第一章 給水排水管道系統(tǒng)概論

給水排水管道系統(tǒng)環(huán)境管理專業(yè)倫海Q:552797122023/2/51Freetemplatefrom給水排水管道系統(tǒng)第1章給水排水管道系統(tǒng)概論第2章給水排水管道系統(tǒng)規(guī)劃與布置第3章水力計算基礎(chǔ)第4章給水管道設(shè)計用水量第5章給水系統(tǒng)的運(yùn)行工況第6章給水管網(wǎng)設(shè)計計算第7章給水管道材料與附件第8章污水管道系統(tǒng)的設(shè)計計算第9章雨水管渠的設(shè)計計算第10章排水管渠材料及附屬構(gòu)筑物第11章給水排水管道系統(tǒng)的技術(shù)管理和維護(hù)2第1章給水排水管道系統(tǒng)概論2023/2/53Freetemplatefrom第一章給水排水管道系統(tǒng)概論1.1給水排水系統(tǒng)的組成1.2給水排水管道系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)1.3給水管網(wǎng)系統(tǒng)1.4排水管道系統(tǒng)41.1給水排水系統(tǒng)的組成1.1.1給水排水系統(tǒng)組成與功能給水系統(tǒng)：是保障城市居民、工礦企業(yè)等用水的各項(xiàng)構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)。向不同的用戶提供不同的水量和水質(zhì)排水系統(tǒng)：廢水收集、處理和排放工程設(shè)施，稱為排水系統(tǒng)。收集、輸送、處理廢水，消除廢水中污染物對人體健康的危害和保護(hù)環(huán)境給水排水系統(tǒng)是為人們的生活、生產(chǎn)、市政和消防提供用水和廢水排除設(shè)施的總稱。51.1給水排水系統(tǒng)的組成1.1.1給水排水系統(tǒng)組成與功能給水系統(tǒng)按水源種類：地表水和地下水給水系統(tǒng)按服務(wù)范圍：區(qū)域給水、城鎮(zhèn)給水、工業(yè)給水、建筑給水系統(tǒng)按使用目的：生活給水、生產(chǎn)給水、消防給水系統(tǒng)按供水方式：自流（重力）、水泵（加壓）給水系統(tǒng)61.1給水排水系統(tǒng)的組成1.1.1給水排水系統(tǒng)組成與功能1生活污水：居民日常生活中排出的廢水。含有大量的有機(jī)和無機(jī)污染物、病原微生物2工業(yè)廢水：工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的廢水。水質(zhì)、水量變化大。1.冷卻洗滌廢水；2.嚴(yán)重污染的廢水3雨水：地面上徑流的雨水和冰雪融化水。徑流量大而急，初降的雨水含有大量污染物。排水系統(tǒng)7圖1-1城市給水排水系統(tǒng)81.1給水排水系統(tǒng)的組成給水排水系統(tǒng)應(yīng)具有以下三項(xiàng)主要功能：水量保障；水質(zhì)保障；水壓保障。1.1.1給水排水系統(tǒng)組成與功能給水排水系統(tǒng)取水系統(tǒng)給水處理系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)排水管道系統(tǒng)廢水處理系統(tǒng)廢水排放系統(tǒng)重復(fù)利用系統(tǒng)給水系統(tǒng)排水系統(tǒng)給水排水系統(tǒng)的組成：9圖1-2城鎮(zhèn)給水排水系統(tǒng)示意圖

1-取水系統(tǒng)；2-給水處理系統(tǒng)；3-給水管網(wǎng)系統(tǒng)；

4-排水管道系統(tǒng)；5-污水處理系統(tǒng)；6污水排放系統(tǒng)10

給水排水系統(tǒng)中的各組成部分在水量、水質(zhì)和水壓（能量）上有著緊密的聯(lián)系，必須正確認(rèn)識和理解他們的相互關(guān)系并有效地進(jìn)行控制和運(yùn)行調(diào)度管理，才能滿足用戶對水量、水質(zhì)、和水壓的要求，達(dá)到水資源優(yōu)化利用、降低生產(chǎn)運(yùn)行成本、滿足生產(chǎn)要求、保證產(chǎn)品質(zhì)量、方便人們生活、保護(hù)環(huán)境、防止災(zāi)害等目標(biāo)。1.1給水排水系統(tǒng)的組成1.1.2給水排水系統(tǒng)工作原理11給水排水系統(tǒng)流量關(guān)系如圖1-3所示

圖1-3給水排水系統(tǒng)流量關(guān)系示意圖1-取水系統(tǒng)；2-給水處理系統(tǒng)；3-清水池；4-給水管網(wǎng)系統(tǒng)；5-水塔6-用戶；7-排水管道系統(tǒng)；8-調(diào)節(jié)池；9-均和池；10-污水處理系統(tǒng)1.1給水排水系統(tǒng)的組成121.1給水排水系統(tǒng)的組成1.1.2給水排水系統(tǒng)工作原理131.2給水排水管道系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)1.2.1給水排水管道系統(tǒng)的功能水量輸送：即實(shí)現(xiàn)一定水量的位置遷移，滿足用水和排水的地點(diǎn)要求；水量調(diào)節(jié)：即采用貯水措施解決供水、用水與排水的水量不平均問題。水壓調(diào)節(jié)：即采用加壓和減壓措施調(diào)節(jié)水的壓力，滿足水輸送、使用和排放的能量要求。141.2給水排水管道系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)1.2.2給水排水管道系統(tǒng)的特點(diǎn)給排水管道系統(tǒng)特點(diǎn)分散性連通性擴(kuò)展性傳輸性151.3給水管網(wǎng)系統(tǒng)1.3.1給水管網(wǎng)系統(tǒng)的組成配水管網(wǎng)泵站水量調(diào)節(jié)設(shè)施減壓設(shè)施給水管網(wǎng)輸水管16圖1-4地表水源給水管道系統(tǒng)示意圖

1-取水構(gòu)筑物；2-一級泵站；3-水處理構(gòu)筑物；

4-清水池；5-二級泵站；6-輸水管；7-管網(wǎng)；8-水塔171.3給水管網(wǎng)系統(tǒng)1.3.2給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型給水管網(wǎng)類型統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)分系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)水泵加壓輸水管網(wǎng)系統(tǒng)不同輸水方式的

給水管網(wǎng)系統(tǒng)

單水源給水管網(wǎng)多水源給水管網(wǎng)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)分壓給水管網(wǎng)系統(tǒng)分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)181.3給水管網(wǎng)系統(tǒng)1.3.2給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型114212圖1-5a單水源給水管網(wǎng)示意圖

圖1-5b多水源給水管網(wǎng)示意圖

319圖1-6分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)20圖1-7并聯(lián)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)a-高區(qū)；b-低渠；1-凈水廠；2-水塔；21圖1-8串聯(lián)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)a-高區(qū)；b-低區(qū)；1-凈水廠；2-水塔；3-加壓泵站

221.3給水管網(wǎng)系統(tǒng)1.3.2給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型圖1-9分質(zhì)給水管網(wǎng)示意圖

23465165431223圖1-10不同輸水方式給水管網(wǎng)示意圖

241.4排水管道系統(tǒng)1.4.1排水管道系統(tǒng)的組成排水管道系統(tǒng)一般由廢水收集設(shè)施、排水管道、排水管道系統(tǒng)上的構(gòu)筑物、水量調(diào)節(jié)池、提升泵站、廢水輸水管（渠）和出水口及事故排放口等組成。如圖1-10所示。1-排水管道；2-水量調(diào)節(jié)池；3-提升泵站；4-輸水管道（渠）；5-污水處理廠圖1-11排水管道系統(tǒng)示意圖251.4.2、排水管網(wǎng)系統(tǒng)的體制排水系統(tǒng)的體制是指在一個地區(qū)內(nèi)收集和輸送廢水的方式，簡稱排水體制（制度）。它有合流制和分流制兩種基本方式。

1．合流制

所謂合流制是指用同一種管渠收集和輸送生活污水、工業(yè)廢水和雨水的排水方式。根據(jù)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：

26（１）直排式合流制：

管道系統(tǒng)的布置就近坡向水體，分若干排出口，混合的污水未經(jīng)處理直接排入水體，我國許多老城市的舊城區(qū)大多采用的是這種排水體制。

特點(diǎn)：對水體污染嚴(yán)重，系統(tǒng)簡單。這種直排式合流制系統(tǒng)目前不宜采用。

27（２）截流式合流制

：

這種系統(tǒng)是在沿河的岸邊鋪設(shè)一條截流干管，同時在截流干管上設(shè)置溢流井，并在下游設(shè)置污水處理廠。

晴天和初降雨時污水污水處理廠排入水體或再利用28

當(dāng)混合污水的流量>截流干管的輸水能力，

特點(diǎn)：比直排式有了較大的改進(jìn)，但在雨天時，仍有部分混合污水未經(jīng)處理而直接排放，成為水體的污染源而使水體遭受污染。

適用于對老城市的舊合流制的改造29

（３）完全合流制

是將污水和雨水合流于一條管渠，全部送往污水處理廠進(jìn)行處理。特點(diǎn):衛(wèi)生條件較好,在街道下，管道綜合也比較方便，但工程量較大，初期投資大，污水廠的運(yùn)行管理不便。因此，采用者不多。302．分流制所謂分流制是指用不同管渠分別收集和輸送生活污水、工業(yè)廢水和雨水的排水方式。排除生活污水、工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)排除雨水的系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。根據(jù)雨水的排除方式不同，分流制又分為下列兩種情況：31生活污水工業(yè)廢水污水廠排入水體或再利用（１）完全分流制

既有污水管道系統(tǒng)，又有雨水管渠系統(tǒng)雨水排入水體雨水排水系統(tǒng)污水排水系統(tǒng)特點(diǎn)：比較符合環(huán)境保護(hù)的要求，但對城市管渠的一次性投資較大。適用于新建城市。32（２）不完全分流制這種體制只有污水排水系統(tǒng)，沒有完整的雨水排水系統(tǒng)。各種污水通過污水排水系統(tǒng)送至污水廠，經(jīng)過處理后排如城鎮(zhèn)的地勢適宜，不易積水時，或初建城鎮(zhèn)和小區(qū)可采用不完全分流制，先解決污水的排放問題，待城鎮(zhèn)進(jìn)一步發(fā)展后，再建雨水排水系統(tǒng)，完成完全分流制的排水系統(tǒng)。這樣可以節(jié)省初期投資，有利于城鎮(zhèn)的逐步發(fā)展。入水體；雨水沿道路邊溝，地面明渠和小河，然后進(jìn)入較大的水體。33（3）半分流制：

既有污水排水系統(tǒng)，又有雨水排水系統(tǒng)。初降雨水污水廠排入水體或再利用后續(xù)雨水排入水體雨水排水系統(tǒng)雨水跳躍井34特點(diǎn)：可以更好地保護(hù)水環(huán)境，但工程費(fèi)用較大，目前使用不多。適用于污染較嚴(yán)重地區(qū)。混合制

既有分流制，又有合流制，這種體制可稱為混合制。35

3．排水體制的選擇合流制僅有一條管渠系統(tǒng)，對地下建筑相互間的矛盾較小，占地少，施工方便。分流制管線多，對地下建筑的豎向規(guī)劃矛盾較大。（2）從環(huán)境保護(hù)方面看：直排式合流制不符合衛(wèi)生要求，新建的城鎮(zhèn)和小區(qū)已不再采用；完全合流制排水系統(tǒng)衛(wèi)生條件較好，但工程量大，初期投資大，污水廠的運(yùn)行管理不便，特別是在我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力還不雄厚的城鎮(zhèn)和地區(qū)，更是無法采用；（1）從城市規(guī)劃方面看：

36在老城市的改造中，常采用截流式合流制，充分利用原有的排水設(shè)施，與直排式相比，減小了對環(huán)境的危害，但仍有部分混合污水通過溢流井直接排入水體。分流制排水系統(tǒng)的管線多，但衛(wèi)生條件好，有利于環(huán)境保護(hù)，雖然初降雨水對水體有污染，但它比較靈活，比較容易適應(yīng)社會發(fā)展的需要，一般又能符合城鎮(zhèn)衛(wèi)生的要求，所以在國內(nèi)外得到推薦應(yīng)用，而且也是城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)體制發(fā)展的方向；不完全分流制排水系統(tǒng)，初期投資少，有利于城鎮(zhèn)建設(shè)的分期發(fā)展，在新建城鎮(zhèn)和小區(qū)可考慮采用這種體制；半分流制衛(wèi)生情況比較好，但管渠數(shù)量多，建造費(fèi)用高，一般僅在地面污染較嚴(yán)重的區(qū)域（如某些工廠區(qū)等）采用。37（3）從投資方面看：

分流制比合流制高。合流制只敷設(shè)一條管渠，其管渠斷面尺寸與分流制的雨水管渠相差不大，管道總投資較分流制低20%～40%，但合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價要高。由于管道工程的投資占給排水工程總投資的70%～80%，所以總的投資分流制比合流制高。如果是初建的城鎮(zhèn)和小區(qū)，初期投資受到限制時，可以考慮采用不完全分流制，先建污水管道而后建雨水管道系統(tǒng)，以節(jié)省初期投資，有利于城鎮(zhèn)發(fā)展，且工期短，見效快，隨著工程建設(shè)的發(fā)展，逐步建設(shè)雨水排水系統(tǒng)。38（4）從排水系統(tǒng)的管理上看：

合流制管道系統(tǒng)在晴天時只是部分流，流速較低，容易產(chǎn)生沉淀，據(jù)經(jīng)驗(yàn)，管中的沉淀物易被暴雨水流沖走，這樣以來合流制管道系統(tǒng)的維護(hù)管理費(fèi)用可以降低，但是，流入污水廠的水量變化較大，污水廠運(yùn)行管理復(fù)雜。分流制管道系統(tǒng)可以保證管內(nèi)的流速，不致發(fā)生沉淀，同時，污水廠的運(yùn)行管理也易于控制。39

新建的城鎮(zhèn)和小區(qū)宜采用分流制和不完全分流制；老城鎮(zhèn)可采用截流式合流制；在干旱少雨地區(qū)；或街道較窄地下