管道工程复习提纲整理
更新时间:2023-09-25 01:19:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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给水排水工程概论复习提纲
第一章
给水排水系统是为人们的生活、生产和消防提供用水和排出废水的设施总称 1、 给水管网系统组成及作
答:输水管渠、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)。
承担供水的输送、分配、压力调节(压力、减压)和数量调节作用。
2、 排水管网系统的组成及作用
答:废水收集设施、排水管网、水量调节设施、提升泵站、废水输水管渠、废水排放口。承担污废水收集、输送、高程或压力调节和数量调节任务。
3、 雨水管网系统的组成及作用
答:雨水管渠系统组成:雨水口、雨水管渠、附属构筑物、 出水口。
4、 城市用水量分类(最高日用水量的组成)
答:城市用水量分类;居民生活用水、公共建筑用水、消防用水、市政用水量(浇洒道路用水、绿化用水)、未预见用水量及漏失(未预见水量、管网漏损)、生产用水。
最高日用水量的组成:指设计年限内给水系统所供应的全部用水。 包括:(1)、居住区综合生活用水
(2)、工业企业生产用水和职工生活用水 (3)、消防用水
(4)、浇洒道路和绿地用水
(5)、管网漏失水量和未预见水量
5、 平均日用水量,最高日用水量、最高日最高时用水量、最高日平均时用水量定义 答:(1)平均日用水量 Q d ? :设计年限内,用水量最高一年的日平均用水量。 (2)最高日用水量 Q d :设计年限内,用水量最高一年最高一日用水量。 (3)最高日平均时用水量 Q h ? :最高日内平均值。 (4)最高日最高时 Q h :最高日内用水最高的一小时用水量。
6、 用水量变化系数定义及计算公式。如何根据用水量变化曲线求Kh? 答:日变化系数 K d :最高日用水量与平均日用水量的比值。 时变化系数 K h :最高日最高时用水量与该日平均时用水量的比值。 7、 给水及排水管网系统中常见的附属构筑物及其设置的位置和作用。
给排水管网附属设施包括:泵站,调节构筑物,消火栓,减压阀,跌水井,雨水口,检查井等。
给水管网附件
闸阀,蝶阀,止回阀,排气阀,消火栓 管网附属构筑物
阀门井 用于安装管网中的阀门及管道附件
支墩 在弯管处、三通处、水管尽端的盖板上以及缩管处,都会产生拉力,接口可能因此
松动脱节而使管线漏水.
设置支墩以承受拉力和防止事故
管道穿越障碍物措施 (套管) 调节构筑物 水塔 水池
排水管渠附属构筑物-
附属构筑物:如检查井,跌水井,水封井,雨水口等。 雨水口 雨水口的作用: 收集雨水的构筑物
检查井 为了便于对管道进行检查和清通,必须设置检查井。检查井一般设在管渠交汇、
转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠上
倒虹管 穿越河流、洼地、铁路、地下构筑物时,需按下凹的折线方式敷设管道,称为倒虹
管。
8、 给水排水系统的流量关系
答:给水排水系统中各子系统及其组成部分具有流量连续关系。 q1:给水处理系统自用水; q2:给水管网系统漏失水量 q3: 给水管网系统水量调节 q4:用户使用后未进入排水 系统的水量
q5:进入排水管网系统的降 水或渗入的地下水 q6:排水管网水量调节 q7:排水处理系统自耗水
9、 给水管网系统的类型;排水管网系统的体制分类;包括其中基本概念:排水体制,合流制,分流制不完全分流制,完全分流制等。
答:给水管网系统类型 1、按水源数目分:
(1)单水源给水管网系统 (2)多水源给水管网系统 2、按输水方式分类:
(1)重力输水管网系统 (2)压力输水管网系统 3、按系统构成方式分类 (1)统一给水管网系统
(2)分区(或分压)给水管网系统 (3)分质给水管网系统
排水体制的概念:排水系统对生活污水、工业废水和雨水所采取的不同排除方式。 排水体制分类:
合流制(直排式合流制):将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道(渠)内排放的排水系统。 截流式: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排水系统。
完全分流制:包括污水排水系统和雨水排水系统。 不完全分流制:只有污水排水系统。
第二章
1、 给水管网布置形式及各自的优缺点
答:(1)、树枝状管网
优点:长度短,投资省;布置简单;
缺点:可靠性差;水质易坏,末端水流停滞;水锤危险性大; (2)、环状管网
优点:可靠性好,事故发生时,还可有另一方向供水;水质不易变坏;水锤危险性小; 缺点:投资大;布置复杂
2、 给水管网定线的原则和要点; 答:管网规划布置原则:
(1)、管线要短,遍布整个供水区,满足用户对水量,水压,水质的要求 (2)、主干管穿越主要用水区,尽量布置在两侧均有大用户的道路。 (3)、不产生回流现象,干管延伸方向与水流方向一致。
(4)、配水管网连接成环,要满足事故校核要求。当局部损坏时,保证不间断供水。 (5)、最小管径:150~200mm,负担消防的管径不得小于150mm
(6)、生活水源严禁与非饮用水源相连生活水源严禁与各单位自备水源相连,若必须相连,必须有隔断措施
(7)、加压泵站不得从管网直接取水 (8)、调节设施应布置在适当位置
管网定线要点:
(1)、 以满足供水要求为前提,尽可能缩短管线长度; (2)、 干管延伸方向与管网的主导流向一致,主要取决于二级泵站到大用水户、水塔的水流方向。 (3)、沿管网的主导流向布置一条或数条干管 (4)、干管应从两侧用水量大的街道下经过(双侧配水),减少单侧配水的管线长度; (5)、 干管之间的间距根据街区情况,宜控制在500~800m左右,连接管间距宜控制在800~1000m左右;
3、 排水管网常用布置形式及优缺点;
答:正交式、截流式、平行式、分区式、分散式、环绕式。 (1)、正交式:
优点:干管长度短,管径小,较经济,污水排出也迅速。
缺点:污水未经处理就直接排放,会使水体遭受严重污染,影响环境. (2)、截流式:
特点:减轻水体污染,保护环境。 (3)、平行式:
特点:保证干管较好的水力条件,避免因干管坡度过大以至于管内流速过大,使管道受到严重冲刷或跌水井过多。 适用:地形坡度大的地区 (4)、分区式:
优点:能充分利用地形排水,节省电力。 (5)、分散式:
特点:干管长度短,管径小,管道埋深浅,便于污水灌溉等,但污水厂和泵站(如需设置时)的数量将增多。 (6)、环绕式:
特点:污水厂和泵站(如需设置时)的数量少。基建投资和运行管理费用小。
4、 结合污水管网的布置和污水管网的计算过程,掌握污水管网完整的设计计算步骤。
答:(污水管网布置:划分排水区域与排水流域2干管布置与定线3支管布置与定线) 污水管网布置 主要内容包括:
确定排水区界,划分排水流域; 选定污水厂和出水口的位置; 进行污水管道系统的定线; 确定需要抽升区域的泵站位置; 确定管道在街道上的位置等
第三章
1、水头、水头损失、沿程水头损失等定义 答:水头:单位重量的流体所具有的机械能。
水头损失:流体克服流动阻力所消耗的机械能。 沿程水头损失:(当流体受固定边界限制做均匀流动时,流动阻力中只有沿程不变的切应力,称为沿程阻力)
由沿程阻力引起的水头损失成为沿程水头损失。
局部水头损失:当流体的固定边界发生突然变化,引起流速分布或方向发生变化,从而集中发生在较短范围的阻力称为局部阻力。由局部阻力引起的水头损失成为局部水头损失
2、掌握水头损失计算公式中的达西公式和谢才公式; 答:1、达西公式: v28gv2llv2hf=2.l?2????
D2gCRC2gD 2v2、谢才公式: h?il?l (m)f2 CR2
f 2
vv=CRi?i?,h?ilCR3、掌握非满流水力计算方法中的6种情况计算。
一、已知流量 q、管径 D 和水力坡度 I ,求充满度 h/D 和流速 (1)、先由下式计算 q/q0,反查表 3.7 得充满度h/D; qq?D2D???A??R??001 2q0441A0R03I2
nM
5
q43nMq3.208nMq??? 812.6670.5q0?DI D3I2(2)/根据充满度h/D,查表3.7得A/A0,然后用下式计算流速v。 qA4q1.273q
?v2?v??A0?D?D2(A/A0)D2(A/A0)
4二、已知流量q、管径D和流速v,求充满度h/D和水力坡度I 求解步骤:
(1)、先由下式计算A/A0,反查表3.7得充满度h/D
(2)、根据充满度h/D,查表3.7得R/R0,然后用下式计算水力坡度I
42
nv6.350(nMv)MI?43? 41.333D(R/R)0
D(R/R0)3
三、已知流量q、管径D和充满度h/D,求水力坡度I和流速v 求解步骤:
(1)、先根据充满度h/D查表3.7求出q/q0,然后用下式计算水力坡度I
10 223?n???4q110.29nq MI?2?M????165.333 ??q/q0?D?q/q0?3D
(2)、根据充满度h/D查表3.7得A/A0,然后用下式求流速v。
22
00
四、已知流量q、水力坡度I和充满度h/D,求管径D和流速v (1)、根据充满度h/D查表3.7得q/q0,然后用下式计算管径D
53
0.37588 4?nMq?11.584?nMq?D??????330.1875
q/q0?q/q0?I??816 ?I4q1.273qv???D(A/A)D(A/A)(2)、根据充满度h/D查表3.7求出A/A0,然后用下式计算流速v
22 00五、已知管径D、充满度h/D和水力坡度I,求流量q和流速v (1)、根据充满度h/D查表3.7求出q/q0,然后用下式计算流量q
4q1.273qv???D(A/A)D(A/A)
81
2.6670.53I2(q/q)?D0.3117DI(q/q0)0 q??5nMnM 34
(2)、根据充满度h/D查表3.7求出A/A0,然后用下式计算流速v
4q1.273qv??
?D2(A/A0)D2(A/A0)
六、已知管径D、水力坡度I和流速v,求流量q和充满度h/D (1)、根据下式计算R/R0,由表3.7反查得h/D
3
R4(nMv)24(nMv)1.5??30.75
R0DI DI4(2)、根据充满度h/D查表3.7求出A/A0,然后用下式计算流量q
22
00
q??4vD(A/A)?0.7854vD(A/A)4、并联管道等效水力简化公式及计算方法;
答:简化原则:简化成一条后,在相同的总输入流量下,应具有相同水头损失
n nnnmnKqlKq1lKq2l ?dn)m???............?d?(immmi?1 dd1d2
n当管径相等时,
m
i
d?Nd5、给水排水管网中沿线流量水力等效简化的方法。
答:(PPT第三章60页,自己找)
沿线流量:干管有效长度与比流量的乘积。
ls
比流量 Q??q qs??l
第四章
1、管网模型的标识
答:一、节点和管段编号 (1)、用正整数命名,尽量连续使用 (2)、节点与管段编号要区别 二、管道方向设定
管段中的流量,压力和坡度是有方向的(一般尽量使管段设定方向与流向一致。) 三、节点流量方向设定
一般总是以流出节点的方向为正,如实际上为流入节点则节点流量为负值 。
q?q?l
2、管网模型中节点和管段的属性 答:1、管段
(1)构造属性 :管段长度l; 管径D; 管段粗糙系数λ
(2)拓扑属性:管段方向:(一个设定的固定方向); 起端节点; 终端节点 (3)水力属性:
管段流量:注意带符号:正值表示流向与管段方向相同;负值相反. 管段流速:注意带符号:其方向与管段流向同.
管道扬程:即管道上泵站传递给水流的能量。注意带符号:正值表示泵站加压方向与管段方向相同,反之,相反。
管段摩阻:表示管段对水流阻力大小.
管道压降:表示水流从管段起点到终点,其机械能的减小量. 2、节点
(1)构造属性 :
节点高程:节点所在地附近的平均地面高程 节点位置:用平面坐标表示 (2)拓扑属性
与节点关联的管段及其方向
节点的度,即与节点相关联的管段数 (3)水力属性
节点流量:注意带符号:正值表示流出节点;负值表示流入节点. 节点水头:对于非满流,节点水头即管渠内水面高程. 自由水头:仅对有压流,指节点高出地面高程的高度.
3、管段压降方程、节点流量连续性方程、环能量方程。
答:一、节点流量方程 (?qi)?Qj?0?j?1,2,...,Ni?Sj
qi?与节点j相连的各管段的流量管段i的流量; Qj?节点j的流量 N?管网模型中的节点总数在列节点流量方程时要注意以下几点: 1、管段流量求和时要注意方向,应按管段的设定方向考虑(指向节点取正号,反之取负号),而不是按实际流向考虑,因为管段流向与设定方向不同时,流量本身为负值; 2、节点流量的符号:流出节点流量为正值,流入节点的流量为负值; 3、管段流量和节点流量应具有同样的单位。
具体例子见教材图4.12,4.13。树状管网的管段流量具有唯一性,环状管网满足连续性条件的流量分配方案可以有无数多种。
二、管段压降方程
HFi –HTi= hi i-1,2,…,M HFi——管段i的上端点水头; HTi——管段i的下端点水头;
ijihi——管段i的压降;
M——管段模型中的管段总数。 三、环能量方程
ijL在列管段能量方程时要注意以下几点:
1、应按管段的设定方向判断上端点和下端,而不是按实际流向判断,因为管段流向与设定
??q?q?0??h??0方向相反时,管段压降本身为负值。
2、管段压降和节点水头应具有同样的单位。
第五章
1、给水管网水力分析方法中用哈代克劳斯法解环方程求解步骤;
答:环方程组解法(管网平差)哈代-克罗斯法解环方程组步骤:
①绘制管网平差计算图,标出各计算管段的长度和各节点的地面标高。 ②计算比流量、管段流量和节点总流量。
③根据城镇供水情况,拟定环状网各管段的水流方向,按每一节点满足Qi+qij=0的条件,并考虑供水可靠性要求分配流量,得出分配的管段流量qij(1)。 ④根据经济流速或查界限流量表选用各管段的管径。 ⑤计算各管段水头损失hij。
⑥假定各环内水流顺时针方向管段中的水头损失为正,逆时针方向管段水头损失为负,计算该环内各管段的水头损失代数和∑hij,如∑hij≠0,其差值为第一次闭合差Δh(1)。
如果Δh(1) >0,说明顺时针方向各管段中初步分配的流量多了些,反之,如Δh(1) <0,说明逆时针方向管段中的流量多些。
?h(1)(1)⑦计算各环内各管段的Sijqij其总和∑ Sijqij ,按下式求出校正流量。 ?q??(1)2Sqijij
⑧设图上的校正流量符号以顺时针为正,逆时针方向为负,凡流向和校正流量方向相同的管段,加上校正流量,否则减去校正流量。据此得第一次校正的管段流量 (2)(1)q?q??qs??qnijij
式中,Δqs为本环的校正流量; Δqn为临环的校正流量。 ⑨按此流量再行计算,如闭合差尚未达到允许的精度,在从第二步起按每次调整后的流量反复计算,直到每环的闭合差达到要求为止。手工计算,每环闭合差要求小于0.5m,大环闭合差小于1.0m。
?2、给水管网水力分析方法中用哈代克劳斯法解节点方程求解步骤;
答:节点流量平差算法(也称哈代-克罗斯法) 求解步骤:
1、初设各节点水压Hi(0),并给定eg. 2、计算各节点流量闭合差⊿Qj(0)
3、判断⊿Qj(0)≤eg, 若满足,则结束计算方程组,转下6 ,若不满足,则转到4继续计算 ??qi4、计算定流节点水头增量⊿Hj,利用公式。 ?Hi?1?1?1? ?Sijnhijn?n??i
(0)(0)5、将定流节点水头增量加到相应节点上,得到新节点水头 H j ? ? H j ? H j 转到2重新计算。
6、计算管段hi,v,顺推出各节点Hi,计算节点自由水压(最终目的是看水压是否满足要求?流速是否在范围内?为计算水泵扬程和水塔高度打下基础。)
第六章
1、给水管网中最高日用水量、最高日最高时用水量计算 答:(1)、城市最高日生活用水量
qNQ1??1i1i(m3/d),
?1000q1i:最高日生活用水量定额(L/cap.d);N1i:计划用水人口数(cap),N1i?N?f,
(2)、工业企业生产用水
Q??qN(1?f)(m3/d)22i2ii
用水定额 q2i:各工业企业最高日生产 (m3/万元,m3/产量单位或m3(生产设备单位/?d) N2i:各工业企业产值,万元/d,或产量, 产品单位/d,或生产设备数量,生产设备单位; f:生产用水重复率i
(3)、工业企业生活用水和淋浴用水 q3aiN3ai?q3biN3bi3(m/d) Q3??1000
q:各工业企业车间职工生活用水量定额(L(/cap.班) 3ai浴用水量定额(L(/cap.班) q3bi:各工业企业车间职工淋 N3ai:各工业企业车间最高日职工生活用水总人数(cap)
N3ai:各工业企业车间最高日职工淋浴用水总人数(cap)
(4)、浇洒道路和大面积绿化用水量 q4aN4af?q4bN4b3Q4=(m/d),f:浇洒次数
1000
q4a:城市浇洒道路用水量定额(L(/m2?次)) q4b:城市大面积绿化用水量定额(L(/m2?d))
f4:城市最高日浇洒道路次数;
N4b:城市最高日大面积绿化用水面积,m2. 5)、未预见水量及管网漏失水量
3
51234
(6)、消防用水量
Q?qf(L/s),566
(L/s); q6:消防用水量定额,
f6:火灾次数。
(7)、最高日设计用水量
3
d12345
Q?(0.15~0.25)(Q?Q?Q?Q)(m/d)Q?Q?Q?Q?Q?Q(m/d)2、、结合例题和课后习题掌握时变化系数、泵站供水量、水塔水量及水塔和清水
池调节容积等的计算问题(包括计算公式、计算步骤) 答:若最高日用水量为45000m3/d
不设水塔或高位水池,供水泵站设计供水流量为:45000×6%×1000/3600=750(L/s) 设置水塔或高位水池,供水泵站设计供水流量:45000×5%×1000/3600=625(L/s) 水塔或高位水池的设计供水流量为:45000×(6%-5%)×1000/3600=125(L/s) 水塔或高位水池的最大进水流量(2-4点)45000×(2.78%-1.5%)×1000/3600=160(L/s) 调节容积计算
清水池,水塔,高地水池
W?Max?(Q1?Q2)?Min?(Q1?Q2)
3、 给水管网中节点流量和管段流量、比流量等的计算方法。
集中流量取水点在节点,沿线流量则沿线供应。集中流量计算一般 KniQdiqni?(L/s)
86.4
沿线流量计算方法:可以按管段配水长度计;也可以按管段配水面积计;沿线流量:干管有效长度与比流量的乘积
掌握ql,qn及比流量的概念;
Qh?qni ql?,lmi
lmi:配水长度,而不是实际长度
比流量:为简化计算而将除去大用户集中流量以外的用水量均匀地分配在全部有效干管长度上,由此计算出的单位长度干管承担的供水量 s
管段沿线流量=管段配水长度X比流量
??ql?qs?lQ??qq??l在水力计算时应将沿线流量按适当比例分配到两各节点,成为节点流量。沿线流量转换成节点流量的原则是管段的水头损失相同。
节点流量=集中流量+沿线流量(连接管段和的一半)+供水流量(泵站,水塔)
4、 掌握给水管网设计工况时的设计计算步骤
设计工况是管网最高用水时工况 1、泵站所在管段的暂时删除
2、假设控制点 1)管网定线
(2)计算干管的总长度 (3)计算干管的比流量 (4)计算干管的沿线流量 (5)计算干管的节点流量 (6)定出各管段的计算流量
树状网:管段流量等于其后管段各节点流量和 环状网:根据一定原则先人为拟定
7)根据计算流量和经济流速,选取各管段的管径 (8)根据流量和管径计算各管段压降
(9)确定控制点,根据管道压降求出各节点水头和自由水压。 树状网:根据流量直径计算压降。
环状网:若各环内水头损失代数和(闭合差)超过规定值,进行水力平差,对流量进行调整,使各个环的闭合差达到规定的允许范围内。 (6)~(9)列水力分析计算表 (10)确定水泵扬程和水塔高度
5、 给水管网非设计工况时的校核方法。
两种校核方法:水头校核法,流量校核法 ①消防时
根据城镇和各类建筑的规模,确定同一时间发生的火灾次数以及一次灭火用水量。按照满足最不利条件的原则,将着火点放在控制点及远离泵站的大用户处。发生火灾时,所需自由水头较小,但由于水头损失增大,水泵扬程不一定符合要求,必要时应增设消防水泵 ②最大转输时
设置对置水塔的给水系统,在最大用水小时由水泵和水塔同时供水,水塔的高度必定高于控制点的自由水头,当出现最大转输流量时,水泵必须能供水到水塔。 ③事故时
管网中任一管段在检修过程中,系统的供水量都不应小于最高用水时的70%。 校核条件
消防时节点流量等于最大用水小时节点流量加消防流量;水泵扬程满足最不利消火栓处水压10mH2O
最大转输时节点流量等于最大转输小时用水量与最大小时用水量之比乘以最大小时节点流量;水泵扬程满足水塔最高水位;
事故时节点流量等于70%最大小时节点流量;水泵扬程满足最小服务水头。
6、 控制点、节点服务水头定义
控制点:给水管网用水压力最难满足的节点(触点)
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 一楼10米二楼12米以后每增加一楼,用水压力增加4米
第九章
1、 污水管网设计污水量的计算;与给水管网的不同点。
1z1答:(1)居民生活污水设计流量计算公式
q1iN1iQ=K??86400Q1 __居民生活污水设计流量(L/S);
q1i __各排水区域平均日生活污水定额(L/(cap?d));
N 1i ——各排水区域在设计使用年限终期所服务的人口数; KZ __生活污水总变化系数; cap__―人‖的计量单位;
KZ1 ——生活污水总变化系数:最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值; KZ= Kd ?Kh。
Kd ——生活污水日变化系数:一年中最大日污水量与平均日污水量的比值。 Kz?Kh ——生活污水时变化系数:最大日最大时污水量与该日平均时污水量的比值。 2.3 Qd≤5(平均日) Kz= 2 . 7 5≤Qd≤1000
2.70.11QKz? Q0.11 1.3 Qd≥1000
(2)、工业废水设计流量计算公式
K2iq2iN2i(1?f2i) Q2=?(L/s)3.6T2i
? Q2——工业废水设计流量(L/s)
? q2i ——各工矿企业废水量定额(m3/单位产品、 m3/单位产值 m3/单位生产设备)
(可参照GB8978——1996部分工业的废水量定额)
? N2i——各工矿企业最高日生产产值、生产产品数量或生产设 备数量
? T2i ——各工矿企业最高日生产时数(h) ? K2i——各工矿企业废水量的时变化系数。
根据实测获得:冶金工业1.0~1.1,化学工业1.3~1.5, 纺 织工业1.5~2.0,食品工业1.5~2.0,造纸工业1.3~1.8
? f2i——各工矿企业生产用水重复利用率 (3)、工业企业生活污水及淋浴污水设计流量计算式 3ai3aih3ai3bi3bi?3
3ai
? Q3 ——工业企业生活污水及淋浴污水设计流量(L/s) ? N3ai——各工矿企业车间最高日职工生活用水总人数 ? N3bi——各工矿企业车间最高日职工淋浴用水总人数 ? q3ai——各工矿企业车间职工生活污水定额 ? q3bi——各工矿企业车间职工淋浴污水定额 ? T3ai ——各工矿企业最高日每班工作时数,h;
Q=(qNK3600TN?)(L/s)3600q? Kh3ai——各工矿企业车间最高日职工生活污水量班内变化系数,一般车间采
用3.0,高温车间采用2.5.
(4)、公共建筑污水设计流量
计算方法:可与居民生活污水量合并计算,选综合污水定额单独计算,污水量定额参照《建筑给排水设计规范》
4i4ih4i ?4
4i(5)、城市污水总设计流量
注意:各项污水设计流量位最大值,不可能同一时间出现,但是计算结果偏安全。 Qh=Q1?Q2?Q3?Q4(L/s)与给水管网的不同点
计算Q居或Q综时,采用最高日用水定额及Kh
计算Q居污及Q综污时,采用平均日用水定额及Kz
2、 管段流量、节点流量、比流量的计算。掌握节点流量计算式与给水的不同点。 节点设计流量计算
1、连接管:连接用户的污水管道
2、污水干管:主要承担污水输送功能的大型管道
3、污水支管:连接管与输送干管之间的收集连接 管污水的管道。
节点流量:等于本段流量加上集中流量(该节点下游的管段所连接的用户污水量加上集中流量)。 本段流量:从管段沿线街坊流来的污水量
集中流量:从工业企业或其它产生大量污水的建筑物流来的流量。
4、管段设计流量=上游端汇入的流量+本段收集的流量
qNKQ=3600T(L/s)6、节点与管段的定义
节点是设计管段的上游端和下游端
管段是指流量和坡度都不变的一段管道
注意:节点上一般设有检查井;但检查井所在点不一定都是节点。
污水节点流量计算与给水节点流量计算不同之处
(1)污水的三类集中流量中,只有居民污水是沿线流量,按面积分配,但不直接分配设计流量,而分配平均日流量,计算管段设计流量时乘以总变化系数。(2)污水的管段分配沿线流量全部加到上游节点作为节点流量;而给水则均分道管段两端。
两个检查井之间的管段采用设计的流量不变,且采用同样的管径和坡度,称它为设计管段,
本段流量计算公式 qi?F?q0?Kz;
4F:设计管段服务街坊面积(10);
q0:单位面积本段平均流量或比流量(L/s?104);
n?p 42q?;n:污水量标准(L/s.d);p:人口密度(人/10m)0 86400
Kz:总变化系数
集中流量包括三类:工业废水量;工业企业设或淋浴水量;公共建筑污水量 设计管段的设计流量:
①本段流量q1;②转输流量;③集中流量q2;
n?p
q0?q1?F?q0?KZ 86400
3、 污水管网上常见附属构筑物位置及作用。
附属设施 检查井:一般检查井的设置位置有:流量汇入的地方、管径变化的
地方、转弯的地方、或在直管段管径长度较长时(30~70m)。
连接管道,清通方便
提升泵站:减小埋深 跌水井:提高管道埋深
4、 设计充满度(概念:指设计流量下,管道内的有效水深与管径的比值。) 及按非满流设计的原因。 答:(1)、污水流量是随时变化的,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; (2)、污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体,需留出适当的空间,以利管道内的通风,排除有害气体; (3)、便于管道的疏通和维护管道
5、 埋设深度、(最小)覆土厚度定义及其影响因素
答:污水管道的埋设深度是指管道的内壁底部离开地面的垂直距离。
管道的顶部离开地面的垂直距离称为覆土厚度。
为了保证污水管道不受外界压力和冰冻的影响和破坏,管道的覆土厚度不应小于一定的最小限值,这一最小限值称为最小覆土厚度。 最小覆土厚度应满足以下因素的要求: (1)、防止管道内污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道 (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 6、 水面平接、管顶平接定义及适用条件。
答:水面平接定义:是指在水力计算中,使上游管段终端和下游管段起端在指定 的设计充满度下的水面相平。即上游管段终端与下游管段起 端的水面标高相同。
水面平接一般适用于上、下游管道直径相同时,特别是平坦地区采用,这种方法教管顶平接要求下游埋深小。适用条件:相同管径时,常用水面平接(平坦地区)
管顶平接定义:是指在水力计算中,使上游管段终端与下游管段起端管顶标高相同。 管顶平接法一般会使上下游管道内水平有一定落差,因而不容易产生回水,但下游管道的埋深可能增加,在地面平坦地区会增大管网造价。 适用条件:不同管径管段相接时,常用管顶平接。
7、 污水管网设计计算中相关水力参数的规定(最大最小流速、最小管径、最小坡度、最大最小埋深等)
与设计流量、设计充满度相对应的水流平均速度称为设计流速
最小设计流速:是保证管道内不发生淤积的流速,与污水中所含杂质有关;国外很多专家认为最小流速为0.6-0.75m/s,我国根据试验结果和运行经验确定最小流速为0.6m/s
最大设计流速:是保证管道不被冲刷破坏的流速,与管道材料有关;金属管道的最大流速为10m/s,非金属管道的最大流速为5m/s。
街坊管最小管径为200mm 街道管最小管径为300mm
相应于最小设计流速的坡度为最小设计坡度,最小设计坡度是保证不发生淤积时的坡度。
规定:管径200mm的最小设计坡度为0.004;管径 300mm的 最小设计坡度为0.003;管径400mm 的最小设计坡度 为0.0015
管道埋深:管道内壁底到地面的垂直距离,包括起点埋深,终点埋深,平均埋深。 覆土厚度:管道外壁(顶部)到地面的垂直距离
最大埋深:干燥土壤中最大不超过7~8m;多水,流砂、石灰岩地层中 不超过5m
污水管道最小埋深;管径小于500mm,管底在冰冻线上0.3m;管径大于500mm,为0.5m 无保温措施的生活污水管道,管底可埋设在冰冻线以上0.15m
在管道起端由于流量较小,通过水力计算查得的管径小于最小管径,对于这样的管段可不用再进行其他的水力计算,而直接采用最小管径和相应的最小坡度,这样的管段称为不计算管段。 考试题型
一、基本概念(每小题5分,共3×5=15分) 二、单项选择题(每小题2分,共10×2=20分) 三、判断题(每小题2分,共5×2=10分) 四、简答题(共35分) 五、计算题(共20分)
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