给水排水管网系统复习题

塔、大用户的水流方向基本一致；干管和干 管之间的连接管使管网形成了环状网； 干管一般按城市规划道路定线，但尽量避免 在高级路面或重要道路下通过，以减小今后 检修时的困难。
排水管网布置的两种基本形式是什么？它们用 于何种地形条件？
排水管网一般布置成树状网，基本形式为：
平行式和正交式。 平行式，排水干管与等高线平行，主干管与 等高线基本垂直，适用于地形坡度很大的城 市。 正交式，排水干管与等高线垂直相交，而主 干管与等高线平行敷设，适用于地形平坦略 向一边倾斜的城市。
设计时为什么要分析用水量的变化？在1小时 时段内实际用水量是否保持不变？为什么在计 算时不考虑1小时时段内的流量变化？ 因为用水量是随时变化的，泵站供水不会随 时改变，泵站供水与用户用水不可能随时一 致，所以要分析用水量变化，为设计泵站和 调节构筑物的设计提供依据。不是，1小时段 内流量是变化的，只是1小时的水量变化对于 影响泵的设计数据来说可以忽略不计，所以 不考虑1小时内的流量变化。

给排水工程规划要遵循哪些原则？
①贯彻执行国家和地方相关政策和法规；
②城镇及企业规划时应兼顾给排水工程； ③给排水工程规划要服从城镇发展规划； ④合理确定远近期规划与建设范围； ⑤合理利用水资源和保护环境； ⑥规划方案应尽可能经济和高效。
给水管网布置的两种基本形式是什么？比较它 们的优缺点。
管网设计校核时泵站所在管段还要删除吗？你 能说明在各种工况校核时，哪些节点是定压节 点，哪些节点是定流点？

可以不删除，管网的设计已初步完成，管径，水泵 扬程都已知，校核时只要算出特定情况下所校核点 的水压或水量是否满足要求即可。校核消防工况时， 设置的最不利火灾节点为定流节点（算出它的压力 是否能满足要求）；水塔转输流量校核时，水塔所 在点定为定压节点（通过水力分析，得到该节点流 量，判断是否满足水塔进行流量要求）；事故工况 校核，一般采用水头校核法，所校核点为定流点。 （算各节点水头是否高于服务水头）
一般情况下，解节点方程未知数更多，因为
现实中，管网的水力计算常常要确定水塔的 高度，管道流量也未知，解节点方程先求个 节点流量闭合差，从而校正压力，管网的水 力计算和水塔高度确定结果也较为精确，所 以仍被广泛使用。
单定压节点树状管网水力分析计算有何特点？ 为什么说其他计算比较简单？
树状管网水力计算的特点：单定压节点一确
你能证明调节容积计算公式吗？为什么被调节的两个 流量在一个变化周期内的总和必须相等？
调节容积的公式实质上就是算出了两个系统
最大的用水量之差，即调节池的容积，如清 水池，最高日每小时给水供水量与供水泵站 的供水量之差累加起来，累加的最大值加上 累加的最小值的绝对值就是调节池的容积， 也就推出了这个公式。因为这样才能保证实 际提供的用水总量等于总的设计流量，满足 系统的水量平衡。
《给水排水管网系统》总复习
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给水管网系统包括：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。
不行，如果有多个定压节点，按两个压力同
时计算，很容易引起矛盾，进行虚环假设， 可以将多定压节点转化为单定压节点，可以 利用流量的连续性和环能量方程最终得出个 管段的水力特性。虚环能量方程是根据虚定 压节点和原各实际定压节点组成的环，来列 能量方程的，即定压节点间的路径能量方程。
比较一下解环方程和解节点方程方法的未知数数目， 一般情况下哪种方法未知数更多？解节点方程虽然未 知数多，但仍被广泛采用，为什么？
给水排水工程的年计算费用由哪些部分组成？
在项目投资计算期内的建设投资费用和运行
管理费用之和的年平均值。
பைடு நூலகம்
对于非满管流而言，管渠充满度越大过流能力 越大吗？为什么？
不会越大，因为充满度是指管道中水深和管
道直径的比值，过流能力是反应单位时间内 此管道通过的流量，假设直径不变，水深一 定范围增加，过流能力会加大，若超过一定 范围，反而会阻碍管道过流能力，过流能力 会下降。

因为用水量随季节和生活习惯等因素变化而变化， 具有随机性，最高日和最高时用水量一般按定额乘 以人数来定，定额和人数是综合各种影响因素或统 计得出，所以它们都是平均流量的概念，最高日用 水量是用水量最多一年内，用水量最多一天内的平 均流量，最高时用水量是用水量最多的一年内，用 水量最多一天中，用水量最大的一小时内的平均用 水量。计算它们可以为选泵提供依据，以及确定管 网的管段直径。
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。
给水排水管网系统分别由哪些部分组成？它们 的作用是什么？
给水管网布置基本形式：
树状管网（优点：经济造价低；缺点：易受
水锤破坏，水质（末端）安全性不能保证， 水压不易控制，用水保证率较差） 环状管网（优点：可减轻因水锤作用产生的 危害，增加供水可靠性；缺点：造价较树状 网高）
给水管网定线时保证经济性和安全性的方法有 哪些？
干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水



由给水管网系统和排水管网系统组成。 给水管网系统：输水管渠（作用：较长距离输水）、配水管 网（作用：将较集中点的水量分配到整个供水区域）、水压 调节设施（如泵站、减压阀，作用：保证用户用水点点的水 压要求）、及水量调节设施（如清水池、水塔、高位水池， 作用：调节前后系统的水量之差）。 排水管网系统：废水收集设施（初步收集废水）排水管网 （收集到的废水送至指定点）、水量调节池（调节前后系统 水量之差）、提升泵站（保证一定压力使废水顺利流入指定 点）、废水输水管渠（输送废水）和排放口（与接纳废水的 水体连接）。
你认为要使节点设计流量分配比较合理，需要 注意哪些问题？
1、分清和计算准确集中流量和沿线流量。（从管 网中一个点取水且水量较大的归为集中流量，沿程 用水小用户归为沿线流量） 2、集中流量是根据集中用户最高日用水量计算及 时变化系数计算，若该项用水最高时与管网用水最 高时不同，则是当调小计算值。 3、计算完成后要校核所有集中流量和沿程流量之 和是不是等于最高时流量，误差在规定范围内即可， 否则可以调节集中或沿程流量使流量达到平衡。

何为经济流速？它与哪些因素有关？为什么说平均经 济流速是近似的经济流速？在设计管段直径时除了考 虑经济性外，还要考虑哪些因素？
一定年限内，管网造价和管理费用之和最低
的流速。由于实际管网的复杂性，情况也在 不断变化，从理论上计算管网造价和管理费 用相复杂，条件不具备时，用当地资料计算 出的平均经济流速就是近似的经济流速。还 要考虑管道技术问题，冲刷问题，避免水锤 现象等等，满足小于最大设计流速和大于最 低设计流速。
何为排水系统体制？它们之间的不同点有哪些？
不同排除方式所形成的排水系统称排水体制，主要 有合流制和分流制。 合流制排水系统又分：直排式和截流式，直排式是 将混合的污水不经处理直接排入水体，现今已淘汰； 截流式用于老城区改造，节约费用，混合的污水排 入污水处理厂，水量较大时溢流部分直接排入水体， 有一定污染。 分流制排水系统，将污水、废水、雨水分开输送、 处理、排放。对环境污染小，但造价相对合流式较 高。大的城市一般采用混流制，即又有合流制又有 分流制。
为何要将给水排水管网模型化？通过哪两个步 骤进行模型化？






给排水管网是个复杂多变的管网系统，为便于规划、设计和 运行管理，将其模型化，成为便于用图形和数据表达和分析 的系统。 主要两个步骤是：简化、抽象。 简化原则：宏观等效原则、小误差原则。一般方法：1删除 次要管线； 2当管线交叉点很近时合并为同一交叉点； 3将全开阀门去掉，将管线从全闭阀门处断开； 4并联的管线可以采用水力等效原则简化成单管线； 5大系统拆分成多个小系统。 附属设施简化：删除不影响全局水力特性的设施，将同一处 的多个相同设施合并。
模型化的给水排水管网由哪两类元素构成？它 们各有什么特点和属性？


管段和节点，管段特点：它只输送流量，不改变流量，但可 以有能量变化。属性：构造属性：管段长度、管段直径、管 段粗糙系数；拓扑属性：管段方向、起端节点、终端节点； 水力属性：管段流量、管段流速、管段扬程、管段摩阻，管 段压降。（管段是管线和泵站简化后的抽象形式，排水流量 转到起端，沿线流量一分为二移到两端节点） 节点的特点：节点只能传递能量，不能改变水的能量，即节 点上水的能量是唯一的。属性：构造属性：节点高程（节点 地面标高），节点位置；拓扑属性：与节点关联的管段及其 方向，节点的度（与节点关联的管段数）；水力属性：节点 流量，节点水头，自由水头。（节点是管线交叉点、端点或 大流量出入点的抽象形式）
给水管网水力分析的前提条件有哪些？为什么 必须已知至少一个节点的水头？
节点流量或压力必须有一个已知，管网中至
少有一个定压节点。作为充分条件，要求管 网中至少有一个定压节点，即管网基准点， 若无，整个管网没有参照基准压力，管网压 力无确定解。
对于多定压节点管网，如果只用各节点流量连续性方程和各环流量方程可进行 水力分析吗？为什么？进行虚环假设有何意义？为什么说虚环能量方程实际上 就是定压节点间路径能量方程？
为什么说平差的过程实际上是闭合差在管网中传递且相互抵消 的过程？对于解环方程时的环水头闭合差是如此，对于解节点