节约管网建设费用，说明设泵站的可能性越小，管道造价高，可利用的重力水头越小，管网的建设费用越大的，所以设置泵站的可能性越大。
9、为什么说管段虚流量对流量对管径的影响没有其实际设计流量影响大？请用其计算公式说明。
Di=(fq虚qin)1/a+m，实际设计流量对管段的影响相对虚流量对管段的影响多了一个n次方。 10、为什么管网水力分析时只有一个控制点，而优化设计时则可能有多个控制点？而且水力分析时的控制点只是下控制点，而优化设计时的控制点既有下控制点，又有上控制点呢？ 管网水力分析时，没有虚流量，分析时会使其只有一个定压节点，整个管网压力水头不同，只有一个点的压力最难满足，而且只要满足这个节点服务水头，其他的服务水头就能满足，所以只有一个下控制点，而优化设计时，是使多个目标最优，解数学模型，且要计算虚流量，多个水源点有多个，不利点可设置多个，所以优化时的控制点既有下控制点，又有上控制点。 11、试分析优化设计计算的节点虚流量平差算法与水力分析计算的节点流量平差算法的异同。 用解节点方程法时，当未知节点压力给定了一个初值后，优化设计计算的节点虚流量接着是根据当前节点压力计算各管段虚流量，再计算各节点虚流量闭合差，分别得出一般节点 和泵站节点的校正压力，小于精度则完成，求出管段经济管径、节点压力和泵站扬程，水力分析计算是算流量，而不是虚流量。 12、管网中虚流量的分布规律如何？并请说明在输水管线优化设计和管网近似优化计算时是如何运用这些规律的。 1、首先确定泵站管段，虚流量为q?i=Piqi；2、与水塔相连的输水管，其虚流量亦可按 q?=Piqi估算Pi取个泵站最大值；3、管网中间的节点一般不是控制点Q?ij=0；4、各管段虚流量的方向永远与设计流量的方向保持一致；5、对于多条管段虚流量流入或流出节点，它们的徐流量分配比例可参考其设计流量的比例；6、虚流量只能从哪些可能成为下控制点的节点流出，用水量越大或者水压越高，虚流量越大，反之越小，在虚流量初步分配后要对所有下控制点流出的虚流量横向比较一下，若有明显不合理，则要加以调整。 第八章给水管网运行调度与水质管理
1、你认为计算机和信息技术能够从哪几个方面帮助更好地完成给水管网调度任务？
应用于管网水力水质实时模拟和管网运行优化调度与智能控制等，实现调度与控制的优化、自动化和智能化；实现与水厂过程控制系统、供水企业管理系统的一体化。 2、通信、控制与传感技术在给水管网调度系统中各有什么作用？ 实现给水管网的程序逻辑控制和运行调度管理。通信作用：对管网中有代表性的测压点及测流点进行水压和水量遥测，对所有水库和水塔进行水位遥测，对各水厂的出厂管进行流量遥测。控制作用：对所有泵站和主要阀门进行遥控，对泵站的电压、电流和运转情况进行遥讯，根据人工或计算软件产生科学调度方案，发出供水运行的调度指令。传感技术作用：在供水调度室内对各测点的工艺参数集中监测，并用数字显示，连续监测和自动记录，还可以发现记录事故情况。
效果：1、在调度室内能连续监测各种参数，使能合理进行调度；
2、监测速度快，几秒钟内即可发出警报，以便迅速采取措施，避免发生事故；
3、能代替值班人抄表和检查设备，为自动记录生产运行设计和调度指令操作创造条件。 管网调度系统组成：1、数据采集与通信网络系统2、数据库系统：地理信息系统、实时状态数据、调度决策
数据、管理数据3、调度决策和执行系统。
3、给水管网计算机调度系统建设中，哪些属于硬件建设，哪些属于软件建设？软件建设：数据库系统（地理信息系统、管网模型、实时状态数据、调度决策数据、管理数据）、供水企业管理系统、调度决策系统、水厂过程控制系统、调度执行系统、数据采集与通信网络系
统；硬件建设：给水处理厂、供水泵站、给水管网系统。
4、为什么要进行用水量预测？你认为如何才能提高用水量预测的精度？ 是给水管网系统运行调度的基础。只有正确地预测调度各时段的用水量，才能得出该时段最优的调度决策。
5、在给水管网优化调度数学模型中，如何理解目标函数只与各泵站扬程有关？数学模型是关于泵站优化供水量的非线性数学规划问题，而要按照用水量预测和优化算法规则改变泵站供水量，通过水力平差得出新的泵站供水扬程，归根结底还是泵站扬程，所以可以理解目标函数至于各本站扬程有关。
6、给水管网水质模型是以水力学模型为基础的，你认为关于水力模型的那些假设会给水质模拟计算造成误差？
节点连续性方程，实际上节点处还有流量的损失，可能实际到管段的流量与节点流量之和 并不满足流量连续方程。
7、管网中节点的“水龄”可以通过那些方法改变？
减短管道长度，加大管内液体流速，加大节点流量，可以缩短节点“水龄” 8、管网安全运行的目标是什么？如何通过运行调度保证管网安全？ 目标是满足管网供水服务范围内的用水量、服务压力和水质要求条件下，尽可能降低供水成本，节约电能，稳定供水压力，降低管网漏损，保障管网运行安全。 方法：根据管网中用水量变化曲线，科学地开启或关闭泵站中的水泵设备和水池及水塔调节设施，使泵站的供水量和供水压力曲线尽可能与管网用水量和用水压力保持一致，实现管网运行调度目标，保证给水系统的运行安全可靠性。 第九章污水管网设计与计算
1、污水量标定额一般如何确定，生活污水量计算方法与生活用水量计算方法有何不同？ 采用当地的用水定额结合建筑内部给水排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定，按当地用水定额的80-90%计算。工业企业生活污水量标定额根据工艺特点确定，并与国家相关规定相协调。工业废水量定额一般以单位产值，数量或单位生产设备所排出的废水量表示。不同：在计算生活用水量时，采用最高日用水量定额和相应的时变化系数，而在计算生活污水量时，采用平均日污水量定额和相应的总变化系数。
2城市污水设计总流量计算采用什么方法？生活污水总流量的计算也是直接求和吗？
采用直接求和的方法，包括居民生活污水设计流量，公共设施污水设计流量，工业废水设计流量，工业企业生活污水量和沐浴污水设计流量。是，居民生活污水和企业生活污水的和，先查表定额根据流量算出总变化系数，计算各自污水量后求和。
3、在污水管道设计时，管道底坡（简称管道坡度）与水力坡度是等同的吗？为什么？ 是的，污水流一般是无压力管，此时水力坡度是表示单位长度的水头损失，在污水中也就是水的位能损失，也就是单位距离的落差，即坡度，所以这种情况它们2者相等。
4、污水管的起点埋深如何确定？在没有确定管径前，起点埋深一定能确定吗？根据3个因素决定：防止管道内污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道(一般管底在冰冻线以上0.15m)，防止地面荷载而破坏管道（车行道下最小覆土厚度不宜小于0.7m），满足街区污水连接的要求（污水出户连接管最小埋深0.5-0.7m，支管最小埋深0.6-0.7m），不一定，从3个因素出发得到3个不同的管底埋深或覆土厚度，最大值即是。 5、污水管网中管段是如何划分的？何谓本段流量？ 在工程上，将连接用户的污水管道称为连接管，将主要承担污水输送功能的大型管道称为污水干管（主干管和干管），连接管和输送干管之间的管道称污水支管。从管段沿线街坊流来的污水量称本段流量。 （在设计计算中，将污水管网中流量和管道敷设坡度不变的一段管道称为管段，将该管段的
上游端汇入污水流量和该管段的收集污水量作为管段的输水流量，包括本段流量，转输流量，集中流量（本段集中，转输集中））
（污水管网中分计算管道和不计算管段，当设计污水流量小于一定值时，已经选管径的选择余地，可以不通过计算直接采用最小管径，则为不计算管段。）
6、在污水管道衔接的各种方法中，哪种方法在什么情况下会使下游管段埋深最大？
管顶平接（衔接方式：水面平接D不变地势平坦；管顶平接D增加地势较陡，管底平接管径变小（设计流量逐段增加，设计管径也应逐段增大，但当坡度小的管道接到坡度大的管道时，管径可以减小，范围不得超过50-100mm））
7、在平坦或反坡地区与较大坡度地区的污水管道设计中，哪种情况一般采用最大充满度设计？
在平坡或反坡地区（根据流量在该图中确定一个横坐标，该坐标处垂直线首先于较小坡度处与某管径最小流速相交，该管径即为最大可用管径，随着坡度增加，该垂线将逐一与较小管径的最大充满度相交，当管径较小，坡度显著增加是不经济的，要采用最大充满度）（在一定设计流量下采用较大的管径，当管径大到一定值时，流速必然小于最小流速，必然要加大坡度，显然是不经济的，此时采用最大管径）
8、如果在污水管道设计中要考虑从经济性因素，那么平坦或反坡地区与较大坡度地区哪一个更容易考虑？为什么？ 较大坡度地区，因为较大坡度的话，管径的坡度可以按地面坡度和相关标准于地面平行铺设，降低了埋深成本，较为经济。
9、请解释附图1中不同管径的两类曲线含义是什么？你认为此图有哪些用途？如何使用？ 含义是，一定设计流量下，或是坡度要求下，所对应的管径大小，可以作为污水管道直径选择来用，尤其在平坡或反坡地区的管道设计，方法：根据流量在该图中确定一个横坐标，该坐标处垂直线首先于较小坡度处与某管径最小流速相交，该管径即为最大可用管径，随着坡度增加，该垂线将逐一与较小管径的最大充满度相交，此为最小管径。（当管径较小，坡度显著增加是不经济的，所以采用最大充满度） 10、为了使污水管网设计满足规范并尽可能降低造价，有哪些原则应该遵循？原则：小管径，大坡度，高流速，少设提升泵站。 尽可能沿道路河岸布管，减短管线长度；尽量利用地形，按满足最小流速下的最小设计坡度，使埋深也满足要求；按不同情况（上游不形成回水，不造成淤积，尽可能减少埋深）选择合适的管道衔接，可以选择满足最大充满度要求的最小管径；遇特殊情况，选较大管径（如平坡或反坡）减少埋深，和检修次数。
污水管设计主要内容：设计基础数据（面积，设计人口数，污水定额，防洪标准），污水管道系统的平面布置，污水管道设计流量计算和水力计算，污水管道系统上附属构筑物设计（污水泵站、倒虹管、管桥等），污水管道在接到横断面上位置的确定，绘制污水管道系统平面图和纵剖面图。1:500-2000,2:50-200.
规定最大设计流速：1、污水量很难精确计算留有余地2、有利于管内通风排除有害气体防爆炸3、便于管道的疏通和维护不淤最小流速0.6，明渠0.4，不被冲刷坏金属10，非金属5。最小设计坡度200的0.004,300,0.003，在圆管中确定最小管径的最小坡度采用的充满度0.5 最大埋深，干燥土壤不得超过7-8，多水、流砂、石灰层不得超过5.
管道衔接原则：1、尽可能提高下游管道的高程减少管道埋深，减低造价2、避免上游管道中造成回水而造成淤积。
污水定线原则：1、应尽可能地在管线埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出 2、考虑因素：地形，用地布局，排水体制和线路数目，污水厂和出水口位置，水文地质条件，道路宽度，地下管线及其建筑物位置，污水分布情况。
第十章雨水管渠设计和优化计算
1、暴雨强度与哪些因素有关？为什么降雨历时越短、重现期越长，暴雨强度越大？ 暴雨强度是单位时间内单位面积上的降雨量，即降雨量在该时间段内的增量除以该时间长度，所以降雨历时越短，暴雨强度越大。重现期越长，经验频率就越小，暴雨强度就会越大。 2、折减系数的含义是什么？为什么计算雨水管道设计流量时，考虑折减系数？含义是管道内水的容积占管道总容积的比例，因为实际雨水管道中的水流并非一直是满管流，各管段中的“洪峰”流量不会同时出现，当有一根管道出现时，其上游的管道也许就不会出现，而且沿线流量不是集中接入管道的，是分散接入，下游节点处可能出现满管流的状态，所以计算雨水管道设计流量时，考虑折减系数。
3、为什么污水管道的设计流量在没有确定管径前可以计算出来，而雨水管道不能？ 污水管道设计流量是根据本段流量、转输流量和集中流量之和计算的，在没有确定管径前就可以计算出来，而雨水管道设计流量要知道暴雨强度，也就是要知道集水时间，集水时间一部分是地面集水时间，还一部分是雨水在管道中留到设计断面的时间，所以设计流量前必须确定管径。
4、下游雨水管道的设计流量可能比上游管道小吗？为什么？如果出现这种情况怎么办？ 可能，随着计算管段数量的增加，集水面积就不断增大，但降雨强度则逐渐减小，就会出现这种情况，若出现这种情况，应设定下游管段计算流量等于其上游管段计算流量。 5、你认为计算雨水设计流量的推理公式有何缺陷？什么情况下其计算会不正确？
随着计算管段数量的增加，集水面积就不断增大，但降雨强度则逐渐减小，这种情况下，计算会不正确，下游管段的计算流量会小于上游。
6、为什么雨水和合流制排水管网的管渠要按满流设计？ 因为雨水和合流制排水管网的流量变化很大，平常时期的一般都满不了管，但是一旦到遇到暴雨或洪涝季节雨水量会暴涨，为了安全和能及时排水等条件下，所以按满管流设计。 7、试比较设计规范规定的污水、雨水和合流制管渠的设计参数，其确定方法有何异同？ 污水管渠设计参数考虑是多方面的，尽量在规范要求下，满足经济流速，最大充满度下的最小流速，最小管径，最小埋深等，按非满管设计。 雨水管渠的设计参数有设计充满度，设计流速，最小坡度，最小管径，主要是根据暴雨轻度，降雨历时等一些水文资料作参考，考虑工程投资，针对其变化量大，泥沙多，防堵疏通来确定的。与污水的考虑重点和依据不同，而且是按满管流设计。
合流制管渠的设计参数要生活污水和雨水分别算出来再相加，重点考虑因素：变化量大，要及时排放，污染是否在规定允许范围内。与污水和雨水的管渠设计参数确定不同，两者因素综合考虑，还有污染允许方面的考虑。
（污水的设计参数主要的是根据城市规模，地方环境等条件按规范选取平均日污水量定额，算出总变化系数，再进行计算算出最高日最高时的污水设计流量；雨水设计参数主要有暴雨强度公式，这个是根据每个地方季节气候不同而定了不同的公式（给排水设计手册确定），降雨重现期，不得低于0.33年，重要的取10-20年（按地区安全要求和历年的水文资料确定），地面积水时间，一般采用5-15min（按距离长短、地形坡度和地面覆盖情况而定）， 给排水管网系统答案02_给水排水管网系统
径流系数，地面径流量与总降雨量的比值（按地面材料性质确定其经验数值），管道容积系 数地下暗管2，明渠1.2（与降雨地区最大峰值在降雨过程中的时刻位置有关，据规范图标 确定））
8、雨水径流调节有何意义？通常如何调节？调节容积如何计算？
（由于雨水管渠设计包含余风时段的降雨径流量，设计流量大，管渠系统工程造价昂贵， 所以考虑）
意义：可以削减洪峰流量，减小下游管渠系统高峰排水量，减小下游管渠断面尺寸，降低 工程造价。
方法：1利用管渠自身调节能力蓄洪，适用于较平坦地区，约节约管渠造价10%；2另外 建造人工调解池或利用天然洼地、池塘、河流等蓄洪，经济效益显著。适用情况： 1、在雨水干管的中有或有大流量交汇处设置调节池，可降低下游各管段的设计流量； 2、正在发展或分期建设的区域，可用以解决旧有雨水管渠能力不足的问题； 3、在雨水不多的干旱地区，可用于蓄洪养鱼和灌溉
4、利用天然洼地或池塘、公园水池等调节径流，可以补充景观水体，美化城市。 三种形式：溢流堰式、流槽式、泵汲式。
调节水量时间小于24h，最高水位以不使上游地区溢流积水为控制条件，最高与最低水位 的容积为有效调节容积。
计算：常用重力排水计算原理，是用径流过程线，以调节控制后的排水量过程线切割洪峰， 将被切割的洪峰部分的流量作为调节池设计容积。V=（1-a）1.5×Qmax×tc 9、排洪沟的作用是什么？如何进行设计？其设计标准比雨水管网高还低？ 作用（任务）：开沟引洪，整治河道，修建防洪排洪构筑物等，以便及时地拦截并排除山 洪径流，保护山区的工厂和城镇的安全。其设计标准比雨水管网高。（根据工程性质、范围 以及重要性等因素，选定某一降雨频率作为计算洪峰流量的依据，称为防洪设计标准） 10、什么情况下考虑采用合流制排水系统？合流制管网设计有何特点？
1、排水区域内有一处或多处水量充沛的水体，其流量和流速都足够大，一定量的混合污 水排入后污水排入后对水体造成的污染程度在允许范围以内。
2、街坊和接到的建设比较完善，必须采用暗埋管渠排除雨水，而街道横断面又窄，管渠 的设置位置受到限制时，可考虑选用合流制。
3、地面有一定的坡度倾向水体，当水体高水位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵 站提升。
截流式合流管渠系统特点：1、管网布置应使所有服务面积上的生活污水、工业废水和雨 水都能合理地排入管渠，并能以可能的最短距离坡向水体；2、沿水体岸边布置与水体平行 的截流干管，在截流干管的适当位置上设置溢流井，使超过截流干管设计输水能力的那部 分混合污水能顺利地通过溢流井就近排入水体；3、必须合理地确定溢流井的数目和位置， 以便尽可能减少对水体的污染、减小截流干管的断面尺寸和缩短排放渠道的长度；4、在合 流制管网系统上游排水区域，雨水不能沿地面排泄，才考虑布置合流管网。
11、合流制雨水管网溢流井上、下游管道的设计流量计算有何不同？如何合理确 定截流倍数？
（合流管和截流管中的雨水量与旱流污水量的比值称为截流倍数。）
截流式合流制排水管网中的溢流井上游管道设计流量与完全合流制的计算方法一致，设计 生活污水量、设计工业废水量和设计雨水量之和。下游管道的设计流量计算则与它不同， 设计截流倍数加一乘以从溢流井截流的上游旱流日平均污水量、溢流井下游纳入的旱流污 水量和溢流井下游纳入的设计雨水量之和。
从环境保护的要求出发，为使水体少受污染，应采用较大的截流倍数，但也应该考虑经济 性和运行管理的安全可靠性，（当截流污水量相当于平均小时污水量的2.6-4.5倍时，从溢 流井流出来的混合污水中的污染物浓度将急剧减少，不再显著增加）并符合相关规范要求 和当地卫生主管部门的同意。一般去2.6-4.5比较经济合理。
12、为什么城市合流制排水系统改造具有必要性？如何因地制宜进行改造？
随着工业与城市的进一步发展，直接排入水体的污水量迅速增加，采用合流制，势必造成 水体的严重污染，就算按要求设计，合流制污染小，但是还有一定污染，小污染日积月累