給水排水管道系統概論

1、第一章 給水排水管道系統概論本章內容：1、給水排水系統的功能與組成2、給水管網系統的類型3、排水體制本章重點：1、給水管網系統的類型及其適用條件2、排水體制及其選擇第一節(jié) 給水排水系統的組成一、給水排水系統的功能與組成給水排水系統是為人們的生活、生產、市政和消防提供用水和廢水排除設施的總稱。給水排水系統的功能：向各種不同類別的用戶供應滿足不同需求的水量和水質，同時承擔用戶排除廢水的收集、輸送和處理，達到消除廢水中污染物質對于人體健康和保護環(huán)境的目的。給水系統（water supply system）是保障城市、工礦企業(yè)等用水的各項構筑物和輸配水管網組成的系統。根據系統的性質不同有四種分類方法：

2、按水源種類，分為地表水（江河、湖泊、水庫、海洋等）和地下水（潛水、承壓水、泉水等）給水系統；按服務范圍，可分為區(qū)域給水、城鎮(zhèn)給水、工業(yè)給水和建筑給水等系統；按供水方式可分為自流系統（重力供水）、水泵供水系統（加壓供水）和兩者相結合的混合供水系統；按使用目的，可分為生活給水、生產給水和消防給水系統。根據用戶使用水的目的，通常將給水分為生活用水、工業(yè)生產用水、消防用水和市政用水四大類。廢水收集、處理和排放工程設施，稱為排水系統（sewerage system）。根據排水系統所接受的廢水的性質和來源不同，廢水可分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三類。給水排水系統的功能和組成圖給水排水系統除以上功能外，還應

3、具有以下三項主要功能：（1）水量保障。（2）水質保障。（3）水壓保障。 給水排水系統組成：（1）取水系統。（2）給水處理系統。（3）給水管網系統。（4）排水管道系統。（5）廢水處理系統。（6）廢水排放系統。（7）重復利用系統。城鎮(zhèn)給水排水系統圖圖1-2 城鎮(zhèn)給水排水系統示意圖 1-取水系統；2-給水處理系統；3-給水管網系統；4-排水管道系統；5-污水處理系統；6污水排放系統二、給水排水系統工作原理1.給水排水系統的流量關系給水排水系統流量關系如圖1-3所示，其中 q1為給水處理系統自用水，q2為給水管網系統漏失水量；q3為給水管網系統水量調節(jié)，其流向根據水塔（或高位水池）進水或出水而變；q4

4、為用戶使用后未排入排水系統的水量；q5為進入排水管網系統的降水或滲入的地下水； q6為排水管道水量調節(jié)，其流向根據調節(jié)池進水或出水而變化；q7為污水處理系統自耗水；q8為污水回用用水量。圖1-3 給水排水系統流量關系示意圖1-取水系統；2-給水處理系統；3-清水池；4-給水管網系統；5-水塔6-用戶；7-排水管道系統；8-調節(jié)池；9-均和池；10-污水處理系統清水池是用來調節(jié)給水處理水量與管網中的用水量之差。調節(jié)池和均和池是用來調節(jié)排水管道和污水處理廠之間的流量差，排水調節(jié)池（均和池）還具有均和水質的作用，以降低因污染物隨時間變化造成的處理困難。2.給水排水系統的水質關系3.給水排水系統的水壓

5、關系（1）全重力供水（2）一級加壓供水（3）二級加壓供水（4）多級加壓供水第二節(jié) 給水排水管道系統的功能與特點1、給水管道系統和排水管道系統均應具有以下功能：l 水量輸送l 2.水量調節(jié)l 3.水壓調節(jié)2、給水排水管道系統的功能與特點 具有一般網絡的特點：如：分散性、擴展性等，同時又具有自身的特點，如隱蔽性。第三節(jié) 給水管網系統3.1、給水管網系統的組成給水管網系統一般是由輸水管（渠）、配水管網、水壓調節(jié)設施（泵站、減壓閥）及水量調節(jié)設施（清水池、水塔、高位水池）等構成。如圖1-4（a）、1-4（b）所示。 圖1-4（a） 地表水源給水管道系統示意圖 圖1-4（b） 地下水源給水管道系統示意圖

6、1-取水構筑物；2-一級泵站；3-水處理構筑物； 1-地下水取水構筑物；2-集水池；4-清水池；5-二級泵站；6-輸水管；7-管網；8-水塔 3-泵站；4-輸水管；5-管網二、給水管網系統的類型給水管網系統主要有統一給水管網系統、多水源給水管網系統和不同輸水方式的給水管網系統三種類型。1.統一給水管網系統：根據向管網供水的水源數目，統一給水管網系統可分為單水源給水管網系統和多水源給水管網系統兩種形式。（1）單水源給水管網系統：即只有一個水源地，處理過的清水經過泵站加壓后進入輸水管和管網，所有用戶的用水來源于一個水廠清水池（清水庫），較小的給水管網系統，如企事業(yè)單位或小城鎮(zhèn)給水管網系統，多為單水

7、源給水管網系統，系統簡單，管理方便。如圖1-5所示。圖1-5 單水源給水管網系統示意圖 1-取水設施；2-給水處理廠；3-加壓泵站；4-給水管網（2）多水源給水管網系統：有多個水廠的清水池（清水庫）作為水源的給水管網系統，清水從不同的地點經輸水管進入管網，用戶的用水可以來源于不同的水廠。較大的給水管網系統，如中大城市甚至跨城鎮(zhèn)的給水管網系統，一般是多水源給水管網系統，如圖1-6所示。多水源給水管網系統的特點是：調度靈活、供水安全可靠（水源之間可以互補），就近給水，動力消耗較??；管網內水壓較均勻，便于分期發(fā)展，但隨著水源的增多，管理的復雜程度也相應提高。 圖1-6 多水源給水管網系統示意圖 1-

8、地表水水源；2-地下水水源；3-水塔；4-給水管網2.分系統給水管網系統：分系統給水管網系統和統一給水管網系統一樣，也可采用單水源或多水源供水。根據具體情況，分系統給水管網系統又可分為：分區(qū)給水管網系統、分壓給水管網系統和分質給水管網系統。（1）分區(qū)給水管網系統管網分區(qū)的方法有兩種：一種是城鎮(zhèn)地形較平坦，功能分區(qū)較明顯或自然分隔而分區(qū)，如圖1-7所示，城鎮(zhèn)被河流分隔，兩岸工業(yè)和居民用水分別供給，自成給水系統，隨著城鎮(zhèn)發(fā)展，再考慮將管網相互溝通，成為多水源給水系統。另一種是因地形高差較大或輸水距離較長而分區(qū)，又有串聯分區(qū)和并聯分區(qū)兩類：采用串聯分區(qū)，設泵站加壓（或減壓措施）從某一區(qū)取水，向另一區(qū)

9、供水；采用并聯分區(qū)，不同壓力要求的區(qū)域有不同泵站（或泵站中不同水泵）供水。大型管網系統可能既有串聯分區(qū)又有并聯分區(qū)，以便更加節(jié)約能量。圖1-8所示為并聯分區(qū)給水管網系統，圖1-9所示為串聯分區(qū)給水管網系統。圖1-7 分區(qū)給水管網系統 圖1-8 并聯分區(qū)給水管網系統 圖1-9 串聯分區(qū)給水管網系統a-高區(qū)；b-低渠；1-凈水廠；2-水塔； a-高區(qū)；b-低區(qū)；1-凈水廠；2-水塔；3-加壓泵站（2）分壓給水管網系統：由于用戶對水壓的要求不同而分成兩個或兩個以上的系統給水，如圖1-10所示。符合用戶水質要求的水，由同一泵站內的不同揚程的水泵分別通過高壓、圖1-10 分壓給水管網系統1-凈水廠；2-

10、二級泵站；3-低壓輸水管；4-高壓輸水管；5-低壓管網；6-高壓管網；7-水塔低壓輸水管網送往不同用戶。（2）分質給水管網系統：因用戶對水質的要求不同而分成兩個或兩個以上系統，分別供給各類用戶，稱為分質給水管網系統，如圖1-11（a）、1-11（b）所示。圖1-11（a） 分質給水管網系統 圖1-11（b） 分質給水管網系統1-分質凈水廠；2-二級泵站；3-輸水管； 1-井群；2-地下水水廠；3-生活用水管網；4-居住區(qū)；5工廠區(qū) 4-生產用水管網；5-取水構筑物；6-生產用水廠3.不同輸水方式的管網系統根據水源和供水區(qū)域地勢的實際情況，可采用不同的輸水方式向用戶供水。（1）重力輸水管網系統（

11、2）水泵加壓輸水管網系統第四節(jié) 排水管道系統4.1、排水管道系統的組成排水管道系統一般由廢水收集設施、排水管道、水量調節(jié)池、提升泵站、廢水輸水管（渠）和排放口等組成。如圖1-14所示。圖1-14 排水管道系統示意圖1-排水管道；2-水量調節(jié)池；3-提升泵站；4-輸水管道（渠）；5-污水處理廠4.2、排水管道系統的體制城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)排出的廢水通常分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三類，它們可以采用同一個排水管道系統來排除，也可以采用兩個或兩個以上各自獨立的排水管道系統來排除。這種不同的排除方式所形成的排水系統，稱為排水體制。排水系統的體制主要有合流制和分流制兩種基本方式。1合流制排水系統將生活污水、工

12、業(yè)廢水和雨水混合在同一管道（渠）系統內排放的排水系統稱為合流制排水系統。根據污水匯集后的處置方式不同，又可把合流制分為下列三種情況：（1）直排式合流制排水系統（2）截流式合流制排水系統直排式合流制排水系統 截流式合流制排水系統（3）完全合流制排水系統： 完全合流制排水系統2分流制排水系統將生活污水、生產廢水和雨水分別在兩種或兩種以上管道（渠）系統內排放的排水系統稱為分流制排水系統。根據雨水的排除方式不同，分流制又分為下列兩種情況：（1）完全分流制排水系統：在同一排水區(qū)域內，既有污水管道系統，又有雨水管道系統圖1-21 完全分流制排水系統（2）不完全分流制排水系統：這種體制只有污水排水系統，沒有

13、完整的雨水排水系統（圖1-22）。圖1-22 不完全分流制排水系統還有一種情況稱為半分流制排水系統在一個城鎮(zhèn)中，有時既有分流制，又有合流制，這種體制可稱為混合制。合理地選擇排水體制，是城鎮(zhèn)和小區(qū)排水系統設計的重要問題，它不僅從根本上影響排水系統的設計、施工和維修管理，而且對城鎮(zhèn)和小區(qū)的規(guī)劃和環(huán)境保護影響深遠，同時也影響排水系統的工程總投資和初期投資。通常，排水體制的選擇，必須符合城鎮(zhèn)建設規(guī)劃，在滿足環(huán)境保護要求的前提下，根據當地的具體條件，通過技術經濟比較決定。從城鎮(zhèn)規(guī)劃方面看。從環(huán)境保護方面看。從投資方面看。從排水系統的管理上看?？偟目磥?，排水系統體制的選擇，應根據城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃、當地降雨情況、排放標準、原有排水設施、污水處理和利用情況、地形和水體條件等，在滿足環(huán)境保護要求的前