给水排水管网系统课程考试总结
给水排水管网系统课程考试总结
名词解释:
时变化系数：最高时用水量与平均时用水量的比值Kh=24Qh/Qd（最高日即时365）时变化系数
污水量日变化系数Kd:设计年限内，最高日污水量与平均日污水量的比值（时变化：最高日最高时/该日平均时污水量）（总变化系数：最高日最高时/平均日平均时污水量）总变化系数：最高日最高时污水量与平均日平均时污水量的比值。
定线：在污水管道规划设计时，在城市总平面图上进行管道系统平面布置，也称-定线居民生活用水量：指的是居民日常生活所需用的水，包括饮用、洗涤、冲厕、洗澡等。综合生活用水量:指的是居民日常生活用水量以及公共建筑和设施用水量的总称。给水排水系统：是人们的生活，生产和消防提供用水和排除废水的总称排水工程系统：用来废水收集，处理和排放工程设施
污水管网系统：排除城市污水或工业废水的管网系统（雨水：排除雨水）排水体质：不同排除方式所形成的排水系统（合流，分流）控制点：给水管网用水压力最难满足的节点
定压节点：假定一个节点为控制点，令其节点水头等于服务水头，该节点为定压节点。节点服务水头：节点地面高程加上节点所连接用户的最低供水压力
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。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水量平衡：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污水管道埋设深度：管道内壁底部离开地面的垂直距离降雨量：单位地面面积上在一定时间内降雨的雨水体积年平均降雨量：对年观测的各年降雨量的平均值
降雨历时：在降雨量累积曲线上取某一时间段，称为-降雨历时暴雨强度频率：对应于特定降雨历时的暴雨强度的出现次数服从一定的统计规律，可以通过长期的观测数据计算某个特定的降雨历时的暴雨强度出现的经验频率
重现期：在多次观测中，事件数据值大于等于某个设定值重复出现的平均间隔年数汇水面积：指雨水管渠汇集和排除雨水的地面面积径流系数：地面径流量与总降雨量的比值
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，即节点流量的系数折减系数：计算雨水管渠的降雨历时t=t1+mt2系数m称为折减系数最高日供水量：用水量最多的一年用水最高的一天供水量
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。
最高日用水量：即用水量最多的一年内，用水量最多一天的总用水量。该值一般作为取水工程和水处理工程规划和设计的依据。
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。
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和设计的依据。
输水管渠：在较长距离内输送水量的管道或渠道。一般不沿线向外供水。经济流速：采用优化方法取得设计流速或管径的最优解，在数学上表现为求一定年限T年内管网造价和管理费用之和为最小的流速。（以此来确定的管径为经济管径）
排放系数：污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系，该比例称为排放系数。一般取0.8-0.9.设计充满度：在一个设计管段中，污水在管道中的水深h和管道直径d的比值称为设计充满度设计流速：与设计流量，设计充满度相对应的水流平均速度最小设计坡度：相应于管道设计流速的管道坡度
集水时间：雨水从汇水面积上的最远点流到设计的管道断面所需的时间地面径流：在地面上的雨水在沿地面流行的过程中，一部分雨水被地面上的植被、洼地、土壤或地面缝隙所截留，剩下的雨水在地面上沿地面坡度流动，称为地面径流。径流系数：面径流与降雨量的比值。
旱流污水量：生活污水量和工业废水量之和。不包括检查井、管道接口和管道缝隙等处的渗入地下水和雨水，相当于在无降雨日的城市污水量。截流倍数：当溢流井内的水流刚达到溢流状态的时候，河流管和截流管中的雨水量与旱流污水量的比值称为截流倍数。我国一般采用3。
填空、简答：
给水排水系统功能：（水量，水质，水压）保障
给排水管网系统都有的功能：水量输送，水量调节，水压调节给水用途：（生活，工业生产，市政消防）用水废水类型：生活污水，工业废水，雨水
给排水系统中水质变化过程：给水处理，用户用水，废水处理；水质标准：原水水质标准，给水水质标准，排放水质标准
重力给水，压力给水的特点：重力，无动力消耗，运行经济；压力：耗动力，耗能
给排水系统子系统：原水取水系统、给水处理系统、给水管网系统、排水管网系统、废水处理系统、排放和重复利用系统。
城市用水量分类：居民生活用水量、公共设施用水量、工业企业生产用水量和工作人员生活用水量、消防用水量、市政用水量（主要指绿地和道路浇洒用水量）、未预见用水量及给水管网漏失水量。统称城市综合用水量，其中前两点为城市综合生活用水量
给排水工程规划应以规划文本和说明书的形式进行表达
给排水工程规划应按近期和远期（近期：5-10远期：10-20年）
给水管网构成：输水管、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）简化原则：宏观等效、小误差原则
排水管网系统构成：废水收集设施、排水管网、水量调节池、提升泵站、废水输水管（渠）、排放口。
给水管网系统分类：按水源数目（单水源/多水源）按系统构成方式（统一/分区）按输水方式（重力/压力输水管网系统）
城市用水量预测方法：分类估算法，单位面积法，人均综合指标法，年递增率法，线性回归法，生长曲线法
分区供水形式：分区供水形式（并联，串联）分区；在给水区很大，地面高差显著，远距离输水时用分区供水用户分两类：集中用水户（集中流量）和分散用水户（沿线流量）给水管网系统规划布置包括输水管定线和管网布置。用户：集中用水户，分散用水户。
水池：进水管、出水管、溢水管、放空管；检查孔、通风孔；楼梯
校核水力分析方法：水头校核法流量校核法消防和事故工况都属于水头校核。转输工况属于流量校核。污水管道设计参数：设计充满度（设计工况水力分析：1泵站所在管段的暂时删除2假设控制点3确定控制点。
给水管网布置基本形式：树状网（适用于小城市和小型工矿企业供水、经济造价低，供水可靠性差，水流慢、水质易坏）环状（可减轻因水锤作用产生的危害，增加供水可靠性、造价高）。排水管网：平行、正交式。污水支管布置形式：低边式，围坊式，穿坊式。
污水管网布置：划分排水区域与排水流域，干管布置定线，支管布置定线
给排水工程规划工作程序：①明确规划任务，确定规划编制依据②调查收集必须的基础资料，进行现场勘查③在掌握资料和了解现状，合理确定城市用水定额④制定给排水工程规划方案⑤根据规划期限，提出分期实施规划的步骤和措施，节省资金⑥编制规划文件，绘制图纸，完成规划成果文本
管线简化：1删除次要管线，保留主干管线和干管线、2当管线交叉点很近时，可以将其合并为同一交叉点、3将全开的阀门去掉，将管线从全闭阀门处切断、4并联的管线可以简化为单线管，其直径采用水利等效原则计算、5在可能的情况下，将大系统拆分为多个小系统，分别进行分析计算
采用截流式合流制管渠系统原因：1）排水区域内有一处或多处水量充沛的水体，其流量和流速都足够大，一定量的混合污水排入后对水体造成的污染危害程度在允许的范围内；2）街坊和街道的建设比较完善，必须采用暗埋管渠排除雨水，而街道横断面又较窄，管渠的设置位置受到限制时，可考虑选用合流制；3）地面有一定的坡度倾向水体，当水体高水位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵站提升。
截流式合流制管渠系统的布置特点：1）管网的布置应使所有的服务面积上的生活污水、工业废水和雨水都能合理的排入管渠，并以最短距离坡向水体。2）沿水体岸边布置与水体积平行的截流干管，在截流干管的适当位置上设置溢流井。3）合理的确定溢流井的数目和位置4）在合流制管网系统的上游排水区域，如果雨水沿地面的街道边沟排泄，则该区域只设置污水管道。只有当雨水不能沿地面排泄时，才考虑布置合流管。水力等效简化原则：经简化后，等效的对象与原来实际对象具有相同的水力特性。如两条并联管道简化成一条后，在相同的总输水量下，应具有相同的水头损失。
排水管网连接井：检查井，跌水井。检查井保证衔接畅通，方便清理和维护。跌水井主要功能是管网高程变化的连接和较大水流落差的消能。
管道衔接遵循的原则：①避免上游管道形成回水，造成淤积②在平坦地区尽可能提高下游管道标高，以减小埋深（衔接方法：水面平接，管顶平接，管底平接）
排水系统分为哪几种排水体制？各自的特点是什么？排水系统主要有合流制和分流制两种。1、将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道（渠）系统内排放的排水系统称为合流制排水系统。（直排和截流式）
2、将生活污水、工业废水和雨水分别在两套或两套以上管道（渠）系统内排放的排水系统称为分流制排水系统。（完全和不完全）
污水干管布置：一般沿城市道路布置，不宜设在交通繁忙的快车道下和狭窄的街道下，也不宜设在无道路的空地上，而通常设在污水量较大或地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下。路宽超过40m，可在道路可两旁设置两条污水管。最好以排放大量工业废水的工厂为起端，既能较快发挥效用，还能保障良好的水利条件。污水管道应按非满管流原因：1、要为未预见水量的增长留有余地，避免污水溢出而妨碍环境卫生；2、要留出适当空间，以利于管道通风，排除有害气体；3、便于管道的疏通和维护管理。
管网恒定流方程组求解条件：节点流量或压力必须有一个已知，管网中至少又一个定压节点（R=0时，整个管管网恒定流方程组求解条件网的节点压力没有参照基准压力，管网无确定解）
管段设计流量分配原则：1目的性从一个或多个水源出发进行管段设计流量分配，使供水流量沿较短的距离输送到整个管网的所有节点上2经济性在遇到要向两个或两个以上方向分配设计流量时，向主供水方向分配较多流量，次要供水方向分配较少流量3可靠性确定两条或两条以上平行的主要供水方向，并在各平行供水方向上分配相近的较大流量，垂直于主要供水方向的管段上也要分配一定的流量，使主供水方向损坏时，可通过这些管段绕行。
配水长度：1）输水管两侧无用水，配水长度为零；2）单侧用水管的配水长度取其实际长度的50%；3）只有部分管长配水的管段按实际比例确定配水长度；4）管段两侧全部配水时管段的配水长度才等于实际长度。
给水管网分区：1并联分区：优点：各区用水分别供给，比较安全可靠；各区水泵集中在一个泵站内、管理方便。缺点：增加了输水管长度和造价；高区的水泵扬程高，需用耐高压的输水管；2串联分区适用于大城市管网的边缘地区
折减系数：地下暗管折减系数m=2，明渠折减系数m=1.2，陡坡地区采用暗管折减系数m=1.2-239
为防止水锤现象出现事故，最大设计流速不应超过2.5-3.0m/s，在输送浑浊的原水时，为避免悬浮物质在水管中沉积，最低流速不应低于0.6m/s。
确定控制点：待水力分析完成后，在通过节点自由水压比较，找到用水压力最难满足的节点即为控制点。
污水管网的设计任务：1）污水管网总设计流量及各管段设计流量计算；2）污水管网各管段直径、埋深、衔接设计与水量计算；3）污水提升泵站设置与设计；4）污水管网施工图绘制。
污水管道覆土厚度满足以下要求：防止管道内污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道；防止地面荷载破坏管道；满足街区污水连接管衔接要求。分为水面平接、管顶平接。
横向1:500-1：201*，纵向1:50-1：200。施工图阶段的管段平面图比例尺通常1:1000-1：5000。
雨水管渠系统设计步骤：1）划分地形流域和管道定线2）划分设计管段与沿线汇水面积。3）确定设计计算基本数据4）确定管段的最小埋深5）设计流量的计算6）雨水管道系统的水力计算，确定雨水管道的坡度、管径和埋深计算确定出各设计管段的管径、坡度、流速、沟底标高和沟底埋深。7）绘制雨水管道平面图及剖面图。雨水管道的设计充满度为1，最小设计流速为0.75m/s，明渠0.4m/s。
雨水管道平面图比例为1:500-1：1000，高程断面图的高程比例为1:50-1：100，长度比例为1:500-1：1000.泵站供水能量的组成：保证最小服务水头所需能量E1，克服水管摩阻所需能量E2，未利用能量E3，（E1，E2泵站供水能量的组成可通过分区供水得到降低）污水管网设计的主要任务：污水管网总设计量及各管段设计流量计算；各管段直径，埋深，衔接设计与水力计算；污水提升泵站设置与设计；污水管网施工图绘制
污水管道最小覆土厚度，满足3要求：1防止管道内污水冰冻或土壤冰冻膨胀顺坏管道；2防止地面荷载而破坏管道；3满足街区污水连接管衔接的要求
给排水管网管理与维护内容包括：1）建立完整和准确的技术档案及查询系统2）管道检漏和修漏3）管道清垢和防腐；4）用户接管的安装、清洗和放水冻5）管网事故抢修6）检查阀门、消火栓、流量计和水表等。
排水管网养护的任务：1）验收排水管渠2）监督排水管渠使用规则的执行3）经常检查、冲洗或清通排水管渠，以维持其通水能力4）修理管渠及构筑物，并处理意外事故等。
调节管渠高峰径流流量的方法：管渠容量调洪法；人工调节或天然河流蓄洪，节约造价什么是给水排水系统规划？
答：给水排水系统规划是对水源、供水系统、排水系统的综合优化功能和工程布局进行的专项规划。
（2）什么是人均综合用水量和人均最高日综合用水量？答：城市人口平均总用水量成为人均综合用水量。树状管网水力计算：1）用流量连续性条件计算管段流量和管段压降；2）根据管段能量方程和管段压降，从定压节点出发推求各节点水头。
供水管网设计原则：供水管网设计流量=最高日最高时设计用水量；对于多水源给水管网系统，供水调节能力强，设计时，直接使供水泵站设计流量之和=最高时用水流量，但成本要确定；对于单水源，可以采用不设水塔或者设置水塔
给排水工程规划任务：①确定给排水系统服务范围与建设规模②确定水资源综合利用与保护措施③确定系统的组成与体系结构④确定给排水主要构筑物位置⑤确定给排水处理工艺流程与水质保证措施⑥给排水管网规划和干管布置与定线⑦确定废水处置方案及其环境影响评价⑧给排水工程规划的技术经济比较，包括经济，环境，社会效益的分析（近期：5-10年，远期：10-20年）
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给水用途：生活用水、工业生产用水、市政消防用水废水：生活污水、工业废水、雨水
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给排水系统主要功能：水量保障、水质保障、水压保障
子系统：原水取水系统、给水处理系统、给水管网系统、排水管网系统、废水处理系统、排放和重复利用系统
水质标准：原水、给水、排放水质标准
水质变化过程：给水处理：将原水水质净化或加入有益物质，使之达到给水水质要求的过程用户用水：用户用水改变水质，使之成为污水或废水的过程，水质受到不同程度污染废水处理：对污水或废水进行处理，取出污染物质，使之达到排放水质标准水输送压力方式：全重力给水、一级加压给水、二级加压给水、多级加压给水管网系统应具备的功能：水量输送、水量调节、水压调节给水构成：输水管、配水管网、水压调节设施及水量调节设施
排水构成：废水收集设施、排水管网、水量调节池、提升泵站、废水输出管、排放口按系统构成：统一给水管网、分区给水管网按输水方式：重力输水管网系统、压力输水…排水系统：合流制、分流制
连续性方程：对任一节点来说，流向该节点的流量必须等于从该节点流出的流量。能量方程：表示管网每一环中各管段的水头损失和等于零的关系影响生活用水量的主要因素:生活习惯、气候变化、一天的时间变化等
给水排水工程规划：针对水资源开发和利用、供水排水系统建设的综合优化功能和工程布局进行的专项规划
任务：1确定给水排水系统的服务范围与建设规模；2确定水资源综合利用与保护措施；3确定系统的组成与体系结构；4确定给水排水主要构筑物的位置；5确定给水排水处理的工艺流程与水质保证措施；6给水排水管网规划和干管布置与定线；7确定废水的处置方案及其环境影响评价；8给水排水工程规划的技术经济比较
原则：1贯彻执行国家和地方相关政策和法规；2城镇及工业企业规划时应兼顾给水排水工程；3给水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
城市用水量：分类估算法、单位面积法、人均综合指数法、年递增率法、线性回归法、生长曲线法给水管网布置原则：1按照城市总体规划，结合当地实际情况布置给水管网，要进行多方案技术经济比较；2主次明确，先搞好输水管渠与主干管布置，再布置一般管线与设施；3尽量缩短管线长度，节约工程投资与运行管理费用；4协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系；5保证供水具有适当的安全可靠性；6尽量减少拆迁，少占农田；7管渠的施工、运行和维护方便；8远近期结合，留有发展余地，考虑分期实施的可能性
形式：树状网、环状网
排水管网布置原则：1按照城市总体规划，结合当地实际情况布置排水管网，要进行多方案技术经济比较；2先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，应按从干管到支管的顺序布置；3充分利用地形，采用重力流排除污水及雨水，并使管线最短、埋深最小；4协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接；5规划时要考虑到使管渠的施工、运行和维护的方便；6远近期规划相结合，考虑发展，尽可能安排分期实施
形式：平行式：地形坡度很大的城市、正交式：地形平坦略向一边倾斜的城市给水管网类型：按水源：单水源给水管网系统、多水源…
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。
简化原则：宏观等效原则、小误差原则
管线简化：删除次要管线、当管线交叉点很近时，可以将其合并为同一交叉点、将全开的阀门去掉，将管线从全闭阀门处切断、并联的管线可以简化为单线管，其直径采用水利等效原则计算、在可能的情况下，将大系统拆分为多个小系统，分别进行分析计算管网图表示方法：几何表示法、集合表示法
经济流速：一般采用优化方法求得设计流速或管径的最优解,在数学上归纳为求一定年限下内管网造价和管理费用之和为最小的流速
设计充满度：在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值。总变化系数：最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值。污水设计流量：污水管道及其附属构筑物能保证通过的污水最大流量。本段流量：从管段沿线街坊流过来的污水量。传输流量：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建筑物流来的污水量。集水时间：将雨水径流从流域的最远点留到出口断面的时间。
.雨水管段的设计流量计算时的假设：1）降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的，降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变；2）汇水面积随集流时间增长的速度为常数。
地面集水时间的影响因素：地形坡度、地面铺砌、地面种植情况、水流路程、道路纵坡和宽度等因素，但地面集水时间主要取决于雨水流行距离的长短和地面坡度。节点服务水头：节点地面高程加上节点所连接用户的最低供水压力
虚环：为了将定压节点间路径的能量方程统一为环能量方程而设的环，多水源的管网，为了计算方便，有时将几个或多个水压已定的水源节点（泵站、水塔等）用虚线和虚节点0连接起来，也形成环。10.什么情况下考虑采用合流制排水系统？合流制管网的设计有何特点？
1．排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，其流量和流速都足够大，一定量的混合污水排入后对水体造成的污染危害程度在允许的范围以内。2．街坊和街道的建设比较完善，必须采用暗管渠排除雨水，而街道横断面又较窄,管渠的设置位置受到限制时,可考虑选用合流制。3．地面有一定的坡度倾向水体，当水体高水位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。特点：1.管渠的布置应使所有服务面积上的生活污水、工业废水和雨水都能合理地排入管渠，并能以可能的最短距离坡向水体。2.沿水体岸边布置与水体平行的截流干管，在截流干管的适当位置上设置溢流井，使超过截流干管设计输送能力的那部分混合污水能顺利地通过溢流井就近排入水体。3.必须合理地确定溢流井的数目和位置，以便尽可能减少对水体的污染、减小截流干管的断面尺寸和缩短排放渠道的长度。4.在合流制管网的上游排水区域，如果雨水可沿地面的街道边沟排泄，则该区域可只设置污水管道。只有当雨水不能沿地面排泄时，才考虑布置合流制管网。
给水排水系统由哪些子系统组成？各子系统包含哪些设施？
原水取水系统：水源地、取水设施、提升设备、输水管渠；给水处理系统：水质处理设备；给水管网系统：输水管渠、配水管网、水压水量调节设施；排水管网系统：收集与输送管渠、水量调节池、提升泵站及附属构筑物；废水处理系统：水质净化设备；排放和重复利用系统：废水受纳体、最终处置设施7.重力给水和压力给水各有何特点？
１从物理学角度来说重力给水是压力给水的一种形式
２重力给水推动力是水的自身重力，压力给水推动力一般是外来力需要消耗能源３重力给水水流向下而压力给水水流向上４压力给水水流量比较容易控制
5.城市用水量一般包括哪些部分？请分别举例说明。
1：规划期内由城市给水工程统一供给的居民生活用水、工业用水、公共设施用水以及其他用水水量的总和；2城市给水工程统一供给意外的所有用水水量总和
6.表达用水量变化有哪两种方法？它们分别是如何表达的？
量的变化用两种方法表达：一种是通过日变化系数表达，日变化系数等于一年中最高日用水量与平均日用水量的比值；一种是通过时变化系数表达，时变化系数等于最高日的最高时用水量与平均时用水量的比值。2.为什么给水排水管网中的水流实际上是非恒定流，而水力计算时却按恒定流对待？
如果在设计和施工中注意改善管道的水力条件，可使管道内水的流动状态尽可能的接近均匀恒定流，同时因为变速流公式计算的复杂性水流动的变化不定，即使采用变速流公式计算也很难保证精确。因此，为了简化计算工作，管道的水力计算按恒定流计算。
1.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？
给水排水管网是一类大规模且复杂多变的网络系统，为便于规划、设计和运行管理，应将其简化和抽象为便于用图形和数据表达和分析的系统。1.删除次要管线2.删除不影响全局水力特性的设施
3.对于树状管网，可以通过列割集流量连续性方程组并变换后，将各管段流量表示成节点流量的表达式，但为什么只有单定压节点树状管网能直接利用连续性方程组解出各管段流量？
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。单定压节点树状管网中的节点水压已定，流量可有由后面的管段算出，故也是已知量，这样，已知乐节点水压和管段流量，就可以通过列割集流量连续性方程组并变换后，将各管段流量表示成节点流量的表达式2.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？
对实际情况进行调查研究，调查用水量、节点流量、不同材料管道的阻力系数和实际管径、管网水压分布。因为节点流量平衡条件，必须确定一点流量才能推算。
8.为什么说哈代－克罗斯平差算法是水力分析的最简单方法？它也是最高效的方法吗？
牛顿-拉夫森算法解环方程组时,需要反复多次求解L阶线性方程组,如果管网中环数L很大时,线性方程组的求解很困难.现在我们分析系数矩阵F,发现它不但是一个对称正定矩阵,也是一个主对角优势稀疏矩阵,当L较大时其大多元素为0,主对角元素值是较大的正值,非主对角的不为零的元素都是较小的负值,因而,哈代-克罗斯算法只保留主对角元素,忽略其他所有元素,其水力分析步骤与牛顿-拉夫森算法完全相同,只是计算环流量采用水头平差公式,代替解线性方程组.
6.管段设计流量分配的目的是什么？为了进行给水管网的细部设计,要将设计总流量分配到系统中去,就是将最高日用水流量分配到管网图的每条管和各个节点上去。树状管网流量分配计算特点：单定压节点树状管网，从水源到各节点，只能沿一个唯一的路径供水，因此任意一管段流量等于该管段之后所有节点流量的总和。环状管网管段流量分配原则：1）体现供水的目的性，从水源或多个水源出发进行管段流量分配，使供水流量沿较短的距离扩散到整个管网的所有节点上去；2）体现供水的经济性，向主要供水方向（如通向密集用水区或用水大户）分配较多的流量，向次要供水方向分配较少的流量，特别注意不能逆向流3）体现供水的可靠性，应确定两条或两条以上平行的主要供水方向，并且应在各平行供水方向分配相接近的较大流量，垂直主要供水方向的管段上也要分配一定的流量。
3.为什么在污水管道设计时，管道底坡(简称管道坡度)与水力坡度是等同的？
因为污水管道以重力流为主，其充满度一般小于1，水在管道中流行，水力坡度与管道坡度就会相同污水管道衔接时应遵守两个原则：1）尽可能提高下游管段埋深，降低造价；2）避免上游管段中形成回水而造成淤积。
10.为了使污水管网设计满足规范并尽可能降低造价，有哪些原则应该遵循？
以设计原始资料为依据，按照规范的要求制定方案，并在多个方案中进行比较，得出最优方案。2.折减系数的含义是什么？为什么计算雨水管道设计流量时，要考虑折减系数？
雨水从汇水面积上最远点流到第一个雨水口的时间需要一个系数来修正，这个系数就是折减系数。集水时间直接影响流速也与暴雨强度有关，所以在考虑设计流量时要考虑折减系数9.排洪沟的作用是什么？如何进行设计？其设计标准比雨水管网高还是低？
答：排洪沟主要作用是排走地表径流。排洪沟布置应与厂区总体规划密切配合，统一考虑；排洪沟应尽可能利用原有山洪沟，必要时可做适当整修；排洪沟应尽量利用自然地形坡度。给排水管网系统复习题污水管道内容
排水工程的主要内容：
1、污水的分类，污水的最后出路，重复使用的方法及其定义污水可分为生活污水，工业废水和降水。
污水最终处置或者是返回到自然水体，土壤、大气或是经过人工处理使其再生为一种资源回到生产过程中，又或者是采取隔离措施。
重复使用的方法有：①自然服用：河流即作为给水水源，又接纳沿河城市排放的污水。②间接复用：将城市污水注入地下，补充地下水。③直接复用：将城市污水作为城市饮用水源、工业用水水源、杂用水水源等重复使用。2排水体制义及分类
污水的不同排放方式所形成的排水系统，称排水体制，分为合流制和分流制。3、排水系统的主要组成城市污水排水系统的主要组成部分：①室内污水管道系统及设备；②室外污水系统；③污水泵站及压力管道；④污水厂；⑤出水口及事故排出口。
工业废水排水系统的主要组成部分：①车间内部管道系统和设备；②厂区管道系统；③污水泵站及压力管道；④废水处理站
雨水排水系统的主要组成部分：①建筑物的雨水管道系统和设备；②居住小区或工厂雨水管渠系统；③接到雨水管渠系统；④排洪沟；⑤出水口。4、排水系统的布置形式、特点及其适用范围。
①正交布置：干管长度短，管径小，因而经济，污水排出也迅速。氮由于污水未经处理就排放，会使体受到严重污染，影响环境。适用于排出雨水。
②截流式布置：在正交布置的前提下，沿河岸在铺设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，对减轻水体污染，改善和保护环境有重大意义。但因雨天时有部分混合污水写入水体，会造成水体污染。适用于分流制污水处理系统和区域排水系统。
③平行式布置：干管与等高线及河道基本平行、主干管与等高线及河道成一定斜角铺设，在地势坡度较大的地区能避免因干管坡度及管内流速过大而使管道受到严重冲刷。适用于地势向河流方向有较大倾斜的地区。
④分区布置形式：在地势高低相差很大的地区，高地取得污水靠重力流直接流入污水厂，低地区的污水用水泵抽送至高低区干管或污水厂，充分利用地形排水，节省电力，适用于个别阶梯地形或起伏很大的地区。⑤分散布置：各排水区域有独立的排水系统，干管呈辐射状分布，其干管长度短，管径小，管道埋深可能浅，便于污水灌溉，但污水厂和泵站的数量多，适用于当城市周围有河流或城市中央部分地势高，地势向周围倾斜的地区。
⑥环绕式：沿四周布设主干管，将各干管的污水截流送至污水处理厂，是分散布置的发展，适用于建造污水厂用地不足及建造大型污水厂的基建投资和运行管理费用比建小型厂经济的地区。5、区域排水系统的定义：将两个以上城镇地区的污水同意排除和处理的系统。6、基建程序的阶段及主要任务：
①可行性研究阶段：论证基建项目在经济上技术上等方面的可行性。②计划任务书阶段:确定基建项目、编制设计文件的主要依据。
③设计阶段：设计单位根据上级有关部门批准的计划任务书文件进行设计工作，并编制预算。④组织施工阶段：建设单位采用施工招标或其他形式落实施工工作。
⑤竣工验收交付使用阶段：建设项目建成后，竣工验收交付使用时建筑安装施工的最后阶段。7、污水设计流量，日时及总变化系数的定义
污水管道及其附属构筑物能保证通过的污水最大流量称为污水设计流量。一年中最大日污水量与平均日污水量的比值成为日变化系数Kd最大日中最大污水量与该日平均污水量的比值称为时变化系数Kh最大日最大时的污水量与平均日平均时污水量的比值称为总变化系数Kz8、城市污水设计总流量的计算包括：
居住区生活污水、工业企业生活污水及淋浴污水、工业废水、地下水渗入及公建污水。9、最大设计充满度的规定，为什么污水按照不满流的规定设计：管径300~400:0.550；350~450:0.650；500~900：0.700；》1000:0.750.
原因：①污水流量时刻在变化很难计算精确，而且雨水或地下水可能通过检查井盖或管道接口渗入污水管道，因此有必要保留一部分的管道断面，为未预见水量的增长留有余地，避免污水一处妨碍环境卫生。②污水管道内沉积的污泥可能分解出一些有害气体，此外，污水中含有汽油、苯、石油等易燃液体时可能形成爆炸性气体。故需要留出适当的空间，以利于管道的通风，排出有害气体，防止管道爆炸。③便于管道的疏通和维护管理。；10、设计流速及流速范围的规定和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度叫设计流速。
污水管道的最小设计流速定位0.6m/s，最大设计流速与管道材料有关。金属管道的为10m/s，非金属的为5m/s。
11、什么叫不计算管段：
根据最小管径在最小设计流速和最大充满度的情况下，能通过的最大流量值进一步估算出设计管段的服务排水面积，若设计管段的服务排水面积小于此值，即直接采用最小管径和相应的最小坡度，而不需进行水力计算，这样的管段称为不计算管段。12、最小设计坡度
给定设计充满度下，规定最小管径便可得最小设计坡度。具体规定是，管径200mm的最小设计坡度为0.004，300mm的为0.003。13、覆土厚度和埋设深度
覆土厚度是指管道外壁顶部到地面的距离。埋设深度是指管道内壁到地面的距离。
污水管道的最小覆土厚度满足三个要求：①必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道；②必须防止管壁因地面荷载而受到破坏；③必须满足街区污水连接管衔接的要求。14、支管的布置形式：
低边式布置、周边式布置、穿坊式布置。15、什么是控制点，如何确定控制点的标高
在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。确定控制点的标高一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能够排除，并考虑发展，在埋深上适当留有余地。另一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。16、污水泵站的设置地点及分类
中途泵站：当管道埋深接近最大埋深时，为提高下游管道的管位而设置的泵站。
局部泵站：将低洼地区的污水抽至地势较高地区的管道中，或是将高层建筑地下室、地铁、其他地下建筑的污水抽送至附近管道系统。
重点泵站：污水处理厂处理后出水因受收纳水体水位的限制，需要抽升污水。17、管段污水设计流量组成及定义本段流量：从管段沿线街坊流来的污水量。传输流量：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建筑物流来的污水量。18、管段衔接的方法及定义
水面平接：上游管段终端与下游管段起端的水面标高相同。管顶平接：上游管段终端和下游管段的起端管顶标高相同。19、污水主干管水力计算表。
20、降雨量、年降雨量、降雨历时、暴雨强度、汇水面积。降雨量：指降雨的绝对量。
年平均降雨量：多年观测所得的各年降雨量的平均值。
降雨历时：指连续降雨的时段，可以指一场雨的全部降雨时间。也可以指其中个别的连续时段。暴雨强度：指某一连续降雨时段内的平均降雨量。汇水面积：指雨水管渠汇集雨水的面积。21、暴雨强度公式及其各符号的意义公式：q=167A1（1+clgP）/(t+b)^n
Q：设计暴雨强度，P：设计重现期（a）t：降雨历时（min）；A1，c，b，n地方参数，根据统计方法进行计算确定。22、雨水管区设计流量计算公式及各符号的意义公式：Q=qFψ（径流系数）23、径流系数
径流量与降水量的比值成为径流系数。径流系数通常采用地面覆盖种类确定的经验数值，若汇水面积是由各种性质的地面覆盖所组成，则按照各地面占用的面积比例，用加权平均法计算而得。24、特殊情况下雨水设计流量的确定。
当汇水面积的轮廓不规则，即汇水面积呈畸形增长时，或是汇水面积地形坡度变化较大或汇水面积各部分径流系数由显著差异时，可能发生管道的最大流量不是发生在全部面积参与径流时，而使发生在部分参与径流时。即只有部分雨水流过来。25、雨水管区系统的平面布置特点：
①充分利用地形，就近排入水体。②根据城市规划布置雨水管道。③合理布置雨水口，以保证路面雨水排除通畅；④雨水管道采用明渠或暗渠，应结合具体条件确定。⑤设置排洪沟排除涉及地区以外的雨洪径流。26、雨水干管水力计算表27、下述情形应当考虑合流制：
①排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，其流量和流速都足够大，一定量的混合污水排入水体后对的、水体造成的污染危害程度在允许的范围以内。
②街坊和街道的建设比较完善，必须采用暗管渠排除雨水，而街道横断面较窄，管渠的设置位置受到限制时可考虑采用合流制。
③地面有一定的坡度倾向于水体，当水体高水位时岸边不受淹没，污水在中途不需要泵汲。28、旱流流量、截流倍数旱流流量：晴天时的设计流量
截流倍数：不从溢流井泄出的雨水量与旱流流量的比值29、合流制排水管渠的设计流量
Q=（n0+1）Qf+Q1+Q2；n0：截流倍数，Qf:上游旱流流量，Q1：下游排水面积上的雨水设计流量，Q2：下游生活污水与工业废水之和。
30、三种溢流井的简图及各部分的组成：
截流槽式溢流井、溢流堰式溢流井、跳跃堰式溢流井。排水工程上册P123~12431、截流式合流干管水力计算表p126
32、常用的管渠断面形式：圆形、半椭圆形、马蹄形、拱形矩形、蛋形、矩形、弧形流槽的矩形、带低流槽的矩形、梯形。
常用的排水管渠：混凝土管和钢筋混凝土管、陶土管、金属管、浆砖管、石或钢筋混凝土大型管渠、其他管材。
33、排水管道接口形式：柔性、刚性、半柔半刚性
常用接口方式：水泥砂浆抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接口，石棉沥青卷材接口、橡胶圈接口、预制套环石棉水泥接口、顶管施工常用的接口形式（混凝土内套石棉水泥接口，沥青油毡，石棉水泥接口）34、排水管道基础组成：地基、基础、管座
常用的管道基础有三种：①砂土基础：包括弧形素土基础及砂垫基础，弧形素土基础适用于无地下水、原土能挖成弧形的干燥土壤，砂垫基础适用于无地下水，岩石或多石土壤。②混凝土枕基：适用于干燥突然中的雨水管道及不太重要的污水支管。③混凝土带型基础：适用于各种潮湿土壤，遗迹地基软硬不均匀的排水管道。
35、排水管渠系统附属构筑物：雨水口、连接暗井、溢流井、检查井、跌水井、水封井、倒虹管、冲洗井、防潮门、出水口。简图见于排水工程上册第六章。36、倒虹管及其组成。
排水管渠遇到河流、山涧、洼地及低下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设，而是按下凹的折线方式从障碍物下通过，这种管道称为倒虹管，倒虹管由进水井，下行管，平行管，上行管，和出水井等组成。排水工程上册P148.
给水管内容给水系统分类
1）按水源种类：分为地表水（江河、湖泊、蓄水库、海洋等）和地下水（浅层地下水、深层地下水、泉水等）给水系统。
2）按供水方式：分为自流系统（重力供水）、水泵供水系统（压力供水系统）和混合供水系统；3）按使用目的：分为生活用水、生产给水和消防给水系统；
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，又分为循环系统和复用系统。2、给水系统组成
给水系统由取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管渠和管网、调节构筑物组成。什么是统一给水、分质给水和分压给水，那种系统目前用得最多
统一给水：用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水，称为统一给水系统。（目前用的最多）分质给水：利用相同或不同水源，经过不同水处理过程和管网后，将不同水质的水供给各类用户分压给水：由同一泵站内的不同水泵分别供水到水压要求高的高压水管和水压要求低的低压水管设计用水量的组成及相关定额和计算
设计用水量的组成：1）综合生活用水；2）工业企业生产用水和工作人员生活用水；3）消防用水；4）浇洒道路和绿地用水；5）未预计水量及管网漏失水量。水塔和清水池容积的计算水塔：W=W1+W2
W1：调节容积；W2：消防贮水量，按10min室内消防用水量计算。清水池：W=W1+W2+W3+W4
W1调节容积；W2消防贮水量按2h火灾延续时间计算；W3水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，等于最高日用水量的5%--10%；W4安全贮量
管网布置用哪两种基本形式，各适合用于何种情况及其优点
树状网：适用于小城市和小型工矿企业。树状网的供水可靠性较差，管网中任一段管线损坏时，该管段以后的所有管线就会断水。另外，树状网的末端，用水量小，管中的水流缓慢，甚至停滞不流，水质容易变坏，有出现浑水和红水的可能，但造价低。
环状网：适用于用水保证率较大的地区。这类管网当任一断管网损坏时，可以关闭附近的阀门使其余管线隔开，让后进行检修，水还可以另外从其他管线供应用户，断水的地区可以缩小，从而供水可靠性增加，还可以大大减轻水锤作用产生的危害，但造价高。管网的简化方法
有一条管线连接的两管网，可以把连接管断开，分解成两个独立管网；管径较小、互相平行且靠近的管线可考虑合并；省略水利条件影响较小的管线P30
什么叫经济流速，如何确定其范围
采用优化方法求得流速或管径的最优解，在教学上表现为求一定年限内管网造价和管理费用之和为最小值的流速，
管径（mm）平均经济流速（m/s）D=100~4000.6~0.9D>4000.9~1.什么叫连续性方程，什么是能量方程
连续性方程：对任一节点来说，流向该节点的流量必须等于从该节点流出的流量。能量方程：表示管网每一环中各管段的水头损失和等于零的关系分区给水系统
根据城市地形特点将整个给水系统分成几区，每区有独立的泵站和管网等，但各区之间有适当的联系，以保证供水可靠性和调节灵活，称为分区给水系统。管网附件和附属构筑物
管网附件包括:阀门、止回阀、排气阀和泄水阀、消火栓附属构筑物：阀门井、支墩管网的技术管理
1）建立技术档案；2）检漏和修漏；3）水管清垢和防腐蚀；4）用户接管的安装、清洗和防冰冻；5）管网事故抢修；6）检修阀门、消火栓、流速计和水表等。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=qB（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+hnZc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。排水管网
19、排水系统理论一、名词解释
排水体制：污水的不同排除方式所形成的排水系统，称为排水体制。
区域排水系统：将两个以上城镇地区的污水系统统一排除和处理的系统，称作区域排水系统。排水系统：排水的收集、输送、水质的处理和排放等设施以一定方式组合成的总体。合流制排水系统：将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内的排除系统。
分流制排水系统：将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。二、简答题
1.排水体制分几类，各类的特点，选择排水体制的原则是什么？
4）合流制排水系统：这种系统是在临河岸边建造一条截流干管，同时在合流干管与截流干管相交前或相交处设置溢流井，并在截流干管下游设置污水厂。晴天和初降雨时所有污水都送至污水厂，处理后排入水体，随着降雨的增加，雨水径流增加，当混合污水流量超过截流干管的输水能力后，就有部分混合污水经溢流井溢出，直接排入水体，成为水体的污染源，使水体遭受污染。
5）分流制排水系统：生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除。排水系统体制的选择应根据城镇及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用的情况、原有排水设施、水质、水量、地形、气候和水体等条件，从全局出发，在满足环境保护的前提下，通过技术经济比较，综合考虑确定。
21、工业企业的废水，在什么条件下可以排入城市下水道？
工业企业的废水不影响城市排水管渠和污水厂等的正常运行，不对养护管理人员造成危害，不影响污水处理厂出水和污泥的排放和利用，满足次条件可以排入城市下水道。22、排水工程的规划设计，应考虑哪些问题？应考虑这些问题：
排水工程的规划设计应符合区域规划以及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其他单项工程建设密切配合，相互协调。
排水工程的规划设计要与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调。排水工程的规划设计应处理好污染源与集中处理的关系。排水工程的规划设计要考虑污水经再生后同用的方案。
排水工程的规划设计若尚需考虑给水和防洪问题时，污水排水工程应与给水工程协调，雨水排水工程应与防洪工程协调，以节省总投资。
排水工程的规划设计应全面规划，按近期设计，考虑远期发展有扩建的可能。
对原有排水工程进行改建和扩建时，从实际出发，在满足环境保护的要求下，充分利用和发挥其功效，有计划、有步骤地加以改造，使其逐步达到完善和合理化。
排水工程的规划设计必须认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范或规定。4.试述排水系统的建设程序和设计阶段建设程序：
2）可行性研究阶段：论证基建项目在经济上、技术上等方面是否可行。3）计划任务书阶段：确定基建项目、编制设计文件的主要依据。
4）设计阶段：设计单位根据上级部门批准的计划任务书文件进行设计工作，并编制预算。5）组织施工阶段：建设单位采用施工招标或其他形式落实施工工作。
6）竣工验收交付使用阶段：建设项目建成后，竣工验收交付生产使用时建筑安装施工的最后阶段。设计阶段：
初步设计：明确工程规模、建设目的、投资效益、设计原则和标准、选定设计方案、拆迁、征地范围及数量、设计中存在的问题、注意事项及建议等。
施工图设计：施工图应满足施工、安装、加工及施工预算编制要求。38、试述区域排水系统的特点。
1）污水厂数量少，处理设施大型化集中化，每单位水量的基建和运行管理费用低，因而经济；2）污水厂占地面积小，节省土地；3）水质、水量变化小，有利于运行管理；4）河流等水资源利用与污水排放的体系合理化，而且可能形成统一的水资源管理体系。同时，它也有一定缺点：1）当排入大量工业废水时，有可能使污水处理发生困难；2）工程设施规模大，造成运行管理困难，而且一旦污水厂运行管理不当，对整个河流影响较大；3）因工程设施规模大，发挥事业效益就慢。第二章污水管道系统的设计
设计充满度：在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值。总变化系数：最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值。污水设计流量：污水管道及其附属构筑物能保证通过的污水最大流量。
控制点（污水的）：在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点。设计管段：两个检查井之间的管段采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度。非设计管段：
管道埋设深度：指管道内壁底到地面的距离。本段流量：从管段沿线街坊流过来的污水量。转输流量：从上游管段和旁侧管段流过来的污水量。
管道定线（污水的）：在城镇（地区）总平面图上确定污水管道的位置和走向。设计流速：和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度。最小设计坡度：相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度。简答题
什么叫居住区生活污水定额？其值应如何确定？
居住区生活污水可参考居民生活用水定额或综合生活用水定额。
居民区生活污水定额指居民每人每天日常生活中洗涤、冲厕、洗澡等产生的污水量（L/capd）；总和生活污水定额指居民生活污水和公共设施排出污水两部分的总和（L/capd）。二者应根据当地采用的用水量定额，结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定。通常采用什么方法计算城市污水设计总流量？这种计算方法有何优缺点？Q=Q1+Q2+Q3+Q4
Q1：生活污水设计流量；Q2：工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量；Q3：工业废水设计流量；Q4：地下水渗入量及公建污水量。
上述求污水总设计流量的方法，是假定排出的各种污水，都在同一时间内出现最大流量的。但在设计污水泵站和污水厂时，如果也采用各项污水最大时流量之和作为设计依据，将很不经济，因为各种污水最大时流量同时发生的可能性较少，各种污水流量会合适，可能互相调节，而使流量高峰降低。污水管道的水流是否为均匀流？污水管道的水力计算为什么仍采用均匀流公式？
不是均匀流。在直线管段上，当流量没有很大变化又无沉淀物时，管内污水的流动状态可接近均匀流。如果在设计与施工中，注意改善管道的水力条件，则可使管内水流尽可能接近均匀流，以及变速流公式计算的复杂性和污水流动的变化不定，即采用变速流公式计算也很难精确，因此为了简化计算工作，污水管道的水力计算仍采用均匀流公式。
在污水管道进行水力计算时，为什么要对设计充满度、设计流速、最小管径和最小设计坡度做出规定？是如何规定的？设计充满度：原因：
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通过检查井盖或管道接口渗入污水管道。因此，有必要保留一部分管道断面，为未预见水量的增长留有余地，避免污水溢出妨碍卫生环境。污水管道内沉积的污泥可能分解出一些有害气体。此外，污水中如含有汽油、苯、石油等易燃液体时，可能形成爆炸性气体。故需流出适当空间，以利管道的通风，排出有害气体，对防止管道爆炸有良好效果。便于管道的疏通和维护管理。规定：管径（D）或暗渠（H）（mm）最大设计充满度（h/D或h/H）201*000.5503504500.650500900≥10000.7000.750设计流速
原因：污水在管内流动缓慢时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤积；当污水流速增大时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道。为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速应在最小值和最大值范围内。规定：污水管道的最小设计流速定为0.6m/s，最大设计流速与管道材料有关：金属管道的最大设计流速为10m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s。18.最小管径
①原因：管径过小极易堵塞，因此为了养护工作的方便，常规定一个允许的最小管径。②规定：在街区和厂区内最小管径为200mm，在街道下为300mm。19.最小设计坡度
①原因：管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉淀。
②规定：管径200mm的最小设计坡度0.004；管径300mm的最小设计坡度0.003；其余按照计算确定。污水管道的覆土厚度和埋设深度是否为同一含义？污水管道设计时为什么要限定覆土厚度的最小值？不同含义。限定覆土厚度的最小值有3个原因：1）必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道；2）必须防止管壁因地面荷载而受到破坏；3）必须满足街区污水连接管衔接的要求。污水管道定线的一般原则和方法是什么？
原则：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。
方法：考虑地形和用地布局、排水体制和线路数目、污水厂和出水口位置、水文地质条件、道路宽度、地下管线及构筑物的位置、工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况，使拟定的路线能因地制宜地利用其有利因素而避免不利因素。
当污水管道的埋设深度已接近最大允许埋深而管道仍需继续向前埋设时，一般应采取什么措施？一般可采取以下措施：1）加强管材强度；2）填土提高地面高程以保证最小覆土厚度；3）设置泵站提高管位等方法。
污水设计管段之间有哪些衔接方法？衔接时应注意些什么问题？
水面平接和管顶平接。衔接时应注意：1）下游管段起端的水面和管底标高都不得高于上游终端的水面和管底标高；2）当管道敷设地区的地面坡度很大时，为了调整管内流速所采用的管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段的最小覆土厚度和减少上游管道的埋深，可根据地面坡度采用跌水链接；3）在旁侧管道与干管交汇处，若旁侧管道的管底标高比干管的管底标高大很多时，为保证干管有良好的水力条件，最好在旁侧管道上线设跌水井后再与干管相接。反之，若干管的管底标高高于旁侧管道的管底标高，为了保证旁侧管能接入干管，干管则在交汇处需设跌水井，增大干管的埋深。城市污水回用工程的意义？回用水系统的组成？
既可以节约水资源，又使污水无害化，起到保护环境、控制水污染、缓解水资源不足的重要作用，尤其在缺水地区起作用更加明显。回用水系统一般由污水收集系统、再生水厂、再生输配系统和回用水管理等部分组成。
第二章雨水管渠系统一、名词解释
降雨历时：指连续降雨的时段，可以指一场雨全部将于的时间，也可以指其中个别的连续时段。降雨量：指降雨的绝对量。
年平均降雨量：指多年观测所得的各年降雨量的平均值。月平均降雨量：指多年观测所得的各月降雨量的平均值。
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。暴雨强度：指某一连续降雨时段内的平均降雨量。径流系数：径流量与降雨量的比值称径流系数Ψ。汇水面积：指雨水管渠汇集雨水的面积。降雨面积：指降雨所笼罩的总面积。
暴雨强度的频率：某特定值暴雨强度的频率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。
暴雨强度的重现期：某特定值暴雨强度的重现期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。
极限强度法：承认降雨强度随降雨历时的增长而减小的规律性，同时认为汇水面积的增长与降雨历时成正比，而且汇水面积随降雨历时的增长较降雨强度随降雨历时增长而减少的速度更快，这是一种求雨水管设计流量的方法。
集水时间（集流时间）：将雨水径流从流域的最远点留到出口断面的时间。折减系数：集水时间中管内雨水流行时间的所乘大于1的系数。二、简答题
1.试述地面集水时间的含义，一般应如何确定地面集水时间？
地面集水时间是指雨水从汇水面积上最远点流到雨水口的时间，一般采用经验数值来确定地面集水时间。2.径流系数的影响因素有哪些？
影响径流系数的因素有汇水面积的地面覆盖状况、地面坡度、地貌、建筑密度的分布、路面铺砌情况等，同时还与降雨历时、暴雨强度及暴雨雨型有关。3.暴雨强度与降雨历时的关系
暴雨强度随降雨历时的增长而减少，这是一条普遍认为的规律。4.雨水管段的设计流量计算时，有哪些假设？
假设：1）降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的，降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变；2）汇水面积随集流时间增长的速度为常数。
地面集水时间的影响因素是什么？合理选定t值有何意义？
地形坡度、地面铺砌、地面种植情况、水流路程、道路纵坡和宽度等因素，但地面集水时间主要取决于雨水流行距离的长短和地面坡度。
计算雨水管渠的设计流量，应采用与哪个降雨历时t相应的暴雨强度q？为什么？
应采用的降雨历时等于汇水面积最远点雨水流达集流点的集流时间，因为根据极限强度理论，汇水面积随降雨历时的增长较降雨强度随降雨历时增长而减少的速度更快，因此采用汇水面积最远点雨水流达集流点的集流时间作为降雨历时可求得最大的降雨量，此值作为设计流量是偏安全的。
用极限强度法设计雨水管渠时，为什么要对雨水在管渠流行时间t2进行拆减系数m值的修正？
雨水管道是按满流进行设计的，但雨水管渠的水流并非一开始就到达设计状况，而是随着降雨历时的增长才能逐渐形成满流，其流速也是逐渐增大到设计流速的，这样就出现了按满流时的设计流速计算所得的雨水流行时间小于管渠内实际的雨水流行时间的情况，因此要乘以一个大于1的系数来对t2进行放大。为什么地面坡度大于0.03地区的雨水管渠计算设计流量时，折减系数不能采用2而只能采用1.2？因为坡度大于0.03时，雨水管中能在较短时间内达到满流，也就是达到设计的流速，而采用2的话，就会跟实际产生较大的偏差。
雨水管渠设计计算时，在什么情况下会出现下游管段的设计流量小于上一管段的设计流量的情况？此时应如何确定下游管段的管径？当汇水面积的轮廓形状很不规则（即汇水面积呈畸形增长时），或是汇水面积地形坡度变化较大或汇水面积各部分径流系数有显著差异时，就可能发生下游管段的设计流量小于上一管段的设计流量的情况，这是因为下游管段的集水时间大于上一管段的集水时间，下游管段的暴雨强度小于上一管段的暴雨强度，且汇水面积的增加量小于暴雨强度的减少量。此时，可分两种情况进行下游设计流量的计算，选择其中最大流量作为下游的设计流量，从而确定管径：1）最大流量可能会发生在全部下游汇水面积参与径流时，此时上游中仅部分面积的雨水能流到下游；2）最大流量可能发生在全部上游汇水面积参与径流时，此时下游汇水面积的流量已经流过下游。
暴雨强度与最大平均暴雨强度的含义有何区别？
暴雨强度是指某一连续降雨时段内的平均降雨量，暴雨强度会随时间变化而变化；而最大平均暴雨强度是选用对应各降雨历时的最大降雨量所求得的暴雨强度。
圆形管道的最大流速和最大流量均不是满流时出现，为什么圆形断面的雨水管道要按满流设计呢？雨水中主要含有泥沙等无机物质，不同于污水的性质，加以暴雨径流量大，而相应较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长。
排洪沟的设计标准为什么比雨水管渠的设计标准高得多？
我国洪水泛滥的频率较高，洪水泛滥所带来危害是灾害性的，因此排洪沟的标准必须要很高。第四章合流制一、名词解释
合流制系统：在同一管渠内排出生活污水、工业废水及雨水的管渠系统。旱流流量：晴天时的设计流量，成为旱流流量。
截流倍数：不从溢流井泄出的雨水量与旱流流量的比值，称为截流倍数。二、简答题
1.合流制管渠系统有何特点？
1）结构简单，管渠总长度短；2）与分流制相比，截流干管管径和埋深大，泵站和污水处理厂规模大；3）雨天径流时，部分生活污水也溢流到水体，造成一定程度的污染；4）晴天时，管渠内流量小，流速低，易淤积。
2.合理地确定溢流井的数目和位置的意义？
合理地确定溢流井的数目和位置以便尽可能减少对水体的污染、减小截流干管的尺寸和缩短排放渠道的长度。
3.试比较分流制与合流制的优缺点？
可从4个角度对分流制与合流制进行优缺点比较：环境保护角度
如果采用合流制将城市生活污水、工业废水和雨水全部送往污水厂进行处理后排放，从防止水体污染来看是较好的，但这样会使主干管尺寸过大，污水容量也会增加，建设和运营费用也相应大幅提高。采用截流式合流制时，雨天有部分混合污水通过溢流井直接排入水体，水体仍然遭受污染；分流制是将城市污水全部送至污水厂进行处理，但初降雨水径流之后未加处理直接排入水体，对城市水体也会造成污染，有时还很严重。分流制虽然具有这一缺点，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般能符合城市卫生的要求。工程造价角度
有些人认为合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20%40%，可是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。从总造价来看，完全分流制比合流制比合流制可能要高，但不完全分流制因初期只建污水排水系统，因而可节省初期投资费用，还可缩短施工工期。而合流制和完全分流制的初期投资均比不完全分流制要大。维护管理角度
晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满管流，因而晴天时合流制管内流速较低，易产生沉淀，待雨天暴雨水流可以将它冲走，使合流管道的维护管理费用降低，但晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。而分流制系统可以保持管内的流速，不致发生沉淀，流入污水厂的水量和水质变化比合流制小得多，污水厂的运行易于控制。用地角度
合流制节省土地，在街道狭窄地区尤为有利，老城区地下管网密布，地面上高楼大厦，行人多，车辆多，有些地段没有施工条件，老城区也只能保留合流制。4.小区排水系统宜采用分流制还是合流制？为什么？上题4个角度可以说明小区排水系统宜采用分流制。
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