給排水工程與管網(wǎng)設(shè)計

給排水工程與管網(wǎng)設(shè)計第一章給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)概論1.1給水排水系統(tǒng)的功能與組成給水排水系統(tǒng)是為人們的生活、生產(chǎn)和消防提供用水和排出廢水的設(shè)施總稱。任務(wù)：向各種不同類別的用戶供應(yīng)滿足需求的水質(zhì)、水量和水壓，同時承擔(dān)用戶排出的廢水的收集、輸送和處理，達到消除廢水中污染物質(zhì)對人體健康的危害和保護環(huán)境的目的。水的分類生活用水

居民生活用水（滿足一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）

公共設(shè)施用水（用水量大，集中，水質(zhì)同生活用水）

工業(yè)企業(yè)生活用水（水量和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)條件有關(guān)，水質(zhì)同居民生活用水）工業(yè)生產(chǎn)用水

產(chǎn)品用水、工藝用水、輔助用水

（對水量水質(zhì)、水壓要求差異很大）市政消防用水

道路清洗、綠化澆灌、公共清潔衛(wèi)生和消防用水

給水系統(tǒng)：向不同類別的用戶供應(yīng)滿足需求的水。污水分類生活污水居民生活污水、工業(yè)企業(yè)生活污水含有大量有機物，污染程度嚴(yán)重，廢水處理重點工業(yè)廢水冷卻洗滌水，簡單處理污染嚴(yán)重，須嚴(yán)格處理雨水

排水系統(tǒng)：對廢水進行收集、輸送和處理。

給水排水系統(tǒng)功能關(guān)系示意圖水源取水設(shè)施給水處理設(shè)施供水泵站城市給水管網(wǎng)企業(yè)給水管網(wǎng)居民生活用水公共設(shè)施用水市政用水消防用水工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水工業(yè)企業(yè)生活用水工業(yè)企業(yè)消防用水城市雨水管網(wǎng)城市污水管網(wǎng)工業(yè)廢水管網(wǎng)工業(yè)廢水處理設(shè)施城市污水處理設(shè)施排水受納體自然降水給水排水系統(tǒng)主要功能1）水量保障2）水質(zhì)保障

給水處理水質(zhì)、貯水和輸配水水質(zhì)、排水水質(zhì)3）水壓保障

充分利用地形高差，水泵加壓給水排水系統(tǒng)的組成水源取水系統(tǒng)包括水源、取水設(shè)施、提升設(shè)備和輸水灌渠等。給水處理系統(tǒng)包括各種采用物理、化學(xué)、生物等方法的水質(zhì)處理設(shè)備和構(gòu)筑物。給水管網(wǎng)系統(tǒng)包括輸水管渠、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施（泵站、減壓閥）及水量調(diào)節(jié)設(shè)施（清水池、水塔等）等，簡稱輸配水系統(tǒng)。排水管網(wǎng)系統(tǒng)包括污水和廢水收集與輸送管渠、水量調(diào)節(jié)池、提升泵站及附屬構(gòu)筑物（如檢查井、跌水井、水封井、雨水口等）等。污水和廢水處理系統(tǒng)包括各種采用物理、化學(xué)、生物等方法的水質(zhì)凈化設(shè)備和構(gòu)筑物。排放和重復(fù)利用系統(tǒng)包括廢水受納體（如水體、土壤等）和最終處置設(shè)施，如排放口、稀釋擴散設(shè)施、隔離設(shè)施和廢水回用設(shè)施等。給水排水系統(tǒng)的組成（續(xù)）1.2給水排水系統(tǒng)工作原理給水排水系統(tǒng)的流量關(guān)系取水系統(tǒng)給水處理系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)用戶排水管網(wǎng)系統(tǒng)排水處理系統(tǒng)排放或復(fù)用系統(tǒng)清水池均和池調(diào)節(jié)池水塔Q1q1Q8Q2Q3Q4Q5Q6Q7q6q3q2q5q7q3清水池、均和池、水塔、調(diào)節(jié)池的作用給水排水水系統(tǒng)的的水質(zhì)關(guān)關(guān)系三個水質(zhì)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)原水水質(zhì)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)給水水質(zhì)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)排放水水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)三個水質(zhì)質(zhì)變化過過程給水處理理用戶用水水廢水處理理給水排水水系統(tǒng)的的水壓關(guān)關(guān)系水壓：用用戶用水水需要，，也是給給水和排排水輸送送的能量量來源。。水的機械械能：位位能、壓壓能和動動能測壓管水水頭（壓壓力水頭頭）指位位能和壓壓能之和和。水在輸送送中的壓壓力方式式：全重力給給水一級加壓壓給水二級加壓壓給水多級加壓壓給水1.3給水排水水管網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)的功能和和組成給水排水水管網(wǎng)系系統(tǒng)的功功能和特特點功能：1）水量輸輸送2）水量調(diào)調(diào)節(jié)3）水壓調(diào)調(diào)節(jié)特點：具有一般般網(wǎng)絡(luò)系系統(tǒng)的特特點：分分散性、、連通性性、傳輸輸性、擴擴展性。。給水管網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)的的構(gòu)成輸水管渠渠：從水源源到城市市水廠或或城市水水廠到相相距較遠遠管網(wǎng)的的管線或或渠道。。鑄鐵管、、鋼管、、鋼筋混混凝土管管等；兩條并行行，適當(dāng)當(dāng)?shù)攸c連連通。配水管網(wǎng)網(wǎng)：將水送送到用戶戶的管道道系統(tǒng)由主干管管、干管管、支管管、連接接管、分分配管等等構(gòu)成。。附屬設(shè)施施：消火火栓、閥閥門、監(jiān)監(jiān)測儀表表等。水壓調(diào)節(jié)節(jié)設(shè)施（泵站、、減壓閥閥）水量調(diào)節(jié)節(jié)設(shè)施（清水池池、水塔塔和高位位水池））給水管網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)的的構(gòu)成泵站供水泵站站（二級級泵站））一般設(shè)設(shè)于水廠廠內(nèi)部。。加壓泵站站（三級級泵站））對遠離離水廠的的供水區(qū)區(qū)域或地地形較高高的區(qū)域域進行加加壓。水量調(diào)節(jié)節(jié)設(shè)施（清水池池、水塔塔和高位位水池））調(diào)節(jié)供水水與用水水的流量量差，也也可用于于貯存?zhèn)鋫溆盟苛?，提高高供水安安全。減壓設(shè)施施減壓閥、、節(jié)流孔孔板等，，降低和和穩(wěn)定輸輸配水系系統(tǒng)局部部的水壓壓。排水管網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)的的構(gòu)成廢水收集集設(shè)施排水管網(wǎng)網(wǎng)水量調(diào)節(jié)節(jié)池提升泵站站輸水管（（渠）排放口排水管網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)的的構(gòu)成1）廢水收收集設(shè)施施（室內(nèi)內(nèi)污水管管道及設(shè)設(shè)備）排水系統(tǒng)統(tǒng)起端設(shè)設(shè)備，通通過水封封管、支支管、豎管和出出戶管排排到室外外窨井，，通過連連接窨井的排水水支管將將廢水收收集到排排水管道道系統(tǒng)。。雨水口2）排水管管網(wǎng)排水管網(wǎng)網(wǎng)由支管管、干管管、主干干管等構(gòu)構(gòu)成。非非滿流。。附屬構(gòu)筑筑物：雨雨水口、、檢查井井、跌水水井、溢溢流井、、水封井井等。3）排水調(diào)調(diào)節(jié)池指具有一一定容積積的污水水、廢水水或雨水水貯存設(shè)設(shè)施。用用于調(diào)節(jié)節(jié)排水管管外流量量與輸水水量或處處理水量量的差值值。降低下游游高峰排排水量，，減小輸輸水灌渠渠或排水水處理設(shè)設(shè)施的設(shè)設(shè)計規(guī)模模，降低低工程造造價。事故時貯貯水，減減小污染染；均和和水質(zhì)。。5）廢水輸輸水管（（渠）6）廢水排排放口岸邊式，，具有較較好的防防止沖刷刷能力。。分散式，，廢水與與接納水水體均勻勻混合。。4）提升泵泵站提高排水水的高程程或使排排水加壓壓輸送。。1.4給水排水水管網(wǎng)系系統(tǒng)類型型與體制制給水管網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)類類型按水源數(shù)數(shù)目分類類分：1）單水源源給水管管網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)2）多水源源給水管管網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)給水管網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)類類型按系統(tǒng)構(gòu)構(gòu)成方式式分類：（1）統(tǒng)一給給水系統(tǒng)統(tǒng)根據(jù)生活活飲用水水水質(zhì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，由由同一管管網(wǎng)供給給生活、、生產(chǎn)和和消防用用水到用用戶的給給水系統(tǒng)統(tǒng)。特點：所所有用戶戶用一個個管網(wǎng)，，一個水水處理系系統(tǒng)；造價低，，運行費費用高，，會造成成浪費。。多用于用用戶集中中，對水水質(zhì)、水水壓無特特殊要求求或相差差不大、、地勢比比較平坦坦、建筑筑層數(shù)差差異不大大的情況況。（2）分質(zhì)供供水系統(tǒng)統(tǒng)取水構(gòu)筑筑物從同同一水源源或不同同水源取取水，經(jīng)經(jīng)過不同同程度的的凈化過過程，用用不同的的管道、、分別將將不同的的水質(zhì)供供給各個個用戶的的給水系系統(tǒng)。（2）分質(zhì)供供水系統(tǒng)統(tǒng)工業(yè)用水水、生活活用水分分質(zhì)飲用水、、雜用水水分質(zhì)直接飲用用水占管管網(wǎng)1～2％；優(yōu)質(zhì)質(zhì)優(yōu)用有有限水資資源；可可節(jié)省凈凈水處理理費用。。但每一種種水質(zhì)要要有獨立立的管網(wǎng)網(wǎng)，多套套管網(wǎng)造造價高，，管理復(fù)復(fù)雜。在水資源源緊缺的的新建居居住區(qū)、、工業(yè)區(qū)區(qū)、海島島地區(qū)可可以考慮慮應(yīng)用。。（3）分區(qū)給給水系統(tǒng)統(tǒng)把城市整整個給水水系統(tǒng)分分為幾個個區(qū)，每每區(qū)有泵泵站和管管網(wǎng)等，，各區(qū)之之間有適適當(dāng)?shù)穆?lián)聯(lián)系，以以保證供供水可靠靠和調(diào)度度靈活。。（3）分區(qū)給給水系統(tǒng)統(tǒng)給水區(qū)域域大、地地形起伏伏、遠距距離輸水水，分為為并聯(lián)分分區(qū)和串串聯(lián)分區(qū)區(qū)兩種基基本形式式。并聯(lián)分區(qū)區(qū)：由同一一泵站內(nèi)內(nèi)的低壓壓和高壓壓水泵分分別供給給低區(qū)和和高區(qū)用用水。供水安全全可靠，，水泵集集中；管管理方便便，但管管網(wǎng)造價價高，需需要高壓壓輸水管管。串聯(lián)分區(qū)區(qū)：高低兩兩區(qū)用水水均由低低區(qū)泵站站供給，，高區(qū)用用水再由由高區(qū)水水泵加壓壓。管網(wǎng)造價價低，但但供水安安全、可可靠性較較差，水水泵站分分散，管管理不便便。供水區(qū)域域較大，，回落地地形狹長長，不同同用戶對對水壓要要求不同同，是由由同一泵泵站內(nèi)不不同水泵泵分別供供水到高高壓和低低壓管網(wǎng)網(wǎng)。管網(wǎng)壓力力適宜，，動力消消耗低，，供水安安全。（4）分壓給給水系統(tǒng)統(tǒng)（5）循環(huán)和和循序給給水系統(tǒng)統(tǒng)在工業(yè)生生產(chǎn)中，，所產(chǎn)生生的廢水水經(jīng)適當(dāng)當(dāng)處理后后可以循循環(huán)使用用，或用用作其他他車間和和其他工工業(yè)部門門的生產(chǎn)產(chǎn)用水。。污水循循環(huán)回用用，清潔潔生產(chǎn)。。（6）區(qū)域性性給水系系統(tǒng)由于水源源受到污污染，幾幾個城市市集中在在上游取取水，沿沿線分別別供水。。對于城市市化水平平高的區(qū)區(qū)域適用用，并能能發(fā)揮規(guī)規(guī)模效應(yīng)應(yīng)，降低低成本。。給水管網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)類類型按輸水方方式分類類：1）重力輸輸水管網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)2）壓力管管網(wǎng)輸水水系統(tǒng)排水管網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)的的體制概念：——生活污水水、工業(yè)業(yè)廢水和和雨水可可以采用用一個管管渠來排除，，也可以以采用兩兩個或兩兩個以上上獨立的的管渠來排除除，污水水的這種種不同排排除方式式所形成成的排水系統(tǒng)統(tǒng)，稱為為排水體體制。分類：合流制：直排式式、截流流式分流制：：完全分分流制和和非完全全分流制制合流制排排水系統(tǒng)統(tǒng)是將生活活污水、、工業(yè)廢廢水和雨雨水混合合在同一一個管內(nèi)內(nèi)排除的的系統(tǒng)。。老城市早早期使用用，水體體污染嚴(yán)嚴(yán)重。截流式合合流制排排水系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)截流干干管、溢溢流井、、污水廠廠。老城市排排水系統(tǒng)統(tǒng)改造時時經(jīng)常使使用。簡簡單易行行，降低低污染。。分流制排排水系統(tǒng)統(tǒng)將生活污污水、工工業(yè)廢水水和雨水水分別在在兩個或或兩個以以上各自自獨立的的管渠內(nèi)內(nèi)排除的的系統(tǒng)。。排除生活活污水和和工業(yè)廢廢水的系系統(tǒng)稱為為污水排水水系統(tǒng)，排除雨雨水的系系統(tǒng)稱為為雨水排水水系統(tǒng)。根據(jù)排除除雨水的的方式不不同，可可分為完全分流流制排水水系統(tǒng)、不完全分分流制排排水系統(tǒng)統(tǒng)和半分流制制排水系系統(tǒng)。完全分流流制排水水系統(tǒng)不完全全分流流制排排水系系統(tǒng)工業(yè)企企業(yè)中中一般般采用用分流流制排排水系系統(tǒng)工業(yè)廢廢水和和生活活污水水不宜宜混合合；不同工工業(yè)廢廢水之之間也也不宜宜混合合。否否則會會造成成污水水和污污泥處處理的的復(fù)雜雜化，，以及及給廢廢水重重復(fù)利利用和和回收收有用用物質(zhì)質(zhì)造成成困難難。合理選選擇排排水系系統(tǒng)的的體制制，使使城市市和工工業(yè)企企業(yè)排排水系系統(tǒng)規(guī)規(guī)劃和和設(shè)計計的重重要內(nèi)內(nèi)容，，它不不僅從從根本本上影影響排排水系系統(tǒng)的的設(shè)計計、施施工、、維護護管理理，而而且對對城市市和工工業(yè)企企業(yè)的的規(guī)劃劃和環(huán)環(huán)境保保護影影響深深遠，，同時時也影影響排排水系系統(tǒng)的的建設(shè)設(shè)投資資費用用和運運行管管理費費用。。合流制制和分分流制制的比比較：：環(huán)保方方面：全部部截流流式合合流制制對環(huán)環(huán)境的的污染染最小?。徊坎糠纸亟亓羰绞胶狭髁髦朴暧晏鞎r時部分分污水水溢流流入水水體，，造成成