第3章给水排水管道系统1[1]
第3章 给排水计算练习题
1.如下图3-1、3-2、3-3为某公共卫生间室内给排水工程，图中标注尺寸标高以m计，其余均以mm计。
管道和卫生器具参数如下：
1）给水管采用聚丙烯PPR塑料给水管，热熔连接；排水管采用硬聚氯乙烯UPVC 排水管，粘接连接。
2）采用自闭阀式冲洗蹲式大便器，洗涤盆水龙头分别为冷水单嘴和双嘴各一个，地漏选用塑料地漏安装，地面扫除口材质为塑料。
图3-1 卫生间给排水平面图
图3-2 给水系统图
图3-3 排水系统图
根据上面的图3-1、图3-2、图3-3，回答下列问题：
（1）水平管计算：根据平面图上标注的尺寸计算，如上图3-1某卫生间的平面图中排水系统，计算水平管道的长度时，参考图3-1-图3-3中标注的管径，在平面图中读取尺寸。
排水水平管道
De110：
De75：
De50：
（2）垂直管计算：根据系统图标注的标高进行计算，如图3-2某卫生间的平面图中的给水系统，计算垂直管道的长度时，依据系统图中管标注的管径和标高进行计算。
（4分）
JL-1中：De25
JL-2中：De25
（3）查询定额和清单，完成下面的表格。
(整理)第三章给水排水管道系统水力计算基础
第三章给水排水管道系统水力计算基础本章内容：1、水头损失计算2、无压圆管的水力计算3、水力等效简化本章难点：无压圆管的水力计算第一节基本概念一、管道内水流特征进行水力计算前首先要进行流态的判别。
判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。
对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。
二、有压流与无压流水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。
水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。
从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多三、恒定流与非恒定流给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。
四、均匀流与非均匀流液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。
从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。
对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。
均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
对于非满管流或明渠流，只要长距离截面不变，也没有转弯或交汇时，也可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力学理论按缓流或急流计算。
第3章-给水排水管网水力学基础讲解
图3.1 圆形管道非满管流和满管流示意图 （a）非满管流；（b）满管流
图3.2 圆形管道充满度示 意图
3.3.1 非满流管道水力计算公式 管渠流量公式：
q
Av
A
R
2 3
I
1 2
式中
A―过水断面面积（m2）；
n
I―水力坡度，对于均匀流，为管渠底坡。
N mn
d ( din ) m i 1
当并联管道直径相同时，等效直径：
n
d (N)m di
kqNn l
d
m N
干管配水情况
3.4.2 沿线均匀出流的简化
给水管网中的配水管沿线向用户供水，如图3.6所示。假设沿线出流是 均匀的，则管道内任意断面x上的流量可以表示为：
qx
qt
沿程水头损失计算公式的指数形式为：
或
或 hf sf qn
式中，k、n、m─指数公式的参数。见表3.6； α―比阻，即单位管长的摩阻系数， α =k/Dm； sf―摩阻系数，sf= α l=kl/Dm。
沿程水头损失指数公式的参数
表3.6
3.3 非满流管渠水力计算
在排水管网中，污水管道一般采用非满管流设计，雨水管网一般采用 满管流设计，如图3.1所示。在两者的运行过程中，大多数时间内，均 处于非满管流状态。
第3章 给水排水管网水力学基础
3.1 给水排水管网水流特征
3.1.1 管网中的流态分析
在水力学中，水在圆管中的流动有层流、紊流及过渡流三种流态，可以根据雷诺数 Re进行判别，其表达式如下：
Re
VD
式中，V－管内平均流速（m/s）；D－管径(m)；ν－水的运动粘性系数，当水温为 10oC时，ν＝1.308 x 10-6m2/s，当水温为30oC时，ν＝0.804 x 10-6m2/s，当水温为 50oC时，ν＝0.556 x 10-6m2/s。 当Re小于2000时为层流，当Re大于4000时为紊流，当Re介于2000到4000之间时， 水流状态不稳定，属于过渡流态。
室内排水系统安装
3.排水管道不得穿过烟道、风道、沉降缝、伸缩缝和居室 。
4.排水管道固定支架横管不得大于2m，立管不大于3m。立管底部的 弯管处应设支墩，以防止立管下沉，造成管道接口断裂。 5.暗装或埋地的排水管道，在隐蔽前必须做灌水试验，其灌水高度 不应低于底层地面高安装
四.室内排水管道安装
室内排水管道的安装应遵守先地下后地上(俗称先零下后零上) 的原则。安装顺序依次为排出管(做至一层立管检查口)、一层埋 地排水横管、一层埋地器具支管(做至承口突出面)、埋地部分管 道灌水试验与验收。此段工程完工俗称一层平口，其施工可在土 建一层楼板盖好进行，其后的施工顺序是立管、各层的排水横管、 器具支管。
4.排水支管的安装。
第3章 室内给排水系统的安装 3.2室内排水管道安装
五.排水管道质量验收标准 1）隐蔽的排水管道灌水试验结果必须符合设计要求和施工规范定 。 2）管道及管道支座(墩 ）严禁铺设在冻土或松土上。 3）竣工后通水试验结果 ，符合要求。 4）金属管道的承插和管箍接口应符合以下规定：接口结构所用填料 符合设计要求和施工规范规定，打口密实、饱满、环缝间隙均匀，灰 口平整、光滑，养护良好。(尺量或用锤轻击检查) 六.塑料排水管道的安装 塑料排水管是一种新型的建筑材料，因其具有体轻、美观、经济、 耐腐蚀、节约金属便于运输和安装方便等特点，现已在各地大量开始 使用。
第3章 室内给排水系统的安装 3.2室内排水管道安装
一般情况下排出管应做至一层立管检查口，其中间连接的排 水横管的三通(或四通)应根据排水横管的埋深确定其位置。 当排水管的承口必须装在预留洞内时，排出管宜采用预制， 待接口强度达到后，再穿人基础孔洞安装。
第3章 室内给排水系统的安装 3.2室内排水管道安装
第3章 室内给排水系统的安装 3.2室内排水管道安装
第3章-给水排水管网水力学基础
n
d (N)m di
kqNn l
d
m N
干管配水情况
3.4.2 沿线均匀出流的简化
给水管网中的配水管沿线向用户供水，如图3.6所示。假设沿线出流是 均匀的，则管道内任意断面x上的流量可以表示为：
qx
qt
l
l
x
ql
沿程水头损失：
h f
l
k (qt
l
l
x
2y) D
或
y / D (1 cos ) / 2
2
式中，θ的单位为弧度。
过水断面面积、湿周 和水力半径依次为，
A D2 ( sin ) ，
8
D 和
2
R A D ( sin ) 4
设该管道的坡度为I，满管流时的过水断面面积、水力半径、流量和流速分别 为A0、R0、q0和v0，可得
A0 D2 / 4 ， R0 D / 4 ，
3.1.2 恒定流与非恒定流 由于用水量和排水量的经常性变化，给水排水管道中的流量和流速随时间变化，
水流经常处于非恒定流（又称非稳定流）状态。但是，非恒定流的水力计算 比较复杂，在管网工程设计和水力计算时，一般按恒定流（又称稳定流）计 算。 随着计算机技术快速发展与普及，国内外已经开始研究和采用非恒定流计算给水 排水管网，而且得到了更接近实际的结果。
hf
l v2
D 2g
式中 D──管段直径（m）；g──重力加速度（m/s2）； λ──沿程阻力系数， 8g。 C2
常用管材内壁当量粗糙度e（mm）
表3.1
3.2.3 局部水头损失计算
计算公式 ：
局部阻力系数ζ
式中，hm ──局部水头损失，m； ζ──局部阻力系数，见表3.5。
给水排水管道系统设计与计算
① 污水流量时刻在变化，很难精确计算，而且雨水或地 下水可能渗入污水管道，因此有必要保留一部分空间；
② 污水管道内沉积的污泥由于厌氧作用会产生一些有害 气体如甲烷、硫化氢等；另外，污水中含有汽油、石 油等易燃液体时，容易产生爆炸性气体，所以要留有 一定空间通风；
2、给水系统各组成部分的设计流量
明确几个概念： (1) 最高日用水量
在设计年限内，用水最多一天的水量称为最高日用水量。
(2) 最高时用水量 一天内用水最多的一小时的水量称为最高时用水量。 (3) 平均时用水量 一天内平均一小时用水量称为平均时用水量。
2、给水系统各组成部分的设计流量
取 水 构 筑 物 一 级 泵 站 清 水 池 二 级 泵 站
2、污水管道系统的设计流量
(3) 设计管段的流量确定
每一设计管段的污水设计流量包括三种流量：
本段流量——从本段沿线街坊流来的污水量。
① 通常假定本段流量是在起点检查井集中进入设计 管段的。
② 本段流量等于本段服务面积上的全部污水量。
2、污水管道系统的设计流量
转输流量——从上游管段和旁侧管段流来的污水 量。 集中流量——从工业企业或其他大型公共设施溜 来的污水量。
绿地 居住区
4
756 居住区
5
756 居住区
6
820 756 1 工厂
820 756 2 绿地
820
3
(1)干管的比流量
L 0.5 756 3 756 820 3 4350m
qs
284.7 189.2 0.0219L / sm 4350
(2)1-2和1-4管段的沿线流量
给排水管道系统教案
给排水管道系统教案第一篇：给排水管道系统教案第三章给水排水管道系统教学目的与要求：了解给排水管道系统的运行与管理；了解一些新型的管道材料；掌握给水排水管道系统的组成、功能及设计方面的知识。
教学重点：给排水管道组成、功能及设计；给排水管道常用材料。
教学内容：3.1 给水排水管道系统的功能与组成3.1.1 给水管道系统给水系统是保障城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。
3.1.2排水管道系统废水的分类: 生活废水工业废水雨水3.1.3 给排水系统主要功能（1）水量保障（2）水质保障（3）水压保障3.1.4 给排水系统的组成取水系统给水处理系统给水管网系统排水管道系统废水处理系统废水排放系统重复利用系统3.2 给水排水管道系统的组成3.2.1给水排水管道系统的特点水量输送水量调节水压调节3.2.2给水管道系统的组成（1）输水管道（2）配水管网（3）泵站（4）水量调节构筑物（5）给水管道系统上的附属构筑物3.2.3排水管道系统的组成（1）污水支管（2）干管（3）主干管（4）雨水支管（5）雨水干管（6）排水管道系统上的附属构筑物3.3给水排水管道系统的型式 3.3.1给水管网系统的类型统一给水管网系统分系统给水管网系统3.3.2排水管道系统的体制合流制分流制3.4给水排水管道工程规划与布置 3.4.1 给水排水工程规划原则1．贯彻执行国家和地方的相关政策和法规2．给水排水工程规划要服从城镇总体规划3．城市及工业企业规划时应兼顾给水排水工程4．近远期规划与建设相结合5．要合理利用水资源和保护环境6．规划方案尽可能经济和高效3.4.2给水管网系统规划布置基本原则1．按照城市总体规划，结合当地实际情况布置给水管网，并进行多方案技术经济比较；2．管线应均匀地分布在整个给水区域内，保证用户有足够的水量和水压，并保持输送的水质不受污染；3．力求以最短距离敷设管线，并尽量减少穿越障碍物等，以节约工程投资与运行管理费用；4．必须保证供水安全可靠，当局部管线发生故障时，应保证不中断供水或尽可能缩小断水的范围；5．尽量减少拆迁，少占农田或不占农田；6．管渠的施工、运行和维护方便；7．规划布置时应远近期相结合，考虑分期建设的可能性，并留有充分的发展余地3.4.3给水管网布置的基本形式树状网环状网3.4.4排水管道系统布置形式1．城镇排水管道系统的布置形式 2．区域排水系统3.5给水排水管道材料及构筑物 3.5.1 给水管道材料及配件按照水管工作条件，水管性能应满足下列要求：（1）有足够的强度，可以承受各种内外荷载。
给水排水管道系统水力计算
e （ mm ）
平均 0.003 0.03 0.06 0.15 0.3 0.6 3 15 150
（ 4 ）巴甫洛夫斯基公式 巴甫洛夫斯基公式适用于明渠流和非满流管道的计算，公式为：
C
R
y
nb 0.10
3-3 。
（ 3-11 ）
式中： y
2.5 nb
0.13 0.75 R
nb
nb — 巴甫洛夫斯基公式粗糙系数，见表
2
A 和水力半径 R 的值 （表中 d 以 m 计） 充满度 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 过水断面积 A （ m 2） 0.4426 d 0.4920 d 0.5404 d 0.5872 d 0.6319 d 0.6736 d 0.7115 d 0.7445 d 0.7707 d 0.7845 d
图 3-1 无压圆管均匀流的过水 断面
3-1 所示。设其 ， 称为充满度，
h d
sin
2
4
所对应的圆心角 素之间的关系为：
称为充满角。由几何关系可得各水力要
过水断面面积：
A
湿周：
d
2
8
sin
（ 3-16 ）
d 2
水力半径：
（ 3-17 ）
R
所以
d 4
1
sin
（ 3-18 ）
2
v
2
1 d n 4 sin
将（ 3-11 ）式代入（ 3-2 ）式得：
hf
nb v R
2
2
2y 1
l
（ 3-12 ）
常用管渠材料粗糙系数
nb 值
管渠材料
给水排水管道系统水力计算
第三章给水排水管道系统水力计算基础本章内容：1、水头损失计算2、无压圆管的水力计算3、水力等效简化本章难点：无压圆管的水力计算第一节基本概念一、管道内水流特征进行水力计算前首先要进行流态的判别。
判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。
对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。
二、有压流与无压流水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。
水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。
从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多三、恒定流与非恒定流给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。
四、均匀流与非均匀流液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。
从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。
对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。
均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
对于非满管流或明渠流，只要长距离截面不变，也没有转弯或交汇时，也可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力学理论按缓流或急流计算。
第三章_给水排水管道系统水力计算基础
C e C＝－ .71lg 17 + 14.8R 3.53Re 2.51 e 或 = −2lg + λ 3.7D Re λ 1
11
4vR vD 式中 Re－雷诺数， ＝ = ，其中ν是与水温有关的 Re
ν
ν
水动力粘度 系数 m2 / s; ， e－管壁当量粗糙度，m，由实验确定。 但此式需迭 代计算，不便于应用，可以简化为 直接计算的形式 ： 4.462 e C＝－ .71lg 17 + 0.875 14.8R Re 1 4.462 e 或 ＝－ lg 2 + 0.875 λ 3.7D Re
0.013～0.014 ～
0.025～0.030 ～
21
2 2 1 1 1 1 v= R 3I 2 = R 3 (D h/D 2 , )I nM nM 2 1 2 1 1 1 AR 3 I 2 = A(D h/D R 3 (D h/D 2 q= , ) , )I nM nM
――非满流管渠水力计算基本公式 ――非满流管渠水力计算基本公式 v、q、D、h/D、I五个变量，已知三个，求另两 h/D、 五个变量，已知三个， 个。
15
3．2．3 局部水头损失计算
v hm = ξ 2g
式中 hm——局部水头损失，m； hm——局部水头损失 局部水头损失， ξ——局部阻力系数。 ——局部阻力系数 局部阻力系数。
2
给水排水管网中局部水头损失一般不超过沿 程水头损失的5% 常忽略局部水头损失的影响， 程水头损失的5%，常忽略局部水头损失的影响， 5%， 不会造成大的计算误差。 不会造成大的计算误差。
1 v = •R •I n
2 3
1 2
D h
JA_64384《给排水科学与工程概论 第3版》_李亚峰(教学大纲)刘涛
给排水科学与工程概论课程教学大纲1.课程基本信息2.课程概述本课程旨在引领学生了解给排水科学与工程专业的学科性质、教学内容、培养目标，掌握给排水工程各个方向的相关内容、基本概念、基本理论和方法，通过学习及查阅资料了解给水工程及排水工程的内容，认识水工程的新工艺、新材料、新设备等，为学习相关的后续课程打下良好的基础，具备对一些简单的工程实际问题进行定性分析的能力。
3.先修要求无。
4.课程目标目标1.掌握给排水工程的相关基本概念、基本理论和基本方法。
目标2.应用给排水工程的理论和方法对工程实际问题进行定性分析。
目标3.运用给排水工程的基本知识与理论初步建立解决问题的工程方法。
本课程支撑专业人才培养方案中培养规格6-1、培养规格6-2、培养规格7-1，对应关系如表所示。
5.预期学习结果6.课程实施（一）主要教学环节（二）学习要求《给排水科学与工程概论》是给排水科学与工程专业的一门专业选修课，要求学生通过课堂讲授与课后查阅资料掌握给排水工程各个方向的相关基本概念、基本理论和基本方法，了解给水工程及污水工程的内容，认识水工程的新工艺、新材料、新设备等。
（三）教学方法与策略本课程教学方法以课堂讲授和演示为主，讲授过程中要穿插讲解一些动画和工程应用的实例，同时要求学生自学相关内容，并多看课外参考书和文献资料。
7.教材以及其它教学资源参考教材：李亚峰，杨辉，蒋白懿. 给排水科学与工程概论（第3版）. 北京：机械工业出版社，2020.主要教学参考书：[1] 李亚峰. 建筑给水排水工程（第3版）. 北京：机械工业出版社，2018.[2] 严熙世，范瑾初. 给水工程. 北京：中国建筑工业出版社，2005.[3] 张自杰. 排水工程(下). 北京：中国建筑工业出版社，2000.[4] 李圭白，蒋展鹏，范瑾初，龙腾锐主编. 给排水科学与工程概论（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，2010..8.课程考核9.教学进度执笔人：审定人：审批人：批准时间：。
给水排水管道系统习题(精)
给水排水管道系统习题第一章1．试分别说明给水系统和排水系统的功能。
2．根据用户使用水的目的，通常将给水分为哪几类？3．根据废水的性质和来源不同，废水可分为哪些类型？并用实例说明之。
4．给水排水系统的组成有哪些？各系统包括哪些设施？5．给水排水系统各部分的流量是否相同？若不同，又是如何调节的？6．水在输送中的压力方式有哪些？各有何特点？7．给水排水管道系统有哪些功能？8．给水管网系统是由哪些部分组成的？并分别说明各组成部分的作用。
9．试说明给水管网系统的类型及其特点有哪些？10.排水管道系统是由哪些部分组成的？并分别说明各组成部分的作用。
11．什么是排水系统的体制？并简要说明如何进行体制的选择。
第四章1.设计城市给水系统时应考虑哪些用水量?2.什么是用水定额？确定居住区生活用水量定额应考虑哪些影响因素?3.城市大小和消防流量的关系如何?4.工业企业为什么要提高水的重复利用率?5.说明日变化系数Kd和时变化系数Kh的意义，它们与城市大小有何关系?第五章1.取用地表水源时，取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网等按什么流量设计?2.已知用水量变化曲线，怎样定出二级泵站工作线?3.清水池和水塔各起什么作用?二者容积之间的关系是什么？4.有水塔和无水塔的管网，二级泵站的计算流量有何差别?第八章1．什么是居民生活污水定额和综合生活污水定额?其值应如何确定?生活污水量计算方法与生活用水量计算方法有何不同？2．什么是污水量的日变化、时变化、总变化系数?生活污水量总变化系数为什么随污水平均日流量的增大而减小?其值应如何确定?3．如何计算城市污水的设计总流量?它有何优缺点?4．污水管道水力计算的目的是什么?在水力计算中为什么采用均匀流公式?5.污水管道水力计算中，对设计充满度、设计流速、最小管径和最小设计坡度是如何规定的?为什么要这样规定?6．试述污水管道埋设深度的两个含义。
在设计时为什么要限定最小覆土厚度和最大埋设深度?7．在进行污水管道的衔接时，应遵循什么原则?衔接的方法有哪些?各怎样衔接?8．什么是污水管道系统的控制点?如何确定控制点的位置和埋设深度?9．什么是设计管段?怎样划分设计管段?怎样确定每一设计管段的设计流量?10．污水管道水力计算的方法和步骤是什么?计算时应注意哪些问题?11．怎样绘制污水管道的平、纵剖面图?第九章1. 雨水管渠系统由哪几部分组成？各组成部分的作用是什么？2. 雨水管渠系统布置的原则是什么？3. 暴雨强度与哪些因素有关？为什么降雨历时越短，重现期越长，暴雨强度越大？4. 分散式和集中式排放口的雨水管渠布置形式有何特点？适用什么条件？5. 如何进行雨水口的布置？其基本要求是什么？6. 雨水管渠设计流量如何计算？7. 为什么在计算雨水管道设计流量时，要考虑折减系数？8. 如何确定暴雨强度重现期P、地面集水时间t1、管内流行时间t2及径流系数 ？9. 为什么雨水和合流制排水管渠要按满流设计？10. 雨水径流调节有何意义？常用调节池有哪些布置形式？试说明工作原理。
过水断面面积
第三章给水排水管道系统水力计算基础本章内容：1、水头损失计算2、无压圆管的水力计算3、水力等效简化本章难点：无压圆管的水力计算第一节基本概念定在流，当但是，且而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。
均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
对于非满管流或明渠流，只要长距离截面不变，也没有转弯或交汇时，也可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力学理论按缓流或急流计算。
五、水流的水头和水头损失水头是指单位重量的流体所具有的机械能，一般用符号h或H表示，常用单位为米水柱(mH2O)，简写为米(m)。
水头分为位置水头、压力水头和流速水头三种形式。
位置水头是指因为流体的位置高程所得的机械能，又称位能，用流体所处的高程来度量，用符号Z 表示；压力水头是指流体因为具有压力而具有的机械能，又称压能，根据压力进行计算，即p γ(式中的p 为计算断面上的压力，γ为流体的比重)；流速水头是指因为流体的流动速度而具有的机械能，又称动能，根据动能进行计算，即22v g （式中v 为计算断面的平均流速，g 为重力加速度）。
位置水头和压力水头属于势能，它们二者的和称为测压管水头，流速水头属于动能。
流体在流动过程中，三种形式的水头(机械能)总是处于不断转换之中。
给水排水管道中的测压管水头较之流速水头一般大得多，在水力计算中，流速水头往往可以忽略不计。
，导致称为水当行计算。
式中f h v C R l —管渠长度，m 。
对于圆管满流，沿程水头损失也可用达西公式计算：22f l v h D gλ=（m ）（3-2）式中D —圆管直径，m ；g —重力加速度，m/s 2；λ—沿程阻力系数，28gC λ=。
沿程阻力系数或谢才系数与水流流态有关，一般只能采用经验公式或半经验公式计算。
给水排水管网系统（第三版）答案
给水排水管网系统（第三版）答案给水排水管网系统第一章给水排水管网系统概论1、给排水系统功能有哪些？请分类说明。
①水量保障向指定用水点及时可靠提供满足用户需求的用水量，将排出的废水与雨收集输送到指定地点；②水质保障向指定用水点提供符合质量要求的水及按有关水质标准将废水排入受纳水体；③水压保障为用户提供符合标准的用水压力，同时使排水系统具有足够的高程和压力，顺利排水；2、给水的用途有哪几类？分別列举各类用水实例。
有生活用水、工业生产用水和市政消防用水。
生活用水有：居民生活用水（如家里的饮用、洗涤用水）、公共设施用水（如学校、医院用水）、工业企业生活用水（如企业区工人饮用、洗涤用水）；工业生产用水有：产品用水（如制作酸奶饮料的用水）、工艺用水（如水作为溶剂）、辅助用水（如冷却锅炉用水）；市政消防用水有道路清洗、绿化浇灌、公共清洁卫生和消防用水。
3、废水有哪些类型？分别列举各类用水实例。
按所接纳废水的来源分：生活污水、工业废水和雨水。
生活污水：居民生活所造成的废水和工业企业中的生活污水，如洗菜水、冲厕产生的水；工业废水：如乳制废水；雨水：如下雪、下雨产生的水。
4、给水排水系统由哪些子系统组成？各子系统包含哪些设施。
①原水取水系统包括：水源地、取水设施、提升设备和输水管渠等；②给水处理系统包括：各种采用物理化学生物等方法的水质处理设备和构筑物；③给水官网系统包括：输水管渠、配水管网、水压调节设施及水量调节设施等；④排水管网系统包括：污废水收集与输送管渠、水量调节池、提升泵等；⑤废水处理系统包括：各种采用物理化学、生物等方法的水质净化设备和构筑物；⑥排放和重复利用系统包括：废水收纳体和最终处置设施如排放口等。
5、给水排水系统各部分流量是否相同？若不同，是如何调节的？因为用水量和排水量是随时间变化的，所以各子系统一时间内流量不相同，一般是由一些构筑物或设施来调节，比如清水池调节给水处理流量与管网中的用水量之差，调节池和均合池用于调节排水官网流量和排水处理流量之差。
给水排水管道工程施工及验收规范中华人民共和国国家标准
3.1.9 当排应低于沟槽槽底，且不宜小于 1.2m。
3.1.10 配合沟槽的开挖，排水沟应及时开挖及降低深度。排水沟的深度不宜 小于 0.3m。
给水排水管道工程施工及验收规范 中华人民共和国国家标准
给水排水管道工程施工及验收规范 Code for construction and acceptance of
water supply and sewerage pipelines
GB 50268-97 主编部门：中华人民共和国建设 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：1 9 9 8 年 5 月 1 日 1997-10-05 发布 1998-05-01 实施
管道一侧的工作面宽度(mm)
表 3.2.1
管道结构的外缘宽度 D1
D1≤500 500＜D1≤1000 1000＜D1≤1500 1500＜D1≤3000
管道一侧的工作面宽度 b1
非金属管道
金属管道
400
300
500
400
600
600
800
800
注：1.槽底需设排水沟时，工作面宽度 b1 应适当增加；
3.1.11 沟槽开挖至设计高程后宜采用盲沟排水。当盲沟排水不能满足排水量 要求时，宜在排水沟内埋设管径为 150~200mm 的排水管。排水管接口处应留缝。 排水管两侧和上部宜采用卵石或碎石回填。
3.1.12 排水管、盲沟及排水井的结构布置及排水情况，应作施工记录。 3.1.13 井点降水应使地下水水位降至沟槽底面以下，并距沟槽底面不应小于 0.5m。 3.1.14 井点孔的直径应为井点管外径加 2 倍管外滤层厚度。滤层厚度宜为 10~15cm。井点孔应垂直，其深度应大于井点管所需深度，超深部分应采用滤料 回填。 3.1.15 井点管的安装应居中，并保持垂直。填滤料时，应对井点管口临时封 堵。滤料应沿井点管四周均匀灌入；灌填高度应高出地下水静水位。 3.1.16 井点管安装后，可进行单井或分组试抽水。根据试抽水的结果，可对 井点设计进行调整。 3.1.17 轻型井点的集水总管底面及水泵基座的高程宜尽量降低。滤管的顶管 高程，宜为井管处设计动水位以下不小于 0.5m。 3.1.18 井壁管长度的允许偏差应为±100mm;井点管安装高程的允许偏差应 为±100mm。 3.2 沟槽开挖 3.2.1 管道沟槽底部的开挖宽度，宜按下式计算： B=D1+2(b1+b2+b3) (3.2.1)
过水断面面积
第三章给水排水管道系统水力计算基础本章内容：1、水头损失计算2、无压圆管的水力计算3、水力等效简化本章难点：无压圆管的水力计算第一节基本概念一、管道内水流特征进行水力计算前首先要进行流态的判别。
判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。
对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。
二、有压流与无压流水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。
水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。
从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多三、恒定流与非恒定流给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。
四、均匀流与非均匀流液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。
从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。
对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。
均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
对于非满管流或明渠流，只要长距离截面不变，也没有转弯或交汇时，也可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力学理论按缓流或急流计算。
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第3章给水排水管道系统1[1]
(6) 废水输水管(渠) 指长距离输送废水的压力管道或渠道。
(7) 出水口及事故排出口 排水管道的末端是废水排放口，与接纳废水的水 体连接。
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第3章给水排水管道系统1[1]
3、排水管道各个组成部分作用
(1) 废水收集设施及室内排水管道
收集住宅及建筑物内废水的各种卫生设备，它们既是人 们用水的容器，也是承受污水的容器，又是污水排水系统 的起点设备。生活污水从室内排水管道系统 (经水封管、 支管、竖管和出户管)等流入室外居住小区管道系统。在 每一出户管与室外居住小区管道相接的连接点设检查井， 供检查和清通管道之用。 (2) 排水管道 1)居住小区管道系统 2)街道排水管道系统。
般不沿线向两侧供水。 (2) 配水管网7 • 是指分布在整个供水区域内的配水管道网络
(3) 泵站2、5
泵站是输配水系统中的加压设施，一般由多台水泵并联组成， 当水不能靠重力流动时，必须使用水泵对水流增加压力，以 使水流有足够的能量克服管道内壁的摩擦阻力，在输配水系 统中还要求水被输送到用户连接地点后有符合用水压力要求 的水压，以克服用水地点的高差及用户的管道系统与设备的 水流阻力
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第3章给水排水管道系统1[1]
• 敷设在居住小区内，连接各建筑物出户管 和雨水口的管道系统。它分小区支管和小 区干管。小区支管是指布置在居住组团内 与接户管连接的排水管道，一般布置在组 团内道路下。小区干管是指居住小区内， 接纳居住组团内小区支管流来的废水或雨 水的排水管道，一般布置在小区道路或市 政道路下。
它 (3) 们既是人们用水的容器，也是承受污水的容器，
又 (4) 是污水排水系统的起点设备。 (2)排水管道
指分布于排水区域内的排水管道(渠)，其功能 是将收集到的污水、废水和雨水等输送到处理地点 或排放口，以便集中处理或排放。
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第3章给水排水管道系统1[1]
(3) 排水管道系统上的构筑物 排水管道系统中设置有雨水口、检查井、跌水
第3章给水排水管道系统 1
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2020/11/26
第3章给水排水管道系统1[1]
• 3.1 给水排水管道系统的任务和组成 • 3.2 给水排水管道系统规划和布置 • 3.3 给水排水管道系统主要设计内容、 • 方法和要求 • 3.4 给水排水管道系统运行管理 • 3.5 给水排水管道材料
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第3章给水排水管道系统1[1]
(4) 排水调节池
• 指拥有一定容积的污水、废水和雨水储 存设施。用于调节排水管道流量或处理水 量的差值。通过水量调节池可以降低其下 游高峰排水量，从而减少输水管渠或污水 处理设施的设计规模，降低工程造价。
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第3章给水排水管道系统1[1]
(5) 提升泵站及压力管道
•图1-17 排水提升泵站 1—进水管 2—格栅 3—水泵 4—电动机 5—起重设备
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第3章给水排水管道系统1[1]
(6) 废水输水管(渠)
• 指长距离输送废水的压力管道或渠道。 为了保护环境，污水处理设施往往建在离 城市较远的地区，排放口也选在远离城市 的水体下游，都需要长距离输送。
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第3章给水排水管道系统1[1]
3.1 给水排水管道系统的任务和组成
• 给水排水管道系统组成： • 管道（或渠道）和相应附属构筑物 • 管道：承担水的输送任务 • 附属构筑物：水压提升机水量调控以及污
（废）水和雨水的收集等作用
•3.1.1 给水管道系统任务和组成
•1、给水管道系统示意图
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第3章给水排水管道系统1[1]
•生活污水收集系统 1—系统1[1]
•街道路面雨水排水口 a)边沟雨水口
•b)侧石雨水口 PPT文档演模板
第3章给水排水管道系统1[1]
(3) 排水管道系统上的构筑物
排水管道系统中设置有雨水口、检查井、 跌水井、溢流井、水封井、换气井、倒虹 管等附属构筑物及流量等检测设施，便于 系统的运行与维护管理。
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第3章给水排水管道系统1[1]
(7) 出水口及事故排出口
排水管道的末端是废水排放口，与接纳 废水的水体连接。为了保证排放口部的稳 定，或者使废水能够比较均匀地与接纳水 体混合，需要合理设置排放口。事故排出 口是指在排水系统发生故障时，把废水临 时排放到天然水体或其他地点的设施，通 常设置在某些易于发生故障的构筑物面前 (如在总泵站的前面)。
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第3章给水排水管道系统1[1]
1-取水构筑物；2-一级泵站；3-处理构筑物；4-清水池； 5-二级泵站；6-输水管道；7-配水管网；8-水塔
•2、给水管道系统组成
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第3章给水排水管道系统1[1]
•2、给水管道系统组成
• (1) 输水管(渠)道6 • 是指在较长距离内输送水量的管道或渠道, 输水管(渠)道一
井、溢流井、水封井、换气井、倒虹管等附属构筑 物及流量等检测设施，便于系统的运行与维护管 (4) 排水调节池
指拥有一定容积的污水、废水和雨水储存设施 (5) 提升泵站及压力管道
排水一般按重力流输送，因此管道需按一定坡 度敷设，但往往由于受到地形等条件的限制而需要 把低处的水向高处提升，这时就需要设置泵站。
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第3章给水排水管道系统1[1]
3.1.2 排水管道系统的任务和组成 • 1、排水管网示意图
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•1—排水管道 2—水量调节池 3—提升泵站 4—输水管道(渠) 5—污水处理第3厂章给水排水管道系统1[1]
2、排水管道组成
(1) 废水收集设施及室内排水管道 (2) 收集住宅及建筑物内废水的各种卫生设备，
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第3章给水排水管道系统1[1]
(4) 水量调节设施
有清水池，又称清水库和高位水池(或水塔)等形 式。
(5) 给水管道上的附属构筑物
减压设施 用减压阀和节流孔板等降低和稳定输配 水系统局部的水压，以避免水压过高造成管道或 其他设施的漏水、爆裂、水锤破坏，或避免用水 的不舒适感
检查井、消火栓、阀门井、水表井等等