给排水专业各章节计算公司汇编
给排水专业各章节计算公司汇编第一篇：给水工程
第1章：给水总论
Q i=Qb(1-n)
Q i--工业企业生产用水量m3/d
q---城市工业万元产值用水量，m3/万元
B—城市工业总产值；
n —工业用水重复利用率。
二、流量关系及调节构筑物容积——重点掌握 1.给水系统的设计流量 图1 ? 水处理构筑物及以前的设施：高日平均时用水量
地表水源
地下水源 T ——一泵站每天工作时间，不一定为24h ? 管网设计流量：满足高日高时用水量
? 二泵站：满足管网高日高时用水量 不分级供水——高日高时流量 分级供水——最高一级供水量 ? 清水输水管：满足管网高日高时用水量 无水塔时与管网设计流量同
有水塔时按二泵站最高一级供水量设计 2.调节构筑物容积计算
清水池有效容积W=W1+W2+W3+W4(m3) W1——清水池调节容积
W2——消防贮水量，2h 灭火用水量 W3——水厂用水量，水厂自用水量 W4——安全贮水量，一般为0.5m 深 ? 清水池的作用之一是（调节一、二泵站供水的流量差）。 ——清水池的调节作用
水厂
Q h 管网 最高日平均时流量 高日高时流量
? 调节容积 W1=阴影面积A 或者B (m3)
无供水曲线时估取 W1=(10~20)%Qd
0 t 1 t 2 24 时间(h)
供水量 (m 3/h )
)
10.1~05.1)(/(3
==ααh m T Q Q d h )
1)(/('3==α即上式中的h m T
Q Q d h )
/(3h m T Q K Q d h h =
? 水塔的有效容积 W=W1+W2 W1——水塔调节容积
水塔调节二泵站供水量与用户用水量的差额 依二泵站供水曲线和用户用水曲线计算 或按Qd 的百分数估取——教材P13 W2——消防贮水量，10min 室内消防水量 3、水泵扬程的确定
A 、一级水泵扬程的确定
Hp=H0+∑h ——扬程计算通式
H0——从吸水池最低水位到出水池最高水位的高差 （取水构筑物吸水井最低水位——混合池最高水位） ∑h ——从吸水管起点到出水管终点的总水头损失 ∴ Hp=H 0+∑h= H 0+ ∑h s + ∑h d B 、二级泵站扬程计算
? 无水塔管网的二泵站扬程
起点：清水池或吸水井最低水位
终点：管网控制点最小服务水头液面 ? 设网前水塔管网的二泵站扬程
起点：清水池或吸水井最低水位 终点：水塔最高水位
? 设对置水塔管网的二泵站扬程 设计时：同无水塔管网
最大转输校核时：终点：水塔最高水位 掌握扬程计算基本公式：Hp=H 0+∑h 4、 水塔高度的计算
依据能量方程，根据管网控制点最小服务水头 Ht=Hc+h n -(Zt-Zc)
H t ——水塔高度，水柜底高于地面的高度，m Hc —控制点C 要求的最小服务水头,m
hn —按最高时用水量计算的从水塔到控制点的管网水头损失，m Zt —设置水塔处的地面标高，m Zc--控制点C 处的地面标高，m
? 与水塔在管网中的位置无关
? Zt 越高， Ht 越小：建在高处，水塔造价低
第2章 输水和配水工程
? 用户的用水量包括集中用水量和分散用水量
1、 (对分散用水量)比流量qs ：假设所有的分散用水量均匀分布在全部干管长度上，此时，单位管长向外配出的流量称比流量。
)
/(m s L l
q Q q s ?-=∑∑
?Q——设计流量，Qh
?∑q——集中流量总和
?∑l ——管网总计算长度
?l
2、l
下，沿管线向外配出的流量。
q l= q s l
（与计算长度有关，与水流方向无关）
3、节点流量：
集中用水量一般直接作为节点流量
分散用水量经过比流量、沿线流量计算后折算为节点流量，即节点流量等于与该点相连所有管段沿线流量总和的一半。
q i=0.5∑q l
0.5——沿线流量折算成节点流量的折算系数
4、管段计算流量qij ——确定管径的基础
5、管段流量qij与沿线流量ql的区别：
计算目的不同，算法不同：
ql：在假定前提下，管段向外沿线配出，其值的大小沿线减小，无水流方向问题，只有数值大小，用以定节点流量及管段流量；
qij ：是依据节点流量得出的管段内大小不变的流量，含义上qij=本段沿线流量的折算流量q+本段向下游转输的q t，依据水流连续性计算，有方向性，用来确定管径、计算水头损失
?前提条件：必须满足节点流量平衡条件，即满足节点连续性方程
i点的连续性方程: q i+∑q ij=0
（流入i点和流出i点的流量代数和为0）
qi——i点的节点流量
qij——从节点i到节点j的管段流量，“流入为负，流出为正”
6、管径计算
由“断面积×流速=流量” ，得树状管网水力计算步骤
)
(
4
m
q
D
πυ
=
环状管网水力计算的步骤——结合例题
?管网校核
?消防时
最高时流量+消防流量：Q h+Q x
水压要求：10m
?事故时
事故供水量：最高时流量×70%：Q h×70%
水压要求同最高用水时
?最大转输时
最大转输时流量：Q t
水压要求：能够供水至水塔最高水位
? 在各校核流量、水压要求下，较核设计时所选水泵是否能提供相应的流量及扬程
三、输水管渠水力计算
? 位置水头H=Z - Z 0是固定的，正常供水时和事故时可利用的水头差相等； ? 平行设置的几根输水管若管径相同，则各条输水管的摩阻相等； ? 输水管分段若是等分的，则各段的摩阻相等； ? 事故供水量应为设计水量的70%以上。 ? 平行2根输水管，通过连通管等分成3段可满足事故时供水量Qa ≥70%Q 设计
正常供水时：
事故时：
又 H 1=H 2，则n =3.86≈4段
第3章 取水工程
1、进水孔格栅面积的设计（P55） F 0=Q/K 1K 2v 0
F 0—进水孔或格栅面积，m 2
Q--进水孔的设计流量，m 3/s v 0--进水孔的设计流速，m/s
K 1—栅条引起的面积减少系数：
K 1=b/b+s, b 为栅条净距，s 为栅条厚度（或直径） K 2--格栅阻塞系数。采用0.75，水流通过格栅的水头损失，一般采用0.05~0.1m 2、 平板式格网的面积可按下式计算：（P56） F 1=Q/K 1K 2εv 1
F 1—平板式格网的面积，m 2
Q —通过网格的流量，m 3/s
V 1--通过网格的流速，m/s 一般采用0.2~0.4 m/s K 1—栅条引起的面积减少系数：
K 1=b/（b+d ）2, b 为网眼尺寸，一般为5*5~10*10mm ，d 为网眼直径,
一般为1~2mm
K 2--格栅阻塞系数。一般采用0.5， ε—水流收缩系数，一般采用0.64~0.80
水流通过格栅的水头损失，一般采用0.1~0.2m 3、旋转格网的有效过水面积可按下式计算：（P57） F 2=Q/K 1K 2 K 3εv 1
F 2—旋转格网的有效过水面积，m 2
Q —通过网格的流量，m 3/s
V 2--通过网格的流速，m/s 一般采用0.7~1.0 m/s
2
1)2
('Q nS H =Q
Q Q S Q S n H a a a 75.0,')2(')1(222=+-=而
K 1—栅条引起的面积减少系数：
K 1=b/（b+d ）2, b 为网眼尺寸，一般为5*5~10*10mm ，d 为网眼直径,
一般为1~2mm
K 2--格栅阻塞系数。一般采用0.75，
K 3—由框架引起的面积减少系数。一般采用0.75 ε—水流收缩系数，一般采用0.64~0.80 旋转格网在水下的深度:
H= F 2/2B-R
H —格网在水下部分的深度，mm B--格网宽度：m
F 2--旋转格网的有效过水面积，m 2
R —网格下部弯曲半径，目前使用的标准滤网的R 值为0.7m
当为直流进水时，可用B 代替式中的（2B ）来计算H ，水流通过旋转格网的水头损失，一般采用0.15~0.30m
第4章 给水处理
1、速度梯度G G= √P/μ
G ——速度梯度，s －1；
p ——对单位水体的搅拌功率，W/m3； μ——水的动力粘度，Pa?s 。
2、速度梯度计算 机械搅拌：
G ——速度梯度，s －1；
p ——对单位水体的搅拌功率，W/m 3； N —电机功率，kw
μ——水的动力粘度，Pa?s 。 η1--搅拌设备机械效率：约为0.75 η2—传动系统的效率：约为0.6~0.9 η总—总效率：约为0.5~0.7
水力搅拌：
G ——速度梯度，s －1；
ρ—水的密度（约为1000kg/ m 3,详见P98表1-4-5）； h —流过水池的水头损失，m; μ——水的动力粘度，Pa?s 。
dy du G =V N V P p G μηημμ211000===T gh G μρ=
T—水的停留时间：s
g—重力加速度，9.81m/s2
3、G、GT值范围
混合池：G＝500～1000s －1
T=10～30s，（<2min）
絮凝反应池：G＝20～70s－1
GT＝10 4～10 5 （10～30min）
例题：P98
4、混凝剂的投加
（1）投加量——通过实验确定
（2）投加系统
湿法投加：
固体－溶解池－溶液池－计量设备－投加
固体储存量15～30天（规范7.3.12）
*溶解池容积W1=(0.2~0.3)W2
溶液池容积W2 ＝aQ/417cn
W1 ，W2—m3；
a—混凝剂最大投加量，mg/L；
Q—处理水量，m3 /h；
c—配制的溶液浓度，一般取5％～20％(按固体重量计)，带入公式时为5～20；n—每日调制次数，一般不超过3次。
（规范7.3.4、7.3.5）
五、混合设备
混合要求、G、T值范围
混合方式
?机械混合：水泵叶轮混合（取水泵距反应池100m以内）、机械混合池
?水力混合：管式静态混合器、压力水管混合（投药点及流速要求P102）
等
絮凝要求；G、GT值范围；反应池出口做法
絮凝池分类：机械搅拌、水力搅拌
1、机械搅拌絮凝池：水平轴式、垂直轴式
分3～4档，串连流过
各自的适用范围及设计参数及例题P103
例题P103
六、影响混凝效果的因素
1、水温
原因：水温影响混凝剂的水解
提高低温水混凝效果的方法P107
2、浊度与悬浮物
原因：浊度大小决定了混凝剂的投量和矾花的核心
高浊水、低浊水所需混凝剂量都较大
提高高浊水、低浊水混凝效果的方法P107~108
3、水的PH值
原因：每种混凝剂都有其最佳的PH值范围
铝盐、铁盐水解时产生H＋离子，消耗水的碱
度，碱度不足时投加石灰，石灰投量公式：
?AL2(SO4）3：
【CaO】=3【a】－【x】+【δ】
?FeCL 3 ：
【CaO】=1.5【a】－【x】+【δ】
式中【CaO】－纯石灰CaO投量,mmol/L；
【a】－混凝剂投量，mmol/L;
【x】－原水碱度，mmol/L，按CaO计;
【δ】－剩余碱度，一般取0.25~0.5mmol/L,按CaO计。
例题：原水总碱度为0.1mmol/L（以CaO计），投加精制硫酸铝（含Al2O3约16％）26 mg/L 。若剩余碱度取0.2mmol/L，试计算水厂石灰（市售品纯度为50%）投量需多少mg/L？
（已知原子量Al=27，O=16，Ca=40）
解：投药量折合Al2O3为26×16％＝4.16 mg/L
Al2O3分子量为102，故投药量相当于4.16/102＝0.041mmol/L
则【CaO】=3【a】－【x】+【δ】
＝3×0.041－0.1＋0.2=0.223 mmol/L
＝0.223×56 mg/L=12.49 mg/L
水厂需投加市售石灰12.49/0.5＝24.98 mg/L
4.3 沉淀
1、离散颗粒的沉淀速度（自由沉淀）
三个区的沉淀速度公式P109
例题P110
2、理想沉淀池中u0与表面负荷q0的关系
?L=vt0
?H=u0t0
?u0=Q/A=q0
?理想沉淀池的基本特性：特定颗粒沉速在数值上等于沉淀池的表面负荷
（但两者在物理意义上完全不同）
?u≥u0的颗粒被全部去除，其去除率为1－x0
?u＜u0的颗粒能够部分去除
三、沉淀池的基本结构与基本设计参数
1、基本结构：进水区、沉淀区、出水区、污泥区
2、沉淀池基本设计参数
（1）基本设计参数
u0（q0 ）、H、T、v，q0是最基本参数
（2）参数取值
?若u0由试验得到，则u0设＝ηu0试
η＝0.6～0.8
?查设计手册得到的u0值可直接应用，已考虑安全系数P117
3、平流式沉淀池
? 结构、优缺点
? 《室外给水设计规范》规定的参数及要求 P118
? 衡量沉淀池水流状态的参数：Fr （弗劳德数）和Re （雷诺数），希望Fr 大、Re 小（方法，设隔墙，减小水力半径）Fr ：一般在1*10-4~1*10-5，Re ：一般在4000~15000，
Fr=v 2/RGg: v —水流速度 R —水力半径 g —重力加速度 ? 设计方法 选u 0（ q 0 ），再从H 、T 、v 中选2个（按规范要求）
例题： V=18mm/s ，B=3H ，Fr ＝0.6×10－5。在池的1/3，2/3 处各加一道隔墙，忽略隔墙厚度，求新的Fr 。 解：（1）Fr=v2/Rg （2）
（3）Fr2/Fr1=(3H/5)/(H/3)=9/5=1.6
Fr2= 0.6×10－5 ×1.6= 1.08×10－5
3、斜板（管）沉淀池
(1)斜板（管）沉淀池的原理与特点 ? 原理
根据Ei ＝ u i / u 0 ＝ u i /(Q/A)= u i A/Q
A 越大， Ei 越大；若Ei 不变，A 也不变，池中加隔板，原池A=BL ，新池A=BXn ， 则X ＝L/n 。（n 为层数）,在去除率不变的情况下，池深越浅，池长就越短，池容越小————浅池理论 (2)斜板沉淀池产水量计算
? 异向流斜板沉淀池 式1-4-23 式中η斜＝0.6～0.8
? 同向流斜板沉淀池 式1-4-24 ? 侧向流斜板沉淀池 式1-4-22
从公式看出：斜板沉淀池的产水量远大于同体积的平流式沉淀池
? 斜板沉淀池的液面负荷q 斜＝Q/A ，A 为斜板区池面面积，与平流式沉淀池中的表面负荷概念基本一致。表面负荷 U 0= q 0=Q/ A 斜。 异向流斜板沉淀池的q 斜＝9.0~11.0m 3/(m 2.h)
? 斜管沉淀池利用q 斜计算，见《给水工程》P306 斜管中水流速度：v=Q/(A'sin θ) (3)异向流斜板（管）沉淀池 适用范围：浊度小于1000NTU 设计参数：P124(或设计规范)
533233
212H
H H H H R H H H H H R =
+?==+?=
例题：异向流斜管沉淀池，设计能力20000m3/d,平面净尺寸10×10m ，结构系数1.03, 斜管长1m ，安装角60 度。求斜管内轴向流速。（斜管中的停留时间） 解：《给水工程》教材P306 （1）v=Q/(A'sin θ)
式中 Q －－沉淀池流量
A‘－－斜管净出口面积
θ－－斜管轴向与水平面夹角 （2）A‘＝(10－0.5)×10/1.03=92.23m2
（3）s mm h m v /89.2/43.1060
sin 23.9224200000
==?=
4.4 过滤
沉淀（澄清）池出水浊度10NTU 以下，滤
后可达1NTU 以下，可去除2～5μm 以上的颗粒。 一、过滤原理 1、过滤技术分类
（1）表层过滤－－机械筛滤
（2）深层过滤－－机理为接触絮凝
滤池工作机理：接触絮凝和机械筛滤，前者为主 2、强制滤速－－用于校核滤池设计是否合理 全部滤池中的1个或2个停产检修或反 冲洗时，其他滤池的滤速。不要太大。 平均强制滤速：
三、滤料
1、滤料材质与规格 （2）滤料规格
表示滤料规格的参数
? dmax 和dmin
? 有效粒径d10 反映细滤料尺寸
? 不均匀系数K80 越大，对过滤和反冲越不利 K80=d80/d10＞1
我国采用dmax 、dmin 和K80 （新规范采用d10和K80）
四、滤池的基本构造 1、滤料层
2、配水系统和承托层 （1）大阻力配水系统
? 构成：“丰”字型穿孔管＋卵石垫层＋冲洗水泵或高位水箱 ? 参数：开孔比为0.2~0.28%
正强＝v n n
v 1
-
v孔，h孔，d孔，h总＝6～8m等，P140
?优缺点：配水均匀；所需反冲洗水头大
（2）小阻力配水系统
?构成：底部进水空间＋穿孔板（滤头或滤砖）
?参数：开孔比为1.0~1.5%
h总＝1m左右
?优缺点：不需设反冲洗设备；配水均匀性比大阻力系统差
（3）中阻力配水系统
?开孔比为0.6~0.8%
4.5 消毒
一、消毒概论
1、消毒目的
消毒标准：细菌学指标
2、消毒方法
氯、二氧化氯、臭氧、紫外线
优点及问题
3、消毒剂的投加点
?滤后加氯（清水池前投加）
?出厂补充加氯（二泵站处）
?预加氯（取水口或水厂入口，防止藻类繁殖），目前不提倡，改用KMnO4、O3、
H2O2等。
?中途补氯（用于大型管网）
二、氯消毒
1、氯消毒原理
液氯转化为气态投加
?若水中无氨，则生成HOCL和OCL－，＋1价的CL具有氧化、杀菌作用。
氯消毒原理P157, HOCL起主要作用
HOCL和OCL－的比例与水的PH值及水温有关，
低温、低PH值消毒效果好
?若水中有氨氮，则生成氯胺，消毒原理仍为HOCL杀菌。各种氯胺的比例与PH值
及氯、氨比有关
?有效氯包含：
自由性（游离性）氯（HOCL和OCL－）
化合性氯（各种氯胺）
?余氯－－剩余的有效氯
2、加氯量
加氯量＝需氯量＋余氯量
规范规定P158
3、氯消毒工艺
（1）折点氯化法
水中氨氮含量少时采用。
经验：原水氨氮含量小于0.3mg/L时折点加氯；
（2）氯胺消毒法
持续杀菌能力强；减少消毒副产物
?先氯后氨－－－－有大型管网时
清水池前折点加氯，出厂时加氨；
CL2:NH3=3~6:1 (重量比)
?化合性的氯胺消毒法－－－原水氨氮含量高时
清水池前投加氯，利用清水池接触（大于2h）；
含氨量不高时，可氯、氨同时投加
4、加氯设备
加氯要求规范7.7.1~7.7.16（新规范强制条款很多）
储氯量15～30天
4.6 地下水除铁除锰
一、含铁含锰地下水
存在形态：Fe＋2、Mn＋2 ，常共存，
一般浓度Fe＋2 ＞Mn＋2
二、地下水除铁除锰原理
1、除铁原理
（1）原理
Fe＋2 +［O］→Fe＋3 ，Fe（OH）3→过滤
（2）方法
?空气氧化P165 式1-4-42
要求：PH ＞6，最好＞7；含硅水PH ＜7
特点：属自催化氧化
?药剂氧化（CL2），需CL2计算P166
2Fe2＋Cl2
2×55.8 2 ×35.5
1 x
2、除锰原理
（1）原理
Mn＋2 +［O］→Mn＋4 ，MnO2→过滤
（2）方法
?空气氧化P166 式1-4-47,需O2计算
?药剂氧化（CL2）P166 式1-4-48,需CL2计算
（3）特点
?反应慢，需自催化，滤料为锰砂
?要求PH ＞7.5
?铁锰共存时，先除铁后除锰。Fe＋2、Mn＋2 浓度低时，采用一个滤池，上层除
铁下层除锰；浓度高时，采用2个滤池
二、地下水除铁除锰工艺与设备
1、处理方法
（1）原水曝气→接触氧化过滤
（2）原水曝气→氧化→过滤
（3）药剂氧化→过滤
2、处理工艺流程
各种工艺流程的适用条件 3、曝气设备 4、过滤设备
滤料与过滤工艺参数 P170
1）离子交换树脂对水中离子的选择性
强酸性阳树脂与水中离子交换的选择顺序（低浓度）：
Fe3+＞Al3+＞ Ca2＋＞Mg2＋＞ K ＋ =NH 4＋ ＞ Na ＋ ＞ H ＋ 强碱性阴树脂与水中离子交换的选择顺序（低浓度）： SO42- ＞ NO3-＞Cl- ＞ HCO3-＞OH -＞ HSiO3- 2）离子交换平衡与可逆性 RH+ Na ＋? RNa+ H ＋
软化时， RH → RNa
再生时，由于H ＋浓度很大，RNa → RH
? RH ，RNa 通过的流量 (RH 以Na ＋泄漏为运行终点，任何时候都不会出现酸水)
计算：
Q(1-H ％)A 原-QH ％S=QA 残
注：式中浓度均为当量粒子摩尔浓度
? 适用范围：P181 3）除盐工艺流程
? 基本工艺流程 P182～183 ? RH 放在ROH 前面的原因 3、离子交换软化除盐设备 1）固定床
顺流式、逆流式 计算：Fhq=QTHt
式中 F －离子交换器截面积，m2； h －树脂层高度，m ； q －树脂工作交换容量，mmol/L ； Q －软化水量， m 3/h ； T －软化工作时间，（软化开始至硬度泄漏）h; Ht －原水硬度，当量粒子mmol/L 。 2）连续床 3）混合床
Na
H
K Na RH H RNa ＝］］［［］］［［＋
+S
A A A H ＋－原残
原=%
二、冷却塔热力计算的设计任务与基本方法
1、基础资料：
1）、冷却水量Q（m3/h）
2）、冷却水进水温度t1(℃)
3)、冷却出进水温度t2(℃)
4）、气象参数：
干球温度θ1(℃)：当地空气温度θ
湿球温度τ1(℃)或相对湿度（ψ）：代表了在当地的气温条件下，水通过湿式冷却所能冷却到的最低极限温度。也即冷却塔出水的理论极限温度。
大气压力P(Pa)
风向、风速
冬季最低气温。
5）、淋水填料试验和运行资料，包括淋水填料热力特性和空气阻力特性
三、循环冷却水系统
1、循环冷却水的水质污染
沉积物－－结垢（无机盐沉淀）
－－粘垢（微生物）
－－污垢（悬浮物、腐蚀剥落物等）
2、要求水质稳定，控制指标：腐蚀率、污垢热阻
1）、腐蚀率计算：
C L=8.76*(P0-P)/ρFF
式中：C L--腐蚀率， mm/a
P0—腐蚀前金属重，g
P—腐蚀后金属重，g
ρ—金属密度，g/cm3
F—金属与水接触面积，㎡
t—腐蚀作用时间，h
2)、经水质处理后腐蚀率降低的效果称：缓蚀率
η=（C0- C L）*100%/ C0
式中：C0—循环冷却水未处理时腐蚀率
C L—循环冷却水经处理后腐蚀率
3）、污垢热阻
Rt=1/Kt-1/K0=1/ψt K0-1/K0
式中：Rt—即时污垢热阻，㎡·h·℃/kJ
K0—开始时，传热表面清洁所测得的总传热系数，kJ/㎡·h·℃
K t—循环水在传热面经t时间后所测得的总传热系数，kJ/㎡·h·℃
ψt—积垢后传热效率降低的百分数。
3、循环水水质稳定判断
1）、饱和指数法：
I L=PH0- PH S
式中：I L—饱和指数(朗格里尔指数)
PH0—水的实际PH值
PH S—水的碳酸钙饱和平衡时的PH值
根据饱和指数I L，可对水质进行判断：
·当I L=PH0- PH S＞0时，水中CaCO3处于饱和状态，有结垢倾向；
·当I L=PH0- PH S=0时，水中CaCO3刚好处于平衡状态，不腐蚀，不结垢；
·当I L=PH0- PH S＜0时，水中CO2处于过饱和，有腐蚀倾向；
2）稳定指数法（P223）PH在6.0~7.0时，基本稳定，低于就结垢，高于就腐蚀3) 临界PH值法PH＞PH c时，水结垢；PH＜PH c时，水腐蚀；PH c为实测值
1、水量损失
水量损失：蒸发、风吹、渗漏、排污
补充水量Q m＝Qe＋Qw＋Q f＋Q b
Q m–补充水量
Qe—蒸发损失水量
Qw—风吹损失水量
Q f—渗漏损失水量
Q b—排污水量
补充水率P＝∑水量损失率=Q m/ Q R
各种损失率计算
按损失率计算：P m＝Pe＋Pw＋P f＋P b
1)、蒸发损失水量：
Pe=K ZF·Δt·100%
Pe--蒸发损失率
Δt—进水与出水水温差：℃
K ZF—与环境温度有关的系数，1/℃
其余损失见书本P230
2、浓缩倍数
?N=C R/C M
补充水含盐量＝损失水量带出系统的含盐量
C M P Q R= C R(P- P e) Q R
得N＝C R/C M＝P/(P- P e)= Q m /(Q m - Qe)
规范中水量损失不考虑Q f（5.0.3.1条）
N一般控制在2～3（规范要求不宜小于3，3.1.9条）
?排污量计算：
选定N，并计算Pe→P，并根据P W、P f→P b
第二篇：排水工程
第1章排水系统概论
1、排水系统的体制及其选择
?排水系统的体制：【雨水，污水（生活、生产）】
?分流制排水系统（新建城区，工业企业）
?完全分流制排水系统
?不完全分流制排水系统
?合流制排水系统（截流式合流制排水系统）?排水体制的选择：(规范1.0.4）
?环境保护要求
?技术安全可靠
?经济造价分析
?维护管理费用
2、城市排水系统的组成
?城市污水排水系统
?室内污水管道系统及设备
?室外排水管道系统
?污水泵站及压力管道
?城市污水处理厂
?出水口及事故排出口
?城市雨水排水系统：
?建筑物的雨水管道系统和设备
?居住小区或工厂雨水管渠系统
?街道雨水管渠系统
?排洪沟
?出水口
3、城市排水系统的总平面布置
?城市排水系统总平面布置的任务：
?确定干管、主干管的走向
?确定污水处理厂和出水口的位置
?城市排水系统总平面布置的原则：
?管网密度合适，管道工程量小，水流畅通
?充分利用地形地势，顺坡排水，避免提升
?地形起伏较大的地区，采用高、低区系统分离
?尽量减少中途加压泵站的个数
?截流干管的布置要使全区污水管道能便捷、直接地接入4、城市排水系统的总平面布置
?城市排水系统总平面布置的常见形式：（教材图）
?直流正交式（适用于雨水）
?正交截留式（合流制）
?平行式（排水坡度过大、减小流速、避免冲刷）
?高低分区式（地形起伏过大，减少提升能耗）
?辐射分散式（城区大、中心地势高、出路分散）
?环绕式（中小城市、排水出路集中）
第2章 污水管道系统的设计 1、污水设计流量的计算
? 污水设计流量：
? 生活污水量＋工业废水量＋（地下水渗入量） ? 最大日最大时（高日高时）污水流量 ? 流量单位－L/S （升/秒）
? 污水量变化系数：均日均时
高日高时
高日均时高日高时均日高日时日=?=
?=K K K Z ?
? 生活污水设计流量的计算公式：
Q 1 n －居民生活污水定额（L/人.d ）；80－
90％用水定额（表2－2－1） N －设计人口（人）；设计人口＝人口密度×服务面积 K Z －生活污水量总变化系数，（表2－2－2
? 污水管道水力计算的基本公式:
Q A －过水断面面积，m2， v －流速，m/s ；
R －水力半径（过水断面面积与湿周的比值），m ； I －水力坡度（水面坡度，管底坡度）； C －流速系数（谢才系数）；
n －管壁粗糙系数（表2－2－7）
? 污水管道水力计算的设计规定：(新规范有变化)
? 管壁粗糙系数（n ）－表2－2－7 ? 设计充满度（h/D ）（0.55－0.75）——表2－2－8 ? 最小设计流速（vm ）（管道:0.6m/s ，明渠:0.4m/s ） ? 最大设计流速（vx ）（金属管道:10m/s ，非金属:5m/s ）
?最小设计坡度（I）（街区内：0.004，街道下：0.003）
?最小管径（街区内：200mm，街道下：300mm）
?最大允许埋深（干燥土壤：7－8m）
?最小覆土厚度（冰冻，动荷载，支管衔接）——P252
?污水管道水力计算的方法（图表法）：
?根据所选管材，使用相应粗糙系数(n)的水力计算图表；
?根据设计流量（Q），初步确定管径（D）；
?使用相应管径（D）的水力计算图表进行水力计算；
?设定1个未知参数（I，v，h/D），求定另外2个：
?坡度（I）控制法——尽量采用最小设计坡度，减小埋深；
?流速（v）控制法——流速逐段增大，参照上段流速；
?充满度（h/D）控制法——尽量采用最大允许充满度，以降低工程造价。
?污水管道水力计算的步骤（教材P261－263例题）
?编制污水主干管水力计算表，列入所有已知数据；
?根据设计流量Q和最小管径D，确定起始管段未知参数（I，v，h/D），可根据情况设定1个，求定另外2个；
?根据设计流量Q的变化，设定下游管段管径D，遵循流速随流量增大而增大或不变的原则设定设计流速，然后确定该管段其它未知参数（I，h/D），
通过试算定夺；
?计算管段上、下端的水面标高、管内底标高及埋设深度：根据管段长度和坡度求坡降，根据管径和充满度求水深；
?根据管段衔接方式，确定下游管段上端的管内底标高。
?设计管段及设计流量的确定：
?设计管段的划分:流量、管径、坡度不变的直线管段
?设计管段的设计流量：
?转输流量(q2) ：上游、旁侧管段
?集中流量(q3) ：工厂，大型建筑
第3章雨水管渠系统的设计
1、暴雨强度公式
暴雨强度公式是描述降雨量、降雨历时和重现期三者之间数学关系的经验公式
本工程现场用水分为施工用水、施工机械用水、生活用水和消防用水三部分。 一、施工用水量 q1：以高峰期为最大日施工用水量，计算公式为： q1=K1∑Q1N1K2/8×3600 式中：K1未预计的施工用水系数，取1.15 K2用水不均衡系数，取1.5 Q1以砂浆搅拌机8小时内的生产量（每台以30m3计）、瓦工班8小时内的砌筑量（每班以20m3砖砌体计）、混凝土养护8小时内用水（自然养护， 以100m3计）。 N1每立方米砂浆搅拌耗水量取400L/m3计，每立方米砖砌体耗水量以 100L/m3计，每立方米混凝土养护耗水量以200 L/m3计。 q1=1.15×（5×30×400+4×20×100+100×200）×1.5/8×3600=5.27L/S 二、施工机械用水量计算 q2 =K1Q2∑N2K3/8×3600 式中：K1未预计的施工用水系数，取1.15 K3施工机械用水不均衡系数，取2.0 Q2以一台对焊机每天工作8小时计，一个木工房一个台班计，一台锅炉每天工作八小时计。N2每台对焊机耗水量300L/台.h，每个木工房耗水量20L/台班，每台锅炉耗水量1050L/t.h。q2=1.15×（300×8+20×1+1050×8）×1.5/8×3600 =0.65L 三、生活用水 q3：现场高峰人数以1500人计算，每人每天用水20L计算： q3=Q3N3K4/8×3600 =1500×20×1.5/8×3600=1.54L/S 四、消防用水量 q4：根据规定，现场面积在25公顷以内者同时发生火警2次，消防用水定额按10-15L/S 考虑。根据现场总占地面积，q4按10L/S考虑。 现场总用水量：根据规定，当q1+q2+ q3〈q4时，采用q4的原则，现场总用水 量为：q= q4=10L/S 供水管径，按下面公式计算： d=√4q/πV×1000=√4×10/3.14×2.0×1000=0.079m 计算结果，现场供水管径需不小于80mm方可满足现场施工需要。
导数的定义：f'(x)=lim Δy/Δx Δx→0（下面就不再标明Δx→0了） 用定义求导数公式 （1）f(x)=x^n 证法一：（n为自然数） For personal use only in study and research; not for commercial use f'(x) =lim [(x+Δx)^n-x^n]/Δx =lim (x+Δx-x)[(x+Δx)^(n-1)+x*(x+Δ x)^(n-2)+...+x^(n-2)*(x+Δx)+x^(n-1)]/Δx For personal use only in study and research; not for commercial use =lim [(x+Δx)^(n-1)+x*(x+Δx)^(n-2)+...+x^(n-2)*(x+Δ x)+x^(n-1)]
=x^(n-1)+x*x^(n-2)+x^2*x^(n-3)+ ...x^(n-2)*x+x^(n-1) =nx^(n-1) For personal use only in study and research; not for commercial use 证法二：（n为任意实数） f(x)=x^n lnf(x)=nlnx (lnf(x))'=(nlnx)' f'(x)/f(x)=n/x f'(x)=n/x*f(x) f'(x)=n/x*x^n f'(x)=nx^(n-1) （2）f(x)=sinx
f'(x) =lim (sin(x+Δx)-sinx)/Δx =lim (sinxcosΔx+cosxsinΔx-sinx)/Δx =lim (sinx+cosxsinΔx-sinx)/Δx =lim cosxsinΔx/Δx =cosx （3）f(x)=cosx f'(x) =lim (cos(x+Δx)-cosx)/Δx =lim (cosxcosΔx-sinxsinΔx-cosx)/Δx =lim (cosx-sinxsinΔx-cos)/Δx =lim -sinxsinΔx/Δx =-sinx
第四章建筑消防（规范第2章） 一、消火栓系统： 1、系统水量和设置场所：见P515~P518 2、消火栓充实水柱： 1）、室外消火栓充实水柱不应小于10m，常压供水应考虑地面到着火点的标高；2）、室内消火栓充实水柱： ·消火栓的水枪充实水柱一般不应小于7m： ·超过100m的高层建筑、高架仓库、高层工业建筑内水枪充实水柱不应小于13m。 ·不超过100m的高层建筑、超过六层的民用建筑，超过四层的厂房、库房、人防工程、停车库、修车库的水枪充实水柱不应小于10m。 3）消火栓充实水柱计算： S k= （H1-H2）/sinα(m) 式中S k——水枪的充实水柱长度，m； H1——室内最高着火点离地面的高度，m； H2——水枪离着火层地面的高度，m；一般取1m； α----水枪上倾角，一般为450,最大不应超过600； 4）、消火栓设置间距； （1）室内消火栓保护半径计算： R=kL d+Ls 式中:R---消火栓保护半径,m; L d——水带的铺设长度； k----水枪弯曲折减系数,宜根据水带的弯曲量取80-90%水带总长 Ls----水枪的充实水柱长度在平面上的投影长度，当水枪倾角为450时，Ls=0.71 S k；(L= Hmcosα) 大空间消火栓设置间距S，应根据消火栓保护半径R和保护间距b,根据勾股定理求得： S=(R-b)1/2 式中S——消火栓间距，m； R——消火栓保护半径，m； b——消火栓最大保护宽度的1/2，m 5）、管网水力计算： （1）、消火栓栓口水压计算： 消火栓栓口最低水压： Hxh= Hq + hd + H k =A d L d q2xh+q2xh/B+H k 式中：Hxh—消火栓栓口最低水压, 0.01Mpa Hq—水枪产生充实水柱所需水压,0.01Mpa,见P523表3-2-14 hd—水带的水头损失, 0.01Mpa A d---水带比阻：见P523表3-2-12；
施工临时用水量及管径计算方法 1、假定背景 某工程，建筑面积为18133㎡，占地面积为4600㎡。地下一层，地上9层。筏形基础，现浇混凝土框架剪力墙结构，填充墙空心砌块隔墙；生活区与现场一墙之隔，建筑面积750㎡，常住工人330名。水源从现场南侧引入，要求保证施工生产，生活及消防用水。
2、问题 ⑴ 当施工用水系数15.12=K ，年混凝土浇筑量 11743m 3,施工用水定额2400L/ m 3 ，年持续有效工作日为150d ，两班作业，用水不均衡系数5.12 =K 。要求计算现场施工用水？ S L K t T N Q K q /626.53600 85.1215024001174315.136008211111=?????=???=
⑵ 施工机械主要是混凝土搅拌机，共4台，包括混凝土输送泵的清洗用水、进出施工现场运输车辆冲洗等，用水定额平均台/3002L N =。未预计用水系数15.11=K ，施工不均衡系数0.23=K ，求施工机械用水量？ s L K N Q K q /0958.03600 80.2300415.136********=????=?=∑
⑶ 假定现场生活高峰人数，P 人3501 =施工现场生活用水定额，L N 班/403=施工现场生活用水不均衡系数，。K 514=每天用水2个班，要求计算施工现场生活用水量？ s L t K N P q /365.03600 825.140350360084313=????=????=
⑷ 假定生活区常住工人平均每人每天消耗水量为L N 1204=，生活区用水不均衡系数K 5按2.5计取；计算生活区生活用水量？ s L K N p q /15.13600245 .21203303600245 424=???=???=
欧拉函数： 欧拉函数是数论中很重要的一个函数，欧拉函数是指：对于一个正整数n，小于n且和n互质的正整数（包括1）的个数，记作φ(n)。 完全余数集合： 定义小于n且和n互质的数构成的集合为Zn，称呼这个集合为n的完全余数集合。显然|Zn|＝φ(n)。 有关性质： 对于素数p，φ(p)=p-1。 对于两个不同素数p，q，它们的乘积n=p*q满足φ(n)=(p-1)*(q-1)。 这是因为Zn={1,2,3,...,n-1}-{p,2p,...,(q-1)*p}-{q,2q,...,(p-1)*q}，则φ(n)=(n-1)-(q-1)-(p-1)=(p-1)*(q-1)＝φ(p)*φ(q)。 欧拉定理： 对于互质的正整数a和n，有aφ(n)≡1modn。 证明： (1)令Zn={x1,x2,...,xφ(n)}，S={a*x1modn,a*x2modn,...,a*xφ(n)modn}， 则Zn=S。 ①因为a与n互质，x i(1≤i≤φ(n))与n互质，所以a*x i与n互质，所以a*x i modn∈Zn。 ②若i≠j，那么x i≠x j，且由a,n互质可得a*x i modn≠a*x j modn（消去律）。 (2)aφ(n)*x1*x2*...*xφ(n)modn
≡(a*x1)*(a*x2)*...*(a*xφ(n))modn ≡(a*x1modn)*(a*x2modn)*...*(a*xφ(n)modn)modn ≡x1*x2*...*xφ(n)modn 对比等式的左右两端，因为x i(1≤i≤φ(n))与n互质，所以aφ(n)≡1modn（消去律）。 注： 消去律：如果gcd(c,p)=1，则ac≡bcmodp?a≡bmodp。 费马定理： 若正整数a与素数p互质，则有a p-1≡1modp。 证明这个定理非常简单，由于φ(p)=p-1，代入欧拉定理即可证明。 ****************************************************** *********************** 补充：欧拉函数公式 (1)p k的欧拉函数 对于给定的一个素数p，φ(p)=p-1。则对于正整数n=p k， φ(n)=p k-p k-1 证明： 小于p k的正整数个数为p k-1个，其中 和p k不互质的正整数有{p*1,p*2,...,p*(p k-1-1)}共计p k-1-1个 所以φ(n)=p k-1-(p k-1-1)=p k-p k-1。 (2)p*q的欧拉函数 假设p,q是两个互质的正整数，则p*q的欧拉函数为 φ(p*q)=φ(p)*φ(q)，gcd(p,q)=1。 证明： 令n=p*q，gcd(p,q)=1
消防水专业计算公式汇编 第四章建筑消防（规范第2章） 一、消火栓系统： 1、系统水量和设置场所：见P515~P518 2、消火栓充实水柱： 1）、室外消火栓充实水柱不应小于10m，常压供水应考虑地面到着火点的标高；2）、室内消火栓充实水柱： ·消火栓的水枪充实水柱一般不应小于7m： ·超过100m的高层建筑、高架仓库、高层工业建筑内水枪充实水柱不应小于13m。 ·不超过100m的高层建筑、超过六层的民用建筑，超过四层的厂房、库房、人防工程、停车库、修车库的水枪充实水柱不应小于10m。 3）消火栓充实水柱计算： S k= （H1-H2）/sinα(m) 式中S k——水枪的充实水柱长度，m； H1——室内最高着火点离地面的高度，m； H2——水枪离着火层地面的高度，m；一般取1m； α----水枪上倾角，一般为450,最大不应超过600； 4）、消火栓设置间距； （1）室内消火栓保护半径计算： R=kL d+Ls 式中:R---消火栓保护半径,m; L d——水带的铺设长度； k----水枪弯曲折减系数,宜根据水带的弯曲量取80-90%水带总长 Ls----水枪的充实水柱长度在平面上的投影长度，当水枪倾角为450时，Ls=0.71 S k；(L= Hmcosα) 大空间消火栓设置间距S，应根据消火栓保护半径R和保护间距b,根据勾股定理求得： S=(R-b)1/2 式中S——消火栓间距，m； R——消火栓保护半径，m； b——消火栓最大保护宽度的1/2，m 5）、管网水力计算： （1）、消火栓栓口水压计算： 消火栓栓口最低水压： Hxh= Hq + hd + H k =A d L d q2xh+q2xh/B+H k 式中：Hxh—消火栓栓口最低水压, 0.01Mpa
不记得页码： 施工机械用水量 3600 83221?? ?=∑K N Q K q (5-7) 麻烦核实一下施工机械用水量公式5-7 q 缺少下角标2，正确应为q 2： 3600 832212?? ?=∑K N Q K q (5-7) 页码：154 原文字： 工地上采用这种布置方式。 7.工地临时供电系统的布置 建议修改文字： 插入案例5-1 工地上采用这种布置方式。 案例5-1 案例5-1 某工程，建筑面积为18133m 2，占地面积为4600m 2。地下一层，地上9层。筏形基础，现浇混凝土框架剪力墙结构，填充墙空心砌块隔墙；生活区与现场一墙之隔，建筑面积750m 2，常住工人330名。水源从现场南侧引入，要求保证施工生产，生活及消防用水。 问题： (1)当施工用水系数K 1=1.15，年混凝土浇筑量11743m 3，施工用水定额2400L/m 3，年持续有效工作日为150d ，两班作业，用水不均衡系数K 2=1.5。要求计算现场施工用水？ (2)施工机械主要是混凝土搅拌机，共4台，包括混凝土输送泵的清洗用水、进出施工现场运输车辆冲洗等，用水定额平均N 2=300L/台。未预计用水系数K 1=1.15，施工不均衡系数K 3=2.0，求施工机械用水量？ (3)假定现场生活高峰人数P 1=350人，施工现场生活用水定额N 3=40L/班，施工现场生活用水不均衡系数K 4=1.5，每天用水2个班，要求计算施工现场生活用水量？ (4)假定生活区常住工人平均每人每天消耗水量为N 4=120L ，生活区用水不均衡系数K 5按2.5计取；计算生活区生活用水量？
(5)请根据现场占地面积设定消防用水量？ (6)计算总用水量？ (7)计算临时用水管径？ 案例解析 (1)计算现场施工用水量： (2)计算施工机械用水量： (3)计算施工现场生活用水量： (4)计算生活居住区生活用水量 (5)设定消防用水量： 消防用水量q 5的确定。按规程规定，施工现场在25ha(250000m 2)以内时，不大于15L/s ；（注：一公倾（ha ）等于10000m 2）。 由于施工占地面积远远小于250000m 2，故按最小消防用水量选用，为q 5=10L/s 。 (6)计算总用水量 54321/237.715.1365.00958.0626.5q s L q q q q <=+++=+++，故总用水量按消防用水量考虑，即总用水量s L q Q /105==。若考虑10%的漏水损失，则总用水量：s L Q /1110%)101(=?+=。 (7)计算临时用水管径 供水管管径是在计算总用水量的基础上按公式计算的，如果已知用水量，按规定设定水流速度(假定为： 1.5m/s)，就可以进行计算。计算公式如下： 按钢管管径规定系列选用，最接近96mm 的规格是100mm ，故本工程临时给水干管选用100φmm 管径。
管井降水计算书 一、水文地质资料 二、计算依据及参考资料 该计算书计算主要依据为国家行业标准《建筑基坑支护技术规范》(JGJ 120-99)，同时参阅了《建筑施工手册》(第四版)和姚天强等编写的《基坑降水手册》。 三、计算过程 1、基坑总涌水量计算： 根据基坑边界条件选用以下公式计算： 基坑降水示意图 Q=(2H-S)*S/(lgR-lgr0) Q为基坑涌水量； k为渗透系数(m/d)：取综合渗透系数10m/d H为含水层厚度(m)：主要为细砂层以上取 R为降水井影响半径(m)：根据施工经验取15m r 0为基坑范围的引用半径(m)：r =（r1+r2r+r3+r4+…+rn）1/n 降水干扰井 群分别至基坑中心点的距离； S为基坑水位降深(m)：
D为基坑开挖深度(m)：取 d 为地下静水位埋深(m)：取 w sw为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离(m)：取 通过以上计算可得基坑总涌水量为2672m3。 2、降水井深度确定： 降水井深度按下式： H W =H1+ H2 + H3 + H4 + H5 + H6 H W—降水井深度（m）； H1—基坑深度（m）；（取） H2—降水水位距离基坑底要求的深度（m）；（取） H3—iy0；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10—1/15，y0为降水井分布范围内基坑等效半径；（计算得,取） H1—降水期间水位变幅（m）；（取） H2—降水井过滤器工作长度（m）；（取） H W—沉砂管工作长度（m）；（取） 根据上式计算得:降水井深度为 3、降水井数量确定： 单井出水量计算： q = (l′d)/a*24 降水井数量计算： q为单井允许最大进水量(m3/d)； d为过滤器外径(mm):取400mm l′为过滤器进水部分长度(m)（过滤器进水部分有效长度取）； a为与含水层渗透系数有关的经验系数（根据渗透系数5—15m/d，含水层厚度≤20m，取100）
欧拉函数公式及其证明 Prepared on 22 November 2020
欧拉函数： 欧拉函数是数论中很重要的一个函数，欧拉函数是指：对于一个正整数n，小于n且和n互质的正整数（包括1）的个数，记作φ(n)。 完全余数集合： 定义小于n且和n互质的数构成的集合为Zn，称呼这个集合为n的完全余数集合。显然|Zn|＝φ(n)。 有关性质： 对于素数p，φ(p)=p-1。 对于两个不同素数p，q，它们的乘积n=p*q满足φ(n)=(p-1)*(q-1)。 这是因为Zn={1,2,3,...,n-1}-{p,2p,...,(q-1)*p}-{q,2q,...,(p-1)*q}，则φ(n)=(n-1)-(q-1)-(p-1)=(p-1)*(q-1)＝φ(p)*φ(q)。 欧拉定理： 对于互质的正整数a和n，有aφ(n)≡1modn。 证明： (1)令Zn={x1,x2,...,xφ(n)}，S={a*x1modn,a*x2modn,...,a*xφ(n)modn}， 则Zn=S。 ①因为a与n互质，x i(1≤i≤φ(n))与n互质，所以a*x i与n互质，所以a*x i modn∈Zn。 ②若i≠j，那么x i≠x j，且由a,n互质可得a*x i modn≠a*x j modn（消去律）。 (2)aφ(n)*x1*x2*...*xφ(n)modn
≡(a*x1)*(a*x2)*...*(a*xφ(n))modn ≡(a*x1modn)*(a*x2modn)*...*(a*xφ(n)modn)modn ≡x1*x2*...*xφ(n)modn 对比等式的左右两端，因为x i(1≤i≤φ(n))与n互质，所以aφ(n)≡1modn（消去律）。 注： 消去律：如果gcd(c,p)=1，则ac≡bcmodpa≡bmodp。 费马定理： 若正整数a与素数p互质，则有a p-1≡1modp。 证明这个定理非常简单，由于φ(p)=p-1，代入欧拉定理即可证明。 ****************************************************** *********************** 补充：欧拉函数公式 (1)p k的欧拉函数 对于给定的一个素数p，φ(p)=p-1。则对于正整数n=p k， φ(n)=p k-p k-1 证明： 小于p k的正整数个数为p k-1个，其中 和p k不互质的正整数有{p*1,p*2,...,p*(p k-1-1)}共计p k-1-1个
1、临时消防及生活给水设计 本生活区临时用水由厂区市政管网引入，管径为DN100，材质为镀锌钢管，该管接入生活区后加水表计量。 生活用水和消防用水按北京市临设管理规定,根据生活区3#及5#宿舍设消火栓接口，水管线沿食堂边设置。 施工临水总量计算 给水主干管管径计算 计算公式 D=√4Q/（πv.1000） 其中：D——水管管径（m） Q——耗水量（m/s） V——管网中水流速度（m/s） 消防主干管管径计算 D=√4Q/（πv.1000） =√4×20/（3.14×2.5×1000） =101mm 其中：根据消防用水定额：Q=20L/s 消防水管中水的流速经过查表：V=2.5m/s 根据北京市消防管理的有关规定，消防用管的主干管管径不得小于100mm，因此，消防供水主干管确定为100mm焊接钢管。 施工现场用水： 因为新生活区面积小于25公顷，如果假设两根消防立管同时发生火灾的次数为一次，则消防用水的定额为20L/S，取q4=10L/S（q4—一根消防立管用水施工定额） 计算公式： Q=2q4=20L/S 工人生活用水 计算公式 q 3=（ΣP 2 N 3 K 4 ）/（24×3600） q 3 ——生活区生活用水量（L/S） P 2 ——生活区居住人数（拟定1536人）； N 2 ——生活区生活用水定额（20升/人.班）t——每天工作班数（班） k3——用水步均衡系数（2.00—2.50） 工人生活用水系数确定
生活区生活用水定额其中包括：卫生设施用水定额为25升/人；食堂用水定额为15升/人；洗浴用水定额为30升/人（人数按照出勤人数的30%计算）；洗衣用水定额为30升/人；因此： 用水量计算 q3=（ΣP2N3）K/（24×3600） =（1536×25+1536×15+1536×30%×30+1536×30）×2.00/（24×3600）=2。84L/S 总供水管计算： D=√4Q/（πv.1000） =√4×6.94/（3.14×1.5×1000） =76.8mm 折合DN80，材质为镀锌管。 2、临时排水设计 生活区的食堂临时排水，经过隔油池、沉淀池处理后排入市政管网，盥洗用水经过沉淀池处理后排入市政管网。生活区厕所的污水经过化粪池分解后定期由市政抽走。各分包单位安装各自生活区范围内的排水管道。 3、临时用水系统的维护与管理 生活区应注意保证消防管路畅通，消防设施完备且箱前道路畅通，无阻塞或堆放杂物。 生活区应及时清扫，保证干净、无积水。
临时用水、临时用电计算公式及计算实例(精) Last revision on 21 December 2020
临时用水计算 建筑工地用水包括： 1、施工生产用水ql； 2、施工机械用水q2； 3、施工现场生活用水q3； 4、生活用水q4 5、消防用水q5； 一、现场用水量ql q1=kl∑×QlNl/T1t×K2 其中：ql ——施工用水量（L/s） ; kl——未预计施工用水系数（～）; Ql——最大年（季）工程量（以实物计量单位表示）; Nl——施工用水定额; T1——年（季）有效工作日; t——每日工作班数; K2——施工用水不均衡系数（取）; 二、施工机械用水量q2 q2=kl∑×Q2N2×K3/8×3600 其中：q2——机械用水量（L/s）; kl——未预计施工用水系数（～）; Q2——同一种机械台数; -1- N2——施工机械台班用水定额; K3——施工机械用水不均衡系数;（取） 三、施工现场生活用水量q3 q3=Pl×N3×K4/t×8×3600 其中：q3——施工现场生活用水量（一般取30L/s）; Pl——施工现场高峰昼夜人数; N3 K 4 ——施工现场用水不均衡系数（取 ）; t ——每日工作班数; 四、生活用水量q4 q4=P2×N4×K5/24×3600 其中：q4——生活区生活用水量（一般取120L/s）; P2——生活区居民人数; N4——生活区每人每日用水定额;
K5——生活区用水不均衡系数（取）; 五、消防用水量q5（一般取） q5根据建筑工地的大小及居住人数确定。最小10L/s，施工现场在25ha以内时，不大于15L/s。 六、总用水量（Q）的计算 1、当（q1＋q2＋q3＋q4）≤q5时，Q＝q5＋1/2（q1＋q2＋q3＋q4）； 2、当（q1＋q2＋q3＋q4）＞q5时，Q＝q1＋q2＋q3＋q4； 3、当工地面积小于5ha时，而且（q1＋q2＋q3＋q4）＜q5， Q= q5。 -2- 最后计算出总用水量（以上各项相加），还应增加10％的漏水损失。七、供水管径的确定 D=[4Q÷×V× 1000)]1/2 其中：D——管径（m）; Q——用水量（L/s）; 施工现场临时用电计算 P=～（K1∑P1/Cosφ+K2∑P 2+ K3 ∑P3+ K4∑P4）其中：P——供电设备总需要容量（KVA）； P1——电动机额定功率（KW）； P2——电焊机额定功率（KW）； P3——室内照明容量（KW）； P4——室外照明容量（KW）； Cosφ——电动机平均功率因数（最高为～，一般为～）；、K、K、K——需要系数，如下表： 按电流来进行选择（三相四线制线路） I线=KX*P / [3*(U线*cos)] 其中： I线——电流值 KX——同时系数（取～） P——总功率 U线——电压（380V或220V） cos——功率因素，临时网线取 查表可得，当I线＝总线路采用以下截面为70mm2的裸铜线。实例 1/2 -3- 施工用水量计算 a、现场施工用水量计算（Q1） b2 c、施工现场生活用水量计算（Q3） Q3=(P1*N3*K4)/(t*8*3600) =(360*30* / (1*8*3600) = d、生活区生活用水量计算（Q4） Q4=（P2·N4·K5）/（24·3600） = （360×120×）/(24×3600) = L/S
地下水控制方案及计算方法 基坑工程中的降低地下水亦称地下水控制，即在基坑工程施工过程中，地下水要满足支护结构和挖土施工的要求，并且不因地下水位的变化，对基坑周围的环境和设施带来危害。 6-2-8-1 地下水控制方法选择 在软土地区基坑开挖深度超过3m，一般就要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。地下水控制方法有多种，其适用条件大致如表6-123所示，选择时根据土层情况、降水深度、周围环境、支护结构种类等综合考虑后优选。当因降水而危及基坑及周边环境安全时，宜采用截水或回灌方法。 地下水控制方法适用条件表6-123 当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。否则一旦发生突涌，将给施工带来极大麻烦。 6-2-8-2 基坑涌水量计算 根据水井理论，水井分为潜水（无压）完整井、潜水（无压）非完整井、承压完整井和承压非完整井。这几种井的涌水量计算公式不同。 完整井(fully penetrating well)：贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。揭穿整个含水层，并在整个含水层厚度上都进水的井。
非完整井(partially penetrating well)：未揭穿整个含水层、只有井底和含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。未完全揭穿整个含水层，或揭穿整个含水层，但只有部分含水层厚度上进水的井。 潜水井(well in a phreatic aquifer)：揭露潜水含水层的水井。又称无压井。 承压水井(well in a confined aquifer)：揭露承压含水层的水井。又称有压井。当水头高出地面自流时又称为自流井（artesian well,flowing well ）；当地下水埋深很大时，可出现承压-无压井。 1．均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算 根据基坑是否邻近水源，分别计算如下： （1）基坑远离地面水源时（图6-168a ） ) 1lg()2(366.10 r R S S H K Q +-= （6-124） 式中 Q ——基坑涌水量； K ——土壤的渗透系数； H ——潜水含水层厚度； S ——基坑水位降深； R ——降水影响半径；宜通过试验或根据当地经验确定，当基坑安全等级 为二、三级时，对潜水含水层按下式计算： kH S R 2= （6-125） 对承压含水层按下式计算： k S R 10= （6-126） k ——土的渗透系数； r 0——基坑等效半径；当基坑为圆形时，基坑等效半径取圆半径。当基坑 非圆形时，对矩形基坑的等效半径按下式计算： r 0＝0.29（a ＋b ） （6-127） 式中 a 、b ——分别为基坑的长、短边。
（麻烦那些盗取他人成果的人素质点，最近总有人把我的作品抄袭过去，改改标题就作为他的东西。愤怒啊！！！！！！） 导数的定义：f'(x)=lim Δy/Δx Δx→0（下面就不再标明Δx→0了） 用定义求导数公式 （1）f(x)=x^n 证法一：（n为自然数） f'(x) =lim [(x+Δx)^n-x^n]/Δx =lim (x+Δx-x)[(x+Δx)^(n-1)+x*(x+Δ x)^(n-2)+...+x^(n-2)*(x+Δx)+x^(n-1)]/Δx =lim [(x+Δx)^(n-1)+x*(x+Δx)^(n-2)+...+x^(n-2)*(x+Δ x)+x^(n-1)] =x^(n-1)+x*x^(n-2)+x^2*x^(n-3)+ ...x^(n-2)*x+x^(n-1) =nx^(n-1)
证法二：（n为任意实数） f(x)=x^n lnf(x)=nlnx (lnf(x))'=(nlnx)' f'(x)/f(x)=n/x f'(x)=n/x*f(x) f'(x)=n/x*x^n f'(x)=nx^(n-1) （2）f(x)=sinx f'(x) =lim (sin(x+Δx)-sinx)/Δx =lim (sinxcosΔx+cosxsinΔx-sinx)/Δx =lim (sinx+cosxsinΔx-sinx)/Δx
=lim cosxsinΔx/Δx =cosx （3）f(x)=cosx f'(x) =lim (cos(x+Δx)-cosx)/Δx =lim (cosxcosΔx-sinxsinΔx-cosx)/Δx =lim (cosx-sinxsinΔx-cos)/Δx =lim -sinxsinΔx/Δx =-sinx （4）f(x)=a^x 证法一： f'(x) =lim (a^(x+Δx)-a^x)/Δx
摘要:消防设计用水量包括流量和水量。 建筑中自动灭火系统的设计流量应按其中设计流量最大的一种系统确定，多种消防系统的设计总流量应按其中消防总流量最大的一个防护对象和防护区确定，一个防护区的总流量应为其中的消火栓、自动灭火、水幕系统流量之和。把出现在不同防护区的消火栓系统最大流量、自动灭火系统最大流量和水幕系统最大流量之和作为消防系统的设计总流量不符合每次只有1个失火点的消防基本设定。确定系统的设计水量，方法类似。 关键词:消防工程设计流量水量自动灭火系统建筑水消防系统建筑消防用水量包括流量和水量两个参数。用水流量决定消防水泵的流量和消防管径，用水水量决定消防水池的容积。流量和水量的合理确定一方面影响着消防系统的灭火性能或消防灭火的成败，另一方面还通过管径、水泵流量、水池容积等影响着消防丁程的投资规模。因此，消防流量和水量是消防灭火供水丁程中一组非常重要的数据。 1目前水量计算存在的问题根据国家规范，消防系统用水量按需要同时开启的灭火系统的用水量之和计算。然而，由于下列原因，需要同时开启的灭火系统越来越难以判断和把握，以至于判断结果及用水量的计算值往往因人而异，并且差别明显。 (1)建筑水消防灭火系统的种类越来越多，消火栓系统有室内、室外系统；自动灭火系统有：湿式系统、干式系统、预作用系统、雨淋系统、水喷雾系统、水幕系统、自动喷水一泡沫联用系统、消防水炮系统等；水幕系统有防火分区水幕、防火隔离单元水幕，且其中又分冷却水幕和隔断水幕。一个消防供水系统中，往往同时含有上述的多种系统。 (2)建筑的功能和构造越来越复杂，一个消防灭火系统所防护的建筑物特别是综合建筑一般由多种不同功能的建筑空间组成，有的是多栋建筑其功能互不相同，有的是一栋建筑含有多个功能区间。消防用水量随建筑功能而变化，同一灭火系统的用水量也会依功能区和建筑构造的变化而出现多个值。需要同时开启的系统种类或数量决定着用水量之和，哪些系统需要同时开启是设计中首先要解决的问题。但目前，需要同时开启的系统并没有可操作的判定标准，设计人员都根据自己的经验确定。由于火灾学专业水平和经验的差异，致使同时
施工现场临时用水计算实例 拟建小区15层6幢（68558平方），18层5幢（58614平方），同时施工1.施工用水 按高峰期最大日施工用水量计算： Q1=k1∑q1N1k2/8*3600 其中：k1为未预计的施工用水量系数，取1.15 K2为用水不均衡系数，取 1.5 q1为单为数量设备、人员等的生产量 砂浆搅拌机每八小时生产量按30立方计/台班 瓦工班八小时砌筑量按20立方计/台班 混凝土养护八小时内用水（自然养护，按100立方计/台班） N1为单为数量设备、人员等单位时间内生产一定产品的用水量
每立方砂浆用水量取400L/立方 每立方砖砌体用水量取100L/立方 每立方混凝土养护用水量取200L/立方 Q1=1.15*(22*30*400+11*20*100+100*200/8*3600 =18.3L/S (本工程按每幢楼两台砂浆搅拌机、一组瓦工班计算 2.机械用水量 Q2=k1∑q2N2k3/8*3600 其中K1、K3同上 Q2以一台对焊机8小时、一个木工房一个台班、一台锅炉8小时计算 N2 每台对焊机用水量取300L/台班小时 一个木工房一个台班用水量取20L/台班
一台锅炉8小时用水量取1000L/抬小时 Q2=1.15*(300*8*5+20*5+1000*8*1.5/8*3600 =0.56L/S (本工程按五台对焊机同时使用、五个木工房同时工作计算3.生活用水量 Q3= q3N3k4/8*3600 其中K4同上，取1.5 N3为每人一天用水量，取20L/人天 Q3为高峰期施工现场最多人数 Q3=1500*20*1.5/8*3600 =1.54L/S
按照初定方案，本工程除埋深较深段使用拖拉管施工外，剩余大部分需使用井点降水大开挖施工。按照设计及规范初步设计沟槽底宽1.5m，沟槽深按照最大挖深设计取4m，开挖沟槽边坡按照1：1，基坑横剖面图如附图。经地质勘探，天然地面属耕植土，其下为粉质粘土（<=-4m），淤泥质粉质粘土(<=-7.14m)、淤泥质粉质粘土夹粉砂，底部为泥岩,基本都属于透水层。地下水位标高为-0.5m采用轻型井点降水施工。 1井点布设 根据工程地质及施工状况，轻型井点采用沟槽两侧单排布设，为是总管接近地下水位，井点管布设于已挖好的路床底。总管距沟槽开挖线边缘1m，总管长度 L=50×2=100(m) 水位降低值 S=4 (m) 采用一级轻型井点，井点管的埋设深度（总管平台面至井点管下口，不包括滤管） H2>=H1 +h+IL=4.0+0.5+0.1×5.75=5.1(m) 采用6m长的井点管，直径50mm，滤管长1m。井点管外露地面0.2m，埋入土中5.8m（不包括滤管）大于5.2m，符合埋深要求。按无压非完整井环形井点系统计算。 2)．基坑涌水量计算 按无压非完整井环形点系统涌水量计算公式（式1—23）进行计算 Q= 先求出H、K、R、x0值。 H：有效带深度 H=1.85(S,+L) s’=6-0.2-1.0=4.8m求得H： H=1.85（s,+L）=1.85（4.8+1.0）=10.73（m） 由于H0 初中数学定义、定理、公理、公式 直线、线段、射线 七上p128 1. 过两点有且只有一条直线. （简：两点决定一条直线） 七上p132 2.两点之间线段最短 七上p142 3.同角或等角的补角相等. 同角或等角的余角相等. 七下p4 4. 过一点有且只有一条直线和已知直线垂直七下p6 5. 直线外一点与直线上各点连接的所有线段中，垂线段最短. （简：垂线段最短） 平行线的判断 七下p13 1.平行公理经过直线外一点，有且只有一条直线与这条直线平行. 七下p13 2.如果两条直线都和第三条直线平行，这两条直线也互相平行（简：平行于同一直线的两直线平行） 七下p14 3.同位角相等，两直线平行. 七下p14 4.内错角相等，两直线平行. 七下p15 5.同旁内角互补，两直线平行. 平行线的性质 七下p20 1.两直线平行，同位角相等. 2.两直线平行，内错角相等. 3.两直线平行，同旁内角互补. 三角形三边的关系 七下p64 1.三角形两边的和大于第三边、三角形两边的差小于第三边. 三角形角的关系 七下p73 1. 三角形内角和定理三角形三个内角的和等于180°. 2.直角三角形的两个锐角互余. 已知：Rt ABC ,∠C=90° 求证：∠A+∠B=90° 证明：∵∠C=90°，∠A+∠B+∠C=180°∴∠A+∠B=90° 七下p75 3.三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和. 4. 三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角. 全等三角形的性质、判定 八上p3 1.全等三角形的对应边、对应角相等. 八上p9 2.边角边公理(SAS)有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等. 八上p11 3.角边角公理( ASA)有两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等. 八上p12 4.推论(AAS) 有两角和其中一角的对边对应相等的两个三角形全等. 八上p7 5. 边边边公理(SSS)有三边对应相等的两个三角形全等. 八上p14 6.斜边、直角边公理(HL)有斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等. 角的平分线的性质、判定 八上p20 性质：在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等. 八上p21 判定：到一个角的两边的距离相同的点，在这个角的平分线上. 等腰三角形的性质 八上p50 1.等腰三角形的性质定理等腰三角形的两个底角相等 (即等边对等角). 2.推论 1 等腰三角形顶角的平分线平分底边 第一章消火栓给水系统 消防水池的有效容积可按下式计算（简单应用） V－消防水池的有效容积( 1113)； qi－第i种消防设施的设计秒流量(L/s)；ti－第j种消防设施的设计火灾延续时间 (h)， n －消防给水系统所服务的水灭火系统的数量； qb－火灾延续时间内外网可靠连续补充水量(L/s)； t ij－ti中的最大者(h)。 消防水泵扬程的确定（综合应用） Hb－消防水泵的扬程(Mh)； HΔ－水池最低水位至最不利点灭火设备处的静水压(MPa)； Hc－最不利点灭火设备所需的水压(MPa)；Hω－最不利计算管路的总水头损失( MPa)。 消防水箱的有效容积（简单应用） Vf－消防水箱有效容积m3)； Qf－室内消防用水量(L/s)： Tx－水箱保证供水时间( min)，取10min。室内消火栓的保护半径（简单应用） Rf－室内消火栓的保护半径 Ld－水带铺设长度，一般取水带长度80-90% Lk－水枪充实水柱投影长度 水枪充实水柱在平面上的投影长度计算公式： Sk－水枪充实水柱 α－水枪射流上倾角 室内消防栓布置间距（综合应用） 1，一股水枪充实水柱能到达室内任何部位 Lf－室内消火栓布置间距(m)； Rf－室内消火栓保护半径(m)； Bf－室内消火栓最大保护宽度(m)。 2．一股水枪充实水柱能到达室内任何部位且消火栓呈多排布置 3．两股水枪充实水柱同时到达室内任何部位 4．两股水枪充实水柱同时到达室内任何部位且消火栓呈多排布置 消防给水管道计算 （一）管径确定（综合应用） D－管网管径(m)； Q－管段设计流量(m3/S)； v－管段流速( m/s)，对于独立的消防给水管网，其最大流速不宜超过2.5m/s。 施工用水量计算方法 一、施工用水设计 根据本工程量、所需劳动人数、施工机械及招标文件等情况，对施工用水作如下设计：1、施工用水量计算 （1）施工用水 按每小时浇筑30m3砼计 其中：q1——施工用水量 Q1——每小时浇筑砼量 N1——施工用水额 K1——未预计的施工用水系数 K2——用水不均衡系数 （2）机械用水 q2=K1 =0.04L/S 其中：q2——机械用水量 Q2——同一种机械台数 N2——施工机械台班用水定额N2=300 K1——用水修正系数K1=1.1 K3——施工机械不均衡系数K3=2.0 （3）现场生活用水 q3= =0.8L/S 其中：q1——施工现场生活用水量 P1——施工现场高峰昼夜人数300人 N3——施工现场生活用水定额N3=60 K4——施工现场用水不均衡系数 K2——用水不均衡系数 b——每天工作班数 （4）消防用水量 Q消=10L/S （5）总用水量 Q=q1+q2+q3＝24.9+0.04+0.8＝25.74L/S>Q消，故Q总取25.74L/S （6）水源管径计算 D= =0.11 其中：d——配水管直径 Q总——总用水量 V——管内水流速度 2、现场临时给水管布置 从业主提供的水源中，接出一根DN100的水管作为施工现场临时供水主管，即可满足现场的施工及生活和消防用水。楼层给水从结构柱边往上设DN50水管，每层再接出DN25分水管。其余支管均为DN25。 现场临时消防栓设3个，具体位置详附后施工给、排水平面图布置图。 二、现场排污管布置设计 楼上的施工废水用Φ100PVC管从管道井内或从楼梯间有组织地排入地面水沟内，并每隔两层设一根与楼层上临时厕所等污水点相连的污水支管，所有施工废水都经两级沉淀后，才能经排水沟，排至场外的污水井内，地下水和雨水有组织的排入城市雨水井内。 1.基坑：Q=1.366K（2H-S)S/lg(1+R/r0） Q：基坑涌水量m3/d； K：渗透系数取K=20m/d； S：设计降水深度S=17.00m-4.5m=12.5m； H：含水层高即静止水位至基岩面距离取H=30m； 20 =612.37m； R：影响半径R=2S KH=2×12.5×30 r0：基坑等效半径矩形基坑r0=0.29(a+b）； a：基坑长度a=224m； b：基坑宽度b=105.00m； r0=0.29×（224+105）=95.41m； Q=1.366×20×（2×30-12.5）×12.5/lg（1+612.37/95.41）=16221.25/0.87=18645.11m3/d； 2.单井出水量计算：q=120πr s l3K； rs：过滤半径，本工程管径采用0.3m、rs=0.15； l：过滤器进水部分长度（m）即R/100长度取整为6.0m； q：120×3.14×0.15×6×330=1053.72m3/d； 3.降水井的数量n=1.1×Q/q Q：基坑总涌水量； q：单井出水量，由于水泵出水量高于管井理论出水量以现场理论出数量为准计算q=1053.72m3/d； n=1.1×18645.11/1053.72=17.7 即n取20＞17.7时满足降水井数量要求； 4.降水井的深度： Hw=Hw1+Hw2+Hw3+Hw4+Hw5 其中：Hw1表示基坑深度取13m； Hw2表示降水位距离基坑底的深度取1.0m； Hw3表示降水期间地下水位变幅取2.5m； Hw4表示滤管长度取6.0m； Hw5表示沉砂管长度取2.5m； Hw=25m； 降水深度验算： 由于降水井是漏斗式降落相邻降水井间距30m，挖孔桩深度为17m，基坑最大跨度224.0m 对基坑中心点验算； 据上算影响半径612.37m； 降水深度为-17---4.5m实降12.5m； 水位最高为X=15m； Y=15×12.5/612.37=0.3m； 降水时降水井间最大水位17-0.3=16.7m； 要求降水深度≧16m，两井间基础护壁桩深度满足要求水位最高处离降水井112m； Y=112*12.5/612.37=2.28； 降水时中心点水位最高处为17-2.28=14.72m；要求降水深度≧13m，中心点水位满足要求；初中数学定义定理公理公式证明汇编
消防设施计算公式
(完整版)施工用水量计算方法
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