2011山建城市给排水管网.doc

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1、给水部分1. 给水系统是保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统按照水源种类分为：地表水和地下水给水系统按照供水方式分为：自流系统（重力供水）、水泵供水系统（压力供水）和混合供水系统按照使用目的分为： 生活用水、生产用水和消防给水系统按照服务对象分为：城市给水和工业给水系统，在工业给水中分为循环系统和复用系统2. 由高地水库供水给城市，按水源考虑为地表水给水系统，按供水方式属于自流系统3. 给水系统包括：取水构筑物，水处理构筑物，泵站，输水管和管网，调节构筑物。大中城市中可以省去调节构筑物；水质很好时可省略水处理构筑物。4. 统一给水：用同一系统供应生活.生产消防等各种用水，

2、且应用最广泛。分质给水：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用户，也可以是不同水源供给用户。分压给水：由统一泵站的不同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。5. 工业给水 分为循环和复用给水系统。循环给水系统是指使用过的水经适当处理后再行回用，为了节约工业用水；复用给水系统是按照各车间对水质的要求，将水顺序重复利用，水资源得到充分利用，特别是在车间排出的水不经过处理或略加处理就可供其他车间使用时。6. 设计城市用水量：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（不计算在内，用于校核）；浇撒道路和绿

3、地用水；未预计水量及管网漏失水量。用水量定额单位：L/ （cap d）7. 工业生产用水量：一般以万元产值用水量表示，有些工业以工业产品的产量为指标。怎样估计?设计年限内生产用水量的预测，可以根据工业用水的以往资料，按历年工业用水增长率以推算未来的水量；或根据单位工业产值的用水量、工业用水增长率与工业产值的关系，或单位产值 用水量与用水重复率的关系加以预测。8. 城市用水量变化曲线 以时间为横坐标，以占最高日用水量的百分数为纵坐标。9. 在一年中，每天用水量的变化可以用 日变化系数 表示，即最高日用水量与平均日用水量的比值， 称为日变化系数。在一日内，每小时用水量的变化可以用 时变化系数 表示

4、，设计时一般计最高 日用水量的时变化系数。最高一小时用水量与平均时用水量的比值，叫做时变化系数。10. 一级泵站的流量： Q=aQd/T ，采用地下水时， a 取 1。11. 二级泵站的计算流量 与是否设置水塔有关。当管网内不设水塔时，任何小时的二级泵站供水量 等于用水量。管网内设有水塔时，泵站每小时的供水量不等于用水量，但一天的泵站总供水量 等于最高日用水量。12. 输水管和管网的计算流量 视有无水塔和它们在管网中的位置而定。无水塔的管网按最高日的最 高时的用水量确定管径。管网起端设水塔时，管网仍按最高时用水量计算。管网末端设水塔时， 应根据最高时从泵站和水塔输入管网的流量进行计算。13.

5、水塔和清水池的容积计算。 P17 、p21 习题14. 给水管网 -树状网 ：适用于小城市和小型工矿企业，供水可靠性差，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。在树状网的末端，用水量小，水流慢，水质容易变坏，有 出现浑水和红水的可能，水锤严重。 环状网： 适用于现代城市管网和供水可靠性要求较高的工 矿企业。当任一管段损坏时，可以关闭附近的阀门使和其他管线断开，保证供水的可靠性，还 可以大大减轻因水锤作用产生的危害，但是造价高。城市建设现在多采用树状网和环状网结合方式，要考虑供水安全和节约投资的原则 。 管网定线 ：是指在地形平面图上确定管线的走向和位置。 一般只限于管网的干管以

6、及干管之间 的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。分配管管径较小，常有城市消防 流量决定所需最小管径。 连接管的作用 是在局部干管损坏时， 用来重新分配流量， 缩小断水面积， 保证供水。15. 输水管渠： 从水源到水厂或者水厂到相距较远管网的管，渠。 输水管渠定线： 为保证安全供水， 可以用一条输水管渠而在用水区附近建造水池进行流量调节，或者采用两条输水管渠。输水管 渠条数主要根据输水量 .事故时需要保证的用水量 .输水管渠长度 . 当地有无其他水源和用水量增 长而定。供水不许间断时，输水管渠一般不宜少于两条。当输水量小，输水管长，或有其他水 源可以利用时，可考虑单管渠输水另

7、加调节水池的方案。16. 管网图形简化： 只有一条管线连接的两管网，都可以把连接管线断开，分解成为两个独立的管网。由两条管线连接的分支管网，如它位于管网的末端且连接管线的流向和流量可以确定，例如单水源的管网，也可进行分解，管网经分解后即可分别计算。管径较小，相互平行且靠近的管线可考虑合并。管线省略时，首先是略去水利条件影响较小的管线，也就是略去管网中管径 相对较小的管线，管线省略后的计算结果是偏于安全的。17. 沿线流量： 供给该管段两侧用户所需流量。 比流量： 干管线单位长度的流量。 节点流量： 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。18. 由管网图求各节点流量，计算 p34

8、 例题19. 经济流速：求一定年限t （称为投资偿还期）内管网造价和管理费用之和为最小的流速。20. 管网计算的原理是 基于质量守恒和能量守恒，由此得到连续性方程和能量方程。21. 环状网计算解环方程组步骤 注意 p55 例题1 根据设计流量（最高时平均秒流量，最高时加消的秒流量）进行流量分配2 根据经济流速确定管径3 计算各环各管段的最初水头损失，求出闭合差4由%求各环的厶q5 进行管段流量的初次调整6对公共则有两个校正流量（本环、邻环）邻环的q在本环与邻环符号相反。7在初次调整后的管段流量是基础，再求各环的h,直到小环v 0.5m，大环v 1.0m为止22. 多水源管网计算虚环的三个假设：

9、 （1）在管网当中增设一个虚节点，编号为 0，该节点的虚定压节点，它供应整个管网的流量，其节点水头恒为0（ 2）从虚定压节点到每个虚节点设一条虚管段，并假设该管段的流量输送到实际定压节点，该管段无阻力，但设有一泵站，泵站的扬程为 所关联定压节点水头，泵站无阻力。 （ 3）水源点节点流量设为 0，其节点水头为未知量，各水源 点的流量改由虚节点供应，从而整个管网成为单水源管网23. 管网的核算条件： （ 1）消防时的流量和水压要求（ 2 ）最大转输时的流量和水压要求（ 最大转输时节点流量 =最大转输时用水量 乘以 最高用水时该节点的流量 除以 最高时用水量） （3）最 不利管段发生故障时的事故用水

10、量和水压要求24. 分区给水系统原因： 从技术上是使管网的水压不超过水管可以承受的压力，以免损坏水管和附 件，并减少漏水量，经济上是降低供水能量费用。 适用情况： 在给水区很大，地形高差显著， 或远距离输水时，都有可能考虑分区给水。 串并联优缺点 -并联： 各区用水分别供应，安全可靠， 各区水泵集中在一个泵站内，管理方便，但增加了输水管长度和造价，又因到高区的水泵扬程 高，需用耐高压的输水管。 串联： 节约成本，泵站分散，管理不便。25. 泵站供水时所需的能量 由三部分组成： 1）保证最小服务水头所需的能量E1； 2）克服水管摩阻所需的能量 E2 ；3）未利用的能量（因各用水点的水压过程而浪费

11、的能量）。分区后 E1 和 E2都不能节约，而 E3 能被节约。26. 泵站供水能量分配图是如何绘制的以区域中有 4 个节点为例：1）将节点流量 q1、q2、q3、q4 等值顺序按比例绘在横坐标上。各管段流量可从节点流量求出。2 ）纵坐标按比例绘出各节点的地面标高Z和所需的最小服务水头 H，得到若干以q为底、H+Z为高的矩形面积，这些面积的总和等于保证最小服务水头所需的能量E1。3） 每一管段流量和相应水头损失所形成的矩形面积总和，等于克服水管摩阻所需能量E2。4） 剩下的面积以流量为底，过剩水压为高的矩形面积之和，这就是E3。27. 输水管全长的流量不变时，能否（ 不能 ）用分区给水方式降低

12、能量28. 管线穿越障碍物采取的措施 :（1） 穿越临时铁路或一般公路，或非主要路线且水管埋设较深时， 可不设套管，但应尽量将铸铁管接口放在铁路两股道之间，并用青铅接头，钢管则有防腐措施； 穿越较重要的铁路或交通繁忙的公路时， 水管需放在钢筋混凝土套管内， （ 2）穿越河川山谷 P10929. 调节构筑物 分为清水池和水塔。 清水池：调节给水处理水量与二级泵站供水量之差 。应有单独 的进水管和出水管，还有溢水管、排水管。 水塔： 调节二级泵站供水量与用户用水量之差。进 水管设置在水柜中心并伸到水柜的高水位附近，出水管可靠近柜低，保证水流循环，为防止水 柜溢水和将柜内的存水放空，要设置溢水管和排

13、水管，管径与进出水管相同 。30. 检漏的方法： （1）实地观察法是从地面上观察漏水迹象（2）听漏法（ 3）分区检漏是用水表测出漏水点和漏水量，一般只在允许短期停水的小范围内进行。31. 测定水压的原因： 有助于了解管网的工作情况和薄弱环节。32. 水管防腐蚀方法： （ 1）采用非金属管材（ 2）在金属表面上涂油漆 . 水泥砂浆 .沥青，防止金属和 水相接处而产生腐蚀。 （3 ）阴极保护33. 清垢方法 :（ 1）提高流速冲洗（ 2）用压缩空气和水同时冲洗（ 3）气压脉冲射流法（ 4）刮管法（ 5）软质材料制成的清管器清通管道。 （6）酸洗法34. 维持管网水质的措施： （1 ）通过给水栓，消

14、火栓和放水管，定期放去管网中的部分死水，并借此冲洗水管（ 2）长期未用的管线或管线尽端，在恢复使用时必须冲洗干净（ 3）管线延伸过长时，应在管网中途加氯，以提高管网边缘地区的剩余氯量，防止细菌繁殖（ 4）尽量采用非金属管道，定期对金属管道清垢，刮管，衬涂水管内壁以保证管线输水能力不致明显下降（5）无论在新辐管网竣工后或者旧管线检修后均应冲洗消毒。消毒之前先用高速水流冲洗水管，然后用 2030mg/L 的漂白粉溶液浸泡一昼夜以上， 再用清水冲洗， 同时连续测定排出水的浊度和细菌， 直到合格为止。 （ 6）定期清洗水塔，水池和屋顶高位水箱。35. 非开挖管网的翻修技术： 内衬管法、管内壁喷涂、管道

15、翻衬法、爆（碎）管衬装法排水部分1. 污水来源可分为生活污水、工业废水、降水。生活污水： 指人们日常生活中用过的水，包括从厕所，浴室，盥洗室，厨房，食堂和洗衣房处排出的水。属于污染的废水，含有较多的有机物。工业废水： 指在工业生产中排出的废水，来自车间或矿场。分为生产废水和生产污水。生产废水是指在 使用过程中受到轻度污染或水温稍微增高的水，生产污水是指在使用过程中受到严重污染的水。 降 水即为大气降水，包括固态降水和液态降水。2. 排水系统的体制： 污水的不同排除方式所形成的排水系统。分为 河流制和分流制两种类型：合流制排水系统是将生活污水、 工业废水和降水混合在同一个灌渠内排出的系统； 分流

16、制排水系统是将 生活污水、工业废水和降水分别在两个或两个以上各自独立的灌渠内排除的系统。 比较： 合流制系 统造价低、施工容易，但不利于污水处理和系统管理。分流制系统造价较高，但易于维护，有利于 污水处理。 合理的选择： 通常，排水系统体制的选择应满足环境保护的需求，根据当地条件，通过 技术经济比较确定，而环境保护应是选择排水体制时所考虑的主要问题。3. 城市污水排水系统的主要组成部分及作用： （1）室内污水管道系统及设备。其作用是收集生活污水，并将其排至室外居住小区污水管道中去。（ 2）室外污水管道系统。 （ 3）污水泵站（提供污水排除动力）及压力管道。 （4）污水厂。供处理 和利用污水、污

17、泥的一系列构筑物及附属构筑物的综合体称污水处理厂。（5）出水口及事故排出口。污水排入水体的渠道和出口称出水口，它是整个城市污水排水系统的终点设备。事故排出口 是指在污水排水系统的中途，在某些易于发生故障的组成部分前面，所设置的辅助性出水渠，一 旦发生故障，污水就通过事故排出口直接排入水体。4. 工业废水排水系统的组成： 1）车间内部管道系统和设备。 2 ）厂区管道系统。 3 ）废水泵站及压力 管道。 4）废水处理站。5. 雨水排水系统的组成： （ 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。6. 排水系统的布置形

18、式： 正交式、截流式、平行式、分区式、分散式、环绕式7. 废水的综合治理： 对废水进行全面规划和综合治理，有合理的生产布局和城市规划，合理利用水 体土壤自然环境的自净能力，严格控制废水和污染物的排放量，做好区域性综合治理及建立区域 排水系统。8. 区域排水系统： 将两个以上城镇地区的污水统一排除和处理的系统。优点： 1，污水厂数量少，处理设施大型化集中化，每单位水量的基建和运行管理费用低，因而经济2 ，污水厂占地面积小节省土地 3，水质水量变化小，有利于运行管理4，河流等水资源利用与污水排放的体系合理化，可能形成统一的水资源管理体系 缺点 1，当排入大量工业废水时，有可能使污水处理发生困难2

19、工程设施规模大造成运行管理困难，而且一旦污水厂运行不当，对整个河流影响较大3 ，工程设施规模大，发挥事业效益慢。9. 排水工程的基建程序： （ 1）可行性研究阶段：可行性研究阶段是论证基建项目在经济上，技术上 等方面是否可行。如果论证可行，按照项目隶属关系，由主管部门组织计划，设计等单位，编制 计划任务书。 （2）计划任务书阶段：是确定基建项目，编制设计文件的主要依据。计划任务书按 隶属关系经上级批准后，即可委托设计单位进行设计工作。（ 3）设计阶段：根据上级有关部门批准的计划任务书文件进行设计工作，并编制概算。（ 4）组织施工阶段：建设单位采用施工招标或其他形式落实施工工作（ 5）竣工验收交

20、付使用阶段：建设项目建成后，竣工验收交付生产使用是 建筑安装施工的最后阶段。未经验收合格的工程，不能交付生产使用。10. 污水设计流量公式：（1）Q=n N Kz/24 X3600.Q-居住区生活污水设计流量（L/S ）n-居住区生活污水定额（L/ （ cap d）N-设计人口数Kz-生活污水量总变化系数（2）KZ=2.7/Q 的 0.11 次方Q-平均日平均时污水流量（L/s ）。Q<5L/s，Kz=2.3;Q>1000L/s,K z=1.3.（ 3）工业废水设计流量 Q3=m*M*Kz/3600Tm 生产过程中每单位产品的废水量M 产品的平均日产量 T 每日生产时数11 .污水

21、管道的水力计算参数、要求：1 、设计充满度：在设计流量下，水深H 与管道直径 D 的比值。等于 1 满流；小于 1 不满流2 、设计流速：污水管道的最小设计流速为0.6m/s ，金属管道的最大设计流速为 10m/s ，非金属的最大设计流速为 5m/s 。3 、最小管径：在街区和厂区内最小管径为200mm ，在街道下为 300mm ，4 、最小设计坡度：管径 200mm 的最小设计坡度 0.004 ，管径 300mm 的最小设计坡度 0.00312. 设计管段的设计流量包括 3 中流量：（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

22、）集中流量q3-是从工业企业或其他大型公共建筑流来的污水量13. 控制点： 在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的点管道定线： 在城镇总平面图上确定污水管道的位置和走向，称为污水管道系统的定线。管道定线 一般按 主干管、干管、支管顺序 依次进行， 主要原则： 应尽可能的在管线较短和埋深较小的情况 下，让最大区域的污水能自流排出。 影响主要因素 ：地形14. 污水管道的衔接：管径相同时：水面平接在水力计算中使上游管段终端和下游管段起端在指定的设计充满度下的水面相平，即 上游管段终端与下游管段起端的水面标高相同， 管径不同时 ：管 顶平接 在水力计算中使上游管段终端和下游管段起端的管顶标高

23、相同。15. 初步设计阶段的管道平面图就是管道总体布置图，通常采用的比例尺 1：50001 ：10000 ，施工图阶段的比例尺为 1 ： 10001 ：5000.16. 降雨量： 指降雨的绝对量即降水深度降水历时： 指连续降雨的时段，可以指一场全部降雨时间也可以指其中个别的连续时段暴雨强度： 指某一连续降雨时段内的平均降雨量急单位时间的平均降雨深度降雨面积： 降雨所笼罩的面积汇水面积： 雨水管渠汇聚雨水的面积暴雨强度的重现期 ：等于或大于该值的暴雨强度可能出现一次的平均间隔时间，单位用年(a )表示，重现期与频率互为倒数。17. 暴雨强度公式：q=167A1(1+clgP ) / (t+b)

24、n ( n 指数)q-设计暴雨强度P-设计重现期t-降雨历时18. 雨水设计流量计算公式：Q= "qFQ-雨水设计流量(L/S )"-径流系数，他的值小于 1 F-汇水面积q-设计暴雨强度(L/ (sha)三个参数 "、P、t 的确定："：雨水径流量与总降雨量的比值称为径流系数，根据定义，其值小于1。一般城市市区的综合径流系数用” =0.50.8,城市郊区的径流系数采用” =0.40.6。随着各城市规模的不断扩大，不透水的面积亦迅速增加，在设计时，应从实际情况考虑，综合径流系数可取较大值。P： 一般情况下，低洼地段采用的设计重现期应大于高地；干管采用的设

25、计重现期应大于支管； 工业区采用的设计重现期应大于居住区。市区采用的设计重现期应大于郊区。设计重现期p的最小值不宜低于 0.33a, 般地区选用 0.53a，对于重要干道或短期积水可能造成严重损 失的地区，一般选用 35a，并应与道路设计相协调。特别重要的地区，可根据实际情况采用 较高的设计重现期。在同一设计地区,可采用同一重现期或不同重现期。T： 对管道的某一设计断面,集水时间 t 由地面集水时间 t1 和管内雨水流行时间 t2 两部分组成,t=t1+m t2 , m-折减系数，管道采用 2，明渠采用1.2，陡坡地区采用1.22.19 限强度理论 ：在设计中采用的降雨历时等与汇水面积最远点雨

26、水流达集流点的集流时间,因此设计暴雨强度q，降雨历时t，汇水面积F都是相应的极限值，这便是雨水管道设计的极限强度理论。20 制管渠系统的使用条件和布置特点：合流制管渠系统：是在同一管渠内排除生活污水、工业废水及雨水的管渠系统。使用条件：一般在下述情形下可考虑合流制：1）排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，其流量和流速都足够大，一定量的混合污水排入后 对水体造成的污染危害程度在允许范围内。2）街坊和街道的建设比较完善，必须采用暗管渠排除雨水，而街道横断面又较窄，管渠的设置位 置受到限制时，可考虑合流制。3）地面有一定的坡度倾向水体，当水体高水位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。 全世界大

27、城市旧的排水系统一般均为合流制排水系统。我国很多城市的老城区也是如此，且多为 直排式。合流制管渠系统的布置形式 直排式 截流式 雨污完全处理式（4）当合流制管渠系统采用截流式时，其布置特点是：瓚渠的布置应使所有服务面积上的生活污水、工业废水和雨水都能合理地排入管渠，并能以可能 的最短距离坡向水体。n沿水体岸边布置与水体平行的截流干管，在截流干管的适当位置上设置溢流井，使超过截流干管 设计输水能力的那部分混合污水能顺利地通过溢流井就近排入水体。皿必须合理地确定溢流井的数目和位置，以便尽可能减少对水体的污染、减少截流干管的尺寸和缩 短排放渠道的长度。w 在合流制管渠系统的上游排水区域内，如果雨水可

28、沿地面的街道边沟排泄，则该区域可只设置污水管道。只有当雨水不能沿地面排泄时，才考虑布置合流制。21 雨水管渠水力计算设计依据： 设计充满度（满流考虑） 、设计流速（雨水管渠最小设计流速应大于污水管道，满流时， 0.75m/s ，明渠， 0.40m/s ）、最小管径与最小设计坡度（管道 300mm ，坡度0.003 ；连接管 200mm ，坡度 0.01）、最小埋深与最大埋深（同污水管道）22 排洪沟： 为预防洪水灾害而修筑的沟渠，拦截山洪，将洪水引出保护区。分为明渠、暗渠、截洪沟23 合流制排水管渠的设计流量计算 p12124 溢流井的形式： 截留槽式溢流井，溢流堰式溢流井，跳跃堰式溢流井25

29、 对城市旧合流制排水管渠系统的改造 : （1）改合流制为分流制（ 2）保留合流制，修筑合流管渠截 流管（ 3）对溢流的混合污水进行适当处理（ 4）对溢流的混合污水量进行控制26 最常用的管渠断面 是圆形，还有半椭圆形，马蹄形，矩形，梯形，蛋形。27 常用排水管渠： （ 1 ）混凝土管和钢筋混凝土管（ 2）陶土管（ 3）金属管（ 4）浆砌砖 .石或钢筋混凝 土大型管渠（ 5）其他管材28 水管道的接口 一般为柔性 .刚性 .半柔半刚性，常用的有水泥砂浆抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接 口、石棉沥青卷材接口、橡胶圈接口等等29 倒虹管 由进水井 .下行管 .平行管 . 上行管和出水井组成。 排水灌渠

30、遇到河流山涧洼地或地下水构筑物 等障碍物时，不按照原有的坡度埋设，而是按下凹的折线方式从障碍物下通过。仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pas s comrrterdesento员bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ymrnccH6yHeHuac egoB u HHuefigoHMucno 员 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxqe 员 ex.以下无正文