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..《给水工程》复习题1给水系统1.1给水系统及其分类给水系统是指保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。给水系统的分类：按水源种类分类，可分为地表水和地下水给水系统。按供水方式分类，可分为自流系统(重力),水泵供水(压力)和混合供水。按使用目的分类，可分为生活用水,生产给水和消防给水。按服务对象分类，可分为城市给水和工业给水(循环系统和复用系统)。按给水工程必须保证以足够的水量、合格的水质、充裕的水压供应生活用水、生产用水和其它用水，满足近期，兼顾今后。1.2给水系统的组成取水构筑物：用以从选定的水源(地表水和地下水)取水。水处理构筑物：布置在水厂范围内，将取水构筑物的来水进行处理，以期符合用户对水质的要求。泵站：用以将所需水量提升到要求的高度,可分一级泵站(抽取原水)、二级泵站(输送清水)和增压泵站。输水管渠和管网：输水管渠是将原水送到水厂的管渠。管网是将处理后的水送到各个给水的全部管道。调节构筑物：包括各种类型的贮水构筑物(如高地水池、水塔、清水池)，用以贮存和调节水量。其中后三者统称为输配水系统。1.3给水系统的布置形式统一给水系统：用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。可分为地表水为水源的给水系统和地下水为水源的给水系统。统一给水系统为绝大多数城市采用。分区给水系统：包括分质给水系统和分压给水系统。分质给水是指由同一水源，经过不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户，或由不同水源，经简单水处理后，供工业生产用水。分压给水是指由同一泵站的不同水泵分别供水到水压要求高的高压水网和水压要求低的低压水网，以节约能耗。地表水为水源的给水系统的工程设施包括：取水构筑物、一级泵站、水处理构筑物、清水池、二级泵站、管网和调节构筑物等组成。调节构筑物可根据实际情况增减。给水管网遍布整个给水区内，根据管道的功能可分为干管和分配管。地下水为水源的给水系统的工程设施包括：管井群、集水池、泵站、水塔和管网。地下水水质良好，一般可省去水处理构筑物，只需加氯消毒。当用户对水质和水压要求不同时，可采用分质和分压给水，以节约制水成本和节约能耗。1.4影响给水系统布置的因素城市规划的影响：①水源选择、给水系统布置和水源卫生防护地带的确定，都应以城市和工业区的建设规划为基础。②由城市计划人口数,房屋建筑等，得出整个给水工程的设计水量。③由工业布局，得知生产用水量分布及其要求。④由水利、水文、地质等资料，确定水源和取水构筑物位置。⑤由城市功能分区及用户对水量、水质和水压的要求，选定水厂和输配水系统的位置。⑥由城市地形和供水压力，以及用户对水质的要求，确定是否分系统给水。..水源的影响：主要包括水源种类、水源距给水区的远近、水质条件等方面。地表水源：水处理复杂。地下水源：水处理简单。高位水源：重力供水。水源丰富：多水源给水。水源缺乏：跨流域、远距离取水。地形的影响：中小城市如地形比较平坦，工业用水量小、对水压无特殊要求时，可用统一给水系统。大中城市被河流分隔时，两岸工业和居民用水先各自组成给水系统，再成为多水源的给水系统。取用地下水时，可能考虑到就近凿井取水的原则，而采用分地区供水的系统。地形起伏较大的城市，可采用分区给水或局部加压的给水系统。1.5工业给水系统工业用水常由城市管网供给。而且不同的工业企业的用水量以及对水质的要求有很大不同。有些工业企业用水量大，但对水质要求不高；有些工业企业用水量小，但水质要求远高于生活饮用水。工业用水量约占城市用水量的一半以上，因此要尽量重复利用。工业给水系统的类型：循环给水系统和复用给水系统。我国工业用水的重复利用率较低，只有50~60%。需改进工艺和设备，采用循环或复用给水系统，提高工业用水重复利用率，节约用水。1.6工业用水的水量平衡水量平衡是指冷却用水量和耗水量、循环回用水量、补充水量以及排水量保持平衡。水量平衡的目的是达到合理用水。通过改进生产工艺，减少耗水量，提高重复利用率，增大回用水量，以相应减少排水量。总用水量=总排水量总用水量：包括新鲜水、循环冷却水和回用水总排水量：包括生产废水和生产污水、冷却回水(工厂或车间内部)和重复用水(工厂或车间之间)。冷却塔进水量(冷却回水量+补充水量)＝冷却塔出水量(循环冷却水量)＋冷却水损耗量1.7冷却水损耗量＝循环冷却水量×损耗百分数（冷却水损耗量包括包括蒸发和排污水量，水量耗损率可取循环水量的6%。）补充水量＝循环冷却水量－冷却回水量＋损耗水量2设计用水量2.1设计用水量的组成①综合生活用水：包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。居民生活用水指城市中居民的饮用、烹调、洗涤、冲厕、洗澡等日常生活用水；公共建筑及设施用水包括娱乐场所、宾馆、浴室、商业、学校和机关办公楼等用水。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。2.2用水量定额指设计年限内达到的用水水平，是确定设计用水量的主要依据。2.3用水量变化生活用水量随生活习惯和气候变化：假期比平日高，夏季比冬季用水多；在一日内，早晨起床后和晚饭前后用水量最多。工业冷却用水量随气温和水温而变化，夏季多于冬季。空调用水量(调节室温和湿度)在高温季节大(5~9月使用)。其它工业用水量比较均衡。用水量定额是一个平均值，在设计时须考虑每日、每时的用水量变化。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，一般用以确定给水系统中各类设施的规模。日变化系数(Kd)：在一年中，最高日用水量与平均日用水量的比值。Kd与地理位置、气候、生..活习惯和室内给排水设施程度有关。Kd值约为1.1~1.5。时变化系数(Kh)：最高一小时用水量与平均时用水量的比值。Kh值在1.3~1.6之间，大中城市的用水比较均匀，Kh值较小，可取下限，小城市可取上限或适当加大。2.4用水量计算城市或居住区的最高日生活用水量：3311(m/d)(m/d)iiiQqNfQqNf工业生产用水量：32(1)(m/d)QqBn工业企业职工的生活用水和淋浴用水量：333333()(m/d)aiaibibiQqNqN浇洒道路和大面积绿化所需的水量：344444()(m/d)aiaibibiQqNqN未预见水量和管网漏失水量：5(0.15~0.25)()1234QQQQQ消防用水量：Q6=q6f6最高日设计用水量5=(1.15~1.25)()d12341234QQQQQQQQQQ最高时设计用水量：100024360086.4hdhdhKQKQQ3给水系统的工作情况3.1取水构筑物、一级泵站的设计流量取水构筑物、一级泵站及水厂的设计流量，都按最高日用水量(Qd)进行设计。3.2二级泵站、水塔（高地水池）、管网的设计流量二级泵站、从泵站到管网的输水管、管网和水塔等的计算流量，应按照用水量变化曲线和二级泵站工作曲线确定。二级泵站的设计流量也与管网中是否设置水塔或高地水池有关。不设水塔的二级泵站、输水管和管网的设计流量都按最高日最高时用水量计算。设有水塔二级泵站、从泵站到管网的输水管、管网和水塔等的计算流量：水塔能调节水泵供水和用水之间的流量差。二级泵站的设计流量采用分级供水，分级数不多于三级。各级的设计供水线尽量与用水线接近,以减小水塔的调节容积,相应的泵站工作的分级数或水泵机组数可能增加；每级供水应能选择到合适的泵型。二级泵站每小时供水量可以不等于用户每小时的用水量。但设计的最高日泵站的总供水量应等于最高日用户总用水量。(即满足最大日用水要求)。供水量高于用水量时,多余的水可进入水塔(或高地水池)内贮存;供水量低于用水量时,水塔供水以补充水泵供水的不足。输水管和管网的设计流量视水塔的位置而定：①管网起端设水塔（高地水池）：泵站到水塔的输水管直径按泵站分级工作线的最大一级供水量计算；管网仍按最高日最高时用水量设计。设计水量应按二级泵站的供水线最大一级供水量确定。②管网末端设水塔（高地水池）：泵站到管网的输水管的设计流量应按最高日最高时流量减去水塔（高地水池）输入管网的流量计算；管网仍按最高日最高时用水量设计。3.3清水池设在一级泵站(均匀供水)和二级泵站(分级供水)之间，用以调节两者供水量的差额。清水池的调节容积应等于A或B的面积；即累计贮存的水量等于累计取用的水量。..3.4水塔和清水池的容积计算水塔和清水池的作用：调节泵站供水量和用水量之间的流量差值。清水池的调节容积由一、二级泵站供水量曲线确定；水塔容积由二级泵站供水线和用水量曲线确定。当一级泵站和二级泵站每小时供水量相接近时，清水池的调节容积可以减小，但是为了调节二级泵站供水量和用水量之间的差额，水塔的容积将会增大。如果二级泵站每小时供水量越接近用水量，水塔的容积越小，但清水池的容积将增加。给水系统必须具有一定的水压，以保证给水送至用户。城市给水管网的最小服务水头：地面(1层)10m，2层12m，2层以上每层增加4m。个别高层建筑物或高地上的建筑物可单独设置局部加压设备。控制点：管网中控制水压的点。这一点往往位于离二级泵站最远或地形最高的点，只要该点的压力在最高用水量时可以达到最小服务水头的要求，整个管网就不会存在低压区。4管网和输水管渠布置4.1输水和配水系统的组成输水和配水系统是保证输水到给水区内并且配水到所有用户的全部设施。它包括：输水管渠、配水管网、泵站、水塔和水池等。对输水和配水系统的总要求是，供给用户所需的水量，保证配水管网足够的水压，保证不间断给水。4.2给水管网的布置要求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，断水范围应减到最小；管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压；力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。4.3给水管网布置形式(1)树状网：适用于小城市和小型工矿企业，这类管网从水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树枝状。供水可靠性较差。一处管线损坏,其后所有管线断水。在树状网的末端，用水量很小，管中的水流缓慢，水质容易变坏，有出现浑水和红水的可能。(2)环状网：管线连接成环状，这类管网当任一段管线损坏时，可以关闭附近的阀门使和其余管线隔开，进行检修，不影响其它管线供水，供水可靠性增加。环状网可以大大减轻因水锤作用产生的危害。环状网的造价明显地比树状网为高。4.4城市给水管网定线城市给水管网定线是指在地形平面图上确定管线的走向和位置。定线时一股只限于管网的干管..以及干管之间的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。城市管网定线取决于平面布置，供水区的地形，水源和调节水池位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流、铁路、桥梁等的位置等。定线要点：①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。循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管位置应从较大的街区通过，干管间距500~800m。②干管和干管之间的连接管使管网形成了环状网。连接管的作用在于局部管线损坏时，可以通过它更新分配流量，从而缩小断水范围，较可靠地保证供水。连接管间距800~1000m。③干管一般按城市规划道路定线，但尽量避免在高级路面或重要道路下通过，以减小今后检修时的困难。管线在道路下的平面位置和标高，应符合城市或厂区地下管线综合设计的要求，给水管线和建筑物、铁路以及其它管道的水平净距，均应参照有关规定。④管网中还须安排其他一些管线和附属设备。4.5工业企业管网管网布置特点：合用管网：生活用水与生产用水的水质和水量要求相同。分建管网：生活用水与生产用水的水质和水量要求不同。消防用水由生活或生产给水管网供给，不单独设管网。管网布置的布置形式：树状网：管网只供给生产车间、仓库和辅助设施的生活用水。环状网：生活和消防用水合并的管网。不能断水企业的生产用水管网；到个别距离较远的车间可用双管代替。多数情况下，生产用水管网采用环状网、双管、树状网的结合形式。管网定线：管网定线的原则是以最短的管线到达用水量最大的车间。定线和计算时，要考虑全部管