给水排水管网系统复习整理

给水排水系统分为以下子系统：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。

城市用水量分类：综合生活用水量、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、未预见用水量和给水管网漏失量。相关计算结合课本P115

*P11给水管网系统一般由输水管、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。

*P14排水管网系统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 和排放口等构成。 排水体制：对生活污水、工业废水和雨水所采取的不同排除方式所形成的排水系统 合流制：用同一管渠系数收集和输送城市污水和雨水的排水方式 .分流制：用不同管渠系数分别收集和输送各城市污水和雨水的排水方式。选择原则： 环境保护 经济原则 维护管理 给水系统分类：统一给水管网系统（绝大多数）、分区给水管网系统、分质给水管网系统 远近期规划问题： P24

污水支管布置形式：低边式 围坊式 穿坊式 给水管网布置的基本形式：树状网、环状网

管网中流态：紊流 恒定流 非均匀流 给水压力流 排水重力流 沿程水损的计算：主要掌握海澄威廉公式 及水损的指数表达形式

P61水力等效简化规则是：经过简化后，等效的管网对象与原来的实际对象具有相同的 水力特性。

沿线出流的简化：管道沿线出流的流量可一分为二，转移到两个端点上

*P70为便于规划、设计和运行管理给水排水管网，应将其简化和抽象为便于用图形和数据表达和分析的系统。

给水排水管网模型主要表达管网系统中各组成部分的拓扑关系和水力特性，将管段简化和 抽象为管段和节点两类元素。

管段是管线和泵站等简化后的抽象形式。节点是管线交叉点、端点或大流量出入点的抽象形式。管段的特点是：不改变流量，改变能量。节点的特点：能调节水量，但可以传递能量 节点和管段的各种属性：P72

关联集：与某一节点相关联的管段组合的集合 割集：形成生成树时需要割断的管段的集合 管网恒定流方程组的求解条件：P87

*P133节点服务水头：节点地面高程加上节点所连接用户的最低供水压力

清水池：a、无水塔 调节供水泵站与用水曲线的差值 b、有水塔 调节供水泵站与取水泵站的差值

水塔：调节供水流量与用水流量之差 P119页图中三条曲线的分析

什么叫经济流速，如何确定其范围

答：采用最优化方法，求得流速或管径最优解，在数学上表现为求一定年限内管网造价和管理费用之和为最小的流速，称为经济流速。

控制点：是指在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的点。一般为管网最远点或高程最高点

管网设计校核：P137

污水管网与给水管网流量设计差异：P215

污水管网设计最小流速为0.6m/s 最小埋深为0.7m 埋设深度：指管内壁底部到地面的垂直距离

不计算管段：如果某设计管段的设计流量小于在最小管径、最小设计坡度、最大充满度管道

通过的流量时，这个管段可以不必进行详细的水力计算，直接选用最小管径和最小设计坡度， 覆土厚度：管道外壁顶部到地面的距离(最小覆土厚度)：1防止管道中的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道，2防止管道被车辆造成的动荷载压坏，3满足支管在衔接上的要求 确定重现期的主要因素：排水区域的重要性、功能、淹没后果严重性、地形特点和汇水面积的大小 重要干道及立交路口重现期10-20年

地面径流系数的值与汇水面积上的地面材料性质、地形地貌、植被分布、建筑密度、降雨历时、暴雨强度及暴雨雨型有关

降雨强度：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强度，用i表示 污水本段流量：是从本管段沿线街坊流来的居民生活污水污水量

降雨量：是指降雨的绝对量，是用降雨深度H（mm）表示，也可用单位面积上的降雨体积（L/ha）表示 降雨历时：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段

径流系数：径流量与降雨量的比值。常小于1

新建城市、扩建新区或新开发区旧城区改造地区的排水系统应采用分流制，在有条件的 城市可采用截流初期雨水的分流制排水系统

合流制排水体制应适用于条件特殊的城市（老城区改造），且采用截流式合流制 排水管网有平行式和正交式两种基本布置形式 排水管渠系统应根据城镇总体规划和建设情况

统一布置，分期建设。排水管渠断面尺寸应按远期规划的最高日最高时设计流量设计，按现状水量复核，并考虑城市远景发展的需要。

基本建设程序一般分为项目建议书阶段、可行性研究阶段、计划（设计）任务书阶段、设计阶段、施工阶段和竣工验收交付使用阶段六个阶段

不同直径的管道在检查井内连接，宜采用管顶平接或水面平接 管道的充满以设计水深与管道直径之比表示，渠道的充满度以设计水深与最大设计水深之比表示。

管道的埋设深度应根据，冰冻情况、外部荷载、管材性能、土壤的性质及与其它管道交叉等因素确定。一般在土壤干燥的地区，管道的最大埋深不超过7~8M，在土质差、地下水位较高的地区，一般不得超过5M

在地面坡度太大的地区，为了减小管内水流速度，防止管壁遭受冲刷，管道坡度往往小于地面坡度。这就可能使下游管段的覆土厚度无法满足最小限度的要求，甚至超出地面，因此应在适当地点设置跌水井。.

根据管道的具体，在管道转弯、管径或坡度改变、有支管接入、管道交汇等处以及超过 一定距离的直线管段上都应设置检查井

旱污流量为生活污水量与工业废水量之和。截留倍数为雨水量与旱流污水量的比值。 排水沟渠断面的选择：P283 检漏的方法：P298

为什么污水管道按照非满流设计，而雨水管道系统按照满流来设计？污水、雨水在管道 中的流态如何？为什么在水力计算中采用均匀流公式？ 答：污水管道按照非满流设计原因如下：

(1)污水流量时刻在变化，很难精确计算，而且雨水可能通过检查井盖上的孔口流入，地下水也可能通过管道接口渗入污水管道。因此，有必要预留一部分管道断面，为未预见水量的 介入留出空间，避免污水溢出妨碍环境卫生，同时使渗入的地下水能够顺利流泄。 (2)污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体（如CH4、H2S等）。此外，污水中如含有汽油、苯、石油等易燃液体时，可能产生爆炸性气体。故需留出适当的空间，以利管道

的通风，及时排除有害气体及易爆气体。(3)便于管道的清通和养护管理。雨水管道按照满流设计的原因：雨水的性质不同于污水，它主要含泥砂等无机物质，且暴雨径流大，而相应于较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长，为了减小工程投资，暴雨时允许地面短时集水，因此管道设计充满度按照满流考虑。 雨水和污水在管道中为非均匀流，

但在直线管段上当流量没有很大的变化又无沉淀物时，管内污水的流态可接近均匀流。按照均匀流设计，使计算工作大为简化，且计算精度满足工程要求。

折减系数的含义是什么？为什么计算雨水管道设计流量时要考虑折减系数？为什么地面坡度大于0.03的地区，折减系数不能采用2，而只采用1.2呢？

答：其含义是采用增长管道中流行时间的办法，达到适当折减设计流量，进而缩小管道断面尺寸的要求和减少工程投资的目的。

雨水管道计算设计流量时考虑折减系数的原因：（1）管渠内实际的雨水流行时间大于设计计算的流行时间。雨水管渠是按照满流设计的，但是根据雨水流量公式的极限强度法原理，当降雨历时等于集流时间时，设计断面的雨水流量才能达到最大值。也是由零逐渐增加到设计流速的，雨水在管内的实际流行时间大于设计水流时间。（2）为利用管道内的调蓄能力。雨水管道各管段的设计流量是按照相应于该管段的集水时间的设计暴雨强度来设计计算的，实际上是一个瞬时的流量，对于管道系统而言，并不是在同一时间管道内任何断面都处于满流状态，如果将非满流管道的空隙充满就能起到调蓄最大流量的作用。在计算中采用一个大于1的系数乘以按照满流计算的时间，适当延长了降雨历时，减小暴雨强度，而计算管径比按照满流计算时间的到管径小。折减系数m取值一般为1.2～2.0。折减系数m与地形坡度有密切的关系，在地形坡度较大的地方，地面积水时间较短，流速往往会大于管道内的雨水流行速度，在雨水口处会形成雍水，管道内的空隙容量不能充分利用，所以选择较小的折减系数1.2。

什么情况下采用合流制排水系统？截流式合流制管网的布置有何特点？ 答：（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的范围以内。 （2）街坊和街道的建设比较完善，必须采用暗管排除雨水，而街道横断面又较窄，管渠的设置位置受到限制时，可考虑选用合流制。（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站提升。 截流式合流制管渠系统的布置特点为: （1）管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。(2)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并就近排入水体。

(3)合理地确定溢流并的数目和位置，以便尽可能减少对水体的污染，减小截流干管的尺寸和缩短排入渠道的长度。(4)在合流制管渠系统的上游排水区域内，充分利用地面坡度排除雨水。如果雨水可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，才考虑布置合流管渠。

极限强度理论 （1）内容：当汇水面积上最远点的雨水达集流点时，全面积汇流，雨水管渠的流量最大;当降雨历时等于汇水面积上最远点的雨水达集流点的急流时间时，雨水管道的雨量最大（2）假设条件：降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的；降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变；汇水面积随急流时间增长的速度为常数

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