城市给排水.docx

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城市给排水

取水构筑物位置选择：

1、不要选择在湖岸芦苇丛生中附近，因为一般在这些湖区有机物丰富，水生物较多，水质较差，尤其是水底动物较多，而螺丝等软体动物吸着力强，若被吸入后将产生严重的堵塞现象。

2、不要选择在夏季主风向的向风面的凹岸处，因为在这些位置有大量的浮游生物集聚并死亡，沉至湖底后腐烂，从而水质恶化，水的色度增加，且产生臭味。

3、为了防止泥沙淤积取水头部，取水构筑物位置应选在靠近大坝附近，或远离支流的汇入口，因为在靠近大坝附近或湖泊的流出口附近，水深较大，水的浊度也较小，也不易出现泥沙淤积现象。

4、取水构筑物应建在稳定的湖岸或库岸处，因为在风浪的冲击和水流的冲刷下，湖岸、库岸常常会遭到破坏，甚至发送坍塌和滑坡，一般在岸坡坡度较小、岸高不大的基岩或植被完整的湖岸和库岸是比较稳定的地方。

第一章

水资源的概念，狭义：

人类在一定的经济技术条件下，能够直接使用的淡水。

广义在一定的经济技术条件下，能够直接或间接使用的各种水和水中的物质，

在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值的水都可以称为水资源。

水资源的特征：

资源的循环性，利害的两重性，储量的有限性，时空分布的

不均匀性，利用的多样性，地表水和地下水的相互转化性。

中国水资源面临哪些主要问题：

水资源开发过度，生态破坏严重；城市供水集中

，供需矛盾尖锐；地下水开采过量，地质环境问题突出；水资源污染严重，水环境

日益恶化；水资源的开发利用缺乏有效的管理和统筹规划

第二章

河流的补给方式有哪些？

径流的时空分布有何特点？

1地下水补给，雨水补给，冰川积雪融水补给

1） 降水、河流的分布不均匀性：

东南部丰水，西北部属少水、缺水带

2） 地下水分布不均匀：

南方高于北方，地下水丰富程度东南向西北递减

地形：

西高东低、多山分布，东西向的昆仑山—秦岭山脉成为南北方的分水线

降水：

东南西北 递减

受季风影响，降水年内分配不均，年际变化大，枯水年，丰水年连续发生

蒸发有哪两种方式，有何影响因素？

水面蒸发和陆面蒸发；气温，湿度，日照，辐射，风速，蒸发能力和降水条件

第三章

岩石中水的存在形式？

结合水，重力水，毛细水，固态水，气态水

地下水的埋藏条件有哪几类？

各有什么特点？

上层滞水，因完全靠大气降水或地面水体直接渗入补给，水量受季节控制特别明显，

在一些范围较小的上层滞水在旱季往往干枯无水，受季节控制、矿化度低、易污染，

可作小型生活水源

潜水，：

有自由表面；流动；分布与补给区一致；水位、流量和化学成分随时空不同而变化，易污染

承压水，无自由表面，水体承受静水压力，理想的供水水源

地下水的排泄方式

泉水，河流。

蒸发，人工排泄

地表水资源量评价原则及内容；

分区原则

①区域地理环境条件的相似性与差异性

②流域完整性

③行政与经济区划界线

④与其它区尽可能协调

2. 分区方法

①根据气候、地质条件分区

②根据天然流域分区

③根据行政区划分区，

内容，1，单站径流资料的统计分析；2，主要河流的年净流量计算；3，分区地表水资源量的计算；

4，地表水资源时空分布特征分析；5地表水资源可利用量的估算；6，人类活动对河流径流的影响分析。

第四章

生活饮用水水质的评价包括哪些内容？

2． 饮用水水质评价

1） 水的物理性状评价：

色、味、臭、可见物

2） 水中普通盐类评价:

     CaCO3（150~450）、SO42-（<150mg/L）、锶、铍（0.003）

3） 水中有毒物质限定

毒理学

              中国          美国

 有机物      5种          62种（卤代烃19、农药20，占63%）

4） 对细菌指标的控制

    细菌总数、大肠杆菌数

二、 饮用水水源水质量评价

一级水源水：

水质良好

二级水源水：

水质受到轻度污染

2，如何评价工业锅炉用水水质？

一、 锅炉用水的水质评价

1． 成垢作用：

水煮沸时，水中所含的一些离子，化合物可以相互作用而生成沉淀，依附于锅炉壁上形成锅垢，称为成垢作用。

1） 锅垢成分：

CaO、CaCO3、CaSO4、Mg盐、胶体、沉渣

2） 锅垢的评价公式：

Ho=S+C+72[Fe2+]+51[Al3+]+400[Mg2+]+118[Ca2+]

 ①总垢：

②硬垢：

③硬垢系数：

2． 起泡作用主要是指水沸腾时产生大量气泡的作用。

    起泡系数F=62[Fe2+]+78[k+]      

3． 腐蚀作用（危害极大）：

水通过化学的，物理化学的或其他作用对材料的侵蚀破坏称为腐蚀作用。

 对酸性水：

对碱性水：

农田灌溉用水的水质评价内容；

一、 水质标准：

                   《农田灌溉用水水质标准0》（GB5084-92）

二、 水质评价：

1． 温度<35℃

2． 盐类

3． 灌溉系数ka、盐度、碱度，重金属污染

第五章

1，水资源供需平衡分析的目的；

（1）通过可供水量和需水量的分析，弄清楚水资源总量的供需现状和存在的问题；

（2）通过不同时期和不同部门的供需平衡分析，

预测未来，了解水资源余缺的时空分布；（3）针对水资源供需矛盾，进行开源节流的总体规划，明确水资源综合开发利用保护的

主要目标和方向，以期实现水资源的长期供求计划。

2，可供水量及影响因素；

可供水量；可供水量是指不同水平年，不同保证率或不同频率条件下通过工程设施可提供符合一定标准的水量，包括区域内的地表水，

地下水，外流域的调水，污水处理回用和海水利用等。

影响因素：

来水条件，用水条件，工程条件，水质条件。

3，水资源供需平衡分析的分类。

 1，分析的范围考虑：

计算单元的供需分析，整个区域的供需分析，河流流域的供需分析；

 2，可持续发展的观点，：

现状的供需分析，不同发展阶段的供需分析；

 3，供需分析的深度：

不同发展阶段的一次供需分析，不同发展阶段的二次供需分析；

 4，用水的性质：

河道外用水的供需分析，河道内用水的供需分析；

4，水资源供需平衡动态模拟与典型年法相比有何特点？

1）逐个时段模拟和预测，综合考虑供需动态变化,及随机性而引起的供需的动态变化

2）对整个地区的水资源进行动态模拟分析，由于采用不同的子区和不同水源的联合调度，考虑他们之间的相互联系和转化，反映地域空间时间上的供需不平衡性

3）仿真性好，能直观形象地模拟复杂的水资源供需关系和管理运行方面的功能。

5，水资源供需平衡动态模拟分几个步骤；

（1）模型的建立，建立模型就是要把实际问题概化成一个物理模型，按照一定的规则建立数学方程来描述有关变量间的定量关系。

（2）调参与检验，在模型运行之前，必须对模型中有关参数进行确定以及对模型进行检验来判定该模型的可行性与正确性，

（3）运行方案的设计，

第六章

1． 江河取水构筑物位置选择的基本要求是什么？

（1）取水点应设置在具有稳定河床、靠近主流和有足够水深的地段

①顺直河段：

靠岸、河床稳定、水深较大、流速较快

②弯曲河段：

凹岸

③游荡型河段：

主流线密集的河段上或河道整治

④有边滩沙洲的河段：

沙洲上游500m远处

⑤有支流汇入的顺直河段：

汇入口干流的上游河段

2）取水点设在水质较好的地段

①排污口上游100m以外，并建立卫生防护带

②避开回流区、死水区

③考虑海水影响

3）取水点应设在具有稳定河床及岸边良好的工程地质条件，便于施工

4）取水点应靠近主要用水区

5）取水点避开人工构筑物和天然障碍物的影响

桥墩：

上游0.5～1.0km，下游1.0km以外

丁坝：

上游或对岸（150～200m

码头：

距码头边缘至少100m外

拦河闸坝：

闸坝上游100～200m处，闸坝影响范围外

陡崖、石嘴：

附近不宜设置

6）取水点应尽可能不受泥沙、漂浮物、冰絮、冰凌、之流及咸潮的影响

7）与河流综合利用相适应，不妨碍航运与排洪，并符合河道、湖泊、水库整治规划的要求

8）生活饮用水取水点处设在城市和工业企业清洁河段

2，什么是岸边式取水构筑物？

它的基本形式及其构造组成是怎样的？

岸边式①定义：

取水设施和泵房都建在岸边，直接从岸边取水的固定式取水构筑物

     ②构成：

集水井、泵房

     形式：

合建式岸边取水构筑物，分建式岸边取水构筑物

3，什么是河床式取水构筑物？

它的基本形式及其构造组成是怎样的？

河床式①定义：

在河心设置进水孔，从河心取水的构筑物

②构成：

取水头部、进水管、集水井、泵房

型式：

自流管式，虹吸管式，水泵直接吸水式，桥墩式，湿式竖井泵房，淹没式泵房

4，浮船式取水构筑物和缆车式取水构筑物的构造组成和适用条件是怎样的？

缆车适，构造组成：

缆车，坡道，输水斜管，卷扬机房，活动接头。

适用条件；适用范围：

水位变幅10～35m、岸坡稳定、倾角为10度～28度、地质条件好的地段

浮船式，构造组成：

浮船，水泵出水管与输水斜管的连接管，（阶梯式连接：

柔性连络管、钢性连络管

摇臂式连接：

球形接头摇臂管，套筒接头摇臂管）输水斜管：

设排气阀，止回阀

适用范围：

水位变幅10～40m或更大、深足够、水流平稳、流速和风浪小、停泊条件好、河床较稳定、岸坡倾角20o～60o

5． 山区浅水河流取水方式有何特点？

低坝式取水和底栏栅取水的构造组成和适用条件是怎样的？

取水特点，1）Q取=70%～80%Q枯2，吸水深度小，需设低坝3，考虑推移质影响

固定式堤坝，由拦河堤坝，冲沙闸，进水闸，或取水泵房等组成：

适用条件:

低坝，适用于枯水期流量特别小，水浅，不通航，不放筏，且推移质不多的小型山溪河流。

底栏栅，在河床较窄、水深较浅、河床纵坡降较大（一般i>=0.02）、大颗粒推移质较多、取水百分比比较大的山区河流取水。

要求截取河床上径流水及河床下潜流水之全部或大部分的流量。

6． 地下水取水构筑物有哪几种类型？

简要叙述各类取水构筑物的适用条件。

①管井:

由井室、井壁管、过滤器及沉淀管构成，适用于任何岩性与地层结构；

②大口井：

有井室、井筒及进水部分（井壁进水孔和井底反滤层）组成，适用于开采浅层地下水；

③复合井：

由非完整式大口井和井底下设管井过滤器组成，适用于地下水较高、厚度较大的含水层，能充分利用含水层的厚度，增加井的出水量。

辐射井：

由大口径的集水井与若干沿井壁向外呈辐射状铺设的集水管（辐射管）组成。

适用于不能用大口井开采的、厚度较薄的含水层，以及不能用渗渠开采的厚度薄、埋深度大的含水层。

还可用于位于咸水上部的淡水透镜体开采。

具有管理集中、占地省、便于卫生防护等优点；

④渗渠：

通常由水平集水管、集水井、检查井和泵站组成。

分集水管和积水廊道两种形式。

主要用于地下水埋深小于2m的浅层地下水，或集取季节性河流河床的地下水。

7． 管井一般由哪几部分组成？

各部分功能如何？

1） 井室：

安装水泵（深井泵、潜水泵、卧式泵）

2） 井管：

强度足够、光滑圆整、抗腐蚀、内径大于水泵最大外径100mm

3） 过滤器（核心部分）

① 作用：

保持取得最大出水量，延长使用年限

② 组成：

过滤骨架（管型、钢筋型）、过滤层（缠丝和滤网、砾石）

③ 类型：

缠丝、包网、填砾、笼（筐）状

④ 直径、长度及安装部位

         d≥d标定+50mm    D≥Q/πLvn        

L不宜超过30m

4） 沉淀管：

2～10m，防砂

8． 管井在运行中出水量减少一般有哪几种原因？

如何解决？

抽水设备故障，（维修更换抽水设备）管井周围填梨，含水层堵塞，a过滤器本身堵塞（更换）过滤器表面含水层泥沙堵塞，（冲洗）由于腐蚀及盐堵塞，细菌繁殖堵塞（酸洗）。

水源方面，长期超量开采引起区域性地下水位下降，或境内矿山涌水及新建水源地的干扰等；（合理调整管井布局），变集中开采为分散开采；调整开采量，关停部分漏斗中心区的管井；

寻找开发新水源。

9． 管井出水量计算的经验公式有哪几种？

如何根据抽水试验选用恰当的经验公式？

直线型方程，抛物线形方程，幂函数方程，半对数方程。

（1）必须以三个或三个以上水位降得稳定流抽水试验绘制Q-Sw曲线。

（2）确保Q与Sw的代表性和一致性。

（3）抽水试验应力争大降深，以减少出水量计算的外推范围。

10． 根据集水和取水方式，井群系统可分成哪几类并简述其适用条件。

1） 井群系统：

自流井井群虹吸式井群卧式泵取水井群 深井泵取水井群

11． 大口井、辐射井和复合井各适用于何种情况？

大口井：

地下水较浅且较丰富的地方，

辐射井：

可开采厚度较薄（大口井不能开采）埋深大（渗渠不能开采）的含水层。

复合井：

用于地下水水位较高，厚度较大的含水层，能充分利用含水层的厚度。

12． 大口井进水方式有哪几种？

出水量理论计算与管井有何同异？

（1）井壁进水、井底和井壁同时进水。

（2）井壁进水按水量的计算公式

井壁井底同时进水时，出水量为井底与井壁进水之和

13在什么条件下宜采用渗渠取水，有河流补给的渗渠一般有哪几种布置方式？

优点：

截取浅层地下水，也可集取河床地下水或地表渗水，细菌较少，硬度低，矿化度低。

缺点：

施工条件复杂，造价高、易淤积，常有早期报废的现象，

平行于河流布置，垂直于河流布置，平行和垂直河流组合布置。

14． 渗渠出水量衰减一般由那些因素引起，如何防止？

。

取水头部形式和构造

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 管式取水头部：

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 蘑菇式取水头部：

适用于中小型取水构筑物

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 鱼形罩式取水头部：

水泵直接吸水的中小型取水构筑物

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 箱式取水头部：

水深较小、含沙量小、冬季潜水较多

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 桥墩式取水头部：

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 桩架式取水头部：

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 斜板式取水头部：

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 活动式取水头部：

第七章

7·1节约用水（waterconservation）：

基于经济、社会、环境与技术发展水平，通过法律法规、管理、技术与教育手段，以及改善供水系统，减少需水量，提高用水效率，降低水的损失与浪费，合理增加水可利用量，实现水资源的有效利用，达到环境、生态、经济效益的一致性与可持续发展。

7·2城市节水措施主要有：

加强宣传教育，提高全民节水意识；合理调整水价，运用经济杠杆推动节水工作；推广使用节水器具和设备；制定用水定额，逐步实行计划管理；保护城市供水水源，实现城市污水再生回用。

7·3工业节水措施：

调整产品结构，改进生产工艺，建立节水型工业；强化节水技术，开发节水设备，努力降低节水设施投资；加强企业用水行政管理，逐步实现节水法制化；提高工业生产规模，发挥规模经济效益。

7·4农业节水技术：

非充分灌溉；调亏灌溉；局部灌溉；控制性根系交替灌溉技术；波涌灌溉；渠系灌溉；田间节水与农艺节水；负压差灌溉；节水管理。

7·5中水：

再生水可供给工农业生产、城市生活、河道景观灯作为地质用水，其中办公楼、宾馆、饭店和生活小区等集中排放的污水就地处理后回用与冲洗厕所、洗车、消防、绿地等生活杂用

第八章，

水质评价方法；一般统计法、综合指数法，数理统计法，模糊数学综合评价法，浓度级数模式法，hamming贴近度法。

下面几种用的较广泛：

单要素污染指数法，内没落指数，地下水水质综合评价法。

吹脱处理：

吹脱、气提法用于脱除水中溶解气体和某些挥发性物质。

即将气体（载气）通入水中，使之相互充分接触，使水中溶解气体和挥发性物质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除污染物的目的。

常用空气或水蒸汽作载气，前者称为吹脱，后者称为气提。

原理：

吹脱的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。

对于稀溶液，在一定温度，当气液之间达到相平衡时，溶质气体在气相中的分压与该气体在液相中的浓度成正比——亨利定律。

P=Ex式中P——溶质气体在气相中的平衡分压，Pa；

x——溶质气体在液相中的平衡浓度，摩尔分率；

E——比例系数，称亨利系数，Pa。

[1]

　　吹脱常用设备吹脱塔[2]

　　在废水处理中多用于处理氨氮废水。

吹脱处理的优点是结构简单，易行，氨氮去除效率高，技术成熟，缺点是耗能高，二次污染严重，吹脱塔易结垢等。

研究发现若用煤气吹脱与硫铵和AAO生化法联运，脱除工业废水中氨氮。

这种新技术比直接空气吹脱的效率更高，成本更低，工艺更简单，其处理效率可达96％以上。

活性炭水处理中的应用

活性炭最早用于去除生活用水的臭味。

沼泽水常带土味，湖泊和水库水常带藻类形成的臭味，用活性炭处理最为有效，并且只需在出现臭味时使用。

大多用粉状活性炭，直接投入混凝沉淀池或曝气池内，随污泥排除，不再回收利用。

活性炭能去除水中产生臭味的物质和有机物，如酚、苯、氯、农药、洗涤剂、三卤甲烷等。

此外，对银、镉、铬酸根、氰、锑、砷、铋、锡、汞、铅、镍等离子也有吸附能力。

在给水处理厂中，活性炭吸附法又起完善水质的作用。

采用的设备是以粒状活性炭为滤料的滤池，其构造及工作情况和普通快滤池相似，运行过程中须定期反复冲洗,以除去炭层中的悬游物,防止水头损失过大。

活性炭滤床也可采用流化床或移动床。

与快滤池不同水流均从下而上。

流化床的流速使炭层膨胀，不易阻塞。

移动床内失效的炭从池底连续排出，新炭从池顶连续补充。