给水工程

给水管网
第一章
名词解释
给水系统：保证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
给水管网：将经过给水处理后的水送到各个给水区域的全部管道
生活用水：日常生活中所用水量
消防用水：扑灭火灾所需的水量
分质给水：利用相同或不同的水源，经过不同的水处理过程和管网后，将不同水质的水供给各类用户。

分压供水：由同一泵站内的不同水泵分别供水到水压要求高的高压管网和水压要求低的低压管网。

简答题
给水管网在给水系统中的作用：
给水管网按照用户的需求将处理后的水送至用户处，起运输作用。

简述多水源给水系统的优缺点：
优点：便于分期发展给水系统，供水比较可靠，管网内水压比较均匀。

缺点：随着水源的增多，设备和管理工作相应增加。

简述影响给水系统布置的主要因素。

城市规划的影响：给水系统的布置应密切配合城市和工业区的建设规划，做到通盘考虑分期建设，既能及时供应生产、生活和消防用水，又能适应今后发展的需要。

水源的影响：水源种类，水源距给水区的远近及水质条件的不同，会影响到给水系统的布置。

地形的影响：地势比较平坦，工业用水量小，对水压无特殊要求时采用统一给水系统，地形起伏较大，采用分区给水系统。

说明调节构筑物的作用和类型
高地水池，水塔、清水池等类型，用以储存和调节水量。

工业给水系统中水的重复利用有何意义
工业给水系统中水的重复利用不仅是解决城市水资源缺乏的一种措施，还可以提高环境效益，减少使城市水体污染的废水量，同时能节省工业给水的投资，对水量大的企业具有重大意义。

何谓水量平衡
水量平衡是冷却用水量和损耗水量、循环用水量补充水量以及排水量保持平衡
工业用水中，做水量平衡的目的，以及可采取的途径
目的是达到合理用水。

途径有改革生产工艺，减少耗水量，或是提高重复利用率，增大回用水量，以相应减少排水量。

由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于地表水自流给水系统。

给水系统中投资最大的一部分是？
输配水系统是投资最大的部分，因为输水管渠和管网都埋设于地下，施工难度较给水系统其他部分来说，都要大，且管材也不便宜，而泵站和调节构筑物等都需要定期进行维护检修，其基建费用也很大。

给水系统是否必须包括取水构筑物，水处理构筑物，泵站，输水管和管网，调节构筑物等，哪种情况可省其中一部分设施。

并不一定要包括全部。

当区域的地势起伏较大，自来水厂建在高地的时候，可完全由重力流供水，不需要泵站加压，若区域用水比较均匀时可以省去水塔。

水源对给水系统布置有哪些影响。

任何城市都会因水源种类、水源距给水区的远近、水质条件的不同，影响到给水系统的布置。

当地如有丰富的地下水，则可在城市上游或就在给水区内开凿管井和大口井，井水经消毒后由泵站加压送入管网，供用户使用。

水源处于适当的高程，能借助重力输水，可省去一级泵站或二级泵站。

城市附近山上有泉水时，建造泉室供水的给水系统最为经济简单。

取用蓄水库水时，也可能利用高程以重力输水，熟睡能量费用可以节省。

以地表水为水源时，需从上游取水，并对其进行水处理后才能成为饮用水。

城市附近的水源丰富时可以考虑建成多水源给水系统。

工业给水有哪些系统，适用于哪些情况
循环给水系统：使用过的水经过适当处理后再行回用，为了节约工业供水，并有一定水处理能力的工业企业可使用。

复用给水系统：按照各车间对水质的要求将水顺序重复利用，车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其他车间使用时。

工业用水量平衡图如何测定和绘制，水量平衡图起什么作用
进行工业企业水量平衡测定工作时，先查明水源水质和取水量，各用水部门的工艺过程和设备，现有计量仪表的状况，测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等，按厂区给水排水管网图核对，对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。

根据测定结果绘制出水量平衡图
利用水量平衡图便可了解工厂用水现状，采取节约用水措施，健全工业用水计量仪表，减少排水量，合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都有很大的用处。

第二章设计用水量
名词解释：
生活用水量标准：包括居民家庭、浴室、学校、影剧院、医院等的生活及饮用水量。

与地区、设备水平、生活习惯、供水方式、等有关。

一般按每人每日所需的生活用水量确定。

最高日用水量：在设计规定的年限内，用水最多的一日的用水量。

最高时用水量：一天内用水最高一小时内的用水量。

日变化系数：一年中，最高日用水量与平均日用水量的比值。

时变化系数（Kh）：最高一小时用水量与平均时用水量的比值。

用水量变化曲线：横坐标为时间，纵坐标为占最高日用水量百分数的曲线，表现了当天用水量的变化。

简答题：
设计城市给水系统时应考虑哪些用水量。

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。

居住区生活用水量定额是按哪些条件制定的
城市规划、工业企业生产情况、居民生活条件和气象条件等，结合现状用水调查资料分析，进行远近期水量预测。

影响生活用水量的主要因素有哪些
主要有生活习惯、气候变化、一天的时间变化等
城市大小和消防流量的关系如何。

城市越大，其发生火灾的次数会越多，历时也越长，所谓的消防流量也越大。

怎样估计工业生产用水量
Q4=q·B（1-n）m3/d，其中，q城市工业万元产值用水量，单位立方米/万元；B：城市工业总产值，万元；n：工业用水重复利用率。

工业企业为什么要提高水的重复利用率
用水量变化曲线对给水工程有什么知道意义
利用用水量变化曲线可以了解一天众各时段的用水量，适当调整工业生产工艺，设备能力和供水量，获得最大的经济效益。

给水系统设计时，用水定额有什么作用
用水量定额是确定设计用水量的主要依据，它可影响给水系统想应设备的规模工程投资、工程扩建的期限，今后水量的保证等方面。

工业用水正常是指？
工业企业在生产过程中，用于冷却、空调、制造、加工、净化和洗涤方面的用水。

对于新设计的给水工程，用水量变化规律如何确定
对于新设计的给水工程，用水量变化规律只能按该工程所在地区的气候、人口、居住条件、工艺生产工艺、设备能力、产值等情况，参考附近城市的实际资料确定。

给水系统的工作情况
管网控制点：管网中控制水压的点
简答题
如何确定有水塔和无水塔时的清水池调节容积
有水塔时，清水池的调节容积等于每一时段二级泵站供水量与一级泵站供水量之差的累加正值
无水塔时，清水池的调节容积等于每一时段用水量与一级泵站供水量之差的累加正值。

取用地表水源时，取水口、水处理构筑物、泵站和管网按什么流量设计
取水口、水处理构筑物、一级泵站按最高日平均时流量计算。

管网中有水塔或高地水池时，二级泵站和管网按最高日最高时流量计算，管网内设有水塔或高地水池时，二级泵站的设计流量按用水量变化曲线拟定。

已知用水量曲线时，怎样定出二级泵站工作线
泵站进行分级供水，泵站各级供水线尽量接近用水线，分级数一般不应多于三级，虽然每小时泵站供水量不等于用水量，但每一天的泵站总供水量等于最高日用水量。

清水池和水塔有何作用，什么情况下应当设置水塔
清水池用于调节一级泵站和二级泵站的供水量差额，而水塔用于调剂二级泵站供水量与管网用水量的差额，当管网用水量变化较大时，二级泵站时常运行于最高日最高时用水量则会消耗大量能源，此时应当设置水塔。

有水塔和无水塔的管网，二级泵站的计算流量有何区别。

管网水塔或高地水池时，二级泵站和管网按最高日最高时流量来计算，管网设有水塔或高地水池时，二级泵站的而设计流量按用水量的变化曲线拟定。

无水塔和网前水塔时，二级泵站的扬程如何计算
Hp=Zc+Hc+hs+hc+hn
Zc表示管网控制点C的地面标高和清水池最低水位的高程差。

Hc表示控制点所需的最小服务水头；hs表示吸水管中的水头损失；hc，hn表示输水管和管网中的水头损失。

后三者都应按水泵最高时供水量计算。

消防时的二级泵站扬程公式
Hp=Zc+Hc+hs+hc+hn
Zc表示着火点C的地面标高和清水池最低水位的高程差。

Hc表示控制点消防时管网允许的水压，不得低于十米；hs表示吸水管中的水头损失；hc，hn表示输水管和管网中的水头损失。

后三者都应按水泵最高时供水量计算。

管网和输水管渠不知
管网布置应满足以下条件：
按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地
管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减小到最小
管网遍布整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压
力求以最短距离铺设管线，以降低管网造价和供水能量费用
管网定线应确定哪些管线的位置？其余管线位置和管径怎么确定？
定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管，分配管根据干管的位置来定，其管径由城市消防流量决定所需的最小管径。

管网布置需要考虑哪些主要附属设备？
干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。

工业企业内的给水管网与城市给水管网相比有哪些特点？
工业企业大内的管网定线比城市管网简单，因为厂区内车间位置明确，车间用水量大且比较集中，易于做到以最短的管线达到用水量最大的车间的要求，但是，由于某些工业企业有许多地下建筑物和管线，地面又有运输设施，以致定线比较困难。

输水管渠定线时应考虑哪些方面。

输水管渠定线要考虑必须与城市建设规划相结合，尽量缩短线路长度，减少拆迁，少占农田，便于管渠施工和运行维护，保证供水安全，选线时，应选择最佳的地形和地质条件，尽量沿现有道路定线，以便施工和检修，减少与铁路，公路和河流的交叉，管线应避免穿越画皮，岩层，沼泽、高水位和河水淹没冲刷地区，以降低造价和便于管理
第五章管段流量管径和水头损失。

名词解释
比流量：干管线单位长度的流量
沿线流量：干管的流量，于比流量与管段长度的乘积。

分配流量：利用求出的节点流量对各管段进行流量的分配。

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，即节点流量的系数。

简答题
什么叫年折算费用？分析它和管径与流速的关系。

将造价折算成一年的费用，成为折算费用。

折算费用随管径和流速的改变而变化，是一条下凹的曲线，相应于曲线最小纵坐标值的管径和流速，是最经济的。

第六章管网水力计算
名词解释
闭合差：管网环内各管段水头损失的代数和。

最大转输时：在多水源管网中，最高日内二级泵站供水量与用水量之差为最大值的时候。

简答题
树状网计算时，干线和支线如何划分，两者确定管径的方法有何不同
从二级泵站到控制点为干线，干线上一点分支到另外的节点，此为支线，干线管径按平均经济流速确定，而支线管径选取时，要参照水力坡度和流量选定，还要注意市售标准管径的规格，注意支线各管段水头损失之和不得大于允许水头损失。

用最大闭合差的环校正法时，怎样选择大环进行平差计算以加速收敛。

首先按照初步分配流量求得哥环的闭合差大小和方向，然后选择闭合差大的一个环或将闭合差较大且方向相同的相邻连成大环。

对于环数较多的管网可能会有几个大环，平差时只需计算在大环上的各管段。

如何构成虚环？写出虚节点的流量平衡条件和虚环的水头损失平衡条件
各水源供水量的汇合点为虚节点，虚环是将各水源与虚节点用虚线连接成环，它包括虚节点，该点泵站和水塔的虚管段、以及泵站到水塔之间的实管段。

虚管段中没有流量，不考虑摩阻，只表示按某一基准满算起的水泵扬程或水塔水压。

按最高用水时计算的管网，应按哪些条件进行核算
还应按，消防时的流量和水压要求，最大转输时的流量和水压要求，最不利管段发生故障时的事故用水量和水压要求。

这些都是为了考虑在火灾、最大转输、以及事故时的不利情况下仍保证一定的供水量和水压。

输水管去为什么要分段，怎样计算分段数
为了当一根输水管损坏时，仍能保证70%供水量。

分段数可用公式计算
N=0.96（s1-sd）/（s+sp+sd）
S1：没有损坏的输水管的摩阻，sd两条输水管的当量摩阻，sp泵站内部管线的摩阻；s：水泵摩阻
第八章分区给水系统
4）在哪些情况下给水系统需要分区供水？
给水区很大、地形高差显著或远距离输水的地区。

5）分区给水有哪些基本形式？
并联分区和串联分区
6）泵站供水时所需的能量由几部分组成？分区给水后可以节约哪部分能量，哪些能量不能节约？
由三部分组成：1）保证最小服务水头所需的能量E1；2）克服水管摩阻所需的能量E2；3）未利用的能量（因各用水点的水压过程而浪费的能量）。

分区后E1和E2都不能节约，而E3能被节约。

7）泵站供水能能量分配图是如何绘制的？
以区域中有4个节点为例：
1）将节点流量q1、q2、q3、q4等值顺序按比例绘在横坐标上。

各管段流量可从节点流量求出。

2）纵坐标按比例绘出各节点的地面标高Z和所需的最小服务水头H，得到若干以q为底、H+Z为高的矩形面积，这些面积的总和等于保证最小服务水头所需的能量E1。

3）每一管段流量和相应水头损失所形成的矩形面积总和，等于克服水管摩阻所需能量E2。

4）剩下的面积以流量为底，过剩水压为高的矩形面积之和，这就是E3。

5.输水管全长的流量不变时，能否用分区给水方式降低能量？
不能。

输水管全长的流量不变，即沿线无流量分出，分区后非但不能降低能量费用，设置基建和设备等项费反而增加，管理也趋于复杂。

3）给水系统分成两区时，较未分区系统最多可节约多少能量？
根据公式En=，当n=2时，En=，因此能节省的能量。

4）特大城市如地形平坦，管网延伸很远，是否有考虑分区给水的必要，为什么？
有这个必要，因为输水管过长，会增加造价，同时水头损失也会增大，浪费了能量。

8.应如何决定分区方式？
1）当城市狭长发展时，采用并联分区较宜，高、低两区的泵站可以集中管理；相反，城市垂直于等高线方向延伸时，串联分区更为适宜。

2）水厂靠近高区时，宜用并联分区。

水厂远离高区时，采用串联分区较好，以免到高区的输水管过长，增加造价。