给排水专业计算公式汇编.doc

给排水专业各章节计算公司汇编

给排水专业各章节计算公司汇编
第一篇：给水工程
第1章：给水总论
一、用水量计算
序号
计算公司
说明
1
城镇或居住区最高日生活用水
Q1=ΣqiNi（m3/d）
qi—不同卫生设备住居区最高日生活用水定额（m3/d·人）
Ni—设计年限计划用水人数
2
工业企业生产用水和工作人员生活用水量
Q2=Σ（Qi+Qi+ Qi）（m3/d）
Qi—各工业企业生产用水量（m3/d），由工艺确定
Qi—各工业企业职工生活用水量（m3/d），一般采用25~35l/( 人·班)，是变化系数为2.5~3.0
Qi—各工业企业职工淋浴用水量（m3/d），一般采用40~60l/( 人·班)，淋浴延续时间为1h

3
公共建筑用水量
Q3=ΣqjNj（m3/d）
Qj—公共建筑最高日用水定额
Ni—各公共建筑的用水单位数（人、床····）
4
浇洒道路绿化用水量
Q4=ΣqlNl（m3/d）
Ql—用水定额, 浇洒道路和场地为2.0~3.0l/( m2·d),每日浇洒2次，绿化用水量1.0~3.0l/( m2·d)，每日浇洒2次
Ni—每日浇洒道路和绿化的面积与次数
5
未预见水量和管网漏水量Q5=（0.15~0.25）X(Q1+Q3+ Q4)+аQ2 （m3/d）
未预见水量和管网漏水量可按最高日用水量的15%~25%计算，工业企业未预见水量系数а，根据工业发展情况定，远距离输水渗漏量较大，应通过调查研究计算确定
6
消防用水量
Q5=ΣqsNs（l/s）
qi—一次灭火用水量，（l/s）
Ni—同一时间内的火灾次数
7
最高日设计流量
Qd=（1.15~1.25）X(Q1+Q3+ Q4)+(1+а)Q2 （m3/d）

8
最高日最高时设计流量
Qh= Kh·Qd/86.4 （l/s）
Kh—时变化系数
Qd--最高日设计流量 （m3/d）
最高日最高时和平均时流量按一天运行24小时算出，否则按实际运行时间换算

9
最高日平均时设计流量
Q‘h= Kh·Qd/86.4 （l/s）
注：工业企业生产用水量在不能由工艺要求确定时，也可以按下式估算：
Qi=Qb(1-n)
Qi--工业企业生产用水量 m3/d
q---城市工业万元产值用水量，m3/万元
B—城市工业总产值；
n—工业用水重复利用率。

二、流量关系及调节构筑物容积——重点掌握
1.给水系统的设计流量 图1
n 水处理构筑物及以前的设施：高日平均时用水量
地表水源

地下水源
T——一泵站每天工作时间，不一定为24h
n 管网设计流量：满足高日高时用水量

n 二泵站：满足管网高日高时用水量
不分级供水——高日高时流量
分级供水——最高一级供水量
n 清水输水管：满足管网高日高时用水量
无水塔时与管网设计流量同
有水塔时按二泵站最高一级供水量设计
2.调节构筑物容积计算
清水池有效容积W=W1+W2+W3+W4(m3)
W1——清水池调节容积
W2——消防贮水量，2h灭火用水量
W3——水厂用水量，水厂自用水量
W4——安全贮水量，一般为0.5m深
n 清水池的作用之一是（调节一、二泵站供水的流量差）。 ——清水池的调节作用
水厂 Qd Qh 管网
清水池
最高日平均时流量 高日高时流量

n 调节容积 W1=阴影面积A或者B (m3)
A
B
B
一泵站供水线
二泵站供水线
0 t1 t2 24 时间(h)
供水量
(m3/h)

无供水曲线时估取 W1=(10~20)%Qd

n 水塔的有效容积 W=W1+W2
W1——水塔调节容积
水塔调节二泵站供水量与用户用水量的差额
依二泵站供水曲线和用户用水曲线计算
或按Qd的百分数估取——教材P13
W2——消防贮水量，10min室内消防水量
3、水泵扬程的确定
A、一级水泵扬程的确定
Hp=H0+∑h ——扬程计算通式
H0——从吸水池最低水位到出水池最高水位的高差
（取水构筑物吸水井最低水位——混合池最高水位）
∑h——从吸水管起点到出水管终点的总水头损失
∴ Hp=H0+∑h= H0+ ∑hs+ ∑hd
B、二级泵站扬程计算
• 无水塔管网的二泵站扬程
起点：清水池或吸水井最低水位
终点：管网控制点最小服务水头液面
• 设网前水塔管网的二泵站扬程
起点：清水池或吸水井最低水位
终点：水塔最高水位
• 设对置水塔管网的二泵站扬程
设计时：同无水塔管网
最大转输校核时：终点：水塔最高水位
掌握扬程计算基本公式：Hp=H0+∑h
4、 水塔高度的计算
依据能量方程，根据管网控制点最小服务水头
Ht=Hc+hn-(Zt-Zc)
Ht——水塔高度，水柜底高于地面的高度，m
Hc—控制点C要求的最小服务水头,m
hn—按最高时用水量计算的从水塔到控制点的管网水头损失，m
Zt—设置水塔处的地面标高，m
Zc--控制点C处的地面标高，m
n 与水塔在管网中的位置无关
n Zt越高， Ht越小：建在高处，水塔造价低

第2章 输水和配水工程
n 用户的用水量包括集中用水量和分散用水量
1、 (对分散用水量)比流量qs：假设所有的分散用水量均匀分布在全部干管长度上，此时，单位管长向外配出的流量称比流量。

n Q——设计流量，Qh
n ∑q——集中流量总和
n ∑l ——管网总计算长度
n l——管段计算长度 ：
管段配水情况
管段计算长度l

双侧配水
为管段实际长度
单侧配水
为管段实际长度的一半
不配水
为0
2、 沿线流量ql ：在假设全部干管均匀配水前提
下，沿管线向外配出的流量。
ql= qsl
（与计算长度有关，与水流方向无关）
3、节点流量：
集中用水量一般直接作为节点流量
分散用水量经过比流量、沿线流量计算后折算为节点流量，即节点流量等于与该点相连所有管段沿线流量总和的一半。
qi=0.5∑ql
0.5——沿线流量折算成节点流量的折算系数
4、 管段计算流量qij ——确定管径的基础
5、 管段流量qij与沿线流量ql的区别：
计算目的不同，算法不同：
ql：在假定前提下，管段向外沿线配出，其值的大小沿线减小，无水流方向问题，只有数值大小，用以定节点流量及管段流量；
qij ：是依据节点流量得出的管段内大小不变的流量， 含义上qij=本段沿线流量的折算流量q+本段向下游转输的qt，依据水流连续性计算，有方向性，用来确定管径、计算水头损失
n 前提条件：必须满足节点流量平衡条件，即满足节点连续性方程
i点的连续性方程: qi+∑qij=0
（流入i点和流出i点的流量代数和为0）
qi——i点的节点流量
qij——从节点i到节点 j的管段流量，“流入为负，流出为正”
6、管径计算
由“断面积×流速=流量” ，得

树状管网水力计算步骤
树状管网水力计算步骤
Qh
qs
ql
qi
qij
ve
Dij
qij
hij
HP
Ht
H节点
起点

环状管网水力计算的步骤——结合例题
Qh
qs
ql
qi
qij
Dij
hij
Δqi
qij(0)+Δqi本- Δqi邻
Δhi＜E
平差结束
Ht，HP
Hi
Y
N

n 管网校核
n 消防时
最高时流量+消防流量：Qh+Qx
水压要求：10m
n 事故时
事故供水量：最高时流量×70%： Qh×70%
水压要求同最高用水时
n 最大转输时
最大转输时流量： Qt
水压要求：能够供水至水塔最高水位
n 在各校核流量、水压要求下，较核设计时所选水泵是否能提供相应的流量及扬程
三、输水管渠水力计算
n 位置水头H=Z - Z0是固定的，正常供水时和事故时可利用的水头差相等；
n 平行设置的几根输水管若管径相同，则各条输水管的摩阻相等；
n 输水管分段若是等分的，则各段的摩阻相等；
n 事故供水量应为设计水量的70%以上。
n 平行2根输水管，通过连通管等分成3段可满足事故时供水量Qa≥70%Q设计
正常供水时：

事故时：

又 H1=H2，则n=3.86≈4段

第3章 取水工程
1、进水孔格栅面积的设计（P55）
F0=Q/K1K2v0
F0—进水孔或格栅面积，m2
Q--进水孔的设计流量，m3/s
v0--进水孔的设计流速，m/s
K1—栅条引起的面积减少系数：
K1=b/b+s, b为栅条净距，s为栅条厚度（或直径）
K2--格栅阻塞系数。采用0.75，水流通过格栅的水头损失，一般采用0.05~0.1m
2、 平板式格网的面积可按下式计算：（P56）
F1=Q/K1K2εv1
F1—平板式格网的面积，m2
Q—通过网格的流量，m3/s
V1--通过网格的流速，m/s 一般采用0.2~0.4 m/s
K1—栅条引起的面积减少系数：
K1=b/（b+d）2, b为网眼尺寸，一般为5*5~10*10mm，d为网眼直径, 一般为1~2mm
K2--格栅阻塞系数。一般采用0.5，
ε—水流收缩系数，一般采用0.64~0.80
水流通过格栅的水头损失，一般采用0.1~0.2m
3、旋转格网的有效过水面积可按下式计算：（P57）
F2=Q/K1K2 K3εv1
F2—旋转格网的有效过水面积，m2
Q—通过网格的流量，m3/s
V2--通过网格的流速，m/s 一般采用0.7~1.0 m/s
K1—栅条引起的面积减少系数：
K1=b/（b+d）2, b为网眼尺寸，一般为5*5~10*10mm，d为网眼直径, 一般为1~2mm
K2--格栅阻塞系数。一般采用0.75，
K3—由框架引起的面积减少系数。一般采用0.75
ε—水流收缩系数，一般采用0.64~0.80
旋转格网在水下的深度:
H= F2/2B-R
H—格网在水下部分的深度，mm
B--格网宽度：m
F2--旋转格网的有效过水面积，m2
R—网格下部弯曲半径，目前使用的标准滤网的R值为0.7m
当为直流进水时，可用B代替式中的（2B）来计算H，水流通过旋转格网的水头损失，一般采用0.15~0.30m

第4章 给水处理
1、速度梯度G
G= √P/μ

G——速度梯度，s－1；
p——对单位水体的搅拌功率，W/m3；
μ——水的动力粘度，Pa•s 。

2、速度梯度计算
机械搅拌：

G——速度梯度，s－1；
p——对单位水体的搅拌功率，W/m3；
N—电机功率，kw
μ——水的动力粘度，Pa•s 。
η1--搅拌设备机械效率：约为0.75
η2—传动系统的效率：约为0.6~0.9
η总—总效率：约为0.5~0.7

水力搅拌：

G——速度梯度，s－1；
ρ—水的密度（约为1000kg/ m3,详见P98表1-4-5）；
h—流过水池的水头损失，m;
μ——水的动力粘度，Pa•s 。
T—水的停留时间：s
g—重力加速度，9.81m/s2
3、G、GT值范围
混合池： G＝500～1000s －1
T=10～30s，（<2min）
絮凝反应池： G＝20～70s－1
GT＝10 4～10 5 （10～30min）
例题：P98
4、混凝剂的投加
（1）投加量——通过实验确定
（2）投加系统
湿法投加：
固体－溶解池－溶液池－计量设备－投加
固体储存量15～30天（规范7.3.12）
*溶解池容积W1=(0.2~0.3)W2
溶液池容积W2 ＝aQ/417cn
W1 ， W2—m3；
a—混凝剂最大投加量，mg/L；
Q—处理水量， m3 /h；
c—配制的溶液浓度，一般取5％～20％(按固体重量计)，带入公式时为5～20；
n—每日调制次数，一般不超过3次。
（规范7.3.4、7.3.5）
五、混合设备
混合要求、G、T值范围
混合方式
n 机械混合：水泵叶轮混合（取水泵距反应池100m以内）、机械混合池
n 水力混合：管式静态混合器、压力水管混合（投药点及流速要求 P102）等
絮凝要求；G、GT值范围；反应池出口做法
絮凝池分类：机械搅拌、水力搅拌
1、机械搅拌絮凝池：水平轴式、垂直轴式
分3～4档，串连流过
各自的适用范围及设计参数及例题 P103
例题 P103
六、影响混凝效果的因素
1、水温
原因：水温影响混凝剂的水解
提高低温水混凝效果的方法 P107
2、浊度与悬浮物
原因：浊度大小决定了混凝剂的投量和矾花的核心
高浊水、低浊水所需混凝剂量都较大
提高高浊水、低浊水混凝效果的方法 P107~108
3、水的PH值
原因：每种混凝剂都有其最佳的PH值范围
铝盐、铁盐水解时产生H＋离子，消耗水的碱
度，碱度不足时投加石灰，石灰投量公式：
n AL2(SO4）3：
【CaO】=3【a】－【x】+【δ】
n FeCL 3 ：
【CaO】=1.5【a】－【x】+【δ】
式中 【CaO】－纯石灰CaO投量,mmol/L；
【a】－混凝剂投量，mmol/L;
【x】－原水碱度， mmol/L，按CaO计;
【δ】－剩余碱度，一般取0.25~0.5mmol/L,按CaO计。
例题：原水总碱度为0.1mmol/L（以CaO计），投加精制硫酸铝（含Al2O3约16％）26 mg/L 。若剩余碱度取0.2mmol/L，试计算水厂石灰（市售品纯度为50%）投量需多少mg/L？
（已知原子量Al=27，O=16，Ca=40）
解：投药量折合Al2O3为26×16％＝4.16 mg/L
Al2O3分子量为102，故投药量相当于4.16/102＝0.041mmol/L
则【CaO】=3【a】－【x】+【δ】
＝3×0.041－0.1＋0.2=0.223 mmol/L
＝0.223×56 mg/L=12.49 mg/L
水厂需投加市售石灰12.49/0.5＝24.98 mg/L

4.3 沉淀
1、离散颗粒的沉淀速度（自由沉淀）
三个区的沉淀速度公式 P109
例题 P110
2、理想沉淀池中u0与表面负荷q0的关系
n L=vt0
n H=u0t0
n u0=Q/A=q0
n 理想沉淀池的基本特性：特定颗粒沉速在数值上等于沉淀池的表面负荷（但两者在物理意义上完全不同）
n u≥u0的颗粒被全部去除，其去除率为1－x0
n u＜u0的颗粒能够部分去除
三、沉淀池的基本结构与基本设计参数
1、基本结构：进水区、沉淀区、出水区、污泥区
2、沉淀池基本设计参数
（1）基本设计参数
u0（ q0 ）、H、T、v， q0是最基本参数
（2）参数取值
n 若u0由试验得到，则u0设 ＝η u0试
η＝0.6～0.8
n 查设计手册得到的u0值可直接应用，已考虑安全系数 P117
3、平流式沉淀池
n 结构、优缺点
n 《室外给水设计规范》规定的参数及要求 P118
n 衡量沉淀池水流状态的参数：Fr（弗劳德数）和Re（雷诺数），希望Fr大、Re小（方法，设隔墙，减小水力半径）Fr：一般在1*10-4~1*10-5，Re：一般在4000~15000，
Fr=v2/RGg:
v—水流速度
R—水力半径
g—重力加速度
n 设计方法
选u0（ q0 ），再从H、T、v中选2个（按规范要求）
例题： V=18mm/s，B=3H，Fr＝0.6×10－5。在池的1/3，2/3 处各加一道隔墙，忽略隔墙厚度，求新的Fr。
解：（1）Fr=v2/Rg
（2）

（3）Fr2/Fr1=(3H/5)/(H/3)=9/5=1.6
Fr2= 0.6×10－5 ×1.6= 1.08×10－5

3、斜板（管）沉淀池
(1)斜板（管）沉淀池的原理与特点
n 原理
根据Ei ＝ ui / u0 ＝ ui /(Q/A)= uiA/Q
A越大， Ei越大；若Ei不变，A也不变，池中加隔板，原池A=BL，新池A=BXn，
则X＝L/n。（n为层数）,在去除率不变的情况下，池深越浅，池长就越短，池容越小————浅池理论
(2)斜板沉淀池产水量计算
n 异向流斜板沉淀池 式1-4-23
式中η斜＝0.6～0.8
n 同向流斜板沉淀池 式1-4-24
n 侧向流斜板沉淀池 式1-4-22
从公式看出：斜板沉淀池的产水量远大于同体积的平流式沉淀池
n 斜板沉淀池的液面负荷q斜＝Q/A，A为斜板区池面面积，与平流式沉淀池中的表面负荷概念基本一致。表面负荷 U0= q0=Q/ A斜。
异向流斜板沉淀池的q斜＝9.0~11.0m3/(m2.h)
n 斜管沉淀池利用q斜计算，见《给水工程》P306
斜管中水流速度：v=Q/(A'sinθ)
(3)异向流斜板（管）沉淀池
适用范围：浊度小于1000NTU
设计参数：P124(或设计规范)
例题：异向流斜管沉淀池，设计能力20000m3/d,平面净尺寸10×10m，结构系数1.03, 斜管长1m，安装角60 度。求斜管内轴向流速。（斜管中的停留时间）
解：《给水工程》教材P306
（1）v=Q/(A'sinθ)
式中 Q－－沉淀池流量
A‘－－斜管净出口面积
θ－－斜管轴向与水平面夹角
（2）A‘＝(10－0.5)×10/1.03=92.23m2
（3）

4.4 过滤
沉淀（澄清）池出水浊度10NTU以下，滤
后可达1NTU以下，可去除2～5μm以上的颗粒。
一、过滤原理
1、过滤技术分类
（1）表层过滤－－机械筛滤
（2）深层过滤－－机理为接触絮凝
滤池工作机理：接触絮凝和机械筛滤，前者为主
2、强制滤速－－用于校核滤池设计是否合理
全部滤池中的1个或2个停产检修或反
冲洗时，其他滤池的滤速。不要太大。
平均强制滤速：

三、滤料
1、滤料材质与规格
（2）滤料规格
表示滤料规格的参数
n dmax和dmin
n 有效粒径d10 反映细滤料尺寸
n 不均匀系数K80 越大，对过滤和反冲越不利
K80=d80/d10＞1
我国采用dmax、dmin和K80 （新规范采用d10和K80）

四、滤池的基本构造
1、滤料层
2、配水系统和承托层
（1）大阻力配水系统
n 构成：“丰”字型穿孔管＋卵石垫层＋冲洗水泵或高位水箱
n 参数：开孔比为0.2~0.28%
v孔，h孔，d孔，h总＝6～8m等，P140
n 优缺点：配水均匀；所需反冲洗水头大
（2）小阻力配水系统
n 构成：底部进水空间＋穿孔板（滤头或滤砖）
n 参数：开孔比为1.0~1.5%
h总＝1m左右
n 优缺点：不需设反冲洗设备；配水均匀性比大阻力系统差
（3）中阻力配水系统
n 开孔比为0.6~0.8%
4.5 消毒
一、消毒概论
1、消毒目的
消毒标准：细菌学指标
2、消毒方法
氯、二氧化氯、臭氧、紫外线
优点及问题
3、消毒剂的投加点
n 滤后加氯（清水池前投加）
n 出厂补充加氯（二泵站处）
n 预加氯（取水口或水厂入口，防止藻类繁殖），目前不提倡，改用 KMnO4、O3、H2O2等。
n 中途补氯（用于大型管网）

二、氯消毒
1、氯消毒原理
液氯转化为气态投加
n 若水中无氨，则生成HOCL和OCL－，＋1价的CL具有氧化、杀菌作用。
氯消毒原理 P157, HOCL起主要作用
HOCL和OCL－的比例与水的PH值及水温有关，
低温、低PH值消毒效果好
n 若水中有氨氮，则生成氯胺，消毒原理仍为HOCL杀菌。各种氯胺的比例与PH值及氯、氨比有关
n 有效氯包含：
自由性（游离性）氯（ HOCL和OCL－ ）
化合性氯（各种氯胺）
n 余氯－－剩余的有效氯
2、加氯量
加氯量＝需氯量＋余氯量
规范规定 P158
3、氯消毒工艺
（1）折点氯化法
水中氨氮含量少时采用。
经验：原水氨氮含量小于0.3mg/L时折点加氯；
（2）氯胺消毒法
持续杀菌能力强；减少消毒副产物
n 先氯后氨－－－－有大型管网时
清水池前折点加氯，出厂时加氨；
CL2:NH3=3~6:1 (重量比)
n 化合性的氯胺消毒法－－－原水氨氮含量高时
清水池前投加氯，利用清水池接触（大于2h）；
含氨量不高时，可氯、氨同时投加

4、加氯设备
加氯要求 规范7.7.1~7.7.16（新规范强制条款很多）
储氯量15～30天
4.6 地下水除铁除锰
一、含铁含锰地下水
存在形态：Fe＋2、Mn＋2 ，常共存，
一般浓度Fe＋2 ＞ Mn＋2
二、地下水除铁除锰原理
1、除铁原理
（1）原理
Fe＋2 +［O］→ Fe＋3 ， Fe（OH）3→过滤
（2）方法
n 空气氧化 P165 式1-4-42
要求：PH ＞6，最好＞7；含硅水PH ＜7
特点：属自催化氧化
n 药剂氧化 （CL2），需CL2计算 P166
2Fe2＋ Cl2
2×55.8 2 ×35.5
1 x
2、除锰原理
（1）原理
Mn＋2 +［O］→ Mn＋4 ，MnO2→过滤
（2）方法
n 空气氧化 P166 式1-4-47,需O2计算
n 药剂氧化 （CL2）P166 式1-4-48,需CL2计算
（3）特点
n 反应慢，需自催化，滤料为锰砂
n 要求PH ＞7.5
n 铁锰共存时，先除铁后除锰。 Fe＋2、Mn＋2 浓度低时，采用一个滤池，上层除铁下层除锰；浓度高时，采用2个滤池
二、地下水除铁除锰工艺与设备
1、处理方法
（1）原水曝气→接触氧化过滤
（2）原水曝气→氧化→过滤
（3）药剂氧化→过滤
2、处理工艺流程
各种工艺流程的适用条件
3、曝气设备
4、过滤设备
滤料与过滤工艺参数 P170

1）离子交换树脂对水中离子的选择性
强酸性阳树脂与水中离子交换的选择顺序（低浓度）：
Fe3+＞Al3+＞ Ca2＋＞Mg2＋＞ K＋ =NH 4＋ ＞ Na＋ ＞ H ＋
强碱性阴树脂与水中离子交换的选择顺序（低浓度）：
SO42- ＞ NO3-＞Cl- ＞ HCO3-＞OH -＞ HSiO3-
2）离子交换平衡与可逆性
RH+ Na＋⇔ RNa+ H ＋

软化时， RH→ RNa
再生时，由于H ＋浓度很大，RNa→ RH
n RH，RNa通过的流量 (RH以Na＋泄漏为运行终点，任何时候都不会出现酸水)计算：
Q(1-H％)A原-QH％S=QA残

注：式中浓度均为当量粒子摩尔浓度
n 适用范围：P181
3）除盐工艺流程
n 基本工艺流程 P182～183
n RH放在ROH前面的原因
3、离子交换软化除盐设备
1）固定床
顺流式、逆流式
计算：Fhq=QTHt
式中 F－离子交换器截面积，m2；
h－树脂层高度，m；
q－树脂工作交换容量，mmol/L；
Q－软化水量， m3/h；
T－软化工作时间，（软化开始至硬度泄漏）h;
Ht－原水硬度，当量粒子mmol/L。
2）连续床
3）混合床

二、冷却塔热力计算的设计任务与基本方法
1、基础资料：
1）、冷却水量Q（m3/h）
2）、冷却水进水温度t1(℃)
3)、冷却出进水温度t2(℃)
4）、气象参数：
干球温度θ1(℃)：当地空气温度θ
湿球温度τ1(℃)或相对湿度（ψ）：代表了在当地的气温条件下，水通过湿式冷却所能冷却到的最低极限温度。也即冷却塔出水的理论极限温度。
大气压力P(Pa)
风向、风速
冬季最低气温。
5）、淋水填料试验和运行资料，包括淋水填料热力特性和空气阻力特性
三、循环冷却水系统
1、循环冷却水的水质污染
沉积物－－结垢（无机盐沉淀）
－－粘垢（微生物）
－－污垢（悬浮物、腐蚀剥落物等）
2、要求水质稳定，控制指标：腐蚀率、污垢热阻
1）、腐蚀率计算：
CL=8.76*(P0-P)/ρFF
式中：CL--腐蚀率， mm/a
P0—腐蚀前金属重，g
P—腐蚀后金属重，g
ρ—金属密度，g/cm3
F—金属与水接触面积，㎡
t—腐蚀作用时间，h
2)、经水质处理后腐蚀率降低的效果称：缓蚀率
η=（C0- CL）*100%/ C0
式中：C0—循环冷却水未处理时腐蚀率
CL—循环冷却水经处理后腐蚀率
3）、污垢热阻
Rt=1/Kt-1/K0=1/ψtK0-1/K0
式中：Rt—即时污垢热阻，㎡·h·℃/kJ
K0—开始时，传热表面清洁所测得的总传热系数，kJ/㎡·h·℃
Kt—循环水在传热面经t时间后所测得的总传热系数，kJ/㎡·h·℃
ψt—积垢后传热效率降低的百分数。
3、循环水水质稳定判断
1）、饱和指数法：
I L=PH0- PHS
式中：I L—饱和指数(朗格里尔指数)
PH0—水的实际PH值
PHS—水的碳酸钙饱和平衡时的PH值
根据饱和指数I L，可对水质进行判断：
· 当I L=PH0- PHS＞0时，水中CaCO3处于饱和状态，有结垢倾向；
· 当I L=PH0- PHS=0时，水中CaCO3刚好处于平衡状态，不腐蚀，不结垢；
· 当I L=PH0- PHS＜0时，水中CO2处于过饱和，有腐蚀倾向；
2）稳定指数法（P223）PH在6.0~7.0时，基本稳定，低于就结垢，高于就腐蚀
3) 临界PH值法 PH＞PHc时，水结垢；PH＜PHc时，水腐蚀；PHc为实测值

1、水量损失
水量损失：蒸发、风吹、渗漏、排污
补充水量Qm ＝ Qe＋ Qw＋ Qf＋ Qb
Qm –补充水量
Qe—蒸发损失水量
Qw—风吹损失水量
Qf—渗漏损失水量
Qb—排污水量
补充水率P＝∑水量损失率=Qm/ QR
各种损失率计算
按损失率计算：Pm ＝ Pe＋ Pw＋ Pf＋ Pb
1)、蒸发损失水量：
Pe=KZF·Δt·100%
Pe--蒸发损失率
Δt—进水与出水水温差： ℃
KZF—与环境温度有关的系数，1/℃
其余损失见书本P230

2、浓缩倍数
n N=CR/CM
补充水含盐量＝损失水量带出系统的含盐量
CMP QR= CR(P- Pe) QR
得 N＝CR/CM ＝P/(P- Pe)= Qm /(Qm - Qe)
规范中水量损失不考虑Qf（5.0.3.1条）
N一般控制在2～3（规范要求不宜小于3，3.1.9条）
n 排污量计算：
选定N，并计算Pe→P，并根据PW、Pf→ Pb

第二篇：排水工程
第1章 排水系统概论
1、排水系统的体制及其选择
v 排水系统的体制：【雨水，污水（生活、生产）】
v 分流制排水系统（新建城区，工业企业）
v 完全分流制排水系统
v 不完全分流制排水系统
v 合流制排水系统（截流式合流制排水系统）
v 排水体制的选择：(规范1.0.4）
v 环境保护要求
v 技术安全可靠
v 经济造价分析
v 维护管理费用
2、城市排水系统的组成
v 城市污水排水系统
v 室内污水管道系统及设备
v 室外排水管道系统
v 污水泵站及压力管道
v 城市污水处理厂
v 出水口及事故排出口
v 城市雨水排水系统：
v 建筑物的雨水管道系统和设备
v 居住小区或工厂雨水管渠系统
v 街道雨水管渠系统
v 排洪沟
v 出水口
3、城市排水系统的总平面布置
v 城市排水系统总平面布置的任务：
v 确定干管、主干管的走向
v 确定污水处理厂和出水口的位置
v 城市排水系统总平面布置的原则：
v 管网密度合适，管道工程量小，水流畅通
v 充分利用地形地势，顺坡排水，避免提升
v 地形起伏较大的地区，采用高、低区系统分离
v 尽量减少中途加压泵站的个数
v 截流干管的布置要使全区污水管道能便捷、直接地接入
4、城市排水系统的总平面布置
v 城市排水系统总平面布置的常见形式：（教材图）
v 直流正交式（适用于雨水）
v 正交截留式（合流制）
v 平行式（排水坡度过大、减小流速、避免冲刷）
v 高低分区式（地形起伏过大，减少提升能耗）
v 辐射分散式（城区大、中心地势高、出路分散）
v 环绕式（中小城市、排水出路集中）
第2章 污水管道系统的设计
1、污水设计流量的计算
v 污水设计流量：
v 生活污水量＋工业废水量＋（地下水渗入量）
v 最大日最大时（高日高时）污水流量
v 流量单位－L/S（升/秒）
v 污水量变化系数：
v 污水设计流量的基本计算公式：
v 设计流量＝
v 排水个体数×排水定额×变化系数
v 排水时间×单位换算

v 生活污水设计流量的计算公式：

Q1－居住区生活污水设计流量（L/s)；
n－居民生活污水定额（L/人.d）；80－90％用水定额（表2－2－1）
N－设计人口（人）；设计人口＝人口密度×服务面积
KZ－生活污水量总变化系数，（表2－2－2

v 污水管道水力计算的基本公式:

Q－流量，m3/s；
A－过水断面面积，m2，
v－流速，m/s；
R－水力半径（过水断面面积与湿周的比值），m；
I－水力坡度（水面坡度，管底坡度）；
C－流速系数（谢才系数）；
n－管壁粗糙系数（表2－2－7）

v 污水管道水力计算的设计规定：(新规范有变化)
v 管壁粗糙系数（n）－表2－2－7
v 设计充满度（h/D）（0.55－0.75）——表2－2－8
v 最小设计流速（vm）（管道:0.6m/s，明渠:0.4m/s）
v 最大设计流速（vx）（金属管道:10m/s，非金属:5m/s）
v 最小设计坡度（I）（街区内：0.004，街道下：0.003）
v 最小管径（街区内：200mm，街道下：300mm）
v 最大允许埋深（干燥土壤：7－8m）
v 最小覆土厚度（冰冻，动荷载，支管衔接） ——P252
v 污水管道水力计算的方法（图表法）：
v 根据所选管材，使用相应粗糙系数(n)的水力计算图表；
v 根据设计流量（Q），初步确定管径（D）；
v 使用相应管径（D）的水力计算图表进行水力计算；
v 设定1个未知参数（I，v，h/D），求定另外2个：
v 坡度（I）控制法——尽量采用最小设计坡度，减小埋深；
v 流速（v）控制法——流速逐段增大，参照上段流速；
v 充满度（h/D）控制法——尽量采用最大允许充满度，以降低工程造价。
v 污水管道水力计算的步骤（教材P261－263例题）
v 编制污水主干管水力计算表，列入所有已知数据；
v 根据设计流量Q和最小管径D，确定起始管段未知参数（I，v，h/D），可根据情况设定1个，求定另外2个；
v 根据设计流量Q的变化，设定下游管段管径D，遵循流速随流量增大而增大或不变的原则设定设计流速，然后确定该管段其它未知参数（I，h/D），通过试算定夺；
v 计算管段上、下端的水面标高、管内底标高及埋设深度：根据管段长度和坡度求坡降，根据管径和充满度求水深；
v 根据管段衔接方式，确定下游管段上端的管内底标高。
v 设计管段及设计流量的确定：
v 设计管段的划分:流量、管径、坡度不变的直线管段
v 设计管段的设计流量：
v 本段流量(q1)：沿线街坊，起点进入
v 转输流量(q2) ：上游、旁侧管段
v 集中流量(q3) ：工厂，大型建筑

第3章 雨水管渠系统的设计
1、暴雨强度公式
暴雨强度公式是描述降雨量、降雨历时和重现期三者之间数学关系的经验公式

式中：
q ——设计暴雨强度，L/s.ha
t ——降雨历时，min
P ——设计重现期，a
A