给水排水管网工程(第2版普通高等教育规划教材)

本教材按给水和排水分为两篇。第1篇为给水管网系统，主要内容包括给水管网系统工程规划与设计；给水管网系统的水力计算；给水管网技术经济计算；分区给水的能量分析和设计；水量调节设施及给水管网材料、附属设施；管道的施工及管网维护管理概述；给水管网运行调度及水质控制。第2篇为排水管网系统，主要内容包括排水管网系统工程规划与设计；污水管道系统设计与计算；雨水管渠的设计与计算；合流制排水管网设计与计算；排水管道材料、接口、基础及管渠系统构筑物；排水管渠的管理和养护。书末附录给出了给水、排水管网课程设计例题。 本教材为高等学校给水排水工程、环境工程等专业的教材，也可供从事相关工作的工程技术人员参考。

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1给水排水系统概述1 1?1给水排水系统的组成和工作原理2 1?1?1给水排水系统的任务2 1?1?2给水排水系统的组成及功能3 1?1?3给水排水系统各组成部分的流量、水质和压力的相互关系4 1?2给水管网系统的组成与类型7 1?2?1给水管网系统的组成7 1?2?2给水管网系统的类型8 1?2?3工业给水系统11 1?3排水管网系统的体制、组成及布置形式13 1?3?1排水管网系统的体制13 1?3?2排水管网系统的主要组成部分16 1?3?3排水系统的布置形式18 1?4管线综合规划20 第1篇给水管网系统 2给水管网系统工程规划与设计24 2?1给水工程规划与建设程序24 2?1?1给水工程规划工作程序24 2?1?2给水工程建设程序25 2?1?3给水工程规划与工程设计关系26 2?2管网布置26 2?2?1管网系统布置原则26 2?2?2输水管布置26 2?2?3配水管网布置27 2?3区域供水概述31 2?3?1区域供水的特点31 2?3?2区域供水规划步骤33 2?4城市用水量计算与给水系统水压关系34 2?4?1给水系统设计用水量依据34 2?4?2规划期内用水量预测35 2?4?3工程设计中最高日用水量计算36 2?4?4设计用水量变化及其调节计算39 2?4?5给水管网系统的水压关系42 3给水管网系统的水力计算47 3?1管网图形及简化47 3?1?1管网图形47 3?1?2树状网和环状网的关系47 3?1?3管网图形简化48 3?2管网水力计算的基础方程50 3?2?1节点方程(连续性方程)50 3?2?2压降方程50 3?2?3能量方程50 3?3管网水力计算的流量51 3?3?1比流量51 3?3?2沿线流量52 3?3?3节点流量52 3?3?4管网设计流量分配和管段设计流量54 3?4管径设计58 3?5水头损失计算60 3?5?1管（渠）到沿程水头损失60 3?5?2管（渠）道局部水头损失61 3?5?3沿程水头损失公式的指数形式62 3?6树状网水力计算62 3?7环状网水力计算65 3?7?1环状网计算方法65 3?7?2环状网计算73 3?8多水源管网水力计算77 3?9管网校核80 3?9?1消防时的流量和水压核算80 3?9?2最大转输时的流量和水压核算80 3?9?3最不利管段发生故障时的事故用水量和水压核算80 3?10输水管渠计算81 3?10?1输水系统的基本形式81 3?10?2重力供水的输水管渠84 3?10?3压力输水管道86 3?11应用计算机解管网问题87 4给水管网技术经济计算91 4?1管网费用函数91 4?1?1管网费用函数的组成91 4?1?2管网费用计算91 4?2管网优化设计目标函数94 4?2?1目标函数及约束条件94 4?2?2目标函数的求解讨论95 4?3输水管的技术经济计算96 4?3?1压力输水管的技术经济计算96 4?3?2重力输水管的技术经济计算98 4?4环状管网技术经济计算99 4?4?1管段设计流量的近似优化分配99 4?4?2起点水压未给的管网101 4?4?3起点水压已给的管网105 4?5近似优化计算106 5分区给水的能量分析和设计109 5?1分区给水的技术与能量分析109 5?1?1分区给水系统概述109 5?1?2技术上要求分区给水的分析110 5?1?3分区给水的能量分析110 5?1?4管网的供水能量分析113 5?2分区给水系统的设计114 6水量调节设施及给水管网材料、附属设施116 6?1水量调节设施116 6?1?1清水池116 6?1?2水塔及高位水池117 6?1?3调节（水池）泵站118 6?2常用给水管道材料及配件118 6?2?1管材118 6?2?2给水管配件121 6?3管网附属设施121 6?3?1阀门及阀门井121 6?3?2排气阀及排气阀井123 6?3?3泄水阀、泄水管及排水井123 6?3?4消火栓124 6?3?5倒虹吸和管桥125 7管道的施工及管网维护管理概述128 7?1给水管道的施工概述128 7?1?1管道运输128 7?1?2沟槽施工128 7?1?3管道施工130 7?1?4管道质量检查与验收136 7?2给水管网的维护管理概述138 7?2?1管网技术档案管理139 7?2?2给水管网水质监测141 7?2?3给水管网水压与流量的测定142 7?2?4管道检漏143 7?2?5管道的维修与养护144 8给水管网运行调度及水质控制153 8?1给水管网的运行调度任务与系统组成153 8?1?1给水管网的运行调度任务153 8?1?2给水管网调度系统组成153 8?2给水管网调度系统154 8?2?1给水管网调度系统结构155 8?2?2实时网络数据库156 8?2?3模型分析156 8?2?4供水管网调度系统特色156 8?3用水量预测、水质安全控制157 8?3?1用水量预测157 8?3?2管网水质安全和水质安全控制159 第2篇排水管网系统 9排水管网工程规划与设计162 9?1排水工程规划内容、原则和方法162 9?1?1城市排水工程规划内容162 9?1?2城市排水工程规划原则162 9?1?3城市排水工程规划方法163 9?1?4城市排水工程规划与城市总体规划的关系164 9?2排水工程建设程序和设计阶段164 9?2?1排水工程建设程序165 9?2?2排水工程设计阶段165 9?3排水管网系统布置166 9?3?1排水管网布置原则与形式166 9?3?2污水管网布置166 9?3?3雨水管渠布置167 9?4区域排水系统167 10污水管道系统设计与计算169 10?1设计资料及设计方案的确定169 10?1?1设计资料169 10?1?2设计方案的确定170 10?2污水管道系统设计流量170 10?2?1生活污水设计流量171 10?2?2工业废水设计流量173 10?2?3地下水渗入量174 10?2?4城市污水设计总流量174 10?3污水管道系统的布置175 10?3?1确定排水区界，划分排水区域175 10?3?2污水管道的定线175 10?3?3控制点和泵站设置地点的确定176 10?4污水管道系统设计参数177 10?4?1设计充满度177 10?4?2设计流速177 10?4?3最小管径178 10?4?4最小设计坡度178 10?4?5污水管道的埋设深度178 10?4?6污水管道的衔接179 10?5污水管道系统水力计算180 10?5?1污水管道中的水流分析180 10?5?2水力计算基本公式181 10?5?3设计管段的划分和管段设计流量的确定181 10?5?4污水管道水力计算的方法185 10?5?5污水管道系统水力计算实例186 10?6污水管道平面图和纵剖面图的绘制189 11雨水管渠的设计与计算193 11?1降雨和径流193 11?1?1水文循环193 11?1?2雨量分析要素194 11?1?3径流196 11?2雨水管渠系统的设计196 11?2?1雨水管渠系统的设计步骤196 11?2?2雨水管渠系统的设计流量197 11?2?3雨水管渠系统的水力计算204 11?2?4雨水管渠设计计算举例205 11?3立交道路排水211 11?4排洪沟的设计与计算212 11?4?1设计洪峰流量212 11?4?2设计防洪标准213 11?4?3排洪沟的设计要点214 11?4?4排洪沟的水力计算216 12合流制排水管网设计与计算218 12?1合流制排水管网系统特点218 12?2合流制排水管网设计流量219 12?3合流制排水管网的水力设计要点220 12?4旧合流制管网改造的方法221 13排水管道材料、接口、基础及管渠系统构筑物224 13?1排水管渠的断面及材料224 1３?1?1排水管渠的断面形式224 1３?1?2常用的管渠材料225 1３?1?3排水管道的接口228 13?1?4排水管道的基础230 13?2排水管渠系统上的构筑物233 13?2?1检查井233 1３?2?2跌水井235 13?2?3水封井、换气井236 1３?2?4雨水口236 1３?2?5倒虹管和管桥238 1３?2?6截流井、跳跃井240 13?2?7冲洗井、防潮门241 1３?2?8出水口241 14排水管渠的管理和养护244 14?1排水管渠的管理和养护任务244 14?2排水管网的养护244 1４?2?1排水管网清通244 1４?2?2排水管网修复246 14?3排水管渠渗漏检测247 附录249 附录A管网课程设计实例249 A1给水管网课程设计249 A2排水管网课程设计272 附录B常用数据288 B1城市生活用水定额288 B2城镇消防用水量相关标准288 B3中国主要省会城市常用暴雨强度公式289 参考文献292