给水工程 填空 判断 计算题Word文件下载.docx

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最高日设计用水量×

（15％～25％）

＝11500～12500m3/d

5.某城市最高日设计用水量为20×

104m3/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75L/s，同一时间内的火灾次数为3次，火灾持续时间按2h计算，水厂自用水在清水池中的储存量按2000m3计算，安全储量取6000m3，则清水池的有效容积为多少？

（10分）

解;

清水池的有效容积m3

6.某城市最高日用水量为15×

104m3/d，用水日变化系数为1.2，时变化系数为1.4，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900m3/h，则向管网供水的供水泵房的设计流量应为多少？

管网设计流量＝15×

104×

1.4＝21×

104m3/d＝8750m3/h

向管网供水的供水泵房的设计流量＝8750－900＝7850m3/h

7.如图给水系统，求出图示各部分（A，B，C，D）的设计流量（L/S）。

已知：

最高日用水量为Qd=30，000m3/d，时变化系数Kh=1.6，水厂自用水系数α=1.05（10分）

答案：

（α=1.05）

8.如图给水系统，试求出图示各部分管线的设计流量（L/s）。

已知Qd=30，000m3/d，α=1.05，水塔在最大时的出流流量为Qd的1.0%，Kh=1.6。

（1）写出公式即给1.5分（每项）；

不严谨的扣0.5分。

（2）满分各2.5分；

（3）因水塔的Q3计算错导致Q2错，若概念正确，不应重复扣分。

9.求出下图所示部分的设计流量（L/s）（15分）

Qd=40000T/d，Kh=1.4，α=1.05（水厂自由水系数）

最高时水塔调节量为Qd·

1%

（1），

（2）

（3）

（4）

（5）故，

10.对于对置水塔系统，最不利点5在供水分界线上，设最大用水时和最大转输时水泵扬程分别为Hp和Hp’（Hp’＞Hp）（共10分）

（1）绘出对置水塔在最大用水时和最大转输时的水压线。

（4分）

（2）写出Hp和Hp’的表达式。

（4分）（3）写出水塔高度HA的表达式。

（2分）

对置水塔在最大用水时和最大转输时的水压线如下图

1——最大用水时水压线；

2——最大转输时水压线

11.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=1．2，时变化系数=1．4，水厂自用水量为5％。

（1）若不计输水管渠漏失水量，计算取水泵房的设计流量为为多少？

（2）若管网内调节水池在用水最高时可向管网供水900m3／h，计算向供水管网供水的供水泵房的设计流量为多少？

解：

取水泵房韵设计流量应按最高日平均时用水量加水厂自用水量计算：

向管网供水应按昂高日最高时用水量计算，调节水池最高时可供水量900m3／h，供水泵房的设计流量为：

m3/h

12.已知某水厂的设计供水量为2.4万m3/d,水厂自用水量取供水量的5%，时变化系数1.5，配水管网的漏失水量为10%，在不负有消防给水任务的条件下，原水输水管（从水源至水厂）、出水输水管（从水厂至管网）的设计流量分别为多少？

原水输水管（从水源至水厂）设计流量m3/h

出水输水管（从水厂至管网）设计流量＝m3/h

13.某城市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

0~1

1~2

2~3

3~4

4~5

5~6

6~7

7~8

8~9

9~10

10~11

11~12

水量

（m3）

1900

1800

1787

1700

1910

3200

5100

5650

6000

6210

6300

12~13

13~14

14~15

15~16

16~17

17~18

18~19

19~20

20~21

21~22

22~23

23~24

6500

6460

6430

6700

7119

9000

8690

5220

2200

2100

2000

一级泵站供水量＝112276/24＝4678.17m3/h

用水量

一级泵站供水量

4678.17

清水池调节量

-2778.17

-2878.17

-2891.17

-2978.17

-2768.17

-1478.17

421.83

971.83

1321.83

1531.83

1621.83

1821.83

1781.83

1751.83

2021.83

2440.83

4321.83

4011.83

541.83

-2478.17

-2578.17

-2678.17

清水池调节容积为上表中调节量为正的数值之和。

清水池调节容积＝26384.62m3

14.某城市最高日用水量为15万m3/d，用水量变化曲线如下图，求最高时、平均时、一级和二级泵站的设计流量（m3/s）。

最高时流量＝150000×

6％＝9000m3平均时流量＝150000×

4.17％＝6255m3

一级泵站设计流量＝6255m3二级泵站设计流量＝150000×

5％＝7500m3

15.某城镇给水管网如右图，管段长度和水流方向见图示，比流量为0.04L/（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20L/s，则节点2的计算流量为多少？

节点2的计算流量＝0.04×

2200×

0.5＋20＝64L/s

16.某城镇给水管网如右图，管段长度和水流方向见图示，比流量为0.04L/（s·

m），所有管段均为双侧配水，折算系数统一采用0.5，节点4处有一集中流量30L/s，则节点4的计算流量为多少？

节点4的计算流量＝0.04×

1400×

0.5＋30＝58L/s

17.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）如右图所示。

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及节点4的节点流量q4分别为多少？

管网比流量qs＝（300－90）/（400＋400＋600＋600＋600＋400＋800＋400）＝0.05L/（s·

m）

4节点流量q4＝0.05×

（600＋400）×

0.5＋90＝115L/s

18.如图所示管网，求管段数、节点数和环数之间的关系。

管段数P＝20节点数J＝15环数L＝6P＝J＋L－1

19.设在最高用水时，上图的泵站供水量占4/5，水塔供水量占1/5，试确定流量分配的主要流向，并写出3－4－7－2－3环中任一管段流量qij和两端节点水压Hi、Hj的关系式。

在最高用水时，流量分配的主要流向为1－2－7－8，1－2－3－4－5，1－2－11－12－13，10－9－6，10－9－14－16/3－4－7－2－3环中以2－7管段为例，有：

则：

20.给水管网设计包括哪些内容？

简述哈代－克罗斯算法解线性化环能量方程组的思路和步骤。

以右图为例，写出牛顿－拉夫森算法和哈代－克罗斯算法求解线性化环能量方程组的矩阵表达式（假定初次流量分配不能满足环能量方程要求，进行第一次水头平差求环流量增加量，已知初次分配流量qij、摩阻sij、环水头闭合差△hi）。

（15分）解：

给水管网设计内容包括：

管道系统布置与定线、设计流量计算、管段直径确定、管网水力计算、二泵扬程及水塔高度确定、水量调节构筑物容积计算、给水管网优化。

哈代－克罗斯算法解线性化环能量方程组的思路和步骤为：

1）管段流量初分配，确定环水头闭合差的最大允许值；

2）计算各环水头闭合差；

3）判断各环水头闭合差是否均小于最大允许闭合差，如果满足，则解环方程组结束，否则继续下一步；

4）利用哈代－克罗斯平差公式，求得环流量△qk；

5）将环流量施加到环内所有管段，得到新的管段流量，作为新的初值，转第2）步重新计算；

6）计算管段压降、流速，用顺推发求各节点水头，最后计算各节点自由水压，计算结束。

牛顿－拉夫森算法（假定水头损失与流量为平方关系）

哈代－克罗斯算法（假定水头损失与流量为平方关系）

21.给水管网设计包括哪些内容？

以右图为例，分别写出牛顿－拉夫森算法和哈代－克罗斯算法求解线性化环能量方程组的矩阵表达式，并写出哈代－克罗斯算法第一次水头平差环流量增加量的表达式（假定初次流量分配不能