给水排水管网系统自编练习题

重庆交通大学

《给水排水管网系统》

自编习题汇编

管网课程组 2014年8月

第一章 给水系统概论

思考题

1. 由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统？ 2. 给水系统中投资最大的是那一部分，试行分析。

3. 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，哪种情况下可省去其中一部分设施？

4. 什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统是目前用得最多？ 5. 水源对给水系统布置有哪些影响？

6. 工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？

7. 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？

第二章 设计用水量

思考题

1. 设计城市给水系统时应考虑哪些用水量？ 2. 居住区生活用水量定额是按哪些条件制定的？ 3. 影响生活用水量的主要因素有哪些？ 4. 城市大小和消防流量的关系如何？ 5. 怎样估计工业生产用水量？

6. 工业企业为什么要提高水的重复利用率？

7. 说明日变化系数和时变化系数的意义。它们的大小对设计流量有何影响？

8. 为什么城市越小，用水量变化越大？你认为还有哪些因素影响用水量变化系数？ 习题

1. 某城最高日用水量为15万m3/d，每小时用水量变化如下表，求：（1）最高日最高时和平均时的流量，（2）绘制用水量变化曲线，（3）拟定二级泵站工作线，确定泵站的流量。

时间 用水量 （%） 时间 用水量 （%） 0~1 2.53 12~13 5.09 1~2 2.45 13~14 4.81 2~3 2.50 14~15 4.99 3~4 2.53 15~16 4.70 4~5 2.57 16~17 4.62 5~6 3.09 17~18 4.97 6~7 5.31 18~19 5.18 7~8 4.92 19~20 4.89 8~9 5.17 20~21 4.39 9~10 5.10 21~22 4.17 10~11 5.21 22~23 3.12 11~12 5.21 23~24 2.48 2. 位于一区的某城市，用水人口65万，求该城市的最高日居民生活用水量和综合生活用水量。 3. 位于一分区的某城镇现有8万人口，设计年限内预期发展到12万人。用水普及率以90%计，取居民生活用水定额为150L/(人?d)，工业企业和公共建筑用水量，通过调查和实测，总用水量为Q2=13500m3/d，未预见水量和管网漏失水量取总用水量的20%，求最高日用水量。

第三章 给水系统的工作情况

思考题

1. 如何确定有水塔和无水塔时的清水池调节容积？

2. 取用地表水源时，取水口、水处理构筑物、泵站和管网等按什么流量设计？ 3. 清水池和水塔起什么作用？哪些情况下应设置水塔？ 4. 有水塔和无水塔的管网，二级泵站的计算流量有何差别？ 5. 无水塔和网前水塔时，二级泵站的扬程如何计算？

6. 对置水塔管网在最高用水时、消防时和转输时的水压线是怎样的？

习题

1. 某城市最高日用水量为10×104 m3/d，用水日变化系数为1.7，时变化系数为1.1，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900 m3/h，则向管网供水的供水泵房的设计流量应为多少？

2. 某城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 水量 （m） 时间 水量 （m） 330~1 1900 12~13 6500 1~2 1800 13~14 6460 2~3 1787 14~15 6430 3~4 1700 15~16 6500 4~5 1800 16~17 6700 5~6 1910 17~18 7119 6~7 3200 18~19 9000 7~8 5100 19~20 8690 8~9 5650 20~21 5220 9~10 6000 21~22 2200 10~11 6210 22~23 2100 11~12 6300 23~24 2000 3. 日设计用水量为12万m3/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55L/s，同一时间内的火灾次数为2次，火灾持续时间按2h计，水厂自用水量在清水池中的贮存量按1500m3计，安全贮量取5000m3，求清水池的有效容积。 4. 某城镇管网设有网前水塔，水塔所处位置的地面标高为95m，控制点要求的最小服务水头为20m，管网最高用水时从水塔到控制点的水头损失为10m，控制点处的地面标高为89m，求水塔高度。

第四章 管网和输水管渠布置

思考题

1. 一般城市是哪种形式的管网，为什么采用这种形式？

2. 管网定线应确定哪些管线的位置？其余的管线位置和管径怎样确定？ 3. 管网布置要考虑哪些主要的附属设备？

4. 工业企业内的给水管网与城市给水管网相比有哪些特点？ 5. 输水管渠定线时应考虑哪些方面？

6. 你认为输水管定线时可能遇到哪些问题？如何处理？

第五章 管段流量、管径和水头损失

思考题

1. 为什么要流量分配？流量分配时应考虑哪些要求？ 2. 什么是年折算费用？分析它和管径与流速的关系。 3. 什么叫经济流速？平均经济流速一般是多少？ 4. 什么是连续性方程？ 5. 什么是能量方程？ 习题

1. 某城市最高时用水量为300L/s，其中集中供应的工业用水量为190L/s，干管各管段名称及长度（m）见下图。管段1-2，2-3，4-5为单向配水，其余为双向配水，求比流量qs。

2. 某城镇给水管网如下图所示，管段长度和水流方向标于图上，比流量为0.04 L/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处有一集中流量为24L/s，求节点2的计算节点流量。

3. 某管网设有对置水塔，当管网用水最高时，泵站供水量为90L/s，节点流量如下图所示，求水塔到节点1的管段t-1的流量qt-1。

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第六章 管网水力计算

思考题

1. 管段设计流量分配的目的是什么？树状管网管段设计流量分配有何特点？环状管网管段设计流量分配要考虑哪些原则？

2. 解环方程组的基本原理是什么？

3. 什么叫闭合差，闭合差大说明什么问题？手工计算时闭合差允许值是多少？

4. 为什么环状网计算时，任一环内各管段增减校正流量△q后，并不影响节点流量平衡的条件？ 5. 校正流量△q的含义是什么，如何求出△q值？△q和闭合差△h有什么关系？ 6. 应用哈代-克罗斯法解环方程组的步骤怎样？

7. 在设计工况水力分析时为何要暂时删除泵站所在的管段和假设控制点？如何找到真正的控制点？为何真正的控制点是唯一的？

8. 用最大闭合差的环校正法时，怎样选择大环进行平差以加速收敛？

9. 管网设计校核时泵站所在管段还要删除吗？你能说明在各种工况校核时，哪些节点是定压节点，哪些节点是定流节点？ 习题

1. 树状网各管段的水头损失如下图所示，各节点的地面高程均为60m，所要求的最小服务水头均为20m，则管网的水压控制点为哪个节点？

2. 起点A和终点B的地形标高分别为62m和61m，若在某流量下管段AB的水头损失为2m，且B点的服务水头为20m，则此时A点的服务水头？ 3. 综合题

某城市最高日用水量为15000m3/d，其余各小时用水量见表6.1所示，管网中设有水塔，二级泵站分两级供水，从前一日22点到清晨6点位一级，从6点到22点为另一级，每级供水量等于其供水时段用水量平均值。试绘制用水量变化曲线，并进行以下项目计算： 1）时变化系数、泵站和水塔设计供水流量、清水池和水塔调节容积。

某城市最高日各小时用水量 表6.1

时间 用水量 （m） 时间 用水量 （m） 330~1 303 12~13 778 1~2 293 13~14 719 2~3 313 14~15 671 3~4 314 15~16 672 4~5 396 16~17 738 5~6 465 17~18 769 6~7 804 18~19 875 7~8 826 19~20 820 8~9 782 20~21 811 9~10 681 21~22 695 10~11 705 22~23 495 11~12 716 23~24 359 2）城市给水管网布置如下图所示，各管段长度与配水长度见表6.2，各集中用水户最高时用水量见表6.3，进行节点设计流量计算、管段设计流量分配和管段直径设计。

各管段长度与配水长度 表6.2

管段编号 管段长度(m) 配水长度(m) 1 320 0 2 160 0 3 650 650 4 770 385 5 530 530 6 500 500 7 420 315 8 430 215 9 590 280 10 520 220 11 550 400 12 470 120 最高时集中用水流量 表6.3

集中用水户名称 集中用水流量(L/s) 所处位置节点编号 火车站 12.60 2 学校 26.20 6 宾馆 6.40 6 医院 8.60 5 工厂A 7.20 8 工厂B 17.60 10 工厂C 22.50 11 3）已知清水池最低水位标高38.30m，各节点地面标高与用户要求自由水压见表6.4，进行设计工况的水力分析计算，确定控制点，计算泵站扬程、水塔高度并选泵。

节点设计数据 表6.4

节点编号 地面标高（m） 要求自由水压(m) 1 40.70 - 2 62.00 - 3 41.50 24.00 4 52.40 24.00 5 42.20 24.00 6 45.10 28.00 7 44.80 24.00 8 48.30 24.00 9 46.60 24.00 10 45.90 24.00 11 43.30 20.00 4）根据规范，本管网消防按同时一处火灾考虑，灭火流量为15L/s，请进行消防工况校核，判断消防时水塔时供水还是进水？你选的水泵满足消防要求吗？有必要修改个别管径吗？

第八章 分区给水系统

思考题

1. 泵站供水能量分配图是如何绘制的？

2. 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？

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