给水工程题库——计算题

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资源描述

1.城市人口30万,综合用水定额是200L/人.d,工业废水是生活用水量40%,道路冲洗和绿化是是生活和工业用水10%,水厂自用水5%,未预见水量和管网漏水量比例取25%,时变化系数1.3,求城市最高日用水量和取水构筑物设计流量。解答:Q1=30*200/1000=6万m3/dQ2=40%*Q1=2.4Q3=0.84城市最高日用水量Qd=(Q1+Q2+Q3+Q4)*1.25=11.55万m3/d取水构筑物设计流量=11.55*1.05*10000/24=5053m3/h2.某城市现有人口75万人,供水普及率70%,最高日综合生活用水量为12.6×104m3/d。近期规划人口将发展到100万人,供水普及率增长到90%,最高日综合生活用水量增加到300L//(人·d),该城市的最高日综合生活用水将比目前增加多少?解答:原人均最高日综合生活用水2407.07500001000126000L//(人·d)最高日综合生活用水将比目前增加量4104.141260002407.0751260003009.0100m3/d3.某城镇现有人口8万人,设计年限内预期发展到10万人。用水普及率以90%计,取居民生活用水定额为150L//(人·d),通过调查和实测,工业企业和公共建筑用水量为Q=14500m3/d,未预见水量和管网漏失水量取总水量的20%,则最高日设计用水量为多少?。解答:最高日设计用水量33600%120)1450010001509.0100000(m3/d4.如果城市最高日生活用水量为50000m3/d,企业职工生活用水和淋浴用水量为10000m3/d,浇洒道路和绿地用水量为10000m3/d,工业用水量为30000m3/d,则该城市的最高日设计用水量宜为多少?解答:最高日设计用水量)30000100001000050000(×(15%~25%)=11500~12500m3/d5.某城市最高日设计用水量为20×104m3/d,清水池调节容积取最高日用水量的15%,室外消防一次灭火用水量为75L/s,同一时间内的火灾次数为3次,火灾持续时间按2h计算,水厂自用水在清水池中的储存量按2000m3计算,安全储量取6000m3,则清水池的有效容积为多少?(10分)解答:清水池的有效容积396206000200010002360037515.0200000m36.某城市最高日用水量为15×104m3/d,用水日变化系数为1.2,时变化系数为1.4,水厂自用水系数为1.1。若管网内已建有水塔,在用水最高时可向管网供水900m3/h,则向管网供水的供水泵房的设计流量应为多少?解答:管网设计流量=15×104×1.4=21×104m3/d=8750m3/h向管网供水的供水泵房的设计流量=8750-900=7850m3/h7.如图给水系统,求出图示各部分(A,B,C,D)的设计流量(L/S)。已知:最高日用水量为Qd=30,000m3/d,时变化系数Kh=1.6,水厂自用水系数α=1.05(10分)答案:)/(58.364864003000005.1)24(sLhTQQdA(α=1.05)ABQQ)s/L(6.55586400300006.1TQkQdhCcdQQ8.如图给水系统,试求出图示各部分管线的设计流量(L/s)。(10分)已知Qd=30,000m3/d,α=1.05,水塔在最大时的出流流量为Qd的1.0%,Kh=1.6。答案:)s/L(6.36436002410003000005.13600241000QQd)1()s/L(6.5554.866.130000TKQQhd)4()s/L(3.83h/m300%0.1QQ3d)3()s/L(3.472QQQ)3()4()2((1)写出公式即给1.5分(每项);不严谨的扣0.5分。(2)满分各2.5分;(3)因水塔的Q3计算错导致Q2错,若概念正确,不应重复扣分。9.求出下图所示部分的设计流量(L/s)(15分)已知:Qd=40000T/d,Kh=1.4,α=1.05(水厂自由水系数)最高时水塔调节量为Qd·1%(1)s/L96.4623600241040000Q3h,s/L11.486QQh1(2)s/L11.486QQ12(3)543QQQ(4)s/L15.648QKQhh4(5)sLQQd/11.111%15故,sLQQQ/04.53754310.对于对置水塔系统,最不利点5在供水分界线上,设最大用水时和最大转输时水泵扬程分别为Hp和Hp’(Hp’>Hp)(共10分)(1)绘出对置水塔在最大用水时和最大转输时的水压线。(4分)(2)写出Hp和Hp’的表达式。(4分)(3)写出水塔高度HA的表达式。(2分)答案:对置水塔在最大用水时和最大转输时的水压线如下图1——最大用水时水压线;2——最大转输时水压线pphHZH55''hZHHAAp)(5555ZZhHZZhHHttttt11.某城市最高日用水量为150000m3/d,给水系统设有取水泵房、水处理厂、供水泵房、输水管渠、配水管网、调节水池。已知该城市用水日变化系数=1.2,时变化系数=1.4,水厂自用水量为5%。(1)若不计输水管渠漏失水量,计算取水泵房的设计流量为为多少?(2)若管网内调节水池在用水最高时可向管网供水900m3/h,计算向供水管网供水的供水泵房的设计流量为多少?。解:取水泵房韵设计流量应按最高日平均时用水量加水厂自用水量计算:hmQ365632405.1150000向管网供水应按昂高日最高时用水量计算,调节水池最高时可供水量900m3/h,供水泵房的设计流量为:7850900244.1150000Qm3/h12.已知某水厂的设计供水量为2.4万m3/d,水厂自用水量取供水量的5%,时变化系数1.5,配水管网的漏失水量为10%,在不负有消防给水任务的条件下,原水输水管(从水源至水厂)、出水输水管(从水厂至管网)的设计流量分别为多少?解:原水输水管(从水源至水厂)设计流量10502405.124000m3/h出水输水管(从水厂至管网)设计流量=15005.12424000m3/h13.某城市24h用水量(m3/h)如下表所示,求一级泵站24h均匀抽水时所需的清水池调节容积。总用水量为112276m3/d.时间0~11~22~33~44~55~66~77~88~99~1010~1111~12水量(m3)190018001787170018001910320051005650600062106300时间12~1313~1414~1515~1616~1717~1818~1919~2020~2121~2222~2323~24水量(m3)650064606430650067007119900086905220220021002000解:一级泵站供水量=112276/24=4678.17m3/h时间0~11~22~33~44~55~66~77~88~99~1010~1111~12用水量(m3)190018001787170018001910320051005650600062106300一级泵站供水量4678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.17清水池调节量-2778.17-2878.17-2891.17-2978.17-2878.17-2768.17-1478.17421.83971.831321.831531.831621.83时间12~1313~1414~1515~1616~1717~1818~1919~2020~2121~2222~2323~24用水量(m3)650064606430650067007119900086905220220021002000一级泵站供水量4678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.174678.17清水池调节量1821.831781.831751.831821.832021.832440.834321.834011.83541.83-2478.17-2578.17-2678.17清水池调节容积为上表中调节量为正的数值之和。清水池调节容积=26384.62m314.某城市最高日用水量为15万m3/d,用水量变化曲线如下图,求最高时、平均时、一级和二级泵站的设计流量(m3/s)。解:最高时流量=150000×6%=9000m3平均时流量=150000×4.17%=6255m3一级泵站设计流量=6255m3二级泵站设计流量=150000×5%=7500m315.某城镇给水管网如右图,管段长度和水流方向见图示,比流量为0.04L/(s·m),所有管段均为双侧配水,折算系数统一采用0.5,节点2处有一集中流量20L/s,则节点2的计算流量为多少?解:节点2的计算流量=0.04×2200×0.5+20=64L/s16.某城镇给水管网如右图,管段长度和水流方向见图示,比流量为0.04L/(s·m),所有管段均为双侧配水,折算系数统一采用0.5,节点4处有一集中流量30L/s,则节点4的计算流量为多少?解:节点4的计算流量=0.04×1400×0.5+30=58L/s3800m2800m1800m600m453800m2800m1800m600m4517.某城镇最高时用水量为Q=300L/s,,其中工业用水量q=90L/s,集中从节点4取出。干管各管段长度(m)如右图所示。管段4-5、1-2、2-3为单侧配水,其余为双侧配水,则管网比流量qs及节点4的节点流量q4分别为多少?解:管网比流量qs=(300-90)/(400+400+600+600+600+400+800+400)=0.05L/(s·m)4节点流量q4=0.05×(600+400)×0.5+90=115L/s18.如图所示管网,求管段数、节点数和环数之间的关系。解:管段数P=20节点数J=15环数L=6P=J+L-119.设在最高用水时,上图的泵站供水量占4/5,水塔供水量占1/5,试确定流量分配的主要流向,并写出3-4-7-2-3环中任一管段流量qij和两端节点水压Hi、Hj的关系式。解:在最高用水时,流量分配的主要流向为1-2-7-8,1-2-3-4-5,1-2-11-12-13,10-9-6,10-9-14-163-4-7-2-3环中以2-7管段为例,有:72727272HHqshn则:nsHHq727272123456789111210泵站131415水塔Q=300L/s600m400m800m800m456123Q=300L/s600m400m800m800m45612320.给水管网设计包括哪些内容?简述哈代-克罗斯算法解线性化环能量方程组的思路和步骤。以右图为例,写出牛顿-拉夫森算法和哈代-克罗斯算法求解线性化环能量方程组的矩阵表达式(假定初次流量分配不能满足环能量方程要求,进行第一次水头平差求环流量增加量,已知初次分配流量qij、摩阻sij、环水头闭合差△hi)。(15分)解:给水管网设计内容包括:管道系统布置与定线、设计流量计算、管段直径确定、管网水力计算、二泵扬程及水塔高度确定、水量调节构筑物容积计算、给水管网优化。哈代-克罗斯算法解线性化环能量方程组的思路和步骤为:1)管段流量初分配,确定环水头闭合差的最大允许值;2)计算各环水头闭合差;3)判断各环水头闭合差是否均小于最大允许闭合差,如果满足,则解环方程组结束,否则继续下一步;4)利用哈代-克罗斯平差公式,求得环流量△qk;5)将环流量施加到环内所有管段,得到新的管段流量,作为新的初值,转第2)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