的電確定極限強辜度理論翁：當匯水諷面積上殖最遠點唇的雨水招流達集攜流點時焰，全面很積產(chǎn)生嶺匯流，融雨水管凍道的設(shè)鏟計流量韻最大；當降雨虜歷時等次于匯水勁面積上猜最遠點慮的雨水右流達集虎流點的畜集流時葵間時，鋒雨水管虜?shù)佬枰浥懦馁p雨水量伶最大。雨水設(shè)計潮流量計算王公式：式中：Q——第雨水設(shè)計建流量，L葛/sΨ——徑本流系數(shù)蒼，<1距的經(jīng)驗湖數(shù)值q—遷—設(shè)計接暴雨強宴度，L鄭/s.悟haF—崇—匯水凳面積，危ha雨水管渠市設(shè)計流量唐的確定徑流系數(shù)Ψ的確定：加權(quán)平均櫻法（按地即面種類，斤表2－3－2）區(qū)域綜合聾徑流系數(shù)（市區(qū)：0.5－0.8，郊區(qū)陸：0.4－0.6）設(shè)計暴雨工強度q的確定心：設(shè)計重匯現(xiàn)期P：一般：1a，重要地段愧：2－5a集水時間（設(shè)計點降雨歷儲時）t：t=粗t1+m倡t2t1——地面集喪水時間棉，5－15m橋int2——管渠內(nèi)霉流行時桃間，t2=∑L他/60v維(mi外n)m——折減系數(shù)沉（暗管：m=2，明渠：m=1義.2）雨水管渠魚設(shè)計流量賞的確定折減系黑數(shù)m值的含鏟義：采用增長菊管道中流欲行時間的右辦法，達箭到適當折踢減設(shè)計流竹量、減小刷管道斷面練尺寸、降衡低工程投丙資的目的雷。引入折減頓系數(shù)m值的依口據(jù)：雨水管渠斧中的水流蔑并非一開蛋始就達到價設(shè)計狀況藥，而是隨狗著降雨歷幟時的增長秀才能逐漸聞形成滿流界，管渠內(nèi)饒實際的雨島水流行時命間大于設(shè)伴計計算的偵流行時間紗；整個管使道系統(tǒng)賺并不是葛同一時種間任何趕斷面都野處于滿猶流狀態(tài)軌，管道離系統(tǒng)存譜在一定色的調(diào)蓄盆能力。雨水管壟渠設(shè)計煉流量的大確定一般情況捏雨水設(shè)計懶流量的計院算：ACB1234雨水管學渠設(shè)計競流量的傾確定特殊情況枕雨水設(shè)計糞流量的確進定：匯水面積悄呈畸形增頓長；匯水面事積、地葬形坡度狼變化大燒；匯水面繳積中，禾各部分女徑流系腹數(shù)有顯氏著差異做。特殊情續(xù)況時，遙管段的鉆最大設(shè)扮計流量聰往往不限是發(fā)生膨在全部高面積參燥與徑流暗時，而保是發(fā)生揪在部分控面積參透與徑流態(tài)時，應奴根據(jù)具恩體情況牢分析，辦采用不早同方法彼計算可盜能出現(xiàn)賄的最大賣設(shè)計流烤量。（P275，例題3－1）雨水管渠最系統(tǒng)的設(shè)些計管道定線幟和平面布船置：任務：怠在總平艇面圖上那確定雨綁水管渠宵的位置念和走向俗，主干管撿干管亂支管原則：管束線短，及窄時，通暢主要特進點：充分利銹用城市抄河、湖華、洼、仙淀調(diào)蓄社雨水充分利秤用地形由，就近訊排入水歷體平行道路股敷設(shè)，避舟開快車道合理布屯置雨水吧口，保沈障路面讓雨水排菌除暢通考慮防洪隔，保證安建全雨水管渠射系統(tǒng)的設(shè)茂計雨水管拋渠水力港計算的灑設(shè)計規(guī)楊定：重力，濕滿管流最小設(shè)券計流速:（暗管:0.合75m伸/s，明渠:0.4撈m/s）最大設(shè)計鉗流速:（金屬管:10蛾m/s，非金屬管:5m靠/s）最小設(shè)計吐坡度:（雨水管步道：0.00兼3，雨水口慌連接管：0.0多1）最小管塊徑:（雨水管剩道：300槐mm，連接管釘：200m務m）管道銜瓣接方式給：管頂平接最小覆頁土厚度削：（祥車行道霜下：0.7m）雨水管躁渠系統(tǒng)災的設(shè)計雨水管階渠系統(tǒng)季的設(shè)計撲步驟：劃分排輸水流域失，管道廚定線；劃分設(shè)計捐管段；劃分、絨計算各罩設(shè)計管箱段的匯減水面積雹；確定各己排水流邀域的平系均徑流竭系數(shù)ψ；確定設(shè)音計重現(xiàn)連期P，地面集水狀時間t1及起點棗埋深；根據(jù)當霉地暴雨蛙強度公粉式，計嘴算單位綱面積徑煮流量q0，（根據(jù)需驕要，可察繪制q0－t2曲線圖逃；列表進躁行雨水較干管及身支管的赤水力計現(xiàn)算；繪制管道脫系統(tǒng)平面只圖和縱剖霜面圖。雨水管渠桃系統(tǒng)的設(shè)嬌計立體交叉冒道路排水瓣設(shè)計要點詞：設(shè)計標柱準高于余一般道反路；設(shè)計重制現(xiàn)期P：1－5a，重要部位餡采用較高懸值；地面集腫水時間t1：5－10m始in；徑流系女數(shù)ψ：0.8－1.0；盡量縮考小匯水術(shù)面積，宇減少設(shè)憲計流量薦；立體交叉依地道排水沿設(shè)獨立排芳水系統(tǒng)，繳出水可靠腐；注意地下茄水的排除牽；雨水口乳布設(shè)的呀位置要隨便于攔贏截徑流。雨水管渠武系統(tǒng)的設(shè)肅計排洪溝菌設(shè)計要昂點：根據(jù)當均地條件愧，合理列確定設(shè)務計防洪鮮標準；排洪溝應準盡量采用疤明渠，盡爽可能利用尋原有山洪跟溝；排洪溝貢不宜穿導過建筑停群并應奧保持一啟定距離弦；排洪溝欣縱坡一寫般不小夫于1％；排洪溝的彎道曲緩率半徑秀不小于10倍水面寬攤度；要有足夠夜泄水能力攻，處理好晃與相交河回溝的關(guān)系踏；地質(zhì)良疊好，水狂流暢通浮，防止就沖刷；注重對原怎有排洪溝砌的改造和男養(yǎng)護；防止沖愚刷，鋪匹砌加固椅，最大兔流速控著制（表2－3－8）。第4章每合流制裂管渠系統(tǒng)擋的設(shè)計合流制管奴渠系統(tǒng)：常用形式綢：截流式給合流制管刊渠系統(tǒng)組成：鳳支管——干管——溢流井——截流干管優(yōu)點：管格線單一，怨總長度減分少，易布截置缺點：雨污合流呢，流量大潑，管徑大者，埋深大旱季流懶速低，結(jié)易淤積仆，暴雨時，擺污水溢流膛進入水體金，造成污憑染第4章棍合挪流制管尺渠系統(tǒng)例的設(shè)計合流制堡管渠系膀統(tǒng)的使偉用條件撥：排水區(qū)來域內(nèi)水奮體的流幼量、流乓速大，支環(huán)境容叉量大；街道橫斷尸面窄，管猶渠布置受慈限制；地面坡度發(fā)大，污水朱中途不需悲提升。合流制管年渠系統(tǒng)的啟布置原則顧：合理匯集延所有雨、比污水，以吃最短距離村排向水體譽；與水體平簽行布置截飯流干管，塌溢流水就如近排入水搭體；合理確槐定溢流粥井的數(shù)衡量和位掘置，盡映可能減俊少水體絡(luò)污染；充分利玩用地面抗街道邊乳溝，降義低造價突。第4章麻合麥流制管震渠系統(tǒng)甜的設(shè)計溢流井上白游管渠設(shè)卸計流量的叉確定：1234水體56第4章勝合流制套管渠系統(tǒng)禁的設(shè)計溢流井脫后截流何干管管置段設(shè)計呼流量的眠確定：1234水體56第5章蹦排劈燕水管渠潔的材料勵、接口館、基礎(chǔ)踏及構(gòu)筑珍物常用的管探渠斷面形則式：圓形：艇水力性叉能好，稿便于預狹制，節(jié)夫省材料旁，受力他好；半橢圓形趟：荷載大啞時受力好善，可減小稀管壁厚度金，適用于水量變化貞小的大直臂徑管道；馬蹄形蜜：可減義少管道水埋深，農(nóng)降低造糞價，穩(wěn)定性賊依靠還芹土的堅乘實性；卵形：小遺流量時可腥維持較大增流速，減件少淤積；清通困鴿難，制隸作復雜；矩形：層可以就竿地澆鑄譯或砌筑蚊，施工梨方便，況造價低荒，適用秧于暗渠、雖明渠和矩排洪溝丘道。第5章島排水管崗渠的材料建、接口、鍵基礎(chǔ)及構(gòu)耳筑物常用管道稿材料及制牽品：混凝土本管和鋼紀筋混凝相土管：挨承插式腹，企口赴式，平牧口式陶土管拍：耐酸征抗腐蝕證性能好骨，適用于排統(tǒng)除酸性廢擺水或管外塑有侵蝕性腎地下水的敗污水管道；金屬管瞞：鑄鐵和管，鋼念管；用于耐壓話高、對滲投漏要求高灶、地質(zhì)條劉件差的地捉方；塑料管顫：PVC，UPVC；管材性并能好，沈重量輕美，便于召施工、繩運輸，價格高；大型排水錘管渠：直徑>2m，現(xiàn)場建造現(xiàn)，磚、石高、混凝土昌、鋼筋混哪凝土。第5章召排水管掙渠的材料副、接口、逗基礎(chǔ)及構(gòu)勤筑物排水管道震的接口：柔性接寶口：石棉瀝青就卷材接口：川管道軸下向地基車不均勻乓沉降的加地區(qū)橡膠圈接口：鈔土質(zhì)差挨，地基耐硬度不裕均勻，償?shù)卣鸲囵挵l(fā)區(qū)剛性接口嬸：水泥砂繡漿抹帶接口：攀適用于叛雨水管諸道和地寸下水位認以上的疑污水支曉管鋼絲網(wǎng)水幣泥砂漿抹呢帶接口：地涼基土質(zhì)好狹，有帶形監(jiān)