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第1章 给水排水管网系统概论 1

1.1 给水排水系统的功能与组成 1

1.2 给水排水系统工作原理 4

1.2.1 给水排水系统的流量关系 4

1.2.2 给水排水系统的水质关系 5

1.2.3 给水排水系统的水压关系 5

1.3 给水排水管网系统的功能与组成 7

1.3.1 给水排水管网系统的功能与特点 7

1.3.2 给水管网系统的构成 7

1.3.3 排水管网统的构成 10

1.4 给水排水管网系统类型与体制 13

1.4.1 给水管网系统类型 13

1.4.2 排水管网系统的体制 15

思考题 18

第2章 给水排水管网工程规划 19

2.1 给水排水工程规划原则和工作程序 19

2.1.1 给水排水工程规划原则 19

2.1.2 给水排水工程规划工作程序 21

2.2 给水排水工程技术经济分析方法 22

2.2.1 静态年计算费用法 22

2.2.2 动态年计算费用法 22

2.3 城市用水量预测计算 24

2.3.1 用水量及其变化 24

2.3.2 城市用水量预测计算 26

2.3.3 城市用水量变化系数 29

2.4 给水管网系统规划布置 29

2.4.1 给水管网布置原则与形成 30

2.4.2 输水管渠定线 31

2.4.3 给水管网定线 32

3.5 排水管网系统规划布置 34

3.5.1 排水管网布置原则与形式 34

2.5.2 污水管网布置 35

2.5.3 雨水管渠布置 39

2.5.4 废水综合治理和区域排水系统 40

思考题 42

第3章 给水排水管网水力学基础 43

3.1 给水排水管网水流特征 43

3.1.1 流态特征 43

3.1.2 恒定流与非恒定流 43

3.1.3 均匀流与非均匀流 44

3.1.4 压力流与重力流 44

3.1.5 水流的水头与水头损失 44

3.2.1 沿程水头损失计算 45

3.2 管渠水头损失计算 45

3.2.2 沿程水头损失计算公式的比较与选用 48

3.2.3 局部水头损失计算 49

3.2.4 水头损失公式的指数形成 50

3.3 非满流管渠水力计算 51

3.3.1 非满流管渠水力计算公式 51

3.3.2 非满流管渠水力计算方式 54

3.4 管道的水力等效简化 57

3.4.1 串联或并联管道的简化 57

3.4.2 沿线均匀出流的简化 58

3.4.3 局部水头损失计算的简化 59

3.5 水泵与泵站水力特性 60

3.5.1 水泵水力特性公式及其参数计算 60

3.5.2 并联泵站水力特性公式 63

习题 65

思考题 65

第4章 给水排水管网模型 66

4.1 给水排水管网的模型化 66

4.1.1 给水排水管网的简化 66

4.1.2 给水排水管网的抽象 68

4.1.3 管网模型的标识 70

4.2 管网模型的拓扑特性 71

4.2.1 管网图的基本概念 71

4.2.2 管网图的关联集与割集 74

4.2.3 路径与回路 75

4.2.4 树 76

4.3 管网模型的水力特性 76

4.3.1 节点流量方程 77

4.3.2 管段能量方程 78

4.3.3 恒定流基本方程组 79

4.4 管网模型的矩阵表示 80

4.4.1 管网图的矩阵表示 80

4.4.2 恒定流基本方程组的矩阵表示 80

思考题 81

习题 81

第5章 给水管网水力分析 83

5.1 给水管网水力分析基础 83

5.1.1 给水管网不力分析的前提 83

5.1.2 恒定流基本方程组的线性变换 85

5.1.3 恒定流方程组求解方法概述 89

5.2 单定压节点树状管网水力分析 92

5.3 解环方程水分析方法 95

5.3.1 环能量方程组的线性化 95

5.3.2 环能量方程组求解 97

5.3.3 哈代-克罗斯平差算法的改进 108

5.4 解节点方程水力分析方法 110

5.4.1 节点流量连续性方程组的线性化 110

5.4.2 定流节点流量连续性方程组求解 112

思考题 114

习题 115

第6章 给水管工程设计 116

6.1 设计用水量及其调节计算 116

6.1.1 最高日设计用水量计算 116

6.1.2 设计用水量变化及其调节计算 121

6.2 设计流量分配与管径设计 126

6.2.1 节点设计流量分配计算 126

6.2.2 管段设计流量分配计算 131

6.2.3 管段直径设计 133

6.3 泵站扬程与水塔高度设计 135

6.3.1 设计工况水力分析 135

6.3.2 泵站扬程设计 140

6.3.3 水塔高度设计 141

6.4 管网设计校核 141

思考题 143

习题 144

第7章 给水管网优化设计 146

7.1 给水管网优化设计数学模型 146

7.1.1 目标函数的组成 146

7.1.2 管网造价计算 146

7.1.3 泵站年运行电费计算 149

7.1.4 约束条件 151

7.1.5 给水管网优化设计数学模型 152

7.2.1 管段设计流量分配优化数学模型 153

7.2 环状网管段设计流量分配的近似优化 153

7.2.2 管段设计流量分配近似优化计算 155

7.3 已定设计流量下的管网优化计算 157

7.3.1 已定设计流量下的管网优化数学模型 157

7.3.2 不设泵站管网节点水头优化 158

7.3.3 设置泵站管网节点水头优化 161

7.3.4 对节点水头优化解的几点讨论 165

7.4 输水管线优化设计计算 166

7.4.1 压力输水管 166

7.4.2 重力输水管 167

7.5 近似优化计算 168

7.5.1 管段设计流量的近似优化分配 169

7.5.2 管段虚流量的近似分配 169

7.5.3 输水管经济流速 171

7.5.4 管径标准化 172

思考题 173

习题 174

第8章 给水管网运行调度与水质控制 175

8.1 给水管网运行调度任务与系统组成 175

8.1.1 给水管网运行调度任务 176

8.1.2 给水管网调度系统组成 177

8.2 给水管网调度SCADA系统 178

8.2.1给水管网调度SCADA组成 179

8.2.2给水管网调度SCADA技术基础 181

8.2.3给水管网调度SCADA建设程序 183

8.3 用水量预测 184

8.3.1 日用水量预测 184

8.3.2 高坟墓时段用水量预测 187

8.4.1 给水管网优化调度数学模型 188

8.4 给水管网优化调度数学方法 188

8.4.2 给水管网优化调度计算 192

8.4.3 关于管网建模 193

8.5 给水管网水质控制 194

8.5.1 给水管网水质变化影响因素 195

8.5.2 给水管网水质数学模型 197

8.5.3 给水管网水质数学模型校正 199

8.6 给水管网水流停留时间和水质安全评价 200

8.6.1 给水管网在“水龄”计算 200

8.6.2 给水管网水质安全性评价 201

思考题 202

第9章 污水管网设计与计算 203

9.1 污水设计流量计算 203

9.1.1 设计污水量定额 203

9.1.2 污水量的变化 204

9.1.3 污水设计流量计算 205

9.2 管段设计流量计算 208

9.2.1 污水管网的节点与管段 208

9.2.2 节点设计流量计算 209

9.2.3 管段设计流量计算 210

9.3 污水管道设计参数 213

9.3.1 设计充满度 213

9.3.2 设计流速 214

9.3.3 最小管径 214

9.3.4 最小设计坡度 215

9.3.5 污水管道埋设深度 215

9.3.6 污水管道的衔度 217

9.4 污水管网水力计算 218

9.5 绘制管道平面图和纵剖面图 222

习题 224

思考题 224

10.1 雨量分析与暴雨强度公式 226

10.1.1 雨量分析 226

第10章 雨水管网设计与计算 226

10.1.2 暴雨强度公式 229

10.1.3 汇水面积 231

10.2 雨水管网设计流量计算 231

10.2.1 地面径流与径流系数 231

10.2.2 断面集水时间与折减系数 233

10.2.3 雨水管网设计流量计算 234

10.3 雨水管网设计与计算 235

10.3.1 雨水管网平面布置特点 235

10.3.2 雨水管网设计步骤 236

10.3.3 雨水管渠设计参数 237

10.3.5 设计计算实例 239

10.3.4 雨水管渠断面设计 239

10.4 雨水径流调节 243

10.5 排洪设计与计算 244

10.5.1 防洪设计标准 245

10.5.2 洪水设计流量计算 245

10.5.3 排洪沟设计要点 247

10.6 合流制管网设计与计算 249

10.6.1 合流制管网的使用条件和布置特点 249

10.6.2 合流制排水管网设计流利 250

10.6.3 合流制排水管网的水力计算要点 251

10.6.4 城市旧合流制排水管网的改造 253

思考题 254

习题 255

11.1.1 给水管道材料 257

11.1 给水排水管道材料 257

第11章 给水排水管道材料和附件 257

11.1.2 排水管道材料 263

11.2 给水管网附件 267

11.3 给水管网附属构筑物 270

思考题 274

第12章 给水排水管网管理与维护 275

12.1 给水排水管网档案管理 275

12.1.1 管网技术资料管理 275

12.1.2 给水排水管网地理信息系统 276

12.2 给水管网监测与检漏 278

12.2.1 管网水压和流量测定 278

12.2.2 管网检漏 280

12.3 管理防腐蚀和修复 282

12.3.1 管道防腐蚀 282

12.3.2 管道清垢和涂料 283

12.4 排水管道养护 286

12.4.1 排水管渠清通 286

12.4.2 排水管渠修复 289

12.4.3 排水管道渗检测 290

思考题 291

附录 292

附录1 （α） 居民生活用水定额（L/（cap·d） 292

附录1 （b） 综合生活用水定额（L/（cap·d） 292

附录2 工业企业内工作人员淋浴用水量 293

附录3 城镇、居住区的室外消防用水量 293

附录4 工厂、仓库和民用建筑同时发生火灾次数 293

附录5 建筑物的室外消火栓用水量 294

附图1 污水管道（Nm=0.0014）直径选择图 295

主要参考书目 296