給排水科學(xué)與工程-課程概論課件

城市水工程概論課程概述課程性質(zhì)：專業(yè)選修授課學(xué)時(shí)：24學(xué)時(shí)，課堂授課上課教材：給排水科學(xué)與工程概論，李圭白主編，中國建筑工業(yè)出版社，2009.參考書籍：《給水工程》（第四版），嚴(yán)煦世等編，中國建筑工業(yè)出版社，1999《排水工程》，孫慧修主編，中國建筑工業(yè)出版社，2000.《建筑給水排水工程》，王增長主編，中國建筑工業(yè)出版社，2000.精品PPT精品PPT精品PPT課程考核（閉卷考試)：1.平時(shí)（占30%，到課率，作業(yè)，課堂表現(xiàn)）2.考試（占70%）精品PPT緒論水，是人類最重要的自然資源之一。精品PPT緒論自然界的水1、地球上的總水量為13.6億立方千米，其中海水約占97％，淡水占3％，而淡水中的大部分儲(chǔ)存在極地的冰雪中，僅有不到1％的淡水為人類所利用，估算約為300萬立方千米。 我國淡水資源的總量為2.8億立方米，居世界第六位。但人均占有量較低，以13億人口計(jì)，人均占有量僅有2154立方米，只相當(dāng)于世界人均水資源占有量10000立方米的1/4左右。2、天然水的特點(diǎn)與化學(xué)組成由于水是一種很好的溶劑，因此在循環(huán)過程中于其它物質(zhì)接觸時(shí)，或多或少地溶解它們，所以天然水中幾乎包含了周期表中的所有元素。各地天然水的組成也不盡相同。

精品PPT水分類型水量（104km3）比例（％）大氣水1.30.001海洋水13200097.212冰川和冰帽29202.15河水0.130.0001淡水湖12.50.0092鹽水湖10.40.0077土壤水6.70.0049地下水8350.615生物體內(nèi)水0.120.0001總量135784.85100.0精品PPT海洋97.212%0.023%地下水0.615%冰川2.15%湖泊0.0092%生物體0.0001%河水0.0001%大氣水蒸汽0.001%土壤含水0.0049%地球上水的分布2.788%鹽水湖0.0077%

對(duì)人類有益而又比較容易開發(fā)利用的淡水儲(chǔ)量為400萬km3,僅占地球水量的0.3％。淡水與人類的關(guān)系最密切,并且具有經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值,雖然在較長時(shí)間內(nèi)可以保持平衡,但在一定時(shí)間、空間范圍內(nèi),其數(shù)量卻是有限的,

并非取之不盡,用之不竭。精品PPT水圈的組成水在地理環(huán)境中以固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種形式相互轉(zhuǎn)化，形成各種水體，共同構(gòu)成了一個(gè)連續(xù)但不規(guī)則的圈層。精品PPT水的自然循環(huán)和社會(huì)循環(huán)“黃河之水天上來，滾滾東流能復(fù)回”相互聯(lián)系的水體如果河流水真的“奔騰到海不復(fù)回”了，那么世界會(huì)發(fā)生怎樣的變化？“黃河之水天上來，奔騰到海不復(fù)回”精品PPT海洋水汽輸送地表徑流蒸發(fā)陸地地下徑流水汽下滲降水水的自然循環(huán)精品PPT水循環(huán)的意義

1.

水循環(huán)運(yùn)動(dòng)使自然界的水連續(xù)不斷地運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)化，使地球上各種水體處于不斷更新狀態(tài)。精品PPT2水循環(huán)是地球上最活躍的能量交換和物質(zhì)轉(zhuǎn)移過程。（1）緩解了高低緯之間熱量收支不平衡；（2）把陸地的泥沙、有機(jī)物和無機(jī)鹽類輸送到海洋；精品PPT3水循環(huán)是自然界最富動(dòng)力作用的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，不斷雕塑地表形態(tài)。精品PPT 水，更是人類生存、生活和生產(chǎn)不可替代的寶貴資源。生活公共用水生產(chǎn)用水農(nóng)業(yè)用水水的社會(huì)循環(huán)（重點(diǎn)）精品PPT一、 家庭生活用水食用：洗糧、菜、餐具、洗滌衣物、洗浴、沖廁、清洗房舍我國城市居民平均140L（人.d）；全球的生活用水量僅占全球總用水量的8％左右。精品PPT二、 公共用水社會(huì)公共設(shè)施：學(xué)校、機(jī)關(guān)、醫(yī)院、旅館、飯店、浴室、游樂場所公園、廣場的水景、澆灑綠地、道路以及消防。我國城市居民平均70L/（人.d）精品PPT三、工業(yè)生產(chǎn)用水1.原料用水釀酒、飲料、制冰2.生產(chǎn)工藝用水制糖、造紙、印染、人造纖維、有機(jī)合成等3.生產(chǎn)過程用水：如洗滌、清洗用水；輸送用水；熄火降溫用水4.鍋爐用水：用于供應(yīng)蒸汽、熱水5.冷卻用水：用于冷卻設(shè)備、冷凝設(shè)備、冷凝蒸汽、氣體、冷卻液體等全球工業(yè)用水取水量約為總?cè)∷康?／4左右。精品PPT四、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水我國1949年農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的比重為92.7％，1980年為83.4％，2000年為68.8％。2003年農(nóng)業(yè)用水（含林業(yè)、濕地等）占總用水量的比重已由1980年的83.4%下降到64.5%，2005年為63.6％。多采取傳統(tǒng)的大水漫灌方式，目前我國農(nóng)業(yè)用水的有效利用率僅為40%左右，遠(yuǎn)低于歐洲等發(fā)達(dá)國家70%至80%的水平。精品PPT水的社會(huì)循環(huán)：人們?yōu)榱松詈蜕a(chǎn)需要，從天然水體取水，經(jīng)適當(dāng)處理后，滿足人們生活和生產(chǎn)使用，用過的水又排回天然水體，這就是水的社會(huì)循環(huán)。精品PPT精品PPT精品PPT給水工程示意圖精品PPT水利工程城市水工程（給排水工程）以水的社會(huì)循環(huán)為服務(wù)對(duì)象，為實(shí)現(xiàn)水的社會(huì)循環(huán)提供所需的工程建設(shè)、技術(shù)裝備、運(yùn)營管理和技術(shù)服務(wù)。水工程對(duì)自然界的地表水和地下水進(jìn)行控制、治理、調(diào)配、保護(hù)，開發(fā)利用，以達(dá)到除害興利的目的而修建的工程。主要服務(wù)于水的自然循環(huán)及其調(diào)控，以防止洪旱災(zāi)害。緒論如：水庫、堤、壩、泄洪道、水閘等精品PPTContents4、給水排水設(shè)備及過程檢測(cè)與控制3、建筑給水排水工程1、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)2、水質(zhì)工程5、水工程施工與經(jīng)濟(jì)給排水工程學(xué)科框架精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)1.概念2.我國水的社會(huì)循環(huán)中的水資源問題1）水資源少了人均2154m3，只占世界人均的1/4，屬40個(gè)缺水國家之一2）水資源的時(shí)空分布不均勻大部分地區(qū)年汛期連續(xù)4個(gè)月降水量占全年60~80%水資源空間分布與土地、人口及經(jīng)濟(jì)發(fā)展不相匹配，黃河、淮河、海河三流域是我國水資源最緊缺的地區(qū)1-1水的自然循環(huán)和社會(huì)循環(huán)精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)3）水污染了2003年總排污量460億m3，處理了23%80%地表水、45%地下水受污染；90%水源受污染，“三河三湖”污染嚴(yán)重2009年中國環(huán)境狀況公報(bào)全國地表水污染依然較重。七大水系總體為輕度污染，浙閩區(qū)河流為輕度污染，西北諸河為輕度污染，西南諸河水質(zhì)良好，湖泊(水庫)富營養(yǎng)化問題突出。精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)4）水浪費(fèi)了我國103m3/萬元產(chǎn)值，美國9m3/萬元產(chǎn)值，日本6m3/萬元產(chǎn)值工業(yè)用水重復(fù)利用率，我國40%左右，發(fā)達(dá)國家75~80%3、水的良性社會(huì)循環(huán)與水資源的可持續(xù)利用—水污染問題（1）水的良性社會(huì)循環(huán)①含義：對(duì)城市污水和工業(yè)廢水進(jìn)行處理，使其排入水體不會(huì)造成危害，從而實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用②途徑1）對(duì)排入水體的城市污、廢水進(jìn)行處理(終端處理)精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)2）污、廢水的回用城市生活用水和市政用水工業(yè)回用農(nóng)業(yè)（包括牧漁業(yè)）回用地下水回灌景觀娛樂方面的用途水體的自凈能力（掌握) 一般天然水體都是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，其對(duì)排入的污染物通過物理、化學(xué)和生物因素的共同作用使污染物總量減小或濃度降低的凈化能力，水體的這種水質(zhì)恢復(fù)功能稱為水體的自凈能力。--水環(huán)境容量水體都有一定的自凈能力，但其能力是有限的。精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)城市污水回用于工業(yè)工程實(shí)例

大連春柳河污水廠深度處理煤氣廠、造船廠、熱電廠等青島海泊河污水廠深度處理熱電廠、工業(yè)企業(yè)等城市污水回用于市政工程實(shí)例

北京高碑店污水廠30m3/d護(hù)城河景觀用水河環(huán)線綠化泰安污水廠2m3/d園林綠化、景觀用水、精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)4、節(jié)水和多渠道開源是緩解水資源危機(jī)的有效途徑—水浪費(fèi)問題(1)節(jié)水途徑發(fā)展節(jié)水工業(yè)，采用節(jié)水型生產(chǎn)工藝發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，水的利用系數(shù)提高至0.7～0.8

采用節(jié)水器具，減少供水系統(tǒng)的跑、冒、滴、漏(2)多渠道開源海水大量用于工業(yè)冷卻水(沿海地區(qū))城市污水回用于農(nóng)業(yè)灌溉(廣義開源)雨水作為淡水資源(缺水地區(qū)和海島)遠(yuǎn)距離調(diào)水(與節(jié)水及污、廢水回用經(jīng)濟(jì)比較)精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)5、水的社會(huì)循環(huán)的工程設(shè)施水的社會(huì)循環(huán)，是通過一系列工程設(shè)施來實(shí)現(xiàn)，主要有:(1)水資源的保護(hù)和利用地表水資源地下水資源(2)取水工程

地下水源管井、大口井、水平集管(渠)、復(fù)合井等地表水源

固定、移動(dòng)、山區(qū)淺水河流取水構(gòu)筑物(3)水泵站取水泵站、二級(jí)泵站、加壓泵站等精品PPTIS型單吸離心泵精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)5、水的社會(huì)循環(huán)的工程設(shè)施(4)給水處理廠水源附近或城市附近按生活飲用水水要求處理(5)調(diào)節(jié)構(gòu)筑物貯水池、水塔等(6)輸、配水系統(tǒng)

管網(wǎng),還包括閘閥、消火栓等附屬設(shè)施。(7)建筑水工程單棟建筑給水、排水、雨水、熱水、消防等---建筑小區(qū)、公共建筑(8)工業(yè)水工程工廠內(nèi)給水、排水、雨水管網(wǎng)--水處理車間、污水處理、內(nèi)部水循環(huán)利用系統(tǒng)等精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)5、水的社會(huì)循環(huán)的工程設(shè)施(9)污水排水系統(tǒng)排水管網(wǎng)、檢查井、消能井等附屬構(gòu)筑物(10)雨水排水系統(tǒng)雨水管網(wǎng)、檢查井、消能井等附屬構(gòu)筑物(11)污水處理廠物理、化學(xué)、生物方法處理(12)城區(qū)防洪排洪溝渠(13)農(nóng)業(yè)水工程噴灌、滴灌、地下管道灌溉等合流制系統(tǒng)分流制系統(tǒng)農(nóng)業(yè)用水地表水源需要適當(dāng)處理家禽養(yǎng)殖供水排水需要加以處理精品PPT1—取水系統(tǒng)；2—給水處理系統(tǒng)；3—給水管網(wǎng)系統(tǒng)；4—排水管網(wǎng)系統(tǒng)；5—污水處理系統(tǒng)；6—排放系統(tǒng)。城鎮(zhèn)給水排水系統(tǒng)平面示意圖精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)1、水工業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展1-221世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)—水工業(yè)(1)社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)體制下，水作為一種特殊的商品進(jìn)入市場，采集加工商品水的產(chǎn)業(yè)便產(chǎn)生了(2)為緩解水資源短缺和水環(huán)境污染的水危機(jī)籌集和投入大量資金推動(dòng)水工業(yè)的發(fā)展

2水工業(yè)的組成我國目前情況，水工業(yè)產(chǎn)業(yè)體系初步分為以下四部分(1)水工業(yè)運(yùn)營業(yè)(水工業(yè)的主體)

按供水對(duì)象來分，主要包括：城鎮(zhèn)自來水生產(chǎn)和供應(yīng)企業(yè)特種水生產(chǎn)和供應(yīng)企業(yè)精品PPT城市排水管理單位或企業(yè)污水處理和再生單位或企業(yè)回用水生產(chǎn)及供應(yīng)單位或企業(yè)建筑水工程運(yùn)營部門農(nóng)業(yè)水工程運(yùn)營單位或企業(yè)(2)水工業(yè)建設(shè)業(yè)(硬件基礎(chǔ))工程建設(shè)領(lǐng)域主要包括：水資源調(diào)控和保護(hù)工程取水和輸水工程水處理和凈化工程供水管網(wǎng)工程和輸配工程第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)精品PPT污水管網(wǎng)工程和輸配工程雨水管網(wǎng)工程污水處理和再生工程污水回用工程節(jié)水工程城市防洪工程工業(yè)水工程農(nóng)業(yè)水工程(3)水工業(yè)設(shè)備制造業(yè)(支柱產(chǎn)業(yè))涉及的主要技術(shù)設(shè)備和器材包括：水工業(yè)管材與其他器材建筑水工程設(shè)備器材優(yōu)質(zhì)和安全飲用水凈化（成套）專用設(shè)備第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)精品PPT工業(yè)水工程專用設(shè)備器材農(nóng)業(yè)水工程專用設(shè)備器材水工業(yè)儀表水工業(yè)信息、自動(dòng)控制系統(tǒng)節(jié)水設(shè)備與器具工業(yè)通用設(shè)備水工業(yè)藥劑(4)水工業(yè)知識(shí)產(chǎn)業(yè)(軟件基礎(chǔ))涉及的服務(wù)領(lǐng)域主要包括：工程規(guī)劃、勘探與設(shè)計(jì)產(chǎn)品與設(shè)備開發(fā)、研制和設(shè)計(jì)水資源和水環(huán)境評(píng)價(jià)第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)精品PPT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)監(jiān)督科學(xué)研究、科學(xué)試驗(yàn)和技術(shù)開發(fā)技術(shù)和市場信息咨詢服務(wù)水工業(yè)金融投資服務(wù)業(yè)教育和培訓(xùn)3水工業(yè)的特點(diǎn)1）社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)條件下產(chǎn)生和發(fā)展起來的2）高新技術(shù)化、產(chǎn)業(yè)化、市場化3）管理的科學(xué)化第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)精品PPT第一章城市水工程學(xué)科與水工業(yè)1-3城市水工程學(xué)科是水工業(yè)的主干學(xué)科1）研究對(duì)象—水的社會(huì)循環(huán)中心—水質(zhì)2）內(nèi)容—水質(zhì)和水量的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律、相關(guān)學(xué)科工程技術(shù)問題3）目標(biāo)—水的良性社會(huì)循環(huán)和水資源的可持續(xù)利用1城市水工程學(xué)科交叉方面1）水資源方面城市和工業(yè)周圍整個(gè)流域2）取水工程方面同把天然水體取水的工程技術(shù)作為本學(xué)科研究內(nèi)容2與水利工程學(xué)科