《管網(wǎng)》PPT,第1章 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)概論

給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)

何忠華安徽工業(yè)大學(xué)市政工程系使用教材：嚴(yán)煦世,劉遂慶編著，給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)（第二版），中國建筑工業(yè)出版社,2008參考教材：

嚴(yán)煦世,劉遂慶主編，給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)（第三版），中國建筑工業(yè)出版社，2014嚴(yán)煦世,范瑾初主編，給水工程（第四版），中國建筑工業(yè)出版社，1999室外給水設(shè)計規(guī)范（GB50013-2006）室外排水設(shè)計規(guī)范（GB50014-2006）2014年版課程安排學(xué)時：48學(xué)分：3周學(xué)時：3課程性質(zhì)：必修考試（考核）方式：閉卷考試課程成績計算方式：平時成績20％+卷面成績80％不定項選擇題（×分=分）填空題（×分=分）名詞解釋（×分=分）簡答題（×分=分）計算題（×分=分）編程題（可能考）考試題型：第1章給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)概論第2章給水排水管網(wǎng)工程規(guī)劃第3章給水排水管網(wǎng)水力學(xué)基礎(chǔ)第4章給水排水管網(wǎng)模型第5章給水管網(wǎng)水力分析和計算第6章給水管網(wǎng)工程設(shè)計第7章給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計第8章給水管網(wǎng)運行調(diào)度與水質(zhì)管理第9章污水管網(wǎng)設(shè)計與計算第10章雨水管渠設(shè)計和優(yōu)化計算第11章給水排水管道材料和附件第12章給水排水管網(wǎng)管理與維護(hù)本課程的內(nèi)容內(nèi)容提要給水排水系統(tǒng)的功能與組成§1.1城市用水量和用水量變化§1.2給水排水系統(tǒng)工作原理§1.3給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能與組成§1.4給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)類型與體制§1.5第1章

給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)概論給排水系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)7為什么需要給水和排水？給水：人們生活、生產(chǎn)和市政消防對水的需求。8為什么需要給水和排水？排水：（1）凈水經(jīng)使用后，水質(zhì)受到不同程度的污染，成為廢水。廢水?dāng)y帶不同來源和不用種類的污染物質(zhì)，會對人體健康、生活環(huán)境和自然生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重危害，需及時收集并處理。（2）降水造成地面積水甚至洪澇災(zāi)害。§1.1給水排水系統(tǒng)的功能與組成概念：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除廢水的設(shè)施總稱，分為給水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩個組成部分。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(dá)到消除廢水中污染物質(zhì)對人體健康的危害和保護(hù)環(huán)境的目的。給水的分類（根據(jù)用途）及用戶對水的要求生活用水

居民生活用水（飲用、烹飪、洗浴、洗滌；滿足一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）

公共設(shè)施用水（機關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、賓館、車站，公共浴場；用水量大、集中，水質(zhì)同生活用水）

工業(yè)企業(yè)生活用水（企業(yè)職工的生活用水；水量和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)條件、工作人員數(shù)量等有關(guān)，水質(zhì)同居民生活用水）工業(yè)生產(chǎn)用水

產(chǎn)品用水（水成為產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分）、工藝用水（水作為溶劑、載體等）、輔助用水（冷卻、清洗等）。（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)生和消防的用水。廢水的分類（根據(jù)來源）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，受污染程度嚴(yán)重，是廢水處理重點。工業(yè)廢水

冷卻、洗滌廢水，受污染輕微，簡單處理即可復(fù)用；

含高濃度污染物質(zhì)的廢水，受污染嚴(yán)重，須嚴(yán)格處理。雨水

防止地面積水和洪澇災(zāi)害。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)的主要功能（1）水量保障。

向指定用水地點及時提供滿足用戶需求的用水量（給水）；收集雨污廢水并及時可靠地輸送到指定地點。（2）水質(zhì)保障向指定用水地點提供符合質(zhì)量要求的水（給水處理技術(shù)，貯存和輸配過程中的保質(zhì)手段）；按有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)將廢水排入受納水體（廢水處理技術(shù)）。（3）水壓保障提供符合標(biāo)準(zhǔn)的用水壓力、確保水量（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)包括水源地（地表水：江河、湖泊、海洋、水庫；地下水：潛水、承壓水）、取水設(shè)施、提升設(shè)備和輸水管渠等。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)（輸配水系統(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。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(kuò)散設(shè)施、隔離設(shè)施和廢水回用設(shè)施等。16宜興橫山水庫官宋硼取水樞紐廣州西江引水工程取水頭部1920馬鞍山市湖南東路21廢水排放口§1.2城市用水量和用水量變化城市綜合用水量（1）居民生活用水量；（表1.1）（2）公共設(shè)施用水量（機關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院等）；（3）工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量和工作人員生活用水量；（4）消防用水量；（5）市政用水量（道路、綠地澆灑）；（6）未預(yù)見用水量及給水管網(wǎng)漏失水量。城市用水量分類和用水量定額城市綜合生活用水量（表1.2）23用水量表達(dá)和用水量變化系數(shù)用水量的表達(dá)（1）平均日用水量。

最大年用水量/用水天數(shù)。（2）最高日用水量。

用水量最多的年份里用水量最多的那一天的用水量。（3）最高日平均時用水量。

用水量最高日的用水量/24。（4）最高日最高時用水量。

在用水量最高的那一天里，用水量最大的一小時用水量。24用水量變化系數(shù)（1）用水量日變化系數(shù)Kd

在一年中，最高日用水量Qd與平均日用水量Qy/365的比值。（2）用水量時變化系數(shù)Kh

在一日中，最高時用水量Qh與平均時用水量Qd/24的比值。25用水量變化曲線（年、月、日、時、瞬時）（1）t~q(t)

時段t與該時段對應(yīng)的用水量q(t)。（2）t~%

時段t與該時段用水量占全日用水量的百分?jǐn)?shù)。

有助于供水能力不等的城鎮(zhèn)

或系統(tǒng)之間相互比較和參考。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Q1q1Q8Q2Q3Q4Q5Q6Q7q6q3q2q5q7q4清水池、水塔（高位水池）、均和池、調(diào)節(jié)池的作用§1.3給水系統(tǒng)工作原理給水排水系統(tǒng)的流量關(guān)系q1——水廠自用(5%~10%)，q2——管網(wǎng)漏失水量，q3——調(diào)節(jié)流量，q4——用戶使用后未進(jìn)入排水系統(tǒng)的水量，q5——進(jìn)入排水管網(wǎng)系統(tǒng)的降水或滲入的地下水，q6——排水管網(wǎng)調(diào)節(jié)水量，q7——排水處理系統(tǒng)自耗水。三個水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)原水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：符合國家生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到國家生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（生活用水）；達(dá)到有關(guān)行業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或用戶特定的水質(zhì)要求（工業(yè)用水）排放水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到國家廢水排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求及受納水體的承受能力。三個水質(zhì)變化過程給水處理：原水凈化后用戶用水：用戶用水后廢水處理：廢水經(jīng)處理后給水排水系統(tǒng)的水質(zhì)關(guān)系給水排水系統(tǒng)的水壓關(guān)系水壓：用戶用水需要，也是給水和排水輸送的能量來源。水在輸送中的壓力方式：全重力給水（水源地勢較高：水源→水廠→輸配水管網(wǎng)→用戶）一級加壓給水（水源→水廠）二級加壓給水（水廠清水池→管網(wǎng)）多級加壓給水（長距離輸水，管網(wǎng)中途加壓）§1.4給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能與組成功能：（1）水量輸送：實現(xiàn)水量的位置前移；管網(wǎng)。（2）水量調(diào)節(jié)：解決供水、用水與排水之間的不平均；清水池，水塔，高位水池，調(diào)節(jié)池。（3）水壓調(diào)節(jié)：加壓或減壓以滿足水輸送、使用和排放要求；泵站，減壓閥。特點：具有一般網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點：分散性、連通性、傳輸性、擴(kuò)展性。給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能輸水管（渠）：從水源到城市水廠或城市水廠到相距較遠(yuǎn)管網(wǎng)的管線或渠道。鑄鐵管、鋼管、鋼筋混凝土管等；兩條并行，適當(dāng)?shù)攸c連通。配水管網(wǎng)：將水送到用戶的管道系統(tǒng)。由主干管、干管、支管、連接管、分配管等構(gòu)成。附屬設(shè)施：消火栓、閥門、監(jiān)測儀表等。泵站（水錘消除器、止回閥）供水泵站（一級、二級泵站）一般設(shè)于水廠內(nèi)部。加壓泵站（三級泵站）對遠(yuǎn)離水廠的供水區(qū)域或地形較高的區(qū)域進(jìn)行加壓。水量調(diào)節(jié)設(shè)施（清水池、水塔和高位水池）：調(diào)節(jié)供水與用水的流量差，也可用于貯存?zhèn)溆盟?，提高供水安全。減壓設(shè)施：減壓閥、節(jié)流孔板等，降低和穩(wěn)定輸配水系統(tǒng)局部的水壓。給水管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成廢水收集設(shè)施排水管網(wǎng)水量調(diào)節(jié)池提升泵站輸水管（渠）排放口排水管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成排水系統(tǒng)起端設(shè)備，通過水封管、支管、豎管和出戶管排到室外窨井，通過連接窨井的排水支管將廢水收集到排水管道系統(tǒng)。廢水收集設(shè)施（室內(nèi)污水管道及設(shè)備）排水管網(wǎng)排水管網(wǎng)由支管、干管、主干管等構(gòu)成。非滿流。附屬構(gòu)筑物：雨水口、檢查井、跌水井、溢流井、水封井等。指具有一定容積的污水、廢水或雨水貯存設(shè)施。用于調(diào)節(jié)排水管外流量與輸水量或處理水量的差值。降低下游高峰排水量，減小輸水灌渠或排水處理設(shè)施的設(shè)計規(guī)模，降低工程造價。事故時貯水，減小污染；均和水質(zhì)。排水調(diào)節(jié)池提升泵站提高排水的高程或使排水加壓輸送。廢水輸水管（渠）廢水排放口岸邊式，具有較好的防止沖刷能力。分散式，廢水與接納水體均勻混合。37按水源的數(shù)目分類（1）單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)（2）多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)§1.5給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型與體制給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型按系統(tǒng)構(gòu)成方式分類（1）統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)

根據(jù)生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，由同一管網(wǎng)供給生活、生產(chǎn)和消防用水到用戶的給水系統(tǒng)。特點：所有用戶用一個管網(wǎng)，一個水處理系統(tǒng)。造價低，運行費用高，會造成浪費。多用于用戶集中，對水質(zhì)、水壓無特殊要求或相差不大、地勢比較平坦、建筑層數(shù)差異不大的情況。（2）分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)把城市整個給水系統(tǒng)分為幾個區(qū)，每區(qū)有泵站和管網(wǎng)等，各區(qū)之間有適當(dāng)?shù)穆?lián)系，以保證供水可靠和調(diào)度靈活。給水區(qū)域大、地形起伏、遠(yuǎn)距離輸水，分為并聯(lián)分區(qū)和串聯(lián)分區(qū)兩種基本形式。并聯(lián)分區(qū)不同用戶對水壓要求不同，由同一泵站內(nèi)的低壓和高壓水泵分別向低區(qū)和高區(qū)管網(wǎng)供水。供水安全（注：不易爆管）可靠，水泵集中；管理方便，但管網(wǎng)造價高，需要高壓輸水管。串聯(lián)分區(qū)（分壓給水系統(tǒng)）高低兩區(qū)用水均由低區(qū)泵站供給，高區(qū)用水再由高區(qū)水泵加壓。管網(wǎng)造價低，能耗低，但壓力適宜、供水安全（不易爆管），可靠性較差（單一泵站破壞后影響大），水泵站分散，管理不便。適用地形狹長分質(zhì)供水系統(tǒng)取水構(gòu)筑物從同一水源或不同水源取水，經(jīng)過不同程度的凈化過程，用不同的管道、分別將不同的水質(zhì)供給各個用戶的給水系統(tǒng)。工業(yè)用水、生活用水分質(zhì)飲用水、雜用水分質(zhì)直接飲用水占管網(wǎng)1～2％；優(yōu)質(zhì)優(yōu)用有限水資源；可節(jié)省凈水處理費用。但每一種水質(zhì)要有獨立的管網(wǎng)，多套管網(wǎng)造價高，管理復(fù)雜。在水資源緊缺的新建居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、海島地區(qū)可以考慮應(yīng)用。（1）重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)（2）壓力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)按輸水方式分類循環(huán)和復(fù)用給水系統(tǒng)（工業(yè)給水）在工業(yè)生產(chǎn)中，所產(chǎn)生的廢水經(jīng)適當(dāng)處理后可以循環(huán)使用，或用作其他車間和其他工業(yè)部門的生產(chǎn)用水。47排水管網(wǎng)系統(tǒng)的體制概念：生活污水、工業(yè)廢水和雨水可以采用一個管渠來排除，也可以采用兩個或兩個以上獨立的管渠來排除，污水的這種不同排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱為排水體制。分類：合流制：直排式、截流式分流制：完全分流制和非完全分流制合流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個管內(nèi)排除的系統(tǒng)。老城市早期使用，水體污染嚴(yán)重。截流式合流制排水系統(tǒng)設(shè)截流干管、溢流井、污水廠。老城市排水系統(tǒng)改造時經(jīng)常使用。簡單易行，降低污染。分流制排水系統(tǒng)將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。排除生活污水和工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱為污水排水