苏州科技学院给水排水工程专业试题库一与答案B.docx

1、苏州科技学院给水排水工程专业试题库一与答案B一、名词解释：1、不计算管段：一般在污水管道系统的上游部分，设计污水量很小，若根据流量计算管径会很小，易造成堵塞。在进行水力计算时，根据最小管径在最小设计流速和最大充满度情况下能通过的最大流量值，估算出设计管段的排水面积，若设计管段服务面积小于此值，即直接采用最小管径和相应的最小坡度而不再进行水力计算，这种管段称为不计算管段。2、暴雨强度：单位时间内降落在不透水地面的水的深度； 3、生活用水量定额：每人每天所使用的平均水量； 4、折减系数：缩小管道排水的断面尺寸使上游蓄水，必然会增加泄水时间，因此而采用了增长管道内流行时间的办法，达到折减设计流量缩小

2、断面尺寸的要求。5、截流倍数：不从溢流井泄出的雨水量，通常按旱流量的指定倍数计算，该指定倍数称为截流倍数。6、界限流量：根据相邻两标准管径Dn-1和Dn的年折算费用相等的条件推导得出每一标准管径经济流量的范围称为界限流量。7、径流系数：径流量与降雨量的比值称径流系数，其值常小于1。8、小汇水面积：汇水面积一般小于100km2，最远点的集水时间不会超过60min-120min，降雨不均匀分布的影响较小，可假设在这个汇水面积内降雨是均匀的，这个面积称为小汇水面积。9、回路矩阵；能量方程的系数矩阵L称为回路矩阵，表示环与管段的关系。10、不计算管段：般在污水管道系统的上游部分，设计污水量很小，若根据

3、流量计算管径会很小，易造成堵塞。在进行水力计算时，根据最小管径在最小设计流速和最大充满度情况下能通过的最大流量值，估算出设计管段的排水面积，若设计管段服务面积小于此值，即直接采用最小管径和相应的最小坡度而不再进行水力计算，这种管段称为不计算管段。11、雨水管道设计的极限强度理论：1）当汇水面积上最远点的雨水流达集流点时，全面积产生汇流，雨水管道的设计流量最大；2）当降雨历时等于汇水面积上最远点的雨水流达集流点的集流时间时，雨水管道需要排除的雨水量最大。12、最小设计坡度：在污水管道设计时，通常使管道埋设坡度与设计地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉

4、淀。因此将相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设计坡度。13、生活用水量定额：每人每天所使用的平均水量；14、排水体制及其分类：生活污水、工业废水、雨水是采用一个管渠系统来排除或者是两个以上独立的管渠系统来排除的方式称为排水体制，一般分为合流制和分流制两种。15、给水管网定线：在地形平面图上确定管线的走向和位置。16、最小设计坡度17、设计降雨强度设计降雨强度一般和降雨历时成反比，随降雨历时的增长而降低。表示为：19、最大设计充满度在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度，当h/D=1时称为满度。21、最小覆土深指管道外壁顶部到地面的距离。22、径流系数二

5、、问答题：1、由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统？答:：高地水库供水给城市，按水源种类属于：表水给水系统；按供水方式属于：自流系统。2、给水系统中投资最大的是哪一部分，试行分析。答：泵站、输水管渠、管网和调节构筑物等称为输配水系统，从给水系统整体来说，是投资最大的子系统。以地表水为水源的给水系统，相应的工程设施为:取水构筑物，一级泵站,水处理构筑物，清水池，二级泵站，管网。3、给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物，哪种情况下可省去一部分设施？答：如果是地表水这些构筑物不可省去,但如果是地下水，一般可以省去水处理构筑物而只需加

6、氯消毒,使给水系统大为简化。4、什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用得最多？答：给水系统,即用同一系统供应生活、生产和消防等用水。分质给水,可以是同一水源,经过不同的水处理过程和管网,将不同水质的水供给各类用户；也可以是不同水源,例如地表水经简单沉淀。分压给水,因水压要求不同而分系统给水,有同一泵站内的不同水泵分别供水到水压要求高的高压水网和水压要求低的低压管网,以节约能量消耗。目前应用最多的是统一给水系统。5、水源对给水系统布置有哪些影响？答任何城市,都会因水源种类、水源距给水区的远近、水质条件的不同,影响到给水系统的布置。如果有丰富的地下水,则可在城市上游或就在给水区内开凿管

7、井或大口井,井水经消毒后,有泵站加压送入管网,供用户使用。如水源处于适当的高程,能借重力输水。以地表水为水源时,一般从流经城市或工业区的河流上游取水。6、工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？答工业给水,可分为循环和复用给水系统。循环用水一般用于工业冷却水,复用给水系统,是水源水先到某些车间,使用后或直间送到其他车间,或经冷却、沉淀等适当处理后,再使用。7、工业用水量平衡图如何测定和绘制？水量平衡图起什么作用？答要作好水量平衡工作,并绘制水量平衡图,就须详细调查各车间的生产工艺、用水量及其变化规律、对水质和水压的要求、使用后的水量损耗和水温的变化等情况,在此基础上,找出节约用水的可能性,并订出

8、合理用水和减少排污水量的计划。平衡就是冷却用水量和损耗用水量、循环用水量补水量以及排水量之间保持平衡，目的是为了达到合理用水,可采取的途径或改革生产工艺,减少耗水量,或是提高重复利用率,增大回用水量,以减少排水量,工业用水量大,节约用水的潜力也大。8、设计城市给说系统时应考虑哪些用水量？答设计城市给水系统应考虑水量有：(1)综合生活用水,包括居民生活用水和工作人员生活用水；(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水；(3)消防用水；(4)浇洒道路和绿地用水；(5)未预计水量及管网漏失水量。9、居民区生活用水量定额是按哪些条件制定的？答用水定额是指设计年限内达到的用水水平,因此须从城市规划、工业企

9、业生产情况、居民生活条件和气候条件等方面,结合现状用水调查资料分析, 进行远近期水量预测。居民生活用水定额和综合用水定额,应根据当地国民经济和社会发展规划和水资源充沛程度,在现有用水定额基础上,结合给水专业规划和给水工程发展条件综合分析确定。10、影响生活用水量的主要因素有哪些？答居民区生活用水量有城市人口、每人每日平均生活用水量和城市给水普及率等因素确定。这些因素随城市规模的大小而变化。通常,住房条件较好、给水排水设备较完善、居民生活水平相对较高的大城市,生活用水量订额也较高。11、城市大小和消防流量的关系如何？答消防用水只在火灾时使用,历时短暂，但在城市用水量中占有一定的比例,尤其是中小城

10、市,所占比例甚大。消防用水量、水压和火灾延续时间等,应按照现形的建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范等执行。12、怎样估计工业生产用水量？答工业用水量中包括冷却用水、空调用水、工艺过程用水以及清洗、绿化等其它用水,在一年中水量是有变化的。冷却用水主要用来冷却设备,带走多余热量,所以用水量受到水温和气候的影响,夏季多于冬季。13、工业企业为什么要提高水的重复利用率？答工业用水指标一般以万元产值用水量表示。不同类型的工业,万元产值用水量不同。如果城市中用水单耗指标较大的工业多,则万元产值的用水量也高；即使同类工业部门,由于管理水平提高、工艺条件改革和产品结构的变化,尤其是工业产值的增长,单耗

11、指标会逐年降低。提高工业用水重复利用率,重视节约用水等可以降低工业用水单耗。14、说明日变化系数Kd和时变化系数Kh的意义。他们的大小对设计流量有何影响？答在设计规定的年限内,用水最多一日的用水量,叫做最高日用水量,日变化系数Kd是指在一年中,最高日用水量与平均日用水量的比值,根据给水区的地理位置、气候、生活习惯和室内给排水设施程度,其值约为1.11.5。时变化系数Kh指的是最高一小时用水量与平均时用水量的比值,该值在1.31.6之间。用它们确定各种给水构筑物的大小。15、如何确定有水塔和无水塔的清水池调节容积？答：二级泵站的计算流量与管网中是否设置水塔或高地水池有关。当管网内不设水塔时，任何

12、小时的二级泵站供水量应等于用水量。这时二级泵站应满足最高日最高时的水量要求，否则就会从在不同程度的供水不足现象。有水塔时，二级泵站供水量减去一级泵站供水量。16、取用地表水源时，取水口、水处理构筑物、泵站和管网等按什么流量设计？答：取用地下水若仅需在进入管网前消毒而无须其他处理时，一级泵站可直接将井水输入管网，但为提高水泵的效率和延长井的使用年限，一般先将水输送到地面水池，再经二级泵站将水输入管网，因此，地下水的取水构筑物，取水口，一级泵站计算流量为:Q1=Qd/T17、已知用水量曲线时，怎样定出二级泵站工作线？答：18、清水池和水塔起什么作用？哪些情况下应设置水塔？答：给水系统中水塔和清水池

13、的作用之一在于调节泵站供水量和用水量之间的流量差值。清水池的调节容积，有一、二级泵站供水量曲线确定；水塔容积由二级泵站供水线和用水量确定。19、有水塔和无水塔管网，二级泵站的扬程如何计算？答：有水塔时，按供水量曲线确定；无水塔时，按最高日用水量确定。20、无水塔和网前水塔时，二级泵站的扬程如何计算？答：无水塔时，Hp=Hc+Zc+hc+hs+hn;有水塔时，HP=Zt+Ht+HD+hc+hs21、管网布置应满足什么要求？答给水管网的布置应满足以下要求：1.按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地；2.管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时

14、，断水范围应减到最小；3.管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压；4.力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。22、管网布置有哪两种形式，各适用于何种情况及其优缺点？答：管网布置有两种基本形式：树状网和环状网。树状网一般适用于小城市和小型工矿企业，这类管网从水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树枝状。树状网的供水可靠性较差，因为管网中任一段管线损坏时，在该管段以后的所有管线就会断水。另外，在树状网的末端，因用水量已经很小，管中的水流缓慢，甚至停滞不流动，因此水质容易变坏，有出现浑水和红水的可能。环状网中，管线连接成环状，这类管网当任一段管线损坏时，可以关闭附近的阀们使和其

15、余管线隔开，然后进行检修，水还可从另外管线供应用户，断水的地区可以缩小，从而供水可靠性增强。环状网还可以大大减轻因水锤作用产生的危害，而在树状网中，则往往因此而使管线损坏。但是环状网的造价明显地比树状网为高。23、一般城市是哪种形式的管网，为什么采用这种形式？答在城市建设初期可采用树状网，以后随着给水事业的发展逐步连接成环状网。实际上，现有城市的给水管网，多数是树状网和环状网结合起来。在城市中心地区，布置成环状网，在郊区则以树状网形式向四周延伸。供水可靠性要求较高的工矿企业须采用环状网，并用树状网或双管输水到个别较远的车间。为安全供水以采用环状网较好，要节约投资最好采用树状网。24、管网定线应

16、确定哪些管线的位置？其余的管线位置和管径怎样确定？答城市给水管网定线是指在地形平面图上确定管线的走向和位置。定线时一般只限于管网的干管以及干管之间的连接管，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。管网定线取决于城市平面布置，供水区的地形，水源和调节水池位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流、铁路、桥梁等的位置，定线时，干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。干管的间距，可根据街区情况，采用500800m，从经济上讲，给水管网的布置采用一条干管接出许多支管，形成树状网，费用最省，但从供水可靠性上说，以布置几条接近平行的干管并形成环状网为宜。干管一般按城市规划道路定

17、线，但尽量避免在高级路面或重要道路下通过，以减少今后检修时的困难。管线在道路下的平面位置和标高，应符合城市或厂区地下管线综合设计的要求，给水管线和建筑物、铁路、以及其他管道的水平净距，均应参照有关规定。25、管网布置要考虑哪些主要的附属设备？答：管网中还须安排其他一些管线和附属设备，在供水范围内的道路下需敷设分配管，以便把干管的水送到用户和消防栓。分配管直径至少为100mm,大城市采用150200mm,主要原因是通过消防流量时，分配管中的水头损失不致过大，以免火灾地区的水压过低。城市内的工厂、学校、医院等用水均从分配管接出，再通过房屋进水管接到用户。一般建筑物用一条进水管，用水要求较高的建筑物

18、或建筑物群，有时在不同部位接入两条或数条进水管，以增加供水的可靠性。26、工业企业内的给水管网与城市给水管网相比有哪些特点？答：工业企业内的管网布置有它的特点，根据企业内的生产用水和生活用水对水质和水压的要求，两者可以合用一个管网，或着可按水质或水压的要求不同分建两个管网。即使是生产用水，由于各个车间对水质和水压要求完全不一样，因此在同一工业企业内，往往根据水质和水压要求，分别布置管网，形成分质、分压的管网系统。消防用水管网通常不单独设置。而是由生活或生产给水管网供给消防用水。工业企业内的管网定线比城市管网简单，因为厂区内车间位置明确，车间用水量大且比较集中，易于作到以最短的管线到达用水量大的

19、车间的要求，但是，由于某些工业企业有许多地下建筑物和管线，地面上又有各种运输设施，以至定线比较困难。27、输水管渠定线时应考虑到哪些方面？答：输水管渠有多种形式，常用的有压力输水管渠和无压输水管渠。远距离输水时，可按具体情况，采用不同的管渠形式。用的较多的是压力输水管渠，特别是输水管。输水管定线时，必须与城市规划相结合，尽量缩短线路长度，减少拆迁，少占农田，便于管渠施工和运行维护，保证供水安全；选线时，应选择最佳的地形和地质条件，尽量延现有道路定线，以便施工和检修；减少与铁路、公路和河流的交叉；管线避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河水淹没与冲刷地区，以降低造价和便于管理。当输水管定线时，

20、经常会遇到山嘴、山谷、山岳等障碍物以及穿越河流和干沟等。这时应考虑：在山嘴地段是绕过山嘴还是开凿山嘴；在山谷地段是延长路线绕过还是用倒虹管；遇独山时是从远处饶过还是开凿隧道通过；穿越河流或干沟时是用过河管还是倒虹管等。即使在平原地带，为了避开工程地质不良地段或其他障碍物，也需绕道而行或采取有效措施穿过。28、什么叫比流量，怎样计算？比流量是否随着用水量的变化而变化？答：比流量：假定用水量均匀分布在全部干管上，由此算出干管线单位长度的流量。 qs=qs-比流量，L/（S.M）;Q-管网总用水量，L/s;q-大用户集中用水量总和，L/s;l-干管总长度，m,不包括穿越广场、公园等无建筑物地区的管线

21、；只有一侧配水的管线，长度按一半计算。干管的总长度一定时，比流量随着用水量增减而变化，最高用水时和最大转输时的比流量不同，所以在管网计算时须分别计算。29、从沿线流量要求节点流量的折算系统如何导出？值一般在什么范围？答：折算系数，是把沿线变化的流量折算成在管段两端节点流出的流量，既节点流量的系数。折算流量所产生的水头损失为： h=aLqn=aLq1(r+a)n按照流量变化的管段L中的水头损失可表示为： h=两式相等，就可得折算系数a，a值一般接近于0.5。30、为什么管网计算时须先求出节点流量？如何从用水量求节点流量？答：如果按照实际用水情况来计算管网，非但很少可能，并且因用户用水量经常变化也

22、没有必要。因此计算往往简化，既假定用水量均匀分布在全部干线上，由此计算出干线单位长度的流量，叫做比流量：qs=(Q-q)/l; qs比流量，L/（(s.m); Q管网总用水量，L/s; Q大用户集中用水量总和，L/s; L干管总长度，m,不包括穿越广场、公园等无建筑物地区的管线；只有一侧配水的管线，长度按一半计算。干管的总长度一定时，比流量随用水量增减而变化，最高用水时和最大转输时的比流量不同，所以在管网计算时须分别计算31、为什么要分配流量？流量分配时应考虑哪些要求？32、环状网和树状网的流量分配有什么不同？管网在不同流量分配时所得的管径，在费用上是否差别很大？答：环状网流量分配时，应同时照

23、顾经济性和可靠性。经济性是指流量分配后得到的管径，应使一定年限内的管网建造费用和管理费用为最小。可靠性是指向用户不断地供水，并且保证应有的水量、水压、和水质。33、什么是连续性方程？答：所谓连续性方程，就是对任一节点来说，流向该节点的流量必须等于从该节点流出的流量。34、什么是能量方程？能量方程是表示管网每一环中各管段的水头损失总和等于零的关系。35、什么叫年折算费用？分析它和管径与流速的关系。年折算费用就是指在有条件地将造价折算为一年的费用。年折算费用既可以用流速表示，也可以用管径表示。36、什么叫经济流速？平均经济流速一般是多少？经济流速是指在一定年限内管网造价与管理费用之和为最小的流速。

24、对于管径为100400mm的管径平均经济流速一般采用0.60.9m/s，对于管径大于400mm的管径平均经济流速一般采用0.91.4m/s。37、树状管网计算过程是怎样的？树状网计算过程一般是：1）计算总用水量；2）计算管段总长度；3）求出比流量；4）再分别计算沿线流量；5）计算节点流量；6）选取控制点，列出各管段的水力计算，并按平均经济流速确定管径；7）计算干管上各支管接出处节点的水压标高；8）求出塔高和水泵扬程。38、树状网计算时，干线和支线如何划分，两者确定管径的方法有何不同？树状网计算时，干线是指从二级泵站到控制点的管线，而支线是指管网中除干线以外的其他管线。干线确定管径是按照流量以经

25、济流速求出管径，而支线是按照水力坡度选定相近的标准管径。39、什么叫控制点？每一管网有几个控制点？控制点是指在保证该点水压达到最小服务水头时，整个管网不会出现水压不足地区的点。每一个管网一般只有一个控制点。40、解环方程组的基本原理是什么？解环方程组的基本原理是：在按初步分配流量确定的管径基础上，重新分配各管段的流量，反复计算，直到同时满足连续性方程和能量方程时为止。41、环状网计算有哪些方法？环状网计算有以下三种方法：1）环方程组解法；2）节点方程组解法；3）管段方程组解法。42、什么叫闭合差，闭合差大说明什么问题？手工计算时闭合差允许值是多少？闭合差是指初步分配流量时管段水头损失代数和。闭

26、合差大说明初步分配流量和实际流量相差大。手工计算时，每环闭合差允许值要求小于0.5m，大环闭合差小于1.0m。43、为什么环状网计算时，任一环内各管段增减校正流量后，并不影响节点流量平衡的条件？由于初步分配流量时，已经符合节点流量平衡条件，即满足了连续性方程，所以每次调整流量时能自动满足此条件。44、校正流量的含义是什么，如何求出值？和闭合差有什么关系？校正流量q是指h=0时的校正流量，q可由qi=hi/(nsijqn-1ij)公式求得，q与h成正比关系。45、应用哈代克罗斯法解环方程组的步骤怎样？应用哈代克罗斯法解环方程组的步骤：1）根据城镇的供水情况，拟定环状网各管段的水流方向，得出初步分

27、配流量；2）由初分流量计算各管段的摩阻系数和水头损失；3）假定各环水流顺时针方向管段中的水头损失为正，逆时针方向管段中的水头损失为负，计算该环内各管段的水头损失代数和，如果代数和大于零，说明顺时针方向各管段中初分流量多了些，逆时针方向各管段中初分流量少了些，如果代数和小于零，说明逆时针方向各管段中初分流量多了些，顺时针方向各管段中初分流量少了些；4）求出校正流量，如果闭和差为正，校正流量即为负，反之校正流量为正；5）利用校正流量调整各管段的流量，得到第一次校正的管段流量，按此流量再进行计算，如果闭和差尚未达到允许的精度，返回到第2步再进行计算，直到闭和差符合要求为止。46、用最大闭合差的环校正

28、时，怎样选择大环进行平差以加速收敛？首先按初分流量求得各环的闭和差大小和方向，然后选择闭和差大的一环或闭和差较大且方向相同的相邻基环连成大环，平差时以加速收敛。47、多水源和单水源管网水力计算时各应满足什么要求？多水源和单水源管网水力计算时各应满足以下要求：1）满足连续性方程；2）满足能量方程；3）各水源到分界线上控制点的沿线水头损失之差应等于水源的水压差。48、如何构成虚环（包括虚节点和虚管段）？写出虚节点的流量平衡条件和虚环的水头损失平衡条件。虚环是将各水源与虚节点用虚线连接成的环，虚节点可以任意选择，没有水压；而虚线是指虚节点与水源的虚连线，没有流量。最大用水时虚节点的流量平衡条件为：Q

29、p+Qt=Q，最大用水时虚节点的水头损失平衡条件为：Hp-hp+ht-Ht=0，最大转输时虚节点的流量平衡条件为：Qp =Q +Qt ，最大转输时虚节点的水头损失平衡条件为： -Hp+ht-Ht=0 。49、按最高用水时计算的管网，还应按哪些条件进行核算，为什么？按最高用水时计算的管网，还应按以下条件进行核算：1）消防时的流量和水压要求，消防时的管网核算是为了满足消防安全的需要；2）最大转输时的流量和水压要求，设对置水塔的管网，在最高用水时，由泵站到水塔同时向管网供水，但在一天内抽水量大于用水量的一段时间里，多余的水经过管网送入水塔内储存，因此这种管网还应按最大转输时的流量和水压计算；3）最不

30、利管段发生故障时的事故用水量和水压要求，管网主要管段损坏时必须及时检查，在检修时间内供水量允许减少。50、输水管渠为什么要分段，怎样计算分段数？保证事故时流量仍为设计流量的70%，分段数n=0.96(s1-sd)/(s+sp+sd)计算。51、什么是年费用折算值？如何导出重力供水时管网的年费用折算表达式？年费用折算值是按年计的管网建造费用与管理费用之和。其计算公式为W0=(p+100/t)bDijaLij+PQhij，重力供水时无需抽水动力费用，则公式中的后一项可以省略，管网的年费用折算表达式为：W0=(p+100/t)bDijaLij。52、为什么流量分配后才可求得经济管径？将水头损失值代入

31、W0=(p+100/t)bDijaLij+PQhij公式，再对流量求其一阶和二阶导数，由于二阶导数小于零，通过一阶导数求得的极值为最大而不是最小，所以流量未分配时不能求得经济管径。53、压力输水管的经济管径公式是根据什么概念导出的？压力输水管的经济管径公式是根据年费用折算值的一阶导数为零导出的。54、重力输水管的经济管径公式是根据什么概念导出的？重力输水管的经济管径公式是根据拉格郎日条件极值法导出的。55、经济因素和哪些技术经济指标有关？各城市的值可否任意套用？经济因素和供水能量变化系数、电费、单位长度管线造价公式中的系数和指数等有关。各城市的值不能任意套用。56、重力输水管如有不同流量的管段，它们的流量和水力坡度之间有什么关系？重力输水管如有不同流量的管段，它们的流量和水力坡度之间的表达式为：qijna/(a+m)/Iij=常数。57、说明经济管径公式的推导过程。将公式hij=kqijnlij/Dijm 代入W0=(p+100/t)bDijaLij+PQhij，并求出它的一阶导数整理得到Dij=mpk/(p+100/t)ab1/(a+m)Q1/(a+m)qij1/(a+m)=(fQqijn)1/(a+m) 。58、起点水压已知和未知的两种管网，求经济管径的公式有哪些不同？