给排水管网考点

给水排水管网系统
第1章 给水排水管网系统概论
1、给水的用途通常分为：生活用水、工业生产用水、市政消防用水三大类。

2、给水排水系统应具备以下三项主要功能：（1）水量保障，（2）水质保障，（3）水压保障。

3、给水排水系统可以划分以下子系统：（1）原水取水系统，（2）给水处理系统，（3）给水管网系统，（4）排水管网系统，（5）废水处理系统，（6）排放和重复利用系统。

4、城市用水量分类：（1）居民生活用水量，（2）公共实施用水量，（3）工业企业生产用水量和工作人员生活用水量，（4）消防用水量，（5）市政用水量，主要指道路和绿地浇洒用水量，（5）未预见用水量及给水管网漏失水量。

5、名词：
（1）平均日用水量：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。

（2）最高日用水量：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。

（3）最高日平均时用水量：即最高日用水量除以24小时，得到的最高日小时平均用水量。

（4）最高日最高时用水量：用水量最高日的24小时中，用水量最大的一小时用水量。

该值一般作为给水管网工程规划与设计的依据。

6、用水量变化系数
用水量的变化及变化系数
☐ 用水量的变化—用水量在一年之中的不同季节、月份及日期，以及在一天24小时之间都可能发生波动，
☐ 影响因素—如季节、天气、工作日、休息日的变化
三个重要的参数，反应用水量的变化情况，即年变化系数，日变化系数和时变化系数。

◆ 年变化系数—在设计年限内设计用水量（即最高年用水量）与期限内平均年的用水量之比值。

◆ 日变化系数—在一年中，最高日的用水量与平均日的用水量之比值。

◆ 时变化系数—在最高日内，最高小时的用水量与平均时的用水量之比值。

7、用水量变化曲线图：（会作图）P7
8、清水池：用于调节给水处理水量和管网中的用水量之差。

P9
清水池
⏹ 水质：消毒剂作用、贮存合格水、达“卫生标准”
⏹ 水量：调节作用，满足城市取水量的要求。

⏹ 水位：工艺流程的较低液面，低于滤池，其后吸 水
井有泵抽送。

365Q Q K Y d d =24d h h Q Q K =
无论管网中是否有调节构筑物，都必须设清水池
9、三个水质标准：（1）原水水质标准，（2）给水水质标准，（3）排放水质标准。

10、三个水质变化过程：（1）给水处理，（2）用户用水，（3）废水处理。

11、给水管网系统和排水管网系统均应具有以下功能：
（1）水量输送：即实现一定水量的位置迁移，满足用水与排水的地点要求；
（2）水量调节：即采用贮水措施解决供水、用水与排水的水量不平均问题；
（3）水压调节：即采用加压和减压措施调节水的压力，满足水输送、使用和排放的能量要求。

12、给水排水管网系统的特点：
给水排水管道系统具有一般网络系统的特点：即分散性（覆盖整个用水区域）、连通性（各部分之间的水量、水压和水质紧密关联且相互作用）、传输性（水量输送、能量传递）、扩展性（可以向内部或外部扩展，一般分多次建成）等。

同时给水排水管道系统又具有与一般网络系统不同的特点，如隐蔽性强、外部干扰因素多、容易发生事故、基建投资费用大、扩建改建频繁、运行管理复杂等。

13、给水管网系统的组成：给水管网系统一般是由输水管（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。

14、给水管网系统类型
1．按水源的数目分类
（1）单水源给水管网系统
（2）多水源给水管网系统
2．按系统构成方式分类
（1）统一给水管网系统
（2）分质给水系统
（3）分区给水系统
3．按输水方式分类
（1）重力输水：水源处地势较高，清水池中的水依靠重力进入管网系统，无动力消耗，较经济。

（2）压力输水：依靠泵站加压输水。

15、排水管道系统的组成
排水管道系统一般由废水收集设施、排水管道、水量调节池、提升泵站、废水输水管（渠）和排放口等组成。

16、排水管网系统的体制：是指在一个地区内收集和输送废水的方式，简称排水体制（制度）。

它有合流制和分流制两种基本方式。

1.合流制是指用同一种管渠收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。

根据污水情汇集后的处置方式不同，又可把合流制分为下列三种情况：
（１）直排式合流制：特点：对水体污染严重，系统简单。

（２）截流式合流制
（３）完全合流制
2．分流制
分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。

排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统
排除雨水的系统称为雨水排水系统。

根据雨水的排除方式不同，分流制又分为下列两种情况：
（１）完全分流制：特点：比较符合环境保护的要求，但对城市管渠的一次性投资较大。

（２）不完全分流制
（3）半分流制
3.混合制
在一个城镇里随着城市的发展，既有分流制（新城区），又有合流制（老城区），这种体制可称为混合制。

第2章给水排水管网工程规划
1、给水排水工程规划原则
（1）执行相关政策、法规
（2）服从城镇发展规划（以城市规划作为给排水系统规划的依据）
（3）合理确定远近期规划与建设范
（4）一般按远期规划、按近期设计和分期建设
（5）合理利用水资源和保护环境
（6）规划方案尽可能经济、高效
规划工作程序
（1）明确规划任务，确定规划编制依据
（2）收集资料，现场勘察
（3）确定用水定额，估算用水量和排水量
（4）制定工程规划方案
（5）根据规划期限，提出分期实施规划的步骤和措施
（6）编制规划文件，绘制规划图纸，完成规划成果文本
2、城市人口用水指标：
－居民生活用水量；
－综合生活用水量：居民、公共建筑；
－城市人均综合用水量：居民、公共建筑、市政、消防用水量、工业；
用水量影响因素：气候、居住面积、水价、教育。

3、城市用水量预测计算
（1）分类估算法
按照用水性质分类，计算各类用水量，累计总用水量。

（2）单位面积法（最高日用水量指标（104m3/km2·d））
（3）人均综合指标法－最高日用水量指标（m3/Cap·d）
称为人均综合用水量。

4、给水管网布置原则
（1）按照城市总体规划，结合实际布置
（2）主次明确
（3）尽量缩短管线长度
（4）协调好与其他管道关系
（5）保证供水安全可靠
（6）尽量减少拆迁，少占农田
（7）施工、运行和维护方便
（8）远近期结合，留有发展余地
5、给水管网布置基本形式
（1）树状网：
特点：
●管线长度短，构造
简单，投资省
●安全可靠性差
●水力条件差，易产
生“死水区”，末端水
流停滞影响水质
适用：对供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工业企业。

（2）环状网：
特点：
●管线长度长，投资大
●安全可靠性好
●水力条件较好，不易产生“死水区”，水锤危害轻。

适用：对供水安全可靠性要求较高的大、中城市和大型工业企业。

6、排水管网布置原则
（1）按照城市总体规划，结合实际布置
（2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，按从主干管到干管到支管的顺序进行布置；
（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小；
（4）协调好与其他管道关系
（5）施工、运行和维护方便
（6）远近期结合，留有发展余地
7、排水管网布置形式
排水管网一般布置成树状网，以地形为主要考虑因素的布置形式有以下几种：（1）正交式，（2）截流式，（3）平行式，（4）分区式，（5）分散式，（6）环绕式。

第3章给水排水管网水力学基础
1、流态特征
2、水流的水头与水头损失
水头是指单位重量的流体所具有的机械能
H＝Z＋P/ γ＋v2/2g（柏努利方程）
3、海曾-威廉公式
4、曼宁公式
第4章给水排水管网模型
1、给水排水管网简化
（1）简化原则
1）宏观等效原则。

保持其功能，各元素之间的关系不变。

2）小误差原则。

简化模型与实际系统的误差在一定允许范围，满足工程上的要求。

2、给水排水管网模型元素
模型基本元素：管段和节点
（1）管段：两节点之间的管线。

管道只输送水量，中间不允许有流量输入或输出，但因有管道阻力，所以有能量改变。

沿线流量：指供给（收集）该管段两侧用户所需（排放）的流量。

应用水力等效原则折算到管道两端的节点上。

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。

给水管网将沿线流量平均分到管道两端节点上。

排水管网则将沿线收集水量折算到端点
上。

当管线中间有较大的集中流量（工业企业、医院、学校等）时，应在集中流量点处划分管段，设置节点。

（2）节点：管网中端点、有分支的点或大流量出入点。

节点只传递能量，但有流量的改变（有流量输入、输出）
3）管段和节点的属性
管段的构造属性：管段长度、直径、粗糙系数
管段的拓扑属性：管段方向、起端节点、终端节点
管段的水力属性：流量、流速、扬程、摩阻、压降
节点的构造属性：高程、位置
节点的拓扑属性：关联管段及方向、节点的度
节点的水力属性：流量、水头、自由水头
其他一些基本概念：
管网的环：起点和终点重合的管线。

基环：不含其它环的环。

大环：含有基环的环。

第5章给水管网水力分析和计算
1、主要复习计算题(课本例题、作业)，其中有：哈代—克罗斯法评差计算（P100-101）、高
程
2、P112习题二
第6章给水管网工程设计
1、最高日设计用水量
2、P146 习题一
第九章污水管网设计与计算
1.居民生活污水定额和综合生活污水定额
居民生活污水定额是指居民每人每日所排出的平均污水量。

居民生活污水定额与居民生活用水定额、建筑内给排水设施水平及排水系统普及程度等因素有关。

我国现行《室外排水设计规范》规定，可按当地用水定额的80％～90％采用。

对给排水系统完善的地区可按90％计，一般地区可按80％计。

2、日变化系数Kd：在一年中最大日污水量与平均日污水量的比值称为日变化系数。

时变化系数Kh：最大日中最大时污水量与该日平均时污水量的比值，称为时变化系数。

总变化系数Kz：最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值称为总变化系数。

Kz= Kd· Kh
3、p213 例9.1
4、设计管段及其划分
设计流量：（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）集中流量q3：是从工业企业或其他大型公共建筑物流来的污水量（包括工业企业的工业废水、生活污水、淋浴污水量）
5、设计充满度（h/D）
指设计流量下，管道内的有效水深与管径的比值。

h/D =1时，满流 h/D <1时，非满流
污水管道的设计有按满流和非满流两种方法。

在我国，按非满流进行设计。

6、最小设计坡度（i）
7、污水管道的埋设深度
（1）管道的埋设深度有两个意义：
覆土厚度：指管外壁顶部到地面的距离
埋设深度：指管内壁底部到地面的距离
（2）管网造价
在实际工程中，污水管道的造价由选用的管道材料、管道直径、施工现场地质条件、
管道埋设深度等四个主要因素决定。

（3）决定污水管道最小覆土厚度的因素有哪些？
满足地面荷载的要求 冰冻线的要求 满足街坊管连接要求
第10章 雨水管渠设计与优化计算
1、降雨量
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。

在研究降雨时，很少以一场雨为对象，而常用单位时间表示：
（1）年平均降雨量：指多年观测所得的各年降雨量的平均值。

（2）月平均降雨量：指多年观测所得的各月降雨量的平均值。

（3）年最大日降雨量：指多年观测所得的一年中降雨量最大一日的绝对量。

2．降雨历时
是指连续降雨的时段，可以指一场雨全部的时间，也可以指其中个别的连续时段。

用 t 表示，单位以 min 或 h 计，从自计雨量记录纸上直接读得。

3．降雨强度（暴雨强度）
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深度，用 i 表示。

）
q ＝0.001m ×10000 m2 × 1000/ 60
=167i （L/s ·ha ）
式中 167-—换算系数。

4．降雨频率
某一特定值暴雨强度的频率是指等于或大于该值的暴雨强度出现的次数 m 与观测资料总项数 n 之比的百分数，即：
n ——观测资料总项数
m ——暴雨强度出现的次数
100
⨯=n m F m
5、暴雨强度的重现期
某特定值暴雨强度的重现期是指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，一般用 P 表示
重现期越大，降雨强度越大。

6、暴雨强度公式
7、径流系数
降雨强度q 大，地面径流量也大
降雨强度q=入渗率，余水率=0， 由于地面积水，仍有地面径流。

影响径流系数的因素主要有汇水面积的地面覆盖情况、地面坡度、地貌、建筑密度的大小、路面铺砌等。

此外，还与降雨历时、暴雨强度及暴雨雨型有关。

要精确确定ψ 值，难度较1
降雨量径流量
=ϕ
大。

目前在雨水管渠设计中，通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。

8、极限强度理论：承认
暴雨强度随降雨历时的延长而减小的规律性；
汇水面积随降雨历时的延长而增长的规律性；
汇水面积随降雨历时的延长而增长的速度比暴雨强度随降雨历时的延长而减小的速度更快。

9
第11章给水排水管道材料和附件（主要在选择出）
1、给水管道材料：
给水管道可分为：金属管（铸铁管和钢管等），非金属管（预应力钢筋混凝土管、玻璃钢管、塑料管等）
2、排水管道材料：
主要分为：非金属管道（混凝土管、钢筋混凝土管、陶土管、塑料排水管），金属管（铸铁管、钢管），沟渠。

3、给水管网附件：（1）阀门，（2）止回阀，（3）排气阀和泄水伐，（4）消火栓。