给水工程辅导课件

给水工程辅导课件第1页，共71页，2023年，2月20日，星期四给水工程

——第1-3章冯萃敏第2页，共71页，2023年，2月20日，星期四1给水系统题：给水系统可按供水方式分为(A)供水系统。

A.重力、水泵、混合B.自流、重力、压力

C.水泵、压力、混合D.重力、水泵、压力题：给水系统按使用目的可分为(D)系统。

A.城市给水、工业给水B.城市给水、工业给水、循环给水

C.循环给水、复用给水D.生活给水、生产给水、消防给水第3页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：关于给水系统的布置形式：

A.统一给水系统简单，应用最广泛；（√

）

B.分质给水系统水处理费用低，管网的造价低；（×

）

C.分压给水系统的水泵型号单一，长期运行电费较高；（×

）

D.分区给水系统应用最广。（×

）第4页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：在工业给水系统中，工业用水重复利用率的含义是（重复用水量在总用水量）中所占的百分数。题：工业企业生产用水系统的选择，应从全局出发，考虑水资源的节约利用和水体的保护，并应尽可能采用(复用或循环)系统。

第5页，共71页，2023年，2月20日，星期四1.2设计用水量题：给水工程应按远期规划、近远期结合、以近期为主的原则进行设计。近期设计年限宜采用（5~10）年，远期设计年限宜采用（10~20）年。题：设计配水管网时，应按(最高日最高时用水量及设计水压)设计，按(最高用水兼消防、最大转输、最不利管段事故三种情况)的流量和水压分别进行校核第6页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：综合生活用水是指(居民生活用水和公共建筑用水)题：如果用综合生活用水量定额计算用水量，除了居民日常生活用水外还应包括(公共建筑用水量)。题：综合生活用水一般不包括(C)。

A.居民生活用水B.学校和机关办公楼等用水

C.工业企业工作人员生活用水D.公共建筑及设施用水

第7页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：日变化系数是指（最高日用水量与平均日用水量的比值）日变化系数——反映在设计规划年限内日用水的不均匀程度或用水量的变化幅度。题：时变化系数是指（最高日最高时用水量与最高日平均时用水量的比值）。时变化系数——反映在最高日内小时用水的不均匀程度或用水量的变化幅度。题：在缺乏实际用水资料情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用（1.2~1.6），日变化系数宜采用（1.1~1.5）第8页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：最高日设计用水量计算应包括（B）。

A.居民生活用水，工业企业生产用水和工作人员生活用水，浇洒道路和绿化用水，未预见水量及管网漏失水量；

B.综合生活用水，工业企业生产用水和工作人员生活用水，浇洒道路和绿化用水，未预计水量及管网漏失水量；

C.居民生活用水，工业企业生产用水，浇洒道路和绿化用水，消防用水，未预计水量及管网漏失水量；

D.居民生活用水，公共建筑及设施用水，浇洒道路和绿化用水，消防用水，未预计水量及管网漏失水量。第9页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：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12.6万m3/d。新一轮规划人口将发展到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（）万m3/d。解：设计用水量0.3×100万×90%

＝27(万m3/d)

增加了：27－12.6＝14.4(万m3/d)

原设计用水量标准为12.6万m3/d÷(75万人×70%)

＝0.24m3/(人·d)＝240L/(人·d)第10页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：管网起始端设水塔时，管网设计供水量应按()用水量确定。

A.最高日B.平均日

C.最高日最高时D.最高日平均时题：管网起端设水塔时，泵站到水塔的输水管直径按泵站分级供水量的()供水量设计。

A.最大一级B.最小一级

C.平均D.泵站到水塔的输水量第11页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：给水系统中，（ABC）按最高日平均时流量进行设计；（FG）按最高日最高时流量进行设计。

A.取水构筑物B.一级泵站

C.水处理构筑物D.二级泵站

E.有水塔管网中的二级泵站

F.无水塔管网中的二级泵站

G.管网第12页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：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Kd=1.2，时变化系数Kh=1.4，水厂自用水量为5%。1）若不计输水管渠漏失水量，则取水泵房的设计流量为()。

Qd=150000m3/d，取水构筑物等的设计流量：

150000×1.05÷24=6563m3/h第13页，共71页，2023年，2月20日，星期四2）若管网内有水塔在用水最高时可向管网供水900m3/h，则向供水管网供水的供水泵房的设计流量为()。二泵站的最高级供水量+水塔供水量=Qh管网设计流量Qh为：

Qh=150000m3/d×1.4÷24=8750m3/h泵站供水量=Qh–水塔供水量

=8750-900=7850m3/h第14页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：某城市最高日设计用水量为15万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计算，水厂自用水在清水池中的贮存量按1500m3计算，安全贮量取5000m3，则清水池的有效容积为（）m3。清水池的有效容积由4部分组成：（1）调节容积Wl=150000×15％=22500(m3)；（2）消防贮量W2，取2h的消防用水量，即W2=0.055×2×3600×2=792(m3)；（3）水厂自用水贮量W3=1500m3；（4）安全贮量为W4=5000m3。则清水池有效容积W=Wl+W2+W3+W4=22500+792+1500+5000=29792(m3)第15页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：清水池的主要作用有（ACDE）。

A.调节一、二泵站间供水流量的差额

B.调节二泵站供水量和用户用水量的差额

C.贮存消防用水

D.贮存水厂自用水

E.使消毒剂与水充分接触第16页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：某城市最高日用水量为12万m3／d，其逐时用水量如表，水厂一级泵站24小时均匀工作，二级泵站直接向管网供水，则水厂内清水池调节容积应为

。二泵站的供水量=用户用水量，表中数值为二泵站供水量一泵站均匀供水，供水量为120000/24=5000m3/h时间0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12水量/m3250025002000200025003000400050005500600065007000时间12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24水量/m3700065006000650065007000750070006000450040003000第17页，共71页，2023年，2月20日，星期四例题：水塔调节容积计算某工厂24小时均匀用水，每小时50m3，配水泵站每天供水两次，分别为4~8时和16~20时，每小时供水150m3。则水塔在

时水位最高，在

时水位最低。画出供水及用水示意图第18页，共71页，2023年，2月20日，星期四

泵站供水线用水线048162024时间(h)(m3/h)15050第19页，共71页，2023年，2月20日，星期四根据水塔的工作情况，分析进出水变化规律：

4时起水位升高4个小时，至8时停止升高；而后，下降8个小时，至16时；

16时起，水位升高4个小时，至20时停止升高；再下降8个小时，至4时……可以求出，8时和20时水位均达到最高，4时和16时水位均达最低。同时，可确切计算出水塔的调节容积：阴影面积：100×4=400m3(而不是800)第20页，共71页，2023年，2月20日，星期四例：某工厂24小时均匀用水，每小时50m3，如配水泵站每天供水12小时，每小时100m3，每天供水不超过4次，则水塔调节容积最小为

m3。

调节容积最小：启泵次数最多、分段均匀示意图第21页，共71页，2023年，2月20日，星期四

泵站供水线03691215182124时间(h)(m3/h)10050

用水线水塔调节容积最小为：50m3/h×3h＝150m3第22页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：管网内设有水塔时，二级泵站的供水量在任一时刻都()用户的用水量。

A.大于B.小于C.等于D.以上都不对题：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()，此时，为了调节二级泵站供水量与用户用水量之间的差额，水塔的调节容积会()。

A.减小；减小B.减小；增加

C.增加；减小D.增加；增加第23页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：如果二级泵站每小时供水量越接近用水量，水塔的调节容积越()，清水池的调节容积将()。

A.小；增加B.大；减小

C.小；减小D.大；增加但增加值与减小值是不相等的，即不同泵站设计结果得出的清水池调节容积与水塔调节容积之和是不同的，应具体计算。第24页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：某城市周边具有适宜建高位水池的坡地，按城市规划管网最不利控制点的服务水头为24m，控制点的地形标高为4m，高位水池至控制点的管路损失约为5m。拟建高位水池的内底标高应在

m以上。画出压力变化示意图标高（高程）即绝对高度，从海拔Z=0算起第25页，共71页，2023年，2月20日，星期四水塔Z=0H=?H=Zt+Ht=4+24+5=33m控制点C4m4m24m5m

Zt

Ht第26页，共71页，2023年，2月20日，星期四某水厂3班制工作，产水量为24万m3/d，输水管漏失量6％，沉淀池排泥2％，滤池冲洗排水量3％，管网中无水塔，每小时的用户用水量（m3）如表所示，则取水泵房设计流量为（1.11×24万÷24＝11100）m3/h，滤池设计流量为（1.03×24万÷24＝10300）m3/h，管网设计流量为（15000）m3/h。第27页，共71页，2023年，2月20日，星期四某水厂3班制工作，产水量为24万m3/d，管网中无水塔，每小时的用户用水量（m3）如表所示，则清水池的调节容积为（）m3。水厂的均匀产水量为240000÷24＝10000(m3/h)；在23~24(0)~5期间，送水量（用水量）持续低于产水量共需调节容积为：10000×6－(8000＋6000＋4000＋3000＋3000＋5000)＝31000(m3)第28页，共71页，2023年，2月20日，星期四若每小时的用户用水量（m3）如表所示，则清水池的调节容积为（）m3。水厂产水进入清水池为240000÷24＝10000(m3/h)；在23~24(0)~5期间，出水量持续低于进水量，清水池水位持续上升，6~7点水位略下降，7~9点继续上升，故共需调节容积可用23~24(0)~9水位持续上涨对应的累计容积为：2000+4000+6000+7000+7000+5000+0-2000+1000+2000＝32000(m3)第29页，共71页，2023年，2月20日，星期四2输配水系统题：给水系统中的输配水系统包括()，通常是给水系统中投资最大的子系统。

A.水处理构筑物、调节构筑物、输水管渠和管网；

B.泵站、输水管渠和管网；

C.泵站、输水管渠、管网和调节构筑物；

D.取水构筑物、水处理构筑物、输水管渠和管网题：从供水可靠性考虑，城镇配水管网()设计成环状，当允许间断供水时，()设计为树枝状，但()考虑将来有连成环状管网的可能（规范7.1.8）

A.宜；可；应B.应；宜；必须

C.宜；可；必须D.应；宜；应第30页，共71页，2023年，2月20日，星期四某城镇的生活给水管网有时供水量不能满足供水要求，可采用的措施:A从邻近有足够富裕供水量的城镇生活饮用水管网接管引水

B新建或扩建水厂

C从本城镇某企业自备的有足够富裕供水量的内部供水管网接管引水（×:《规范》规定，为防止饮用水污染，城镇生活饮用水管网，严禁与自备水源供水系统直接连接。）

D要求本城的用水企业通过技术改造节约用水，减少用水量第31页，共71页，2023年，2月20日，星期四求比流量、沿线流量、节点流量题：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为（），节点4的节点流量q4为（

）。

45612800m800m800m600m800mQ=300L/s3400m7600m600m第32页，共71页，2023年，2月20日，星期四

管段4-5，1-2，2-3为单侧配水，计算长度取实际长度的一半；其余管段为双侧配水，计算长度以实际长度计算。管网总计算长度：∑L=

由管网总用水量求得比流量：

沿线流量：ql1-4=qs·l1-4=0.05×600=30(L/s)；ql4-5=qs·l4-5=0.05×400=20(L/s)节点流量折算系数取0.5，从而求得节点流量：q4=0.5×(30+20)+90=115(L/s)45612800m800m800m600m800mQ=300L/s3400m7600m600m第33页，共71页，2023年，2月20日，星期四题——求节点流量城市给水管网如图，管段长度和水流方向见图，比流量为0.04L/(s·m)，折算系数统一采用0.5，节点7有一集中流量20L/s，其余节点无集中流量，则节点5的计算节点流量为()L/s。q5=0.5×0.04×(300+300+300+400)=26L/s也可求q7=0.5×0.04×(300+200)+20=30L/s0第34页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：已知某城市最高时总用水量为548.19L/s，其中工业集中用水量为85L/s，在节点4和6流出，各管段长度和节点编号如图，二泵至节点1两侧无用户。经计算该管网的比流量为（）L/s.m，1-5管段的沿线流量为（）L/s.m，4节点的节点流量为（）L/s。——计算长度第35页，共71页，2023年，2月20日，星期四解：Qh=548.19L/s∑q=85L/s(=35+50L/s)∑l=900×2+850×2+620×3=5360m(不计1200)

ql1-5=qsl1-5=0.0864×900=77.77L/sq4=35+0.5×0.0864×(850+620)=35+63.52=98.52L/s第36页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：有一小镇枝状管网如图，各管段的长度和水流方向如图，最高用水时的总流量为60L/s，节点流量折算系数统一采用0.5。节点均无集中流量，管段2-3的计算流量为（）L/s。解：1.

管网总计算长度为3000m2.

比流量为qs=60÷3000=0.02（L/s·m）3.沿线流量：2-3管段为qs·l=0.02×800=16(L/s)3-5管段为qs·l=0.02×500=10(L/s)；4.

节点流量：q3=16÷2+10÷2=13(L/s)q5=10÷2=5(L/s)；5.

2-3管段计算流量为

q2-3

=q3+q5=13+5=18(L/s)。

12345700m800m500m500m500m6第37页，共71页，2023年，2月20日，星期四流速小，管径大→管网造价C大，供水系统运行电费M1低经济流速定义：管道的经济流速是指在()的流速A.一定的设计年限内使管道的造价最低B.一定的设计年限内使管道的运行管理费用最低C.一定的设计年限内使管道的造价和运行管理费用都是最低D.一定的设计年限内使管道的年折算费用为最低

第38页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：管径DN1200的旧钢筋混凝土管，实测粗糙系数n1=0.015，输水量Q1=1.4m3/s，内壁经刮管除垢涂衬处理后，粗糙系数为n2=0.012，若刮管前后过水断面不变，并维持相同的水头损失（水力半径R及水力坡度i不变），则输水量Q2可增至（1.75）m3/s。输水管水力坡度，而流速，流速系数刮管前后水力坡度相同，可得因此得水力坡度——P812第39页，共71页，2023年，2月20日，星期四1.设计用水量Qh=93.75L/s

其中，Q工厂

=400m3/d=6.94L/s2.管网比流量管网总计算长度∑L不配水的管段不计长度比流量P31：树状管网水力计算例题第40页，共71页，2023年，2月20日，星期四管段编号计算管长沿线流量ql0-130010.741-21505.372-32508.951-445016.114-865023.274-52308.235-61906.806-72057.34合计242586.813.沿线流量ql第41页，共71页，2023年，2月20日，星期四节点编号节点流量qi00.5×10.745.3710.5×（10.74+5.37+16.11）16.1120.5×（5.37+8.95）7.1630.5×8.954.4840.5×（16.11+23.27+8.23）+6.9430.7450.5×（8.23+6.8）7.5260.5×（6.8+7.34）7.0770.5×7.343.6780.5×23.2711.63合计93.754.节点流量第42页，共71页，2023年，2月20日，星期四5.管段流量、管径、水头损失（取Ch=95）管段编号管长m流量L/s管径mm水力坡度沿程水损总水损

m0-130088.384000.002250.670.741-215011.641500.006250.941.032-32504.481000.007681.922.111-445060.633000.004542.042.254-865011.631500.006244.064.464-523018.262000.003550.820.905-619010.741500.005391.021.136-72053.671000.005311.091.20t-060093.754000.002511.511.66第43页，共71页，2023年，2月20日，星期四控制点的性质节点间的水压关系方法1：计算所有节点在满足各自最小服务水头时所需的起点水压，对应最大水压需求者为控制点6.控制点确定第44页，共71页，2023年，2月20日，星期四0需要：5.00+16.00=21.00m1需要：5.00+16.00+0.74=21.74m2需要：5.00+16.00+0.74+1.03=22.77m3需要：5.00+16.00+0.74+1.03+2.11=24.88m4需要：5.00+16.00+0.74+2.25=23.99m5需要：6需要：7需要：5.00+16.00+0.74+2.25+0.90+1.13+1.20=27.22m8需要：5.00+16.00+0.74+2.25+4.46=28.25m

节点8所需水压最高，8为控制点，0-1-4-8为干线各点所需的起点0的水压第45页，共71页，2023年，2月20日，星期四起点到控制点的管线为干线：管线0-1-4-8水压计算从控制点开始控制点满足最小服务水头节点间水压差等于水头损失节点水压＝地面标高+服务水头7.干线水压计算第46页，共71页，2023年，2月20日，星期四节点地面标高节点水压服务水头剩余水头05.0028.4523.457.4515.0027.7122.716.7145.0025.4620.464.4685.0021.0016.0007.干线水压计算Hi-Hj=hi-j服务水头=节点水压-地面标高剩余水头=实际服务水头-最小服务水头第47页，共71页，2023年，2月20日，星期四水压计算从支线起点开始支线起点水压已知节点间水压差等于水头损失节点水压＝地面标高+服务水头如：已知节点1水压H1=27.71，则节点2水压为H2=27.71-1.03=26.68m，服务水头21.68m8.支线水压计算第48页，共71页，2023年，2月20日，星期四Ht＝Hc+Zc+hn-Zt＝16.00+5.00+(1.66+0.74+2.25+4.46)-5.00＝25.11mHp＝Zt+Ht+H0-Z池+∑h＝5.00+25.11+3.00-4.70+3.00＝31.41m9.水塔高度和水泵扬程第49页，共71页，2023年，2月20日，星期四例：管网各管段水损如图（管径已定）节点标高见表，建筑均为4层，求控制点。比较所有点，在满足最小服务水头时要求起点1提供的水压：点1：62+20=82m

点2：63+20+2.0=85m

点3：61+20+2.0+1.2=84.2m

点4：60+20+2.0+1.5=83.5m

可见，点2为整个管网水压的控制点。点2满足20m服务水头时，点3的服务水头为63+20-1.2-61=22.8m13242.0m1.5m1.2m节点编号1234地面标高/m62636160第50页，共71页，2023年，2月20日，星期四例：给水管网的控制点是管网中（F）的点。

A水压最低B服务水头最低

C埋深最大D流量最小E距泵站最远

F该点刚刚满足最小服务水头要求时，其他点的服务水头均能满足要求。第51页，共71页，2023年，2月20日，星期四23例题——检查平差计算方法某环状管网流量（单位：L/s）分配如图，平差计算显示两环的闭合差均超过要求限值，需要对流量进行调整，若第Ⅰ环q1=－2L/s，第Ⅱ环q2=3L/s，管段2-5校正后的流量为

。解：方法1：qij(1)=qij(0)

+Δq本-Δq邻

q2-5(1)=q2-5(0)

+Δq1-Δq2=70+(-2)-3=65L/s

方法2：在图中计算：方向相同则加,方向相反则减

q2-5(1)

=70-2-3=65L/s第52页，共71页，2023年，2月20日，星期四题——已知事故供水要求，求分段数某给水厂有两条并行的直径与摩阻系数相同的重力输水管线，其间设有若干连通管将输水管线分成数段。如果要求在其中一段输水管线中的一条损坏时，能满足75％的供水量，问输水管最少要分为（）段。画出示意图：分成n段，每段摩阻SSQ/2,SSQa,SQa/2,SSSQ/2,SS第53页，共71页，2023年，2月20日，星期四忽略连通管损失正常供水时：事故时：∵H1=H2，∴n=3.86≈4段若Qa=0.7Q，则n=3段（P39）SQ/2,SSQa,SQa/2,SSSQ/2,SS第54页，共71页，2023年，2月20日，星期四题——已知分段数，求事故供水量某给水厂有两条直径与摩阻系数相同并行铺设的重力输水管，其间设有4根连通管把输水管分成5段，当其中一段中的一根水管损坏时，事故水量约为正常时的()。可确切画出示意图（设每段摩阻为S）：SSSSSQ/2Q/2Q第55页，共71页，2023年，2月20日，星期四正常时水头损失2.一段事故时水损3.因为H1=H2，则得SSSSSQ/2Q/2QSSSSSQa/2QaQa/2×Qa第56页，共71页，2023年，2月20日，星期四题——两根平行的输水管管径不同，由分段数求事故供水量某给水厂有两条并行铺设的重力输水管，摩阻分别为S1和S2，其间设有2根连通管把输水管分成3段，当其中S2一段中的一根水管损坏时，事故水量约为正常时的()。画出示意图：S1/3

S1/3

S1/3

S2/3

S2/3

S2/3

S1/3

Qa,

S1/3

S1/3

S2/3

S2/3

第57页，共71页，2023年，2月20日，星期四当量摩阻输水管系统摩阻可用当量摩阻Sd：正常时，当S2的一段事故时，输水管系统的摩阻为H1=H2，得S1/3

S1/3

S1/3

S2/3

S2/3

S2/3

S1/3

Qa,

S1/3

S1/3

S2/3

S2/3

第58页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：在给水区面积很大、地形高差显著或远距离输水时，可考虑分区供水。分区供水可分为并联分区和串联分区两种基本形式，且（A、B、C）。

A.并联分区：各区分别供水，供水安全、可靠，且水泵集中，管理方便；但增加输水管造价

B.串联分区：高压输水管短，可用低压管线和低扬程泵；但增加泵站造价和管理费用

C.选择分区形式要考虑城市面积或输水距离、城市地形、水厂位置，经技术经济比较确定第59页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：必须采用非本体材料制作的管配件进行连接的管材：

A钢管B球墨铸铁管C塑料管

D

预应力钢筋混凝土管题：当钢筋混凝土管道敷设于土质松软地区时，管道接口宜采用柔性接口，如（石棉沥青卷材、橡胶圈、预制套环石棉水泥）接口题：当给水管道与污水管道交叉时，给水管道应敷设在上面，且不应有接口重叠；当给水管道敷设在下面时，应采用（钢管或钢套管）第60页，共71页，2023年，2月20日，星期四用于给水钢管外防腐的通入直流电的阴极保护法的正确做法应是（B）。

A铝镁等阳极材料通过导线接至钢管

B废铁通过导线连电源正极，钢管通过导线连电源负极

C废铁通过导线连电源负极，钢管通过导线连电源正极

D铜通过导线连电源负极，钢管通过导线连电源正极第61页，共71页，2023年，2月20日，星期四题：输水管段和配水管网应根据具体情况设置分段和分区检修的阀门。配水管网上的阀门间距，不应超过（5）个消火栓的布置长度题：在输水管段和配水管网（隆起点和平直段的必要位置）上，应装设排/进气阀题：在输水管道和配水管网低洼点应装设(泄水阀)第62页，共71页