给水排水管道工程习题(市政工程).doc

《给水排水管道工程》练习题
一、填空
1、 合流制排水系统分为直排式合流制排水系统、截流式合流制排水系统和完全合流制排水系统三类。P14
2、 比流量分为长度比流量和面积比流量。P69
3、 管网核算条件包括消防时、事故时、最大传输时。P86
4、 水压试验按其目的分为强度试验和严密性试验两种。P103
5、 给水用的阀门包括闸阀和蝶阀。P116
6、 居民生活污水量定额，对给水排水系统完善的地区可按用水定额的90%计，一般地区可按用水定额的80%计。P125
7、 每一设计管段的污水流量可能包括以下3种流量：本段流量、转输流量和集中流量。P130
8、 排水管道平面图上，每一设计管段都应注明管段长度、设计管径和设计坡度。P145
9、 雨水管道在街坊内部最小管径为200mm，在街道下最小管径为300mm。P164
10、 我国多数城市一般采用截流倍数n0=3。P189
11、 控制管道腐蚀的方法有调整水质、涂衬保护层和更换管道材料。P226
12、 给水管网布置的两种基本形式：树状管网和环状管网。P20
13、 污水管道的控制点是指在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的点。P30
14、 常用的管道基础有天然基础、砂基础和混凝土基础。P103
15、 污水管道在街坊和厂区内的最小管径为200mm，在街道下的最小管径为300mm。P134
16、 雨水管渠最小设计流速为0.75m/s，非金属管道最大设计流速为5m/s。P164
17、 钢筋混凝土管口形式有承插式、企口式、平口式，顶管法施工中常用平口管。P198
18、 雨水和合流管道最小管径300mm，最小设计坡度0.003。P165
二、判断
1、 水量调节设施包括泵站、清水池、水塔、高位水池。（×）P6
2、 巴甫洛夫斯基公式适用于较光滑的圆管满流紊流计算，主要用于给水管道水力计算。（×）P37
3、 总变化系数Kz是指一年中最大日污水量与平均日污水量的比值。（×）P126
4、 暴雨强度是指单位时间内的平均降雨深度。（√）P150
5、 径流系数是降雨量和径流量的比值。（×）P158
6、 排水系统中，既建有污水排水系统，又建有雨水排水系统，称为不完全分流制。（×）P15
7、 相应于最小设计流速的坡度就是最小设计坡度。（√）P133
8、 设计充满度是指排水管道中的管径与水深之比。（×）P152
9、 在同一地区，相应于同一降雨历时的降雨，暴雨强度小的，其重现期较长。（×）P154
10、 当在城市河流的桥、涵、闸附近设置雨水出水口时，应选其下游。（√）P217
11、 供水设计的原则之一，设计供水总流量必须等于设计用水量。（√）P54
12、 比流量是指单位面积的平均人数。（×）P69
13、 降雨历时傅短、降雨强度愈小。（×）P151
14、 雨水管道的充满度按满流设计。（√）P164
15、 当在城市河流的桥、涵、闸附近设置雨水出水口时，应选其下游。（√）P217
三、问答
1、 截流式合流制排水系统P14
这是为了改善老城市直排式合流制排水系统严重污染水体的缺点而采用的一种排水体制。这种系统是沿河岸边铺设一条截流干管，截流干管上设置溢流井，并在下游设置污水处理厂。晴天和初降雨时，所有污水都排入污水厂进行处理，处理后的水再排水水体或再利用。随着降雨量的增加，雨水径流量也增加，当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，将会有部分污水经溢流井直接流入水体。
2、 用水量定额P41
是指不同的用水对象在设计年限内达到的用水水平。
3、 闭合差P82
给水系统闭合环路内顺、逆时针两个水流方向的管段水头损失不相等，即∑hij≠0，存在一定差值，这一差值就叫环路闭合差，记作△h。
4、 污水管道的不计算管段P134
在污水管道的设计过程中，若是某设计管段的设计流量小于其在最小管径、最小设计坡度的最大设计充满度条件下管道通过的流量，则这样的管段称为不计算管段。
5、 极限强度法P156
以汇水面积上最远点的水流时间作为集水时间计算暴雨强度，用全部汇水面积作为服务面积，所得雨水流量最大，可作为雨水管道的设计流量。
6、 不完全分流制排水系统P15
这种体制只有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统。各种污水通过污水排水系统送至污水厂，经过处理后排水水体；雨水沿着地面、道路边沟、明渠和小河进入水体。
7、 闭合环路内水头损失平衡条件P81
环状管网任一闭合环路内，水流为顺时针方向的各管段水头损失之和应等于水流为逆时针方向的管段水头损失之和。
8、 污水管道设计充满度P132
在设计流量下，污水在管道中的水深h与管道直径D的比值（h/D）称为设计充满度，它表示污水在管道中的充满程度。
9、 汇水面积P151
汇水面积是指降雨面积的一部分，雨水管道汇集和排除雨水的面积，用F表示，其计量单位用hm2或km2表示。
10、 截流倍数P188
由于截流式合流制管渠在截流干管上设置了溢流井后，对截流干管的水流状况产生的影响很大。不从溢流井溢出的雨水量，通常按旱流污水量Qh的指定倍数计算，该指定倍数称为截流倍数，用n0表示。
11、 用水量日变化系数P43
常以Kd表示，为最高日用水量与平均日用水量的比值。
12、 节点流量平衡条件P81
对任一节点来说，注入该节点的流量必须等于流出该节点的流量。
13、 污水管道的设计管段P130
对于两个检查井之间的连续管段，如果采的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，则这样的连续管段就称为设计管段。
14、 重现期P152
暴雨强度的重现期是指某种强度的降雨和大于该强度的降雨重复出现的时间间隔，一般用P表示，其单位用年（a）表示。
15、 地面集水时间t1 P161
是指雨水从汇水面积上最远点流到第1个雨水口a的地面雨水流行时间。
16、 清水池和水塔的调节容积之间有什么关系？P57
如果二级泵站供水曲线越接近用水曲线，必然远离水厂产水曲线，则水塔的调节容积可以减小，但清水池的调节容积将会增大；如二级泵站供水曲线与用水曲线重合，则水塔调节容积等于0，即成为无水塔的管网系统，但清水池的调节容积达到最大。反之，清水池的调节容积可大为减小，但水塔的调节容积将明显增大。
17、 污水管道按不满流进行设计的原因是什么？P132
（1）污水流量时刻变化，很难精确计算，而且雨水可能通过检查井盖上的孔口流入，地下水也可能渗下，有必要预留一部分管道断面，为未预见水量的介入留出空间，避免污水溢出妨碍环境卫生，同时渗入的地下水能够顺利流泄。
（2）需要为污水管道中分解析出的有空气体、污水中含有的易燃易爆气体留出适当空间，以利管道通风，及时排除有害气体及易爆气体。
（3）便于管道的清通和养护管理。
18、 设计降雨历时t=t1+mt2中m的含义是什么，数值如何确定？P162
m值的含义是：由于缩小管道排水的断面尺寸而使上游管道蓄水，必然会增长排水时间。因此，采用了延长管道中流行时间的办法，达到适当折减设计流量，减小管道断面尺寸的要求。所以，折减系数实际是苏林系数和管道调蓄利用系数两者的乘积。
19、 在排水管渠系统中，为什么要设置检查井？P204
为便于对排水管道系统进行定期检修、清通和连结上、下游管道，须在管道适当位置上设置检查井。当管道发生严重堵塞或损坏时，检修人员可下井进行操作疏通和检修。
20、 说明用水量日变化系数Kd和时变化系数Kh的意义，并解释各符号的意义。P43
日变化系数Kd=Qd/d，时变化系数Kh=Qh/h
Qd ――最高日用水量，m3/d，即用水量最多的一年内，用水量最多的一天的总用水量
d――平均日用水量，m3/d，即规划年限内，用水量最多一年的总用水量除以用水天数
Qh/――最高时用水量，又称最大时用水量，m3/h，即用水量最多的一年内，用水量最高日的24h中，用水量最大的一小时的总用水量
h――平均日用水量，m3/h，最指最高日内平均每小时的用水量
21、 绘制管网等水压线图有什么意义？P88
管网等自由水压线图可直观反映整个供水区域内高、低压区的分布情况和服务水压偏低的程度。因此，管网水压线图对供水企业的管理的管网的改造有很好的参考价值。
22、 污水管道水力计算时为什么对最小管径进行规定？其值是多少，在实际工程中应注意哪些问题。P133
一般在污水管道系统的上游部分，污水设计流量很小，若根据设计流量计算，则管径会很小。根据养护经验证明，管径过小极易堵塞，从而增加管道清通次数，并给用户带来不便。此外，选用较大的管径则可选用较小的设计坡度，从而使管道埋深减小，降低工程造价。污水管道在街坊和厂区内的最小管径为200mm，在街道下的最小管径是300mm。
23、 截流式合流制排水系统中，截流井上游管渠、下游截流管和溢流管设计水量计算公式各是什么？P188
截流井上游管渠
下游截流管道
溢流管道
24、 何为污水管道系统的控制点？如何确定控制点？P30
控制点是指在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的点。各条干管的起点一般都是这条管道的控制点。这些控制点中离出水口最远最低的点，通常是整个管道系统的控制点。具有相当深度的工厂排出口也可能成为整个管道系统的控制点，它的埋深影响整个管道系统的埋深。确定控制点的管道埋深，一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能自流排出，并考虑发展留有适当的余地；另一方面，不能因照顾个别点而增加整个管道系统的埋深，应采取其他措施以减小控制点埋深，减小整个管道系统的埋深、降低工程造价。
25、 清水池和水塔的调节容积之间有什么关系？P57
如果二级泵站供水曲线越接近用水曲线，必然远离水厂产水曲线，则水塔的调节容积可以减小，但清水池的调节容积将会增大；如二级泵站供水曲线与用水曲线重合，则水塔调节容积等于0，即成为无水塔的管网系统，但清水池的调节容积达到最大。反之，清水池的调节容积可大为减小，但水塔的调节容积将明显增大。
26、 排气阀和泄水阀应在哪些情况下设置？各起到什么作用？P119、120
排气阀安装在管线的隆起部分，使管线投产或检修后通水时，管内空气经由此阀排出。在管线低处和两阀门之间的低处，应安装泄水阀。它与排水管相连接，用来在检修时放空管内存水或平时用来排除管内的沉淀物。
27、 最小、最大设计流速的作用是什么？P133
最小设计流速是保证管道内不致发生沉淀淤积的流速；最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速。
28、 确定污水管道埋设深小度时，应考虑哪些因素？P134
（1）防止冰冻膨胀而损坏管道；（2）防止管壁因地面荷载而破坏；（3）满足街坊污水连接管衔接的要求。
29、 设计降雨历时t=t1+mt2中m的含义是什么，数值如何确定？P162
m值的含义是：由于缩小管道排水的断面尺寸而使上游管道蓄水，必然会增长排水时间。因此，采用了延长管道中流行时间的办法，达到适当折减设计流量，减小管道断面尺寸的要求。所以，折减系数实际是苏林系数和管道调蓄利用系数两者的乘积。
四、计算
1、 已知某小区面积15hm2，其平均径流系数为0.45，当采用重现其P＝5年，P＝2年时，试计算，设计降雨历时20分钟的雨水设计流量各是多少？（注：暴雨强度公式q=）（10分）P163
P=5年，Q＝Ψ·q·F＝15*0.45*850*(1+0.746lg5)/t0.514＝1870.88 L/S
P=2年，Q＝Ψ·q·F＝15*0.45*850*(1+0.746lg2)/t0.514＝1506.16 L/S
2、 某城市给水系统由地表水源、一级泵站、水处理构筑物、清水池、二级泵站、管网和水域组成。该城市最高日设计用水量为35万m3/d，已知一级泵站24小时均匀供水，二级泵站分两级供水（6~22时4.5%，22~6时3.5%），请确定清水池的调节容积。（20分）
小时
一级泵站供水量
二级泵站供水量
清水池调节容积计算
（1）
（2）
（3）
（2）-（3）
∑
0~1
4.16
3.5
0.66
0.66
1~2
4.16
3.5
0.66
1.32
2~3
4.16
3.5
0.66
1.98
3~4
4.16
3.5
0.66
2.64
4~5
4.16
3.5
0.66
3.3
5~6
4.16
3.5
0.66
3.96
6~7
4.17
4.5
-0.33
3.63
7~8
4.17
4.5
-0.33
3.3
8~9
4.17
4.5
-0.33
2.97
9~10
4.17
4.5
-0.33
2.64
10~11
4.17
4.5
-0.33
2.31
11~12
4.17
4.5
-0.33
1.98
12~13
4.17
4.5
-0.33
1.65
13~14
4.17
4.5
-0.33
1.32
14~15
4.17
4.5
-0.33
0.99
15~16
4.17
4.5
-0.33
0.66
16~17
4.17
4.5
-0.33
0.33
17~18
4.17
4.5
-0.33
0
18~19
4.17
4.5
-0.33
-0.33
19~20
4.17
4.5
-0.33
-0.66
20~21
4.17
4.5
-0.33
-0.99
21~22
4.17
4.5
-0.33
-1.32
22~23
4.16
3.5
0.66
-0.66
23~24
4.16
3.5
0.66
0
清水池调节容积＝(3.96+1.32)%*350000=18480m3
3、 某城镇平均日用水量为1.5万m3/d，日变化系数为1.4，时变化系统为1.8，求该城镇最高日平均时和最高时设计用水量。（10分）
最高日平均时用水量＝1.4*15000/24=875m3/d
最高时设计用水量＝1.8*875＝1575m3/d
4、 管段设计流量计算（20分）
某雨水管网平面布置如图所示，各汇水区域面积（hm2）及进水管渠点如图示，已知设计重现期P＝1a，暴雨强度公式：i=(mm/min)
经计算，径流系数 ψ＝0.6，地面集水时间t1＝10min，折减系数m＝2，各管长（m）与流速（m/s）为：L1~2＝150、L2~3＝180、L4~3＝250、L3~5＝250、
v1~2＝1.0、v2~3＝1.2、v4~3＝0.85、v3~5＝1.2。试计算各管段雨水设计流量。

解：
管段1-2：
L/s
管段2-3：=150/1=150s = 2.5 min
L/s
管段4-3：
L/s
管段3-5：s = 5 min
s = 4.9 min
取min
L/s