1、1給水管網組成及功能（簡答題）。1) 輸水管（渠）較長距離內輸送水量的管道或管渠。特點：沿途不分配流量;可靠性要求高，一般為雙線;造價及其昂貴，投資浩大。2) 配水管網分布在供水區域內的配水管道網絡，將集中點的水量分配輸送到整個供水區域，使用戶可以從近處取水。非常龐大復雜的系統。組成：主干管、干管、支管、連接管、分配管等構成，以及閥門和檢測儀表等附屬設施。3) 水壓調節設施包括泵站和減壓設施。泵站：增加水流壓力，克服管道內部水頭損失，保障用戶龍頭水壓。減壓設施：減壓閥和節流孔板等。降低管網靜壓和動壓，避免水壓過高造成供水設施破壞。4) 水量調節設施清水池、水塔、高位水池等調節供水與用水的流量差

2、。后二者現今已較少應用。2給水管網重要性(簡答題)1) 投資巨大開挖，破路，管材，施工等。寸管寸金2)資源耗費大,電量耗費大3)供水流程的最后環節，直接承擔向用戶輸水的任務，對用戶龍頭出水的水量、水壓及水質的影響至關重要。直飲水的控制環。節.。4)水司最重要的部門，待遇最好的部門3給水管網的類型(簡答題)1)按水源數目：單水源給水管網，多水源給水管網單水源：所有用于水來自于一個清水池多水源：多個清水池作為水源，大中城市一般為多水源2)按照連接方式：統一給水管網，分區給水管網統一：系統中只有一個管網。中國管網之龐大世界第一。分區：劃分為多個區域，各區域管網具有獨立的供水泵站，不同的水壓可降低管網

3、平均壓力，減少爆管和泵站能量的浪費3)按照動力方式：重力輸水管網，壓力輸水管網重力：水源地勢高，水依靠自身重力流入用戶壓力：清水池的水由泵站加壓送出。有時經過多級加壓4給水管網布置的總要求1)供給用戶所需的水量 2)保證用戶足夠的水壓 3)保證不間斷供水 4)保障用戶飲水安全5給水管網布置的具體原則(簡答題)1)前瞻性按照城市規劃來布置管網，考慮給水系統分期建設的可能性，留有充分的發展余地。2)安全性保證管網安全可靠，當局部管網發生事故時，斷水范圍應減到可接受的最小程度3)全面性管線遍布在整個給水區內，保證用戶有足夠的水量和水壓4)層次性先確定主干管布置，然后布置一般管線與設施，23級管線綜合

4、協調好與其它管道電纜和道路等工程的關系6給水管網布置的基本形式環狀網和枝裝網枝裝網供水安全性差，末端水質惡化嚴重，造價低環狀網供水安全性好，造價高。1)在城市建設初期采用枝裝網，以后逐步連成環狀；2)供水安全性較低的邊緣地區工礦企業可采用環狀網7給水管網布置的具體注意事項（可能有填空題）1）與城市平面布置圖和規劃圖一致，一般敷設在道路下，應避免在高級路面下通過。2）干管延伸方向應和二泵站到水池、水塔、大用戶的水流方向基本一致。沿水流方向以最短距離布置一條或數條干管，干管位置應從用水量較大的街區通過。3）干管與干管之間可通過連接管相連，以保障干管供水安全4）管道與其它管線、建筑物、鐵路等均需要保

5、持一定的平面和垂直距離5）分配管大小以該單位用水量大小計算而定,考慮消防需要最小為100，盡可能地布置在較高的位置，保證對附近用水配水管中有足夠壓力，增加管道的供安全性8水管材料的要求（簡答題）1)足夠的強度可承受各種內外荷載2)水密性不漏水3)水力條件好內壁光滑，減少水頭損失4)水質條件好耐腐蝕，溶出物少5)性價比好價格低，使用年限長9給水管網調節構筑物水池有鋼混水池、預應力鋼混水池和磚石水池。一般為鋼混水池主要包括：1 水池主體2 進水管3 溢流管，不設閥門4 檢修孔5 通風孔6 放空閥7 水位指示裝置問題：解決管網問題的基本參數是？10管網簡化的原則1) 宏觀等效原則對某些局部進行簡化以

6、后，要保持各元素之間的關系不變，即針對于計算目標而言，簡化前后是等效的。2)小誤差原則將誤差控制在允許的范圍內，必須滿足特定的要求管網簡化分為管線簡化和附屬設施簡化11管線簡化的方法1) 刪除次要管線2 )當管線交叉點很近時，可合并為同一交叉點3 )將全開的閥門去掉，將管線從全閉閥門處切斷4 )完全并聯的管線，在不影響計算結果情況下可以簡化為單線，但應符合水力等效原則。5)當一個供水區域僅由少數幾條管線供水和其他管網相連時，可以將連接的管線斷開，將一個管網分解為幾個獨立的管網，對幾個管網分別單獨計算。 水力等效原則:經過簡化后，等效的管網對象與原來的實際對象有相同的水力特性。如兩條并聯管線簡化

7、成一條后，在相同的流量下，應具有相同的水頭損失。問題:管網簡化的優點和缺點？12節點定義及特性定義流量和流態發生變化的點特性1 節點不能改變水的能量：泵站、減壓閥、閥門等不能置于節點上2 節點可以可以有流量的改變具體形式： 1 管線交叉點 2 大用戶接出點 3 長距離管道的中間 4 管徑變化點 5 水源或儲水池屬性:構造屬性：1 節點高程2 節點位置拓撲屬性：1 與節點關聯的管段及其方向2 與節點關聯的管段數水力屬性：1 節點流量2 節點水頭3 自由水頭13管段定義及特性定義管線的抽象形式特性1 只能輸送流量，而不能改變流量 2 可以改變水的能量具體形式：泵站、減壓閥、非全開閥門等應設于管段上

8、。實際管線中的沿線流量在管網抽象時轉化為節點流量。屬性:構造屬性：1 管段長度2 直徑3 粗糙系數拓撲屬性：1 管段方向2 起端節點3 終端節點水力屬性：1 管段流量2 管段流速3 管段摩阻4 管段壓降14管網計算流量沿線流量定義：管段計算流量包括該管段兩側的沿線流量和通過該管段輸送到以后管段的轉輸流量計算前提：按照最大時進行流量分配。15流量分配環狀管網環狀網的流量分配較為復雜，而且不具有唯一性分配原則：流向任一節點的流量必須等于流離該節點的流量，以滿足節點的流量平衡。規定：離開節點的管段流量為正，流向節點的為負環狀網流量分配應兼顧經濟性和安全性。經濟性：管徑確定后，在一定年限內管網建造費用

9、和維護費用最小安全性：能向用戶不間斷供水，并保證應有的水壓、水量和水質管徑計算中，年折算費用與管徑和流速有關。計算數據應根據城市當地狀況而定。環狀網流量分配的步驟：1)初步擬定管網的水流方向，選定管網的控制點。2)泵站到控制點之間選定幾條主要的平行干管線，干管之間盡可能均與分配流量3)連接管分配較少的流量多水源環狀網流量分配：1)按照流量確定大致的供水范圍和供水分界線2)在各自供水區域內進行流量分配3)分界線上節點流量，可能由幾個水源同時供給16水頭損失計算1）舍維列夫公式舊鑄鐵管和舊鋼管當v1.2時，當v 1.2時，2）巴甫洛夫斯基公式適用于混凝土管、鋼筋混凝土管和渠道的水頭損失計算3）海曾

10、-威廉公式C管壁粗糙系數該公式計算簡單，在管網計算中最為常用。在實際工程中，可通過現場實驗進行測定。4）科爾波洛克公式K絕對粗糙度貼近實際，但運算復雜，在比較各種公式的準確性時，以此公式計算結果為準。17環狀網水力計算的條件 P=J+L-1問題:1）管網是動態的，在每一時刻是否滿足連續性方程？最大時，事故時，消防時為連續性方程計算管網的三個主要時刻，根據質量守恒，任何時刻都滿足連續方程。2）在漏水情況下，是否滿足連續方程？滿足，將總漏失分配到各個管網中，最簡單的做法是沿管段長度平攤漏失，算入節點流量或管段計算流量中。3）對于大環來說，是否滿足能量方程？滿足18解環方程（哈代克羅斯法）1 前提：

11、已經進行過流量分配，各節點滿足連續性方程2 過程：計算各管段的水頭損失，水頭 損失不一定滿足能量方程3 將各管段流量進行反復調整4 直至能量方程得到滿足（在允許的誤差范圍內）最常用的一種計算方法：連續性方程+能量方程主導思想：要滿足連續性方程基礎上，逐步修正管段流量，減少環閉合差，最后滿足量方程。可分為兩個部分：本環的影響和鄰環的影響解環方程法的具體過程：1)流量分配，初步擬定各管段的流量2)校核能量方程，一般情況下不能滿足。每個環內各管段的水頭損失之和不等于零，所得的非零值稱為“環閉合差”如果環閉合差大于零，說明順時針流向的管段流量分配過大，反之則逆時針分配過大。3)引入“環校正流量”，修正

12、環上各管段的流量。修正后的管段流量再次代入能量方程，得到喜愛一次迭代的環閉合差和環校正流量，再一次修正管段流量，直至環閉合差小于規定值為止（手工時每環小于0.5m，大環小于1.0m；計算機時0.01-0.05m）。4)注意：對于連接兩個環的管段，其修正流量等于其上次迭代后的流量加上本環校正流量和鄰環校正流量。5)閉合差小于規定值后，可開始計算水泵揚程。完成平差管網計算。19二次污染（定義）:經給水處理廠凈化后的水，需通過復雜龐大管網系統輸送到用戶。從水廠到用戶，途徑管線長度數十公里，水在管網中的滯留時間從數小時到數日。輸配過程中有足夠的時間進行生物、化學、物理等反應，使水受到二次污染，出廠達標

13、的水經管網輸送到用戶時，往往達不到國家飲用水質標準。20生長環（定義）：給水管道在常年運行中，由于物理、化學、電化學、微生物等作用，沿管道內壁逐漸形成不規則的環，是由沉淀物、銹蝕物、生物膜組成的環狀混合體稱為“生長環”。“生長環”是隨管齡而不斷增厚，使過水斷面縮小。21給水管道的“生長環”的成因 1 水對金屬管道內壁侵蝕形成的銹垢侵蝕作用一般分為化學腐蝕和電化學腐蝕。對金屬管道而言，輸送的水就是一種電解液。對腐蝕影響最大的是水中的溶解氧。水的pH值明顯影響金屬管道的腐蝕速度。此外，溶解鹽類也是最常見的引起腐蝕的物質，在給水管道中主要的是氯化物。2 管道內的后沉淀由于流態變化以及前處理工藝的不完

14、善性，水中的鈣、鎂、鐵、錳等金屬離子和微絮凝體以及地下水中常有的一些細砂、粉砂進入管道后，均能產生管道中的后沉淀。后沉淀可在管壁形成積垢，成為細菌滋生的良好場所，同時也降低管道的通水能力。3 微生物的腐蝕 微生物腐蝕往往和電化學腐蝕同時發生，它主要通過電極電位和濃差電位間接參與腐蝕過程。在給水管網中常見的有鐵細菌、硫酸鹽還原菌。 鐵細菌是一種特殊的自養菌屬，依靠鐵和氧生存和繁殖，利用亞鐵離子氧化成高鐵離子釋放的能量維持生命。鐵細菌繁殖，形成密集的鐵瘤，使管道內經常發生“紅水”的水質惡化現象。微生物從水中吸收所需的營養物質，同時排出代謝產物，這些代謝產物又可成為另一類微生物的營養源，使微生物不斷

15、繁殖，從而導致腐蝕加劇。4 化學穩定性差 水的腐蝕性和結垢性一般都是水-碳酸鹽系統的一種表現。 當水中的碳酸鈣含量超過飽和值時，則會出現碳酸鈣沉淀，引起結垢的現象。反之，當水中碳酸鈣含量低于飽和值時，則水對碳酸鈣具有溶解的能力，可以將已經沉淀的碳酸鈣溶解于水中。碳酸鈣含量小于飽和值可以把非金屬管材中的碳酸鈣溶解出來（對用混凝土或鋼筋混凝土一類的材料制的管道來說）；對金屬管腐蝕來說，則是溶解掉原先沉積在金屬表面的碳酸鈣，從而使金屬表面裸露在水溶液中，產生腐蝕過程。 穩定性水不會引起這種腐蝕，能延長管道的使用壽命。5 生物穩定性差如果自來水中有機營養物充足，即使投氯量增加，細菌仍能夠在給水管網中生

16、長。因此，提出飲用水的生物穩定性問題，公認水中可同化有機碳AOC（Assimilable Organic Carbon）作為飲用水生物穩定性的評價指標。一般認為：當不加氯時，AOC濃度1020g/L為生物穩定水。當加氯時，AOC濃度50100g /L為生物穩定水。 AOC濃度過大，說明管網中細菌生長的潛能大、水的生物穩定性差，會逐漸沿管壁形成生物膜。 22影響余氯衰減的主要因素1 水溫的影響：原水為地面水時，水溫隨季節而變化。溫度越高，余氯在管道中的衰減越快。一年四季余氯衰減速度不同，夏季比冬季快，南方管道中余氯衰減速度比北方快。2 材質: 水泥管余氯消耗慢，因為不存在金屬腐蝕； 金屬管余氯消

17、耗快，與金屬反應，與腐蝕層反應，與生物膜反應。無防腐脫落3 管徑的影響：余氯與管壁的接觸面積愈大，余氯的衰減速度愈快。若將管道中單位體積的水與管壁的接觸面積稱為接觸率，那么水與管壁的接觸率和管道直徑成反比。管徑大，比表面積小，消耗慢。 4 管內衛生狀況的影響：管內形成很厚的“生長環”，并結有生物膜，管內衛生狀況不好，余氯衰減速度則快（細菌/接觸率增大）。（年代）5 管內水質的影響：水質對余氯衰減速度影響很大。當上述條件相同，濁度高、有機物含量高的原水管道明顯比給水管道余氯衰減速度快。 6 水力工況的影響：1)、停留時間 停留時間由用戶性質造成，停留時間長，消耗快2)、管內流速 大消耗水中有機物

18、、微生物，小消耗在管壁 3)、給水系統運行工況（優化水力條件，降低加氯量）23傳統一階模型，其他模型1)傳統一階模型大部分水質模型是建立在氯在給水管網中衰減動力學公式的基礎之上，并假設衰減遵循一級反應動力學方程：2)其它模型二階模型 部分學者證明一級反應動力學公式不能夠與配水管網中余氯的衰減特征吻合。Clark等于1998年提出了余氯衰減的二階模型，通過燒杯實驗證明其準確性高于一階模型。二階段模型一些學者根據反應物質的不同，將余氯的衰減分為兩個階段，即快速反應階段和慢速反應階段。按照反應階數來劃分，又可以分為一階兩階段模型和二階兩階段模型。基于質量傳輸的一階模型 Rossman等提出了一個基于

19、質量傳輸的余氯衰減模型。該模型假設氯衰減是在主體水中和在管壁處的兩方面造成的，且氯在管壁處的反應速率與氯向管壁傳輸速率相等。兩個系數主體水衰減系數和管壁水衰減系數。1 kt遠遠大于kb：管壁對余氯衰減的影響，比主體水自身的衰減快的多。管網二次污染的形成，主要在于管道生長環的影響。為了提高用戶龍頭出水水質，需要對管網水質進行有效管理。2 普通鑄鐵管對于余氯的衰減影響最大，其次 是球墨鑄鐵管，最小的是PVC。3 時間越長，影響越大。24給水管網中的微生物再生長細菌在給水管網中的繁殖再生長有兩個主要含義：首先是指細菌漏過水的凈化處理，進入管網，從而引起管網的細菌數量的增加；其次就是指細菌在管網中的自

20、身繁殖。粘附在管內壁的細菌，靠水中或管壁上的物質生存，最終將導致形成生物膜。25鐵細菌1)這群細菌附著在管壁上后，在生存過程中能吸收亞鐵和排出氫氧化鐵，因而會造成突起物，造成活瘤，產生“紅水”事故；2)是給水系統腐蝕中非常有害的細菌；3)特殊的化能營養型菌類，依靠鐵鹽的氧化，在有機物含量極少的潔凈水中，順利地利用細菌本身生存過程中產生的能量而生存。26飲用水生物穩定性1)飲用水的生物穩定性就是指飲用水中有機營養基質支持異樣菌生長的潛力，即細菌生長的最大可能性。2)飲用水生物穩定性高，則表明水中細菌生長所需的有機營養物質含量低，細菌不易在其中生長；飲用水生物穩定性低，則表明水中細菌生長所需的有機

21、營養物質含量高，細菌易在其中生長。參數指標AOC28管網的技術資料的內容1 管網圖紙 管網管理的最基本資料。形式有：紙質、CAD格式、數據庫格式、GIS格式等2 管線過河、鐵路和公路的構造詳圖 管網關鍵部分，不允許出現偏差3 閥門、消火栓、排氣閥等 統稱“水閘”，管網中經常的附件。需保證“快、準、有、靈”4 竣工記錄和竣工圖 每根管段施工后的竣工記錄和竣工圖，是計算機錄入的原始資料。務 必保持準確，否則無法發現錯誤。5 泵站運行技術信息 包括水泵型號、曲線、切削情況、日常流量和壓力等6 管網爆管記錄 包括爆管時間、搶修時間、位置、管道屬性等。7 管網漏子記錄 漏子出現位置、時間、漏水的持續時間

22、、漏子產生的原因等8 管網水質檢測信息 監測點位置、監測點管道屬性信息、數據記錄、數據異常情況及處理措施等9 管網壓力檢測信息 監測點位置、壓力變化情況，數據異常情況及處理措施29管網數據的測定壓力測定測定簡單準確方便1)壓力管網水力最直觀的參數，測定最準確的參數，解決管網問題的出發點2)散點測壓、自動記錄壓力儀、在線壓力監測儀流速測定生長環影響使得流速測定非常復雜1)畢托管測流原始方法，最準確，但實施困難2)電磁流量計測流對已知內徑管道較為準確3)超聲波流量計測流操作簡單，誤差太大。水質測定水質參數眾多1)實驗室監測 2)在線監測 3)流動水質分析車30漏失（率）由于管道滲漏早成的水量損失產

23、銷差（率）水廠出水量與收費系統用戶水表計量水量綜合的差值更為科學問題：二者哪個在數值上更大？差值由什么原因造成的？答:前者是歷史遺留問題，后者是管理問題31爆管原因1 外力破壞如修路時破壞路面后，重車碾壓導致爆管；開挖其它管線，如電力煤氣管線時誤操作等。2 各種管道縱向交叉間距過小管道隨路面下沉而變形，相互碰壓造成爆裂。 3個別碰頭水處干管之間的碰頭水造成瞬間水錘，管內壓力過高引起爆管。4 壓力調整情況下如從夜間的減壓供水道早晨的增壓，造成壓力傳遞不均，這樣易在管道薄弱處爆裂5 施工基礎松軟管道易受壓變形，象灰口管內外受壓，易發生爆管爆管多發生在普通鑄鐵管（灰口鑄鐵管）和混凝土管上問題：管網分

24、區管理有什么優點？1 降低壓力；2 縮短水齡；3 降低余氯水平；4 直飲水的實現32管網二次污染的成因及控制對策 成因:1 出廠水的原因細菌、生物穩定性差、化學穩定性差、pH值偏低、有機物、硬度、硫酸鹽等 2 管壁生長環影響影響過水面積、加快余氯衰減、增加消毒副產物含量、形成生物膜，細菌繁殖控制對策:1 提高出廠水水質強化常規處理工藝，如氣浮、強化混凝過濾、安全消毒等增加深度處理工藝，如膜處理加強指標控制，如AOC、化學穩定性等2 管網運行中的水質控制。33管網運行調度（論述題）1.目的安全可靠地將水壓、水量、水質符合要求的水送往每一用戶，最大限度的降低生產成本，取得較好的社會效益和經濟效益。2.定義安全可靠地滿足供水要求的前提下，