给排水读书笔记示例三篇Word下载.docx
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qifi
式中q0──单位建设用地综合用水量指标；
F──城市规划建设用地面积；
qi──不同性质用地的用水量指标；
fi──不同性质用地面积。
Q同前。
3）分类求和法
Qi
式中Qi──城市各类用水量预测值。
4）分类估算求和法
在具有较完善的城市总体规划和相应的生活用水量、生产用水量和市政用水量等基础资料的前提下，可采用分类估算求和法预测总体规划用水量。
该方法层次清楚、简单易行，是规划界目前常用的方法。
城市生活用水预测的方法可分为定量预测和定性预测两大类。
定量预测一般是采用数字模型进行自然回归模拟，适用于生活用水预测的模型有：
时间回归法、指数平滑法、因果预测分析法、动态相关法和结合优化法。
时间回归法是把预测对象当作时间的函数，以按自然数顺序排列的时间为自变量，预测对象为因变量，利用最小二乘法，求预测对象与时间的回归方程。
指数平滑法是根据过去的演变特征来预测未来，其用途为：
描述过去到现在的发展过程和趋势；
帮助分析发展过程的起伏原因，以判别未来；
与
因果分析和相关法结合，以寻求有效的措施。
因果预测分析法是把与用水量有关的主要影响因素考虑进去，进行因果影响的预测。
动态相关法是一种适用于分析非平衡对象动态规律的方法，它采用限定记忆法，利用时间序列来建立变系数回归方程，实际是把记忆时段内对象的非平衡性进行平滑，并随着时间推移，不断利用新的数据延长参数序列，即不断地修正模型参数，使预测能取得一定的精度。
结合优化法是把不同预测方法的结果，根据各自均方差的大小加权优化结合，改进了预测结果，用该法得出的预测值优于其它的各预测值。
定性预测方法又分为综合用水指标法和分类预测分析用水指标法，这两种方法均采用两个要素：
一是城市用水人口规模和城市生活设施的发展规模；
二是相应的生活用水定额，两者乘积的总和，得到预测年份的城市生活总用水量
。
工业用水预测
对工业用水量的预测，一般可采用以下几种方法：
趋势法。
用历年工业用水增长趋势，推算工业发展用水量。
此法是把历年工业用水资料逐年排列求得增长率，以此推算今后之趋势。
此法不足处是未考虑工业发展的具体情况和工业结构的变化以及今后用水技术的提高，因而只适宜在范围较少的工业区作为推算。
产值用水相关法。
此法是先求出工业用水的增长率，求出相应的工业产值增长率，分析两者关系，根据工业发展的不同水平年的产值增长，推求用水量的增长，从而得到用水量。
此法较趋势法多考虑了一个产值增长因素；
但仍无法考虑用水技术提高的因素。
上述二法均需收集到历年用水资料，相关法尚需产值历史资料，如果缺乏资料，则不宜采用。
万元产值法。
如果不考虑重复利用率，工业用水就一定部门和产品数量来说是较为稳定的；
但考虑到水的重复利用，单位水量就将大为不一样。
因此，重复利用率是衡量工业用水水平比较科学的一个方法。
一定区域如果工业结构不发生根本变化，万元产值用水基本上决定于重复利用率的提高。
因此，万元产值法，就是利用近期调查到的工业产值相应的用水量及重复利用率，推算不同水平年达到的产值和重复利用率相应的用水量。
这种方法，历年资料可以少一些，有现状资料即可推算，关键在于选择切近实际的产值与重复利用率。
产量法。
通过各种工业产品的单位产量需水量指标来推算整个工业生产需水量。
轻重工业比例法。
分块综合分析法。
生态用水预测
城市生态环境用水包括城市绿化用水和城市水面用水，由于许多城市没有明显的城市水面，而且大多数城市在进行绿化面积统计时已经包括了一定的水面面积，因此水面生态用水量不再单独核算，而只计算城市绿化生态用水量。
城市绿化生态用水量通常根据城市绿化面积和绿化需水定额确定。
给水可靠性分析
城市给水系统是城市的基础设施之一，一般由取水构筑物、水处理构筑物、泵站、调节构筑物以及输配水管网等五部分组成，担负着向城市各个用水单位输送生产或生活用水的任务。
城市给水系统的可靠性关系到人们的正常生活和生产活动的正常进行，任何停水事故，都将会造成一定的经济损失和社会影响。
因此，减少给水系统故障，提高给水系统的可靠性，是城市给水系统设计和维护中的重要课题。
城市给水系统可靠性评价主要针对水源、泵站、供水管网。
由于各水厂的自动控制水平差别较大，各水厂的水源水质不同，处理程序也不尽相同，因此水厂的可靠性分析还没有形成一般的方法。
目前，给水系统可靠性分析研究主要针对水量、水压，对水质可靠性分析研究还没有展开。
系统可靠性分析的基础是可靠性计算和评估。
城市给水系统规模庞大，将给水系统分成水源、泵站、水厂、给水管网四个子系统，根据这些子系统的功能特点分别评
价各子系统的可靠性。
给水水源可靠性
城市给水水源条件是否良好，选择是否合理，往往成为影响城市建设和发展的重要因素之一。
因此，在城市给水系统规划中，必须对城市的给水水源进行深入调查研究，全面搜集有关城市给水水源的水文、气象、地形、地质以及水文地质资料，并进行城市水源勘测和水质分析。
选择城市给水水源时，应依据城市近远期发展规模，通过技术经济比较后确定。
选择城市水源需要遵循：
水量要有保证，要能满足城市用水的基本要求；
水质优良，满足生活饮用水水源水质标准；
供水安全，不受污染，系统完整可靠。
水源是给水系统的一个重要组成部分，它在很大程度上决定了给水系统的正常运行。
水源故障能导致城市给水系统正常功能的严重破坏，在缺少相应贮备的情况下甚至造成供水的完全中断。
对于采用单一水源的给水系统，水源故障对其工作破坏是及其危险的，可能导致供水系统的完全瘫痪。
当水源出现完全不能保证取水或者不能保证获得需要的水量与水质的状态时，即认为是给水系统水源的 故障。
这种状态可由水源水量过度减少、水位升降幅度过大或者水源严重冰冻引起，因而导致水泵不能吸水。
水源水质不可预见极度恶化，如灾难性地倾注生活或工业污水，同样可以引起供水水质保证的破坏。
目前常用取水保证率来定量描述水源的可靠性。
取水保证率是指从水源按最大设计流量正常取水的概率。
取水保证率主要涉及取水高程的确定。
取水高程除了要满足可靠性的要求，还要考虑取水高程对整个城市给水系统的经济性的影响，合理的取水高程应尽可能满足自流输水的条件，减少启泵时间或降低泵的功率，以达到节省投资、节省运行费用的目的。
泵站可靠性
给水泵站是城市给水系统的重要组成部分，是整个城市给水系统正常运转的枢纽。
城市给水泵站主要分为取水泵站、送水泵站、中途加压泵站和循环泵站。
水泵、管道及电机构成了泵站中的主要工艺设施。
泵站可靠性是指泵站在指定的时间段内按一定的水压和水量要求持续输水的能力。
如果管网泵站中一台或几台水泵发生故障，其它有工作能力水泵仍然能保证用户的最低事故供水流量，故障水泵在允许时间内可以完成修复工作，此时则不认为泵站运行是失效的。
由于泵站的运行还要依赖于电力供应，因此，泵站可靠性除了指泵站设备运行的可靠性外还要包括该泵站电力供应可靠性。
水泵机组可靠性分析
水泵机组是泵站的核心部分，和给水系统其他设备一样，水泵的故障率λ（t）曲线呈所谓的“浴盆曲线”，如图
1所示，它随时间的变化过程大致可分为三个阶段：
图1泵站故障率的浴盆曲线
在运行初期，设备故障率很高，且迅速下降，在这一段时间既可能发生瞬时性故障还可能发生试运行方面的故障，其原因可能是设备内在的质量隐患，包括管材质量、设计缺陷、焊接质量或施工质量问题造成的。
在运行中期，设备的运行进入了一个稳定时期，该阶段，可以认为水泵故障率λ保持不变且为定值，设备基本零件磨损期尚未到来，在这一时期内，设备故障一般以偶然故障为主，此时，可依据完整的组件运行资料和现有的统计资料对其可靠性进行分析。
偶然失效期是产品的最佳状态时期，在规定的效率下其持续时间称为使用寿命或有效寿命。
人们希望延长这一时期，即在容许的费用内延长使用寿命。
在运行末期，设备事故增加，故障率λ骤增，除偶然故障外，还出现耗损性故障，原因是材料的老化、疲劳或接触面磨损。
通过事先预计设备耗损开始的时间，采取一套预防维修或更新措施，同时依据设备检测结果更换那些缺陷严重的设备，把上升的故障率降下来，最终可以达到延长设备使用寿命的目的。
当然，也要综合权衡故障维修和服务的成本再作出延寿或报废的决定。
泵站系统可靠性分析
给水泵站系统的可靠性是指在给定时段内，以满足用户供水要求为前提，完成用户供水要求的能力。
按照一定的可靠性要求进行泵站系统设计，可以排除一些主要的不可靠因素和降低泵站失效时的严重程度，从而大大提高泵站系统的可靠性。
根据可靠性要求进行泵站系统设计，并不一定需要明显增加设备投人，而只需优化泵站系统内部的连接关系，即可达到事半功倍的效果。
系统的可靠性可以用系统的可靠度来表示。
给水泵站系统的可靠度是指在给定时段内，以满足用户供水要求为前提，泵站完成供水要求的概率，用Rt表示。
给水泵站系统的累计失效率是指在给定时段内，不能满足用户最低供水要求的累计概率，用Ft表示。
设用户允许泵站系统最低的供水流量Q0，在规定时间t内累计有tf时间供水流量Qf Rt?
累计失效率：
Ft?
tf
t?
1?
Rt tfttt?
tf?
ttt
提高泵站可靠性的主要措施
1）合理选择泵的流量和扬程；
2）保证泵的安装质量；
3）尽量避免在非设计工况下运行；
4）注意泵的维护与保养。
给水管网可靠性
给水管网是城市给水系统的主要组成部分，是面向用户实现城市给水系统功能的最后一个环节。
对给水管网的总要求是，按一定的水压供给用户所需的水量，保证供水的连续性。
供水管网系统的可靠性是指在给定的工作条件下向用水点按一定的水压和水量要求输送水的能力。
给水管网分布于整个城市，主要以地下管道形式深埋于城市道路下面，不易检修，因此对其可靠性要求愈来愈高。
由于给水管网本身构造复杂及受水力特性等影响，所以该部分的可靠性分析一直进展缓慢。
评价给水管网可靠性的方法可以分成两类：
一、基于水力模拟的方法，在管网组件故障状态下根据节点水压及可得水量对管网可靠性进行分析。
这类方法能很好的反映给水管网运行状态的实时变化和动态过程。
但这类方法的共同特点是需要进行大量的水力模拟，求解时间较长。
将可靠性分析结合到优化设计模型中，需要在优化探索过程中多次估计系统的性能。
将可靠性、优化设计和水力计算模型结合起来的方法，由于计算费时，影响了它的广泛使用。
二、基于能否与水源节点和其它供水节点的可连接性来对管网可靠性进行分
一、AutoCAD概述
从1964年计算机问世至今，它的发展十分迅猛，以至于改变了我们这个时代的生活方式——使人类文明进入了信息时代。
计算机是因为军事上计算弹道的需要被开发出来的，随后，它被应用于机械、航空、汽车制造等行业。
目前，它已渗透到金融、文化、教育、工程、管理等领域。
计算机的发展过程也是新技术不断产生并得到发展的过程。
CAD技术，即计算机辅助设计技术，就是这样产生和发展起来的技术之一。
近年来，计算机的普及和性能的提高，使CAD技术得到了推广应用
1、CAD的概念
CAD集计算机强有力的计算功能、高效率的图形处理能力和先进的产品设计理论与方法为一体，最大限度地实现设计工作中的“自动化”。
它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科，已在产品设计、工程设计中广泛应用。
任何一项工程设计，虽然最终的表现是工程语言——图样资料，但不能因此而认为工程设计就是画图，同样也不能认为计算机辅助设计就是用计算机绘图。
当然，绘图的确是设计中工作量极大的一部分，“计算机绘图”也是CAD技术的重要组成部分之一，但CAD更是一种先进的设计方法，它包含设计过程中的各个环节，完整的CAD系统包含分析计算、工程数据库管理和图形处理三个部分。
CAD技术是人用计算机及其外围设备做工程和产品设计。
但是，计算机没有自我学习能力、没有创造性，必须由人告诉它如何工作。
从构造设计逻辑、信息处理、修改和分析这四个方面来看，人和计算机各有优势，只有把人的直观处理、经验继承能力、创造能力和计算机高速度、大容量、正确的处理能力结合起来，才会产生好的效益。
从运用CAD系统进行设计的大量实践证明，CAD与手工设计相比有以下明显的优点：
缩短了设计周期
由于计算机处理速度快，信息可以共享复制，因此大大地提高了设计效率，缩短了设计工期，意味着可以产生一个以上的设计方案，以便进行方案比较，选出最佳设计方案，从而更好地达到预期的目的。
CAD仿真分析技术可以节省模型测试和开发阶段的大量时间和经费，缩短设计周期。
提高设计能力
使用专业CAD软件如天正给水排水设计软件，可以使设计者摆脱传统复杂分工计算的束缚，进行优化设计，从而提高设计能力，减少了设计人员，降低了费用和设计成本。
提高设计质量
CAD系统的应用可以使设计人员从绘图、查表等重复劳
动中解放出来，只需输入一些有关设计初始条件的数据，由计算机调用计算分析程序进行分析计算，就可以得到设计结果，同时用图形输出设备快速、准确、清晰地绘制出各种图形，便于校核和修改，从而有效地防止了手工绘图过程中尺寸标注错误、不同图样在表达同一构件时的不一致性等错误的产生，提高了设计质量。
有利于工程的标注化、通用化
使用CAD系统有利于产品的标准化、通用化，从而加速产品的开发和投产过程。
2、CAD的发展历程
计算机技术出现在20世纪50年代初，由美国麻省理工学院研制的第一台用APT语言加工的数控铣床为代表，APT语言可用来定义零件的几何元素，通过数值型数据来控制机床刀具的移动。
利用这个原理，美国Gelcomp公司把刀具用笔来代替，生产了世界上第一台平板式绘图仪。
20世纪60年代初，美国麻省理工学院林肯实验室开始对人机交互系统进行研究，于1963年在美国联合计算机会议上发表了题为“Sketchpad：
一个人机通讯的图形系统”博士论文，并研制了一个圆形系统。
根据这个系统，可以将键盘、图形显示器以及光笔一起连接在大型计算机上，通过图形显示器上显示光标位置，并用光笔移动光标的方式生成和识别图形。
这成为交互图形处理的原型，为把计
算机用于处理工程设计图形奠定了基础，同时也标志着CAD技术的诞生。
1964年，美国通用汽车公司推出了第一个实用的CAD系统——DAC-1系统，并将它用于汽车设计，从而实现了CAD技术在工程设计中的应用。
20世纪80年代是CAD技术得以普及和发展的重要阶段。
微型计算机产品的面世，标志着计算机普及时代的到来。
CAD技术也更加成熟，二维、三维图形处理技术、真实感图形处理技术、结构分析与计算技术、模拟仿真、动态景观、科学计算可视化等方面都已进入实用阶段。
20世纪90年代，微型计算机系统性能已相当成熟，基于微机的CAD系统越来越多，它们价格低廉，普及迅速，应用更加广泛，CAD技术标准化体系进一步扩充，新标准不断完善，智能化研究成为热门课题。
3、CAD的发展趋势
在基础理论方面，新的建模技术与绘制技术仍然是主要研究方向，网络技术将进一步深化，从而引发出并行设计等一系列变化。
利用网络技术、分布式操作系统、分布式数据库等技术，使各工作阶段间的数据资源、硬件资源可以共享，大大减少了CAD系统的投资成本。
未来一段时期内，三维图形处理技术将会得到普及，传统的产品设计制造过程将会逐渐淘汰。
科学计算、可视
化、虚拟设计、虚拟制造技术的研究进一步深化，其应用则会逐渐被广大企业接受。
未来的CAD系统将向专家系统与智能CAD方向发展。
将人工智能技术和专家系统技术应用于CAD系统中，提高CAD系统的只能化水平和专业化水平，更加准确、搞笑地协助设计人员进行产品设计。
二、AutoCAD的基本功能
AutoCAD是美国Autodesk公司推出的一套通用二维和三维CAD图形软件系统，分为单机版和网络版。
他是当今世界上最为流行的计算机辅助设计软件，也是我国目前应用最广泛的图形软件之一。
利用AutoCAD进行工程设计，与传统方法相比具有不可比拟的优势。
例如，AutoCAD的存储功能让设计师告别了图纸时代。
AutoCAD使设计图形的管理更为方便，且图形不易污损，占用空间小；
AutoCAD强大的绘图功能大大减轻了设计人员的工作量；
AutoCAD的修改功能克服了人工改图产生的凌乱和不统一状况；
新增的Internet功能使图形的传输更加方便快捷，便于不同设计人员和单位的互相交流。
因此，利用AutoCAD进行工程设计可以节约设计成本、减少设计人员的工作量、提高设计质量和效率，缩短设计周期。
丰富的交互功能
绘图功能
图形编辑功能
显示功能
标注尺寸功能
二次开发功能
打印图样
三、CAD技术在市政给排水工程中的应用
1、应用现状
CAD的应用是在20世纪70年代迅速发展起来的，由于它具有高速度、高精度和高效率等优点，过去的30多年里，CAD在很多领域你的应用都取得了丰硕的成果。
由于种种原因，国内给排水工程CAD技术起步稍晚，80年代末才有单位开始尝试进行给排水CAD软件的开发。
起初多是图块和小型实用程序，与其他学科比较，在深度和广度上都存在着差距。
进入90年代后，给排水CAD软件的开发步伐开始加快。
1994年底全国给排水学会和给排水技术情报网组织召开的“计算机技术在给排水专业应用研讨会”，对给排水CAD软件的开发起了积极的促进作用，这也标志着我国给排水CAD技术蓬勃发展的开始。
2、发展趋势
标准化
目前各家市政给排水工程CAD软件专业图库互不兼容、不能相互调用，标准化程度还很低。
为此，必须逐步解决给排水专业设计手册、标准、典型设备、通用管件及新产
品的电子化工作。
当务之急是政府标准化部门制定电子化专业标准。
集成化
市政给排水工程设计经常需要同道路、煤气、供电、通讯等其他相关专业相
互配合、相互协调，其设计工作是多专业见的串行作业过程。
如果各专业协调不好，可能由于专业间的相互矛盾，造成设计出现反复，是设计进度拖后、成本增加。
CAD软件集成化后，可以把设计过程中个专业之间的配合工序进行统筹安排，将设计中的各个串行过程尽可能多地转变为并行过程，这样就可以缩短设计周期，提高设计质量。
所以说，集成化是市政给排水工程CAD软件的一个必然发展趋势。
网络化
网络技术是计算机技术和通讯技术相互渗透、密切结合的产物，在计算机应用和信息传输中起着越来越重要的作用。
在计算机辅助设计中引入网络技术是CAD技术的一大飞跃。
传统的市政给排水工程CAD设计过程中，工程师需要结合工程实际，做大量的分析计算，确定各系统的规模；
对于一个复杂的工程，需要查阅大量的资料，参考已设计的工程，还要做调研，到专家那去咨询；
对于特殊的部分，要委托专业设计人员设计；
图纸完成后，还要逐级
进行审查。
融入网络技术后的CAD，我们可称之为网络辅助设计，NETCAD可以支持设计群体成员交流设计思想、讨论设计结果、从而及时发现成员间接口的矛盾和冲突，以便加以协调和解决，减少以至避免设计的反复，提高设计工作的效率和质量。
智能化
CAD作为一种高级的辅助设计工具，主要应用于设计计算和绘图方面，而面对市政给水和污水处理的工艺流程与构筑物形式等方面的选择或分析却显得无能为力。
其主要原因在于这届问题的解决并不仅仅依赖于某些算法，而更重要的是需要专家的经验和创作性思维，需要有专家的分析、判断、推理等。
为了克服传统CAD的不足，人们开始研究把人工智能引入CAD系统中，提出智能CAD的概念。
将本领域专家们的只是与经验运用人工智能技术，归纳成一些规则，形成只是库，在利用推理机制，进行推理及判断，最终应用计算机处理后，获得具有专家水平的设计结果。
这种将人工智能技术与CAD技术相结合，使CAD系统智能化的计算机程序，称为专家系统。
专家系统能处理模糊信息，具有逻辑推理功能，使CAD进行工程设计时考虑问题更全面、合理和精确；
其解释功能使CAD进行工程设计时具有较大的透明度；
能够清晰的现实运算推理轨迹，解答用户的疑问，因此，它使CAD工作时更易被人控制、
理解和接受，所以，利用计算机实现智能化辅助设计，是市政给排水工程CAD发展的又一必然趋势。
四、可视化技术
可视化技术是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。
它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术，包括科学计算可视
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