给水工程(上)填空计算

给水工程(上)填空计算
系统；按供水方式分自流系统（重力供水）、水泵供水系统（压力供水）和混合给水系统。

9. 给水系统的布置形式主要有统一给水系统、分系统给水系统、工业给水系统、区域给水系统这四种。

10. 分区给水系统按其布置形式可分为串联分区、并联分区两种方式。

11. 给水系统按水源种类分为地表水和地下水给水系统；按服务对象分为城市给水和工业给水系统。

在工业给水中，又分为循环系统和复用系统。

12. 对置水塔在最高用水量时，管网用水由二级泵站和水塔同时供给，两者各有自己的给水区，在供水区的分界线上水压最低。

13. 给水系统中不设水塔，任何小时的二泵站供水量应等于用水量。

给水系统中设水塔时，二泵站每小时供水量可以大于用水量。

14.清水池的调节容积，由一、二级泵站供水线曲线确定；水塔容积，由二级泵站供水线和用水量曲线确定。

15. 无水塔的管网二泵站的扬程公式
n c s c c p h h h H Z H ++++=，其中，c H 是指控制点所需的最小服务水头，c
Z 是指管网控制点的地面标高和清水池最低水位的高程差。

16. 设置网前水塔的二泵站扬程公式
c s t t p h h H H Z H ++++=0，其中，t Z 是指水塔的地面标高，
t H 是指水塔高度，0H 是指水位的有效深度。

17. 水塔高度计算公式)(c t n c t Z Z h H H --+=，其中，c H 是指控制点要求的最小服务水头，t Z 是指设置水塔处的地面标高，c
Z 是指控制点的地面标高
18. 对于树状网，管段数P 、节点数J 之间存在的关系为P=J-1。

对于单水源环状网，管段数P 、节点数J 、环数L 之间存在的关系为P=J+L-1
19. 城市管网定线时干管的间距，可根据街区情况，
采用500～800m 。

连接管的间距可根据街区大小考虑在800～1000m 左右。

30. 任一节点的节点流量等于与该节点相连管段的
沿线流量综合的一半。

21. 节点包括水源节点、不同管径或不同材质的管线交接点以及两管段交点或集中向大用户供水的点。

22. 城市管网定线时一股只限于管网的干管以及干
管之间的连接管。

23. 管网平差时，电算精度要求达到0.01～0.05m 。

管网平差时，手算精度要求基环达到小于0.5m ，大环小于1.0m 。

24. 管网核算时，将消防流量加在着火点处，当管网中着火点有两处，一处放在控制点，另一处放在离二级泵站较远或靠近大用户和工业企业的节
点处。

25. 在管网简化方法中，当两管网由两条管线连接
时，它可以分解为两个独立的管网，但必须有一个前提条件存在。

26. 管网计算的原理是基于质量守恒和能量守恒，由
此得出连续性方程和能量方程。

27. 管网计算课题一般分为管网设计计算和管网校
核计算两类。

28. 管网计算方法可以分为解环方程、解节点方程、
解管段方程三类。

29. 管网的核算条件包括消防时、最大转输时、最不
利管段发生故障时的事故用水量和水压要求三种。

30. 多水源管网计算结果应满足连续性方程、能量方
程和各水源供水至分界线的水压相同三个条件。

30. 设计用水量由综合生活用水、工业企业生产用水
和工作人员生活用水、消防用水、浇洒道路和绿地用水和未预计水量及管网漏失水量组成。

32. 设计用水量中未预计水量及管网漏失水量占最
高日用水量的15%～20%。

33. 给水系统中设网前水塔时，二泵站以及二泵站到
水塔的输水管流量按泵站分级工作线的最大一
级供水量计算，水塔到管网的输水管和配水管网按最高时用水量计算。

34. 给水系统中设网后水塔时，二泵站、二泵站到管
网的输水管流量按计算，水塔到管网的输水管流量按计算，配水管网按计算。

35. 给水系统中的取水构筑物、一泵站、水厂的设计
流量是按最高日的平均时流量计算。

36. 给水系统不设水塔时，二泵站设计流量为最高日
最高时的用水量。

泵站到管网的输水管渠、管网的设计流量按最高日最高时的用水量计算。

37. 确定管段管径大小时，从技术方面考虑，其最低
流速不小于0.6m/s；确定管段管径大小时，从技术方面考虑，其最大设计流速不超过2.5～3m/s。

38. 当采用长度比流量计算沿线流量时，如果是双侧
配水，干管总计算长度为管道实长；当采用长度比流量计算沿线流量时，如果是单侧配水，干管总计算长度为管道实长的一半；当采用长度比流量计算沿线流量时，如果双侧均不配水，干管总计算长度为零。

39. 输水管渠根据供水方式分为泵站加压和重力管
渠输水管渠两种，且输水管渠条数一般不宜少于两条。

40. 日变化系数K d的经验参数一般为1.1～1.5；时变
化系数K h的经验参数一般为1.3～1.6。

41. 管网的布置形式有树状网和环状网两种。

42. 影响给水系统布置的因素有城市规划、水源和地
形。

43. 在管网简化方法中，管径较小、相互平行且靠近
的管线可以考虑合并。

44. 管网的环有基环、大环、虚环三大类。

45. 单水源树状网分配管段流量时，任何一管段的流
量等于该管段以后（顺水流方向）所有节点流量的综合。

46. 经济流速是指在投资期限内（t年内），管网造价
和管理费用之和最小时的流速。

47. 管网核算时，将消防流量加在着火点处，当管网
中着火点有一处，把着火点放在控制点上。

48. 重力供水时的压力输水管渠，用两条连接管将两
条平行管分成3段满足事故时的流量要求。

49. 城市给水管网需保持最小的服务水头为：从地面
算起1层为10m，2层为12m，2层以上每层增加4m，如果当地房屋按6层楼考虑，则最小服务水头应为28m。

50. 最高日用水量为Q d，最高一小时用水量为
6%Q d，平均时用水量为4.17%Q d，则时变化系
数为1.44。

二、判断题
1、设水塔时二泵站每小时供水量可以不等于用水量。

（√）
2、环状网中任何一管段的流量等于该管段后面所有节点流量的和。

（√）
3、工业复用给水系统中的水经过使用后不予排放而循环利用。

（√ ）
4、重力供水时的压力输水管渠，用两条连接管将两条平行管分成3段满足事故时的流量要求。

（√ ）
5、计算设计用水量时时变化系数一般取
1.1~1.5。

（×）
6、当两管网由两条管线连接时，这时不可以将连接管线断开，分解为两个（三个）独立的管网。

（×）
7、事故时流量，城市按最高时用水量的75%（70%）计算。

（×）
8、一般取折算系数为0.5，即将沿线流量折半作为管段两端的节点流量。

（√ ）
9、水塔调节容积由一、二泵站供水量曲线（和用水量曲线）确定。

（×）
10、连接管的间距可以根据街区的大小考虑在
800~1000m左右。

（√ ）
11、工业循环给水系统中的水经过重复使用后再排放。

（×）
12、计算设计用水量时日变化系数一般取
1.1~1.5。

（√ ）
13、不设水塔时任何小时的二泵站供水量等于用水量。

（√ ）
14、清水池调节容积由二泵站供水线和用水量曲线（一、二级泵站供水量曲线）确定。

（×）
15、布置干管时，干管的间距可以根据街区情况，采用800~1000m左右。

（×）
16、当两管网由一条管线连接时，可以将连接管线断开，分解为两个独立的管网。

（√ ）
17、任一节点的节点流量等于该节点相连的各管段的沿线流量总和×）
18、树状网中任何一管段的流量等于该管段后面所有节点流量的和。

（×
19、事故时流量，城市按最高时用水量的70%计算。

（√ ）
20、重力供水时的压力输水管渠，用两条连接管将两条平行管分成2段满足事故时的流量要求。

（×）三、名词解释
1.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。

2.循环给水系统：是指使用过的水经适当处理后再行回用
3.分质给水系统：因水质要求而分系统供水。

4.分压给水系统：因水压要求而分系统供水。

5.最高日用水量：在设计规定的年限内，用水最多一日的用水量。

6.最高时用水量：最高日用水量的那天，用水最多一小时的用水量。

7.日变化系数：在一年中，最高日用水量与平均日用水量的比值。

8.时变化系数：最高一小时用水量与平均时用水量的比值。

9.管网水压控制点：指管网中控制水压的点，往往位于离二级泵站最远或地形最高的点。

10.城市给水管网定线：指在地形平面图上确定管线的走向和位置。

11.比流量：假定用水量均匀分布在全部干管上，由此算出干管线单位长度的流量。

12.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。

13.沿线流量：指供给该管段两侧用户所需流量。

14.折算系数：把沿线变化的流量折算成在管段两端节点流出的流量。

16.年折算费用：有条件的将造价折算为一年的费用。

17.经济流速：一定年限内管网造价和管理费用之和为最小的流速。

18.连续性方程：対任一节点来说，流向该节点的流量必须等于从节点流出的流量。

19.能量方程：管网每一环中各管段的水头损失总和等于零。

20.管网平差：在初步分配流量确定的管径基础上，重新分配各管段的流量，反复计算，直到同时满足连续性方程和能量方程为止。

这一计算过程称为管网平差。

21.环闭合差：环各管段水头损失的代数和。

四、简答题
1.简述给水系统的分类。

答：①按水源分类：分为地表水和地下水给水系统；②按供水方式：分为自流系统、水泵供水系统、混合供水系统；③按使用目的：生活用水、生产用水和消防给水系统；④按服务对象：分为城市给水和工
业给水系统，在工业给水中，又可分为循环系统和复用系统。

2.设计用水量一般由哪些部分组成？
答：综合生活用水；工业企业生产用水和工作人员生活用水；消防用水；浇洒道路和绿地用水；未预计水量及管网漏失水量。

3.试绘出一般地表水水源的给水系统示意图，并解释各部分的作用。

取水构筑物1从江河取水，
经一级泵站2送往水处理构
筑物3，处理后的清水贮存
4.试绘出一般地下水水源的给水系统示意图，并解释各部分的作用。

5.试述给水系统有哪几种布置方式及各自特点。

哪种系统目前用的最多？
布置方式：①统一给水系统：即用同一系统供应生活、生产和消防用水；②分系统给水系统：③工业
给水系统④区域给水系统。

使用最多：统一给水系统。

6. 试述以地面水作为水源的城市给水系统中（无水塔情况下）各组成部分之间的流量关系。

7.管网布置有哪两种形式及其各自的特点。

答：树状网：①布置成树枝状②供水可靠性差③水质容易破坏④有水锤作用产生的危害⑤造价低。

环状网：①呈环状②供水可靠性增加③大大减轻因水锤作用产生的危害④造价高。

8. 试述单水源环状网管段流量分配的特点及步骤。

答：特点：各管段的流量与以后各节点流量没有直接的联系；每一管段不可能得到唯一的流量值；环状网可以有许多不同的流量分配方案。

步骤①按照管网的主要供水方向，初步拟定各管段的水流方向，并选定整个管段的控制点；②为了可靠供水，从二级泵站到控制点之间选定几条主要的平行干管线；③布置和干管线垂直的连接管。

9. 试述多水源环状网管段流量分配的步骤。

答：
10. 多水源管网水力计算结果应满足什么要求。

答：①进出每一节点的流量总和等于零，即满足
连续性方程0i ij q q +∑=②每环各管段的水头损失代数和
为零，即满足能量方程0n
ij ij s q ∑=③各水源供水至分界线
处的水压应相同，就是说从各水源到分界线上控制点的沿线水头损失之差应等于水源的水压差。

11. 树状网计算的步骤怎样。

答：①求出总用水量；②求出管线总长度；③求
出比流量；④求出沿线流量；⑤求出节点流量；⑥选取控制点；⑦计算干管各支管接出处节点的水压标高；⑧求水塔高度和水泵扬程。

12. 试述哈代－克罗斯解环方程组的步骤 答：①根据城镇的供水情况，拟定环状网各管段
的水流方向，按每一节点满足0i ij q q +∑=的条件，并考虑供水可靠性要求分配流量，得初步分配的管段流量(0)ij q 。

②由(0)
ij q 计算各管段的摩阻系数()ij ij ij
s a l =和水头损失(0)(0)2()ij ij ij h s q =。

③假定各环内水流顺时针方向管段中的水
头损失为正，逆时针方向管段中的水头损失为负，计算该环内各管段的水头损失代数和(0)
ij h ∑。

④计算每环内各管段的(0)
ij ij s q 及其总和(0)ij ij
s q ∑，按式求出校正流量。

⑤设校正流量i
q ∆符号以顺时针方向为正，逆时针方向为负，凡是流向和校正流量方向相同的管段，加上校
正流量，否则减去校正流量，据此调整各管段的流量，得第一次校正的管段流量：
(1)(0)(0)(0)ij ij s n q q q q =+∆+∆。

按此流量再行计算，如闭
合差尚未达到允许的精度，再从第②不起按每次调正后的流量反复计算，直到每环的闭合差达到要求。

13. 某城最高日用水量为6000m 3/d ，拟定的给水系统方案见下图：地下水源，无需处理，设对置水塔（图中1一泵站；2输水管；3清水池；4二泵站；5输水管；6管网；7输水管；8对置水塔）。

用水量变化规律和二级泵站供水线见下图所示。

已知清水池调节容积占最高日用水量的12.5％，水塔调节容积占最高日用水量的6.55％。

试求图中各组成部分的计算流量（清水池、水塔只需算出调节容积即可）。

①=250，②=250，③=750，④=300，⑤=300，
14. 试求某城市的最高日用水量。

居住区计划人口30万，用水普及率为85％。

本市为三区的中小城市。

城市内有两工业企业，须由管网供应全部用水。

甲厂有职工6000人，分三班工作，每班2000人，其中500人在高温车间工作，分班淋浴人数除高温车间500人之外，分有一般车间1000人。

乙厂有9000人，分两班，每班4500人，每班下班后有3500人淋浴，包括高温车间的900人。

生产用水量为：甲厂年产值为5亿元，万元产值用水量为254m3，重复利用率为30％，乙厂每日15000m3，均匀用水。

（用水量定额q ＝130L/d·人，居住区生活用水量未计及的浇洒道路和绿化用水据调查为650 m3/d）
Q1=qnf=130*30*10000*0.85/1000=33150m3/d
1212
23253540601000
25*150035*50040*100060*50025*360035*90040*260060*900*3*310001000
934/a a b a N N N N Q m d
+++=∑++++++=+= Q 3=650 m 3/d
Q 4=qB(1-n)=254*5*108/104*(1-30%)=8905000m 3/d
Q d =1.25*( Q 1+Q 2 +Q 3 +Q 4)=？ m 3/d
15. 某城市供水区总用水量为12000m 3/d ，节点6接某工厂，工业用水量为1400 m 3/d 。

管网布置如下图所示（管线长度标于管道上,单位：m ）。

求节点5和6的节点流量。

q 9q 6
q 3
963q 7
q 4
4785给水区范围
q 8q 5
q 1
12q 2输水管
250250250250250250300100300
300100100
解：由图可知，只有6-9段为单侧配水，其余皆为双侧配水
∑L=250+250+300+300+300+250+250+100+100+100/2+250+250=2650m
q s=(Q-∑q)/ ∑L=(12000-1400)/2650=4 m3/d．m q5=1/2 *q s*(L2-5 +L4-5 +L6-5 +L8-5)=1800 m3/d q6=1/2 *q s*(L3-6 +1/2L9-6 +L5-6)=????m3/d。