给排水总结

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一、计算题

1、流量关系结构图

根据流量平衡写流量平衡式：流入=流出

例：清水池的调节容积=Q3-Q2；水塔q3+Q3=q2+Q4

Qh2、给水排水用水量计算 QKh?Kd?d（1）日变化系数Kd： Qd/24Qad时变化系数Kh： QdQdQ?KhQ?had（2）最高日设计用水量计算Qd 24Kd①城市最高日综合生活用水量（包括公共设施生活用水量）

q1iN1i

Q1?(m3/d) 1000 式中 q1i——城市各用水分区的最高日综合生活用水定额，L/人?d N1i——设计年限内城市各用水分区的计划用水人口数，人。②工业企业生产用水量

Q2?(m3/d)2i2ii

式中 q2i——各工业企业最高日生产用水量定额，m3/万元，m3/单位产量或

m3（单位生产设备/?d） N2i——各工业企业产值，万元/d，或产量，或生产设备数量 fi——各工业企业生产用水重复使用率。③工业企业职工生活用水和淋浴用水量

q3a1N3a1?q3a2N3a2?q3b1N3b1?q3b2N3b2Q3?(m3/d)

1000

式中 q3a1——各工业企业一般车间职工生活用水量定额，25L/人?班；

q3a2——各工业企业高温车间职工生活用水量定额，35L/人?班； N3a1——各工业企业一般车间最高日职工总人数，人； N3a2——各工业企业高温车间最高日职工总人数，人；

q3b1——各工业企业一般车间职工淋浴用水量定额，40L/人?班；

q3b2——各工业企业高温车间职工淋浴用水量定额，60L/人?班； N3b1——各工业企业一般车间最高日职工淋浴总人数，人； N3b2——各工业企业高温车间最高日职工淋浴总人数，人。??qN(1?f)?④浇洒道路和绿化用水量

qNf?q4bN4bQ4??4a4a4(m3/d)1000式中 q4a——城市浇洒道路用水量定额，L（/m2?次）； q4b——城市绿化用水量定额，L（/m2?d）； N4a——城市最高日浇洒道路面积，m2； f4——城市最高日浇洒道路次数，2~3次/d； N4b——城市最高日绿化用水面积，m2。⑤未预见水量和管网漏失量

Q5?（0.15~0.25)(Q1?Q2?Q3?Q4) m3/d最高日设计用水量 Qd?Q1?Q2?Q3?Q4?Q5?（1.15~1.25)(Q1?Q2?Q3?Q4) m3/d（3）．消防用水量（校核时使用） Qx?qfNf m3/d

式中 qf——消防用水量定额，L/s；

Nf——同时发生火灾次数。最高日用水量一般不包括消防用水量，消防用水量用于确定清水池的容积和输配水管网的校核。

1000?Kh?Qd最大小时用水量： Qh?86400

3、水塔和清水池的容积计算（书上P46页图表）（1）清水池容积： W?W1?W2?W3?W4W1——调节容积，可按最高日用水量的10～20%估算； W2——消防贮水量，按扑灭火灾平均时间为2小时计算； W3——水厂自用水，一般采用最高日用水量的5～10%； W4——安全贮备水量。

（2）水塔（高地水池）容积： W?W1?W2W1——调节容积，可按最高日用水量的3～6%估算； W2——消防贮水量，一般按十分钟消防用水量计算。 4、比流量、沿线流量、节点流量的计算（1）长度比流量：

Q?qi qcb?h l/s?ml

式中 Qh——管网总最高时设计流量，l/s；

qi——管网中大用水户集中流量的总和，l/s；

?双侧配水：取管道实长

? l——配水干管计算总长度，m。的一半 ?单侧配水：取管道实长?不配水：计算长度为零

?面积比流量： Qh?qi2 q? l/s?mmb ? 2??????式 ??——需沿线配水的供水面积总和，m。（2）沿线流量 qy?qmb?Ai (l/s) qy?qcb?li (l/s)

式中 li ——该管段的计算长度，m。式中 Ai ——该管段负担的供水面积，m2。（3）节点流量 Qj?0.5qy?qi (l/s)【例题】某城市最高时总用水量为260L/s，其中集中供应的工业用水量120 L/s（分别在节点2、3、4集中出流40 L/s）。各管段长度（单位为m）和节点编号见图。管段1-5、2-3、3-4为一侧供水，其余为双侧供水。试求：（1）比流量；（2）各管段的沿线流量；（3）各节点流量。

解：1．配水干管计算总长度： L?0.5L1?5? 0.5L2?3?0.5L3?4? L1?2? L3?5? L4?6? L6?7?L1?5

?0.5?(600?600?600)?3?800 ?600?500

?4400 (m)

2．配水干管比流量：

??7.957500绿地Q=260L/s17.501居住区27.0530.22 qcb?60056006居住区800800Qh??qi?l居住区800居住区居住区 ?57.5262.28357.54260?1204400?0.03182 l/s?m工厂600工厂600

各管段沿线流量计算 3．沿线流量： qy?qcb?li (l/s)管段计算总长度（m） 800 0.5×600=300 0.5×600=300 0.5×600=300 800 800 600 500 4400 比流量 (L/s.m) 沿线流量 (L/s) 25.45 9.55 9.55 9.55 25.45 25.45 19.09 15.91 140.00 管段编号 1-2 2-3 3-4 1-5 3-5 4-6 5-6 6-7 合计 0.03182 4、节点流量计算：

Qj?0.5qy?qi (l/s) 各管段节点流量计算

?节点 1 2 3 4 5 6 7 合计节点连的管段节点流量(L/s) 集中节点总流流量量 (L/s) (L/s) 40 40 40 17.50 57.50 62.28 57.50 27.05 30.22 7.95 260.00 1-2 , 1-5 1-2 , 2-3 2-3 , 3-4 , 3-5 3-4 , 4-6 1-5 , 3-5 , 5-6 4-6 , 5-6 , 7-6 6-7 0.5(25.45+9.55)=17.50 0.5(25.45+9.55)=17.50 0.5(9.55+9.55+25.45)=22.28 0.5(25.45+9.55)=17.50 0.5(9.55+25.45+19.09)=27.05 0.5(25.45+19.09+15.91)=30.22 0.5(15.91)=7.95 140.00 120.00 5、压力输水、重力输水管径计算

【例4-2】某压力输水管由4段组成，起点设泵站，总供水流量为280L/s,分别在其后的4点上流出，出流量依次为80L/s、50L/s、55L/s、95L/s。有关的经济指标为：a?120.76,b?3072.69,??1.52,T?15a，p?2.5,E?0.6,??0.5,??0.6,n?2,k?0.00177,m?5.33。试确定各管段管径。【解】4段输水管设计流量依次为280L/s、200L/s、150L/s、95L/s。经济因素f为86000?Emk86000?0.5?0.6?5.33?0.00177f???0.9481p12.5??b(?)0.6?1.52?3072.69?(?)T10015100fQp?0.948?0.28?0.265D1?(fQq)1n??mp11n??m2?(0.265?0.28)?(0.265?0.2)121.52?5.33?0.568,选用600mm管径。?0.515,选用500mm管径。?0.473,选用450mm管径。?0.414,选用400mm管径。D2?(fQpq)D3?(fQpq)121.52?5.331n??m31n??m4?(0.265?0.15)121.52?5.33D4?(fQpq)?(0.265?0.095)121.52?5.33【例4-3】某重力输水管由3段管道组成，各段长度分别为l1?1500m、l2?1800、l3?2200m,各管段设计流量分别为q1?150L/s、q2?100L/s、q3?40L/s,起点和终点间的水头差为10.5m,计算参数取值为??1.52、n?2、m?5.33、k?0.00148。试计算各管段的经济管径。【解】qn?2?1.52??0.444??m1.52?5.330.4440.444q3q10.444q2?常数得;??i1i2i3由

n???miiiPq30.444q20.444则有i2?()i1,i3?()i1。将该关系式代入iili??H得?q1q1i?1i1l1?(qq20.4441000.444400.444)i1l1?(3)0.444i1l3?i1[1500?()1800?()2200]?10.5q1q11501501解得i1?2.49%,i2?2.09%,i3?1.38%。qinm由式Di?(k)计算得到各管段管径如下。iiD1?0.445m,选用450mm管道，实际水力坡度2.35ò?0.395m,选用400mm管道，实际水力坡度1.96ó?0.303m,选用300mm管道，实际水力坡度1.45%核算总水头损失如下。i1l1?i2l2?i3l3?1.5?2.35?1.8?1.96?1.45?2.2?10.24(m)??H?10.5(m)符合要求。6、污水管段设计流量

【例10-1】已知某城镇居住区街坊总面积50.20ha，人口密度为350人/ha，污水量标准为120L/(人?d）；两座公共建筑火车站和公共浴室的污水设计流量分别为3L/s和4L/s；工厂甲的生活、淋浴污水与工业废水为25L/s，工厂乙的生活、淋浴污水与工业废水设计流量为6L/s。生活污水和经过局部处理后的工业废水全部送至污水处理厂处理。试计算该城镇的污水设计总流量。【解】已知该城镇街坊总面积50.20ha，人口密度为350人/ha，则服务总人口数为50.20?350?17570（人）；则城镇居民生活污水平均设计流量为nN120?17570??24.40(L/s)24?360024?3600由题计算总变化系数为Q??KZ?2.7Q0.11?2.7?1.90.1124.40则居民生活污水设计流量为Q1?1.9?24.40?46.36（L/s)工业企业生活、淋浴污水与工业废水设计流量已直接给出，为Q3?Q4?25.00?6.00?31.00(L/s)公共建筑生活污水设计流量也已直接给出，为Q2?3.00?4.00?7.00(L/s)将各项污水设计流量直接求和，得该小区污水设计总流量为Q?Q1?Q2?Q3?Q4?46.36?31.00?7.00?84.36(L/s)

二、课后思考题及习题

1、试述给水管网系统的组成。【答】：取水构筑物 +输配水管网系统+给水处理系统+水量调节构筑物及增压设备

2、何谓排水系统及排水体制？排水体制分几类？各类的优缺点如何？选择排水体制的原则是什么？【答】：不同排除方式所形成的排水系统，称为排水体制。（合流制；分流制）

合流制排水系统：指用同一种管渠收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。

根据污水汇集后的处置方式不同，又可把合流制分为下列三种情况：

１）直排式合流制：管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水未经处理直接排入水体，我国许多老城市的旧城区大多采用的是这种排水体制。

特点：对水体污染严重，系统简单。这种直排式合流制系统目前不宜采用。

２）截流式合流制：这种系统是在沿河的岸边铺设一条截流干管，同时在截流干管上设置溢流井，并在下游设置污水处理厂。

特点：比直排式有了较大的改进，但在雨天时，仍有部分混合污水未经处理而直接排放，成为水体的污染源而使水体遭受污染。适用于对老城市的旧合流制的改造。

３）完全合流制：是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处理厂进行处理。特点：卫生条件较好，在街道下，管道综合也比较方便，但工程量较大，初期投资大，污水厂的运行管理不便。分流制排水系统：所谓分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。

排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统排除雨水的系统称为雨水排水系统。根据雨水的排除方式不同，分流制又分为下列两种情况：

１）完全分流制：既有污水管道系统，又有雨水管渠系统

特点：比较符合环境保护的要求，但对城市管渠的一次性投资较大。

２）不完全分流制：这种体制只有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统。各种污水通过污水排水系统送至污水厂，经过处理后排入水体；雨水沿道路边沟，地面明渠和小河，然后进入较大的水体。

3）半分流制：既有污水排水系统，又有雨水排水系统。

特点：可以更好地保护水环境，但工程费用较大，目前使用不多。适用于污染较严重地区。

混合制：既有分流制，又有合流制，这种体制可称为混合制。

选择排水体制原则：排水体制的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定。而环境保护应是选择排水体制时所考虑的主要问题。合流制和分流制的比较：

环保方面：截流式合流制对环境的污染较大，雨天时部分污水溢流入水体，造成污染；分流制在降雨初期有污染。

造价方面：合流制管道比完全分流制可节省投资20%~40%，但合流制泵站和污水处理厂投资要高于分流制，总造价看，完全分流制高于合流制。而采用不完全分流制，初期投资少、见效快，在新建地区适于采用。

维护管理：晴天时合流制管道内易于沉淀，在雨天时沉淀物易被雨水冲走，减小了合流制管道的维护管理费。但是合流制污水厂运行管理复杂。 3、排水系统主要由哪几部分组成？各部分的用途是什么？【答】：收集设施；排水管网；水量调节池；提升泵站；废水输水管；排放口。