取水工程課件

給水系統(tǒng)1.1給水系統(tǒng)分類給水系統(tǒng)：保證用水對象獲得所需水質(zhì)、水壓和水量的一整套構(gòu)筑物、設(shè)備和管路系統(tǒng)的總和。用水對象：生產(chǎn)設(shè)備、生活設(shè)施、消防設(shè)備構(gòu)筑物：取水頭部、反應(yīng)池、沉淀池、濾池、清水池、水泵房、水塔設(shè)備：加壓設(shè)備、控制設(shè)備、計(jì)量設(shè)備管路系統(tǒng)：輸水管、配水管網(wǎng)

分類：①水源： 地表水、地下水②動力： 自流、加壓③用途： 生活、生產(chǎn)、消防④對象： 城鎮(zhèn)、工業(yè)1.2給水系統(tǒng)的組成和布置取水：管井、取水頭部、取水構(gòu)筑物；

能夠獲得足夠的水量；凈水：反應(yīng)池、沉淀池、濾池；

保證水量、去除影響使用的雜質(zhì)；加壓：深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站；

保證水量、提供適當(dāng)?shù)膲毫?；輸送：輸水管、配水管網(wǎng)、明渠；

形成水流通道，維持合理的流速；調(diào)節(jié)：清水池、水塔、高地水池、屋頂水箱；

調(diào)節(jié)取水、凈水與用水之間的數(shù)量差異，儲備事故及消防用水。水源取水構(gòu)筑物一級泵站凈水構(gòu)筑物清水池二級泵站輸配水管網(wǎng)用戶水塔高地水池

給水工程系統(tǒng)中統(tǒng)一、分區(qū)、分質(zhì)或分壓的選擇，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?、水源情況、城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、水量、水質(zhì)、水溫和水壓的要求及原有的給水工程設(shè)施等條件，從全局出發(fā)，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合考慮確定。

統(tǒng)一給水：所有用水戶用一個(gè)管網(wǎng)，一個(gè)水處理系統(tǒng)。造價(jià)低，運(yùn)行費(fèi)高。

分質(zhì)給水：用戶對水質(zhì)要求不同，經(jīng)不同深度處理，可節(jié)省凈水處理費(fèi)用，但每一種水質(zhì)要有獨(dú)立的管網(wǎng)，多套管網(wǎng)造價(jià)高。

分區(qū)給水：不同用戶對水壓要求不同，或供水區(qū)域較大，或地形狹長，泵站數(shù)目增多，但輸水管及管網(wǎng)供水安全性好，節(jié)省電費(fèi)。1.3影響給水系統(tǒng)布置的因素城鎮(zhèn)總體規(guī)劃

人口規(guī)模：流量

規(guī)劃面積：統(tǒng)一、分區(qū)；單水源、多水源

航運(yùn)：取水構(gòu)筑物

功能分區(qū)：分質(zhì)、分壓

道路：管網(wǎng)

發(fā)展期限：水源數(shù)量、設(shè)備規(guī)格、管道尺寸

大用戶位置：管網(wǎng)水源類型：地表水、地下水位置：輸水管高程：重力流、壓力流水量：單水源、多水源水質(zhì)：凈水工藝水位：取水構(gòu)筑物地形分區(qū)、泵站水廠位置輸水管、管網(wǎng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分質(zhì)、分區(qū)1.4工業(yè)給水系統(tǒng)分類：水質(zhì)：軟化水（鍋爐）、純水、超純水流程：復(fù)用、循環(huán)、直流

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水系統(tǒng)（復(fù)用、循環(huán)或直流）的選擇，應(yīng)從全局出發(fā)考慮水資源的節(jié)約利用和水體的保護(hù)，并應(yīng)采用復(fù)用或循環(huán)系統(tǒng)。

水量平衡：冷卻用水量和損耗水量、循環(huán)回用水量補(bǔ)充水量以及排水量保持平衡。水量平衡的目的是達(dá)到合理用水。采取的途徑是改革生產(chǎn)工藝，減少耗水量，或提高重復(fù)利用率，增大回用水量，以相應(yīng)減少排水量。水量平衡圖：標(biāo)明總循環(huán)水量、各車間冷卻用水量、損耗水量、循環(huán)回水量和補(bǔ)充水量等，做到每個(gè)車間的給水與排水量平衡，整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的給水、回水和補(bǔ)充水量平衡。

設(shè)計(jì)用水量設(shè)計(jì)年限：所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠在符合設(shè)計(jì)要求的條件下正常使用的年限。給水工程的設(shè)計(jì)應(yīng)在服從城市總體規(guī)劃的前提下，近遠(yuǎn)期結(jié)合，以近期為主。近期設(shè)計(jì)年限宜采用5～10年，遠(yuǎn)期規(guī)劃年限宜采用10～20年。

給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)用水量一般是指設(shè)計(jì)年限內(nèi)最高日用水量

，包括：

1、綜合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；

2、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水；

3、消防用水；

4、澆灑道路和綠地用水；

5、未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏失水量。

設(shè)計(jì)用水量的大小決定著整個(gè)給水系統(tǒng)中取水、凈水、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的大小、加壓設(shè)備的規(guī)模以及管網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)格。

設(shè)計(jì)用水量偏大：工程規(guī)模過大，工程投產(chǎn)后在較長時(shí)間內(nèi)不能發(fā)揮作用，造成資金浪費(fèi)；

設(shè)計(jì)用水量偏小：不能滿足生活和生產(chǎn)的用水要求，出現(xiàn)年年需要擴(kuò)建的被動局面。2.1用水量定額用水量定額（標(biāo)準(zhǔn)）：設(shè)計(jì)年限內(nèi)可能達(dá)到的最高用水水平，是確定設(shè)計(jì)用水量的主要依據(jù)。①生活用水量

生活用水量是指居住區(qū)、工業(yè)企業(yè)以及公共建筑內(nèi)用于飲用、洗滌、烹飪和清潔衛(wèi)生等用途的水量。

生活用水量定額：城鎮(zhèn)居民是指每人每日平均生活用水量，工業(yè)企業(yè)是指每一職工每班的生活和淋浴用水量。

生活用水量定額受生活習(xí)慣、氣候、水資源、經(jīng)濟(jì)因素、居住條件等因素影響。

工業(yè)企業(yè)職工生活用水量采用每人每天25～35升，淋浴用水采用每人每班40～60升。公共建筑內(nèi)的生活用水量，應(yīng)按現(xiàn)行的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行。城市規(guī)模特大城市大城市中、小城市分區(qū)最高日平均日最高日平均日最高日平均日一180~270140~210160~250120~190140~230100~170二140~200110~160120~18090~140100~16070~120三140~180110~150120~16090~130100~14070~110居民生活用水定額（L/cap·d）

綜合生活用水定額（L/cap·d）城市規(guī)模特大城市大城市中、小城市分區(qū)最高日平均日最高日平均日最高日平均日一260~410210~340240~390190~310220~370170~280二190~280150~240170~260130~210150~240110~180三170~270140~230150~250120~200130~230100~170

居民生活用水：城市居民日常生活用水。

綜合生活用水：城市居民日常生活用水和公共建筑用水。但不包括澆灑道路、綠地和其它市政用水。特大城市：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口100萬及以上的城市；大城市：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口50萬及以上，不滿100萬的城市；

中、小城市：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口不滿50萬的城市。

一區(qū)：貴州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、廣東、廣西、海南、上海、云南、江蘇、安徽、重慶；

二區(qū)：黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山西、河南、山東、寧夏、陜西、內(nèi)蒙古河套以東和甘肅黃河以東的地區(qū)；

三區(qū)：新疆、青海、西藏、內(nèi)蒙古河套以西和甘肅黃河以西的地區(qū)。

②生產(chǎn)用水量

生產(chǎn)用水是指在工業(yè)企業(yè)內(nèi)用于冷卻、制造、空調(diào)、加工、凈化和洗滌等用途的水量。工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量標(biāo)準(zhǔn)以萬元產(chǎn)值用水量表示，因水資源情況、產(chǎn)品類型、生產(chǎn)工藝、管理方式和管理水平而異。我國工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量平均為103立方米，是發(fā)達(dá)國家的10至20倍；水的重復(fù)利用率平均僅為40％左右，發(fā)達(dá)國家平均已達(dá)到75％至85％。③消防用水量

消防用水是指在發(fā)生火災(zāi)的情況下用于滅火所需的水量。

特點(diǎn)：歷時(shí)短、流量大。城市、居住區(qū)、工廠、倉庫和民用建筑的室外消防用水量按同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)和一次滅火用水量確定。城市室外消防用水量包括工廠、倉庫和民用建筑的室外消防用水量。④澆灑道路和綠化用水量

澆灑道路用水采用每平米每次1～1.5升，一般每日2～3次；綠化用水采用每平米每天1.5～2升；⑤未預(yù)見水量

未預(yù)見水量采用10～15%，管網(wǎng)漏損采用10%（國外7%），兩項(xiàng)合并按15～25%計(jì)算。2.2用水量變化生活用水隨季節(jié)與生活習(xí)慣的變化而變化。生產(chǎn)用水隨氣溫與生產(chǎn)形勢的變化而變化。具有隨機(jī)性和周期性兩個(gè)特征。

最高日用水量：在設(shè)計(jì)規(guī)定的年限內(nèi)，用水最多的一天所用的水量。

平均日用水量：一年內(nèi)總的用水量除以天數(shù)。

日變化系數(shù)：最高日用水量與平均日用水量的比值。

時(shí)變化系數(shù)：最高日最高時(shí)用水量與該日平均時(shí)用水量的比值。

城市供水中，時(shí)變化系數(shù)、日變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)城市性質(zhì)、城市規(guī)模、國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展和城市供水系統(tǒng)并結(jié)合現(xiàn)狀供水曲線和日用水變化分析確定；在缺乏實(shí)際用水資料情況下，最高日綜合用水的時(shí)變化系數(shù)宜采用1.3～1.6，日變化系數(shù)宜采用1.1～1.5，個(gè)別小城鎮(zhèn)可適當(dāng)加大。

工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水的時(shí)變化系數(shù)為2.5～3.0。024681012141618202224最大時(shí)平均時(shí)2.3用水量計(jì)算Qd——最高日設(shè)計(jì)用水量Q1——居住區(qū)綜合生活用水量Q2——工業(yè)企業(yè)生活用水量Q3——生產(chǎn)用水量Q4——澆灑道路和綠化用水量

Q1：由最高日生活用水定額、規(guī)劃人口數(shù)、自來水普及率計(jì)算確定；

Q2：由職工人數(shù)、用水定額、淋浴人數(shù)、淋浴用水量計(jì)算確定；

Q3：由萬元產(chǎn)值用水量、工業(yè)總產(chǎn)值、用水重復(fù)率計(jì)算確定；

Q4：由規(guī)劃道路面積、澆灑道路用水量、道路澆灑次數(shù)、規(guī)劃綠地面積、綠化用水量計(jì)算確定。最大小時(shí)用水量：

最高日用水量一般不包括消防用水量，消防用水量用于確定清水池的容積和輸配水管網(wǎng)的校核。

給水系統(tǒng)的工作情況3.1給水系統(tǒng)的流量關(guān)系α——考慮水廠本身用水量的系數(shù)，一般采用1.05～1.10；地下水源采用1。T——一級泵站每天工作時(shí)間取水構(gòu)筑物、一級泵站：二級泵站：

無水塔（高地水池）：滿足最高日最大時(shí)用水要求；有水塔（高地水池）：滿足最大日用水要求。一級泵站與二級泵站的流量差額由清水池調(diào)節(jié)；二級泵站與用戶的流量差額由水塔（高地水池）調(diào)節(jié)。3.2水塔和清水池的容積計(jì)算清水池容積：W1——調(diào)節(jié)容積，可按最高日用水量的

10～20%估算；W2——消防貯水量，按撲滅火災(zāi)平均時(shí)間為2小時(shí)計(jì)算；W3——水廠自用水，一般采用最高日用水量的5～10%；W4——安全貯備水量。024681012141618202224二泵站供水曲線一泵站供水曲線水塔（高地水池）容積：W1——調(diào)節(jié)容積，可按最高日用水量的

3～6%估算；W2——消防貯水量，一般按十分鐘消防用水量計(jì)算。

當(dāng)二級泵站與一級泵站的供水量接近時(shí)，清水池的調(diào)節(jié)容積會縮小，但水塔（高地水池）的調(diào)節(jié)容積將會增大。024681012141618202224二泵站供水曲線用水曲線3.3給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系

城市管網(wǎng)的最小服務(wù)水頭：1層樓10m，2層樓12m，2層以上每層增加4m。

市政給水管網(wǎng)的供水壓力，以滿足數(shù)量上占主導(dǎo)地位的低層和多層建筑需要為準(zhǔn)，高層建筑所需水壓通常采用局部加壓的方式予以滿足。市政管網(wǎng)水壓過高既造成能量浪費(fèi)、增加漏損、不便使用，還需采用高壓管道，增大工程投資。水泵揚(yáng)程的確定：

一泵站的凈揚(yáng)程等于水處理構(gòu)筑物的最高水位與吸水井的最低水位之差；二泵站在無水塔管網(wǎng)的凈揚(yáng)程等于最不利供水點(diǎn)（控制點(diǎn)）的服務(wù)水頭標(biāo)高與清水池最低水位之差；有水塔管網(wǎng)的凈揚(yáng)程等于水塔最高水位與清水池最低水位之差。水塔高度的確定：——水柜底高于地面的高度；——控制點(diǎn)要求的最小服務(wù)水頭；——最大時(shí)水塔到控制點(diǎn)的水頭損失；——水塔設(shè)置點(diǎn)的地面高度；——控制點(diǎn)的地面高度。

管網(wǎng)和輸水管渠布置輸配水系統(tǒng)的作用是以適當(dāng)?shù)乃畨翰婚g斷地向用戶提供充沛的水量，并能夠保證所輸送的水不受污染。輸配水系統(tǒng)包括輸水管渠、配水管網(wǎng)、泵站、水塔和水池。

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。

配水管網(wǎng)：將水送到用戶的管道系統(tǒng)。

4.1管網(wǎng)布置形式根據(jù)管網(wǎng)的布置形式，可分為樹狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)。

樹狀管網(wǎng)投資較省，但供水安全性較差；

環(huán)狀管網(wǎng)投資明顯高于樹狀管網(wǎng)，但增加了供水的可靠性。一般在城鎮(zhèn)建設(shè)的初期采用樹狀管網(wǎng)，隨著城鎮(zhèn)的發(fā)展逐漸連成環(huán)狀管網(wǎng)。在城市的中心布置成環(huán)狀管網(wǎng)，郊區(qū)布置成樹狀管網(wǎng)。泵站樹狀管網(wǎng)泵站環(huán)狀管網(wǎng)給水管網(wǎng)的布置應(yīng)滿足以下要求：

1．按照城市規(guī)劃平面圖布置管網(wǎng)，布置時(shí)應(yīng)考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的可能，并留有充分的發(fā)展余地；

2．管網(wǎng)布置必須保證供水安全可靠，當(dāng)局部管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，斷水范圍應(yīng)減到最?。?/p>

3．管線遍布在整個(gè)給水區(qū)內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓；

4．力求以最短距離敷設(shè)管線，以降低管網(wǎng)造價(jià)和供水能量費(fèi)用。4.2管網(wǎng)定線

管網(wǎng)定線是指在供水區(qū)域內(nèi)確定給水干管以及干管之間的連接管的平面位置和走向，不包括從干管到用戶的分配管和接到用戶的進(jìn)水管。影響因素：城市平面布置，供水區(qū)域的地形，水源和調(diào)節(jié)水池位置，街區(qū)和用戶特別是大用戶的分布，河流、鐵路、橋梁的位置等。

干管延伸方向應(yīng)和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致。循水流方向，以最短的距離布置一條或數(shù)條干管，干管應(yīng)從用水量較大的街區(qū)通過。

干管一般按城市規(guī)劃道路定線，但盡量避免在高級路面或重要道路下通過。管線在道路下的平面位置和標(biāo)高，應(yīng)符合城市地下管線綜合設(shè)計(jì)的要求，給水管線和建筑物、鐵路以及其它管道的水平凈距，均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。

管網(wǎng)可采用樹狀網(wǎng)和若干環(huán)組成的環(huán)狀網(wǎng)相結(jié)合的形式，管線大致均勻地分布于整個(gè)給水區(qū)。干管的間距采用500～800m。連接管的間距可根據(jù)街區(qū)的大小考慮在800～1000m左右。分配管直徑至少為100mm，大城市采用150～200mm。城鎮(zhèn)生活飲用水的管網(wǎng)，嚴(yán)禁與非生活飲用水的管網(wǎng)連接，也嚴(yán)禁與各單位自備的生活飲用水供水系統(tǒng)直接相連。4.3輸水管定線定義：從水源到水廠或水廠到相距較遠(yuǎn)管網(wǎng)的管、渠叫做輸水管渠。特點(diǎn)：距離長，與河流、高地、交通路線等的交叉較多。中途一般沒有流量的流入與流出。形式：常用的有壓力輸水管渠和無壓輸水管渠兩種形式。

無壓輸水通常以重力為輸水動力，運(yùn)行費(fèi)用較低，但管渠的布置受到地形的限制，管渠的斷面尺寸以及水流速度也會受到水位落差的影響，明渠輸水過程中原水可能受到污染。壓力輸水通常以水泵為動力，運(yùn)行費(fèi)用較高，但管道的布置相對來說比較自由，輸水過程中原水不會受到污染。

定線原則：必須與城市建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合，盡量縮短線路長度，減少拆遷，少占農(nóng)田，便于管渠施工和運(yùn)行維護(hù)，保證供水安全；選線時(shí)，應(yīng)選擇最佳的地形和地質(zhì)條件，盡量沿現(xiàn)有道路定線，以便于施工和檢修；減少與鐵路、公路和河流的交叉；管線避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高地下水位和河水淹沒與沖刷地區(qū)，以降低造價(jià)和便于管理；盡可能重力輸水

。

輸水干管一般不宜少于兩條，并且每隔一定距離設(shè)連接管連通。當(dāng)有安全貯水池或其他安全供水措施時(shí)，也可修建一條輸水干管。輸水干管和連通管管徑及連通管根數(shù)，應(yīng)按輸水干管任何一段發(fā)生保障時(shí)仍能通過事故用水量計(jì)算確定。城鎮(zhèn)的事故水量為設(shè)計(jì)水量的70%，工業(yè)企業(yè)的事故水量按有關(guān)工藝要求確定。當(dāng)負(fù)有消防給水任務(wù)時(shí)，還應(yīng)包括消防水量。

從水源至城鎮(zhèn)水廠或工業(yè)企業(yè)自備水廠的輸水管渠的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按最高日平均時(shí)供水量加自用水量確定。當(dāng)長距離輸水時(shí)，輸水管渠的設(shè)計(jì)流量應(yīng)計(jì)入管渠漏失水量。向管網(wǎng)輸水的管道設(shè)計(jì)流量，當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)有調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)按最高日最高時(shí)用水條件下，由水廠所負(fù)擔(dān)供應(yīng)的水量確定；當(dāng)無調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)按最高日最高時(shí)供水量確定。

當(dāng)采用明渠輸送原水時(shí)，應(yīng)有可靠的保護(hù)水質(zhì)和防止水量流失的措施。輸水管渠應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置檢查井，檢查井間距：當(dāng)管徑為700毫米以下時(shí)，不宜大于200米；當(dāng)管徑為700至1400毫米時(shí)，不宜大于400米。非滿流的重力輸水管渠，必要時(shí)還應(yīng)設(shè)置跌水井或控制水位的措施。

長距離輸水管渠的定線應(yīng)在對各種可行的方案進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。對于地勢起伏較大的地段，宜采取壓力輸送與重力輸送相結(jié)合，特別要避免管路中出現(xiàn)負(fù)壓。在輸水管道隆起點(diǎn)和平直段的必要位置上，應(yīng)裝設(shè)排（進(jìn)）氣閥，低處應(yīng)裝設(shè)泄水閥。其數(shù)量和直徑應(yīng)通過計(jì)算確定。設(shè)計(jì)滿流輸水管道時(shí)，應(yīng)考慮發(fā)生水錘的可能，必要時(shí)應(yīng)采取消除水錘的措施。

管網(wǎng)水力計(jì)算6.1樹狀管網(wǎng)計(jì)算計(jì)算步驟：確定各管段的流量；根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速選取標(biāo)準(zhǔn)管徑；計(jì)算各管段的水頭損失；確定控制點(diǎn)；計(jì)算控制線路的總水頭損失，確定水泵揚(yáng)程或水塔高度；確定各支管可利用的剩余水頭；計(jì)算各支管的平均水力坡度，選定管徑。

某城市供水區(qū)用水人口5萬人，最高日用水量定額為150Ｌ/(人·ｄ)，要求最小服務(wù)水頭為16ｍ。節(jié)點(diǎn)４接某工廠，工業(yè)用水量為400ｍ3/ｄ，兩班制，均勻使用。城市地形平坦，地面標(biāo)高為5.OOｍ。水泵水塔0123485672504503006002301902056501501．總用水量設(shè)計(jì)最高日生活用水量：

50000×0.15＝7500m3/d＝86.81L/s工業(yè)用水量：

400÷16＝25m3/h＝6.94L/s總水量為：

ΣQ＝86.81＋6.94＝93.75L/s2．管線總長度：ΣL＝2425m，其中水塔到節(jié)點(diǎn)0的管段兩側(cè)無用戶不計(jì)入。3．比流量：

(93.75－6.94)÷2425＝0.0358L/s4．沿線流量：管段管段長度（m）沿線流量（L/s）0～11～22～31～44～84～55～66～7300150250450650230190205300×0.0358＝10.74150×0.0358＝5.37250×0.0358＝8.95450×0.0358＝16.11650×0.0358＝23.27230×0.0358＝8.23190×0.0358＝6.80205×0.0358＝7.34合計(jì)242586.815．節(jié)點(diǎn)流量：節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量（L/s）0123456780.5×10.74＝5.370.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.110.5×(5.37+8.95)＝7.160.5×8.95＝4.480.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.800.5×(8.23+6.80)＝7.520.5×(6.80+7.34)＝7.070.5×7.34＝3.670.5×23.27＝11.63合計(jì)86.8193.7588.3860.6311.634.4811.643.6710.7418.26水泵水塔0123485672504503006002301902056501503.6711.634.487.1623.80+6.947.077.5216.115.376．干管水力計(jì)算：管段流量（L/s）流速（m/s）管徑（mm）水頭損失（m）水塔～00～11～44～893.7588.3860.6311.630.750.700.860.664004003001001.270.561.753.95Σh＝7.53

選定節(jié)點(diǎn)8為控制點(diǎn)，按經(jīng)濟(jì)流速確定管徑。7．支管水力計(jì)算：管段起端水位（m）終端水位（m）允許水頭損失（m）管長（m）平均水力坡度1～34～726.7024.9521.0021.005.703.954006250.014250.00632管段流量(L/s)管徑(mm)水力坡度水頭損失(m)1～22～34～55～66～711.644.4818.2610.743.67150(100)100200(150)1501000.006170.008290.003370.006310.005811.85(16.8)2.070.64(3.46)1.451.198．確定水塔高度和水泵揚(yáng)程水泵揚(yáng)程需要根據(jù)水塔的水深、吸水井最低水位標(biāo)高、水泵吸水管路和壓水管水頭損失計(jì)算確定。6.2環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理環(huán)方程組解法

原理：在初步分配流量的基礎(chǔ)上，逐步調(diào)整管段流量以滿足能量方程。L個(gè)非線形的能量方程：初步分配的流量一般不滿足能量方程：

初步分配流量與實(shí)際流量的的差額為Δq，實(shí)際流量應(yīng)滿足能量方程：將函數(shù)在分配流量上展開，并忽略高階微量：方程組的第一部分稱為閉合差：

將閉合差項(xiàng)移到方程組的左邊，得到關(guān)于流量誤差（校正流量）的線性方程組：

利用線性代數(shù)的多種方法可求解出校正流量。因?yàn)楹雎粤烁唠A項(xiàng)，得到的解仍然不能滿足能量方程，需要反復(fù)迭代求解，直到誤差小于允許誤差值。節(jié)點(diǎn)方程組解法原理：在初步擬訂壓力的基礎(chǔ)上，逐步調(diào)整節(jié)點(diǎn)水壓以滿足連續(xù)性方程。節(jié)點(diǎn)流量應(yīng)該滿足連續(xù)性方程：Ｊ－Ｓ個(gè)連續(xù)性方程：一般表達(dá)式：初步擬定的水壓一般不滿足連續(xù)性方程：

初步擬定水壓與實(shí)際水壓的差額為ΔＨ，實(shí)際水壓應(yīng)滿足連續(xù)性方程：將函數(shù)在分配流量上展開，并忽略高階微量：方程組的第一部分稱為閉合差：

將閉合差項(xiàng)移到方程組的右邊，得到關(guān)于水壓誤差（校正壓力）的線性方程組：求解步驟：根據(jù)已知節(jié)點(diǎn)（控制點(diǎn)和泵站）的水壓，初步確定其他各節(jié)點(diǎn)的水壓；根據(jù)流量與水頭損失的關(guān)系求出各管段的流量；計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的不平衡流量；計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的校正壓力；重復(fù)第2～4步直到校正壓力符合要求為止。管段方程組解法原理：直接聯(lián)立求解J-S個(gè)連續(xù)性方程和L個(gè)能量方程，求出P＝L+J-S個(gè)管段流量。具體步驟：對能量方程進(jìn)行線性化處理；給定流量初值并計(jì)算線性系數(shù)；解線性方程求出管段流量；根據(jù)所得流量計(jì)算線性系數(shù)并重新求解管段流量直到誤差符合要求。連續(xù)性方程：Q1Q2Q3Q4Q5Q6能量方程：456321將非線形的能量方程轉(zhuǎn)化為線性方程：6.3環(huán)狀網(wǎng)平差方法1.哈代-克羅斯法

Q1Q2Q3Q4Q5Q6456321Q1Q2Q3Q4Q5Q6456321忽略相鄰環(huán)校正流量和二階微量的影響：校正流量的符號與水頭損失閉合差的符號相反步驟：根據(jù)連續(xù)性條件初步分配管段流量；計(jì)算各管段的水頭損失；以順時(shí)針方向?yàn)檎鏁r(shí)針方向?yàn)樨?fù)，計(jì)算各環(huán)的水頭損失閉合差；計(jì)算各管段的Sijqij和每一環(huán)的ΣSijqij；計(jì)算各環(huán)的校正流量；將管段流量加上校正流量重新計(jì)算水頭損失，直到最大閉合差小于允許誤差為止。2.最大閉合差的環(huán)校正法管網(wǎng)平差過程中，任一環(huán)的校正流量都會對相鄰環(huán)產(chǎn)生影響。一般說來，閉合差越大校正流量越大，對鄰環(huán)的影響也就越大。值得注意的是，對閉合差方向相同的鄰環(huán)會加大其閉合差，對閉合差方向相反的相鄰環(huán)則會縮小閉合差。最大閉合差校正法就是在每次平差時(shí)選擇閉合差最大的環(huán)進(jìn)行平差。最大閉合差不一定是基環(huán)的閉合差。3.多水源管網(wǎng)平差多水源給水管網(wǎng)的平差，只需將S個(gè)水源節(jié)點(diǎn)用一個(gè)虛節(jié)點(diǎn)相連接，構(gòu)成一個(gè)含有Ｓ-1個(gè)虛環(huán)的單水源給水系統(tǒng)。水源節(jié)點(diǎn)與虛節(jié)點(diǎn)相連接的管段稱為虛管段，虛管段中的流量等于水源節(jié)點(diǎn)的供水量，管段流量方向是從虛節(jié)點(diǎn)流向水源節(jié)點(diǎn)。虛管段的水頭損失等于各水源節(jié)點(diǎn)水壓，方向是水源節(jié)點(diǎn)指向虛節(jié)點(diǎn)。泵站水塔0Qth=－水塔水位高度Qph=－水泵揚(yáng)程4.管網(wǎng)計(jì)算時(shí)的水泵特性方程水泵高效區(qū)的流量與揚(yáng)程之間的關(guān)系可用二次曲線模擬：121325.管網(wǎng)核算①消防時(shí)根據(jù)城鎮(zhèn)和各類建筑的規(guī)模，確定同一時(shí)間發(fā)生的火災(zāi)次數(shù)以及一次滅火用水量。按照滿足最不利條件的原則，將著火點(diǎn)放在控制點(diǎn)及遠(yuǎn)離泵站的大用戶處。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，所需自由水頭較小，但由于水頭損失增大，水泵揚(yáng)程不一定符合要求，必要時(shí)應(yīng)增設(shè)消防水泵。②最大轉(zhuǎn)輸時(shí)設(shè)置對置水塔的給水系統(tǒng)，在最大用水小時(shí)由水泵和水塔同時(shí)供水，水塔的高度必定高于控制點(diǎn)的自由水頭，當(dāng)出現(xiàn)最大轉(zhuǎn)輸流量時(shí)，水泵必須能供水到水塔。③事故時(shí)管網(wǎng)中任一管段在檢修過程中，系統(tǒng)的供水量都不應(yīng)小于最高用水時(shí)的70%。二泵站供水曲線用水曲線024681012141618202224最大用水小時(shí)最大轉(zhuǎn)輸小時(shí)校核條件：

消防時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于最大用水小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量加消防流量；水泵揚(yáng)程滿足最不利消火栓處水壓10mH2O；

最大轉(zhuǎn)輸時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于最大轉(zhuǎn)輸小時(shí)用水量與最大小時(shí)用水量之比乘以最大小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量；水泵揚(yáng)程滿足水塔最高水位；

事故時(shí)節(jié)點(diǎn)流量等于70％最大小時(shí)節(jié)點(diǎn)流量；水泵揚(yáng)程滿足最小服務(wù)水頭。6.4輸水管（渠）計(jì)算水位差H已知的壓力輸水管要求輸水量為Q，平行敷設(shè)直徑和長度相同的輸水管線n條，則每條管線的流量為Q/n，當(dāng)一條管線損壞時(shí)，平行的輸水管線為n-１條，系統(tǒng)的輸水能力變成Q–Q/n，要保證70%的設(shè)計(jì)流量，需要平行布置四條輸水管。平行敷設(shè)兩條彼此獨(dú)立的輸水管：正常運(yùn)行事故運(yùn)行

平行敷設(shè)兩條輸水管，等距離設(shè)置N條聯(lián)絡(luò)管段：正常運(yùn)行事故運(yùn)行不同聯(lián)絡(luò)管段數(shù)的事故流量水泵供水的輸水管Sd為輸水管的當(dāng)量摩阻輸水管特性曲線：水泵特性曲線：正常運(yùn)行流量：

輸水管用n–1條連接管等分成n段，其中任一管段發(fā)生故障時(shí)：事故運(yùn)行流量：流量比為：解出分段數(shù)：6.5應(yīng)用計(jì)算機(jī)解管網(wǎng)問題

首先對所需進(jìn)行計(jì)算的管網(wǎng)加以簡化，然后對節(jié)點(diǎn)、管段和環(huán)進(jìn)行編號。標(biāo)明管段流量和節(jié)點(diǎn)流量的流向。123654銜接矩陣回路矩陣建立銜接矩陣的方法：

銜接矩陣的行數(shù)等于獨(dú)立節(jié)點(diǎn)數(shù)，列數(shù)等于管段數(shù)。在行列的交叉位置分別填入0、1和-1，管段與節(jié)點(diǎn)不相連時(shí)取0，管段中的流量流向節(jié)點(diǎn)時(shí)取-1，離開節(jié)點(diǎn)時(shí)取1。因?yàn)槊恳还芏沃慌c兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，故每一列只有兩個(gè)非零數(shù)值，一個(gè)為1，另一個(gè)為-1。增廣矩陣由兩部分組成，即管段流量部分和節(jié)點(diǎn)流量部分。對于節(jié)點(diǎn)流量部分，只有對角線上的元素不為零，且水源節(jié)點(diǎn)為-1，非水源節(jié)點(diǎn)為1。流量向量元素位置要與銜接矩陣相對應(yīng)。

回路矩陣的行數(shù)等于環(huán)數(shù)，列數(shù)等于管段數(shù)。在行和列的交叉位置分別填入0、1或-1，管段與環(huán)不相關(guān)取0，管段中水流方向?yàn)槟鏁r(shí)針時(shí)取-1，順時(shí)針時(shí)取1。每一管段只能與兩個(gè)環(huán)相關(guān)，故每一列最多只有兩個(gè)非零數(shù)值，一個(gè)為1，另一個(gè)為-1。水頭損失向量元素位置要與回路矩陣相對應(yīng)建立回路矩陣的方法：非線性方程的線性化開始輸入數(shù)據(jù)管段數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)、允許誤差、管道直徑、管段長度、已知節(jié)點(diǎn)水壓、節(jié)點(diǎn)地面標(biāo)高、阻力系數(shù)、節(jié)點(diǎn)流量、節(jié)點(diǎn)編號給定管段初始流量迭代次數(shù)K=0迭代計(jì)算計(jì)算各管段Cij生成系數(shù)矩陣ACAT求出節(jié)點(diǎn)水壓計(jì)算管段流量q(K+1)=Cij(Hi-Hj)q(K+1)-q(K)＜允許誤差q(K+1)＝0.5(q(K)+q(K+1))迭代次數(shù)K=K+1輸出計(jì)算結(jié)果結(jié)束是否

網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算

管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)：以經(jīng)濟(jì)性作為目標(biāo)函數(shù)，對水量、水壓和可靠性要求作為約束條件，求出一定設(shè)計(jì)年限內(nèi)管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行管理費(fèi)用之和最小時(shí)的管段直徑或水頭損失。管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行管理費(fèi)用的多少最終歸結(jié)到流量和管徑。7.1管網(wǎng)年費(fèi)用折算值1.目標(biāo)函數(shù)和約束條件管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算的目標(biāo)函數(shù)是按年計(jì)的管網(wǎng)建造費(fèi)用和管理費(fèi)用：取變數(shù)部分，乘以100后的目標(biāo)函數(shù)：約束條件連續(xù)方程：能量方程：服務(wù)水頭：允許流速：2.技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算中的變量關(guān)系解出Ｄij代入目標(biāo)函數(shù)：管段流量不確定時(shí)，不存在經(jīng)濟(jì)管徑。管段流量確定后，可求出經(jīng)濟(jì)管徑。7.2輸水管的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算1.壓力輸水管的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算將目標(biāo)函數(shù)表達(dá)為管徑管徑的函數(shù)：系數(shù)a、b、α的確定0200400600800100014012010080604020cD1.00.70.50.30.1400300200100501020864c－aD（m）ba1α2.重力輸水管的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算重力輸水沒有動力費(fèi)用，但各管段水頭損失之和應(yīng)該等于可利用水頭。問題轉(zhuǎn)換成求條件極值問題，目標(biāo)函數(shù)為：對hij求偏導(dǎo)數(shù)，消去拉格朗日常數(shù)：（n-1個(gè)方程，聯(lián)立約束方程求解）7.3管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算1.起點(diǎn)水壓未給的管網(wǎng)

求目標(biāo)函數(shù)滿足能量方程和控制點(diǎn)服務(wù)水頭的條件極值q3q6q9q2q5q8q1q4q7Q43824197ⅠⅡⅢⅣ（1個(gè)方程）（P=12個(gè)方程）（P+1-L-1=J-1=8個(gè)方程）節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)2節(jié)點(diǎn)3節(jié)點(diǎn)4節(jié)點(diǎn)5節(jié)點(diǎn)6節(jié)點(diǎn)7節(jié)點(diǎn)82.起點(diǎn)水壓已給的管網(wǎng)

可行性：分配流量本身具有誤差，精確計(jì)算所得管徑也并非標(biāo)準(zhǔn)管徑。

依據(jù)：經(jīng)濟(jì)管徑公式。

方法：取xij=1。

界限流量概念：在某一流量下的經(jīng)濟(jì)管徑，不一定等于標(biāo)準(zhǔn)管徑；每一種標(biāo)準(zhǔn)管徑不僅有相應(yīng)最經(jīng)濟(jì)流量，并且有其經(jīng)濟(jì)的界限流量范圍，在此范圍內(nèi)用這一管徑都是經(jīng)濟(jì)的。7.4近似優(yōu)化計(jì)算QW0QW0管徑為Dn的管道的界限流量：

對于確定的α、m，可得f=1的界限流量表：管徑(mm)界限流量(L/s)管徑(mm)界限流量(L/s)管徑(mm)界限流量(L/s)100150200250300≤99～1515～28.528.5～4545～6835040045050060068～9696～130130～168168～237237～3557008009001000355～490490～685685～822822～1120求f≠1時(shí)的界限流量：

分區(qū)給水系統(tǒng)8.1概述

將整個(gè)給水系統(tǒng)分成幾個(gè)區(qū)，每區(qū)有獨(dú)立的管網(wǎng)。為保證安全用水，各區(qū)域之間用應(yīng)急管道連通。

技術(shù)原因：均衡管網(wǎng)水壓，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)低壓供水，從而減少漏失水量并避免管道及附件的損壞。

經(jīng)濟(jì)原因：降低能耗。

并聯(lián)分區(qū)：泵站共用，由低壓水泵和高壓水泵分別向高區(qū)和低區(qū)供水，管理方便，安全性高；輸水管道較長，高區(qū)靠近水源處的壓力大，需耐高壓管材。

串聯(lián)分區(qū)：泵站分建，高區(qū)水泵從低區(qū)末端的貯水池取水，進(jìn)入貯水池前的自由水頭被浪費(fèi)，貯水池容積較大，安全性較差。合用泵站低區(qū)泵站貯水池高區(qū)泵站8.2分區(qū)給水的能量分析泵站揚(yáng)程：所需能量：實(shí)際提供能量：浪費(fèi)能量：并聯(lián)分區(qū)串聯(lián)分區(qū)8.3分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

原則：在保證用戶獲得足夠水壓的前提下，分區(qū)后管網(wǎng)應(yīng)均衡水壓，盡可能實(shí)現(xiàn)低壓供水，以利于減少漏失量、能耗和事故發(fā)生率。分區(qū)時(shí)需考慮以下因素：區(qū)域內(nèi)地形標(biāo)高差、管道的水頭損失、區(qū)域的形狀、進(jìn)水點(diǎn)的位置、管道材料及接口方式、運(yùn)行電費(fèi)、供水對象的重要性、大用戶分布情況等。管網(wǎng)的日常養(yǎng)護(hù)管理工作包括：

(1).建立技術(shù)檔案；

(2).檢漏和修漏；

(3).水管清垢和防腐蝕；

(4).用戶接管的安裝、清洗和防冰凍；

(5).管網(wǎng)事故搶修；

(6).檢修閥門、消火栓、流量計(jì)和水表等；

(7).管網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測。

管網(wǎng)的技術(shù)管理管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)所需技術(shù)資料：

(1).管線圖，表明管線的直徑、位置、埋深、承插口方向、配件形式和尺寸以及閥門、消火栓等的布置，用戶接管的直徑和位置等；

(2).管線過河、過鐵路和公路的構(gòu)造詳圖；

(3).閥門和消火栓記錄卡，包括安裝年月、地點(diǎn)、口徑、型號、檢修記錄等；

(4).竣工記錄和竣工圖。10.1管網(wǎng)技術(shù)資料10.2檢漏

供水系統(tǒng)水量漏失主要指通過系統(tǒng)輸配水管網(wǎng)及城市蓄水設(shè)備滲漏、漏失及溢流到外界的部分水量。一般發(fā)生在系統(tǒng)的輸水干管、配水管網(wǎng)、連接管件、閥門與計(jì)量儀表、水池或水塔等處。按水量漏失的大小及形式，水量漏失可分為背景漏失、暗漏和明漏。

背景滲漏，又稱為不可檢測滲漏，當(dāng)單個(gè)的漏點(diǎn)的漏水量低于400～500L/h，一般的檢漏設(shè)備則難以檢測，多發(fā)生在管道的接頭，密封性差的管件，以及金屬管道中微小的腐蝕漏孔。雖然每一個(gè)漏點(diǎn)的漏水量非常微小，但由于它們難以被檢測到，并且大量的存在，所以其總量非?？捎^，占漏失量的很大一部分。背景滲漏通過更換管道管件的方式可以有效的降低，但成本非常昂貴。

暗漏，又稱為可以檢測到的漏點(diǎn)，在系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)，其漏失水量處于中等水平，取決于系統(tǒng)的壓力，運(yùn)行情況，土壤情況及管道的狀況等等。暗漏持續(xù)時(shí)間取決于主動檢漏措施的積極性及強(qiáng)度。供水系統(tǒng)的檢測周期如果為一年，漏點(diǎn)當(dāng)中的一些有可能發(fā)生在剛剛檢測之后，則其持續(xù)時(shí)間將為近一年，而有些漏點(diǎn)也有可能僅僅發(fā)生幾天而已。綜合而言，暗漏平均持續(xù)時(shí)間為檢測周期的一半。

明漏，流量一般都很大，是可以被用戶或路人發(fā)現(xiàn)的漏失，多為爆管事件，對周圍環(huán)境及用戶會產(chǎn)生較大的影響。一般對其處理速度都很快，漏失的持續(xù)時(shí)間不長，即使具有較大的漏水流量，但漏水的量卻不大。在當(dāng)今的技術(shù)水平及條件下，無論采取什么技術(shù)手段都無法避免的供水系統(tǒng)理論上的最小漏失水量，稱為不可避免的漏失水量，包括一定的背景滲漏，一些明漏及暗漏。

導(dǎo)致給水管道漏水的因素主要有以下幾個(gè)方面：

①.管材強(qiáng)度低；

②.管道接口質(zhì)量差；

③.溫度變化過大；

④.沉降及外部荷載的影響；

⑤.施工造成的損壞；

⑥.管網(wǎng)運(yùn)行壓力過高；

⑦.管道受到腐蝕作用。

國際上通用的壓力與漏水的關(guān)系模型為：L=PN

N的取值范圍為0.5～2.5，平均值為1.15，接近線形關(guān)系。對于不同材料的管道，漏點(diǎn)不同N值也不同，一般認(rèn)為：非金屬管道系統(tǒng)，N＝1.25～1.75；金屬管道系統(tǒng)，當(dāng)漏失量較小時(shí)，N＝1.0～1.5；當(dāng)漏失量較大時(shí)(即明漏或爆管)，N＝0.5～1.0。

產(chǎn)銷差水：供水企業(yè)提供給城市輸水配水系統(tǒng)的自來水總量與所有用戶的用水量總量中收費(fèi)部分的差值。產(chǎn)銷差水=免費(fèi)供水量+物理漏水量+帳面漏水量

免費(fèi)供水量：實(shí)際供應(yīng)于社會而不收取水費(fèi)的水量。如消防滅火等政府規(guī)定減免收費(fèi)的水量及沖洗管道的自用水量。

供水系統(tǒng)物理漏失：通過系統(tǒng)輸配水管網(wǎng)及城市蓄水設(shè)備滲漏，漏失及溢流到外界的部分水量。供水系統(tǒng)帳面漏失(紙上漏水量)：由于用戶水表計(jì)量不準(zhǔn)確，收費(fèi)或財(cái)務(wù)上的錯誤，未經(jīng)授權(quán)的非法用水等給水公司帶來經(jīng)濟(jì)上損失的部分水量。系統(tǒng)供水總量系統(tǒng)有效供水量售水量計(jì)量售水量售水量未計(jì)量售水量免費(fèi)供水量計(jì)量免費(fèi)供水量產(chǎn)銷差水量未計(jì)量免費(fèi)供水量系統(tǒng)漏水量帳面漏水量非法用水(偷盜，欺詐)表計(jì)量誤差輸水管及干管漏水量輸水管及干管漏水量水池/水塔等滲漏及溢流進(jìn)戶管漏失量降低物理漏失的思路：

減少帳面漏失的思路：

中國產(chǎn)銷差水控制的市場有多大？根據(jù)2002城市供水年鑒，2001年中國供水總量為269.83億立方米，全國平均漏失率為16.07%，產(chǎn)銷差率為20%。平均水價(jià)為1.084元/立方米。保守估算，若將漏失率降為《城市供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的漏失率低于12%，將非管網(wǎng)漏損原因造成的產(chǎn)銷差水降低一半，則全國每年的市場潛力為17.6億元/年，這其中不考慮水價(jià)上漲所帶來的更大的利潤空間及由于產(chǎn)銷差水控制帶動的相關(guān)產(chǎn)業(yè)所帶來的收益。

多探頭相關(guān)儀：集漏水預(yù)定位和精定位于一體，僅一次檢測即可完成一定區(qū)域內(nèi)的漏點(diǎn)預(yù)定位和漏點(diǎn)精定位的儀器，而且對管道屬性要求不高，可以在不清楚管材管徑的情況下，進(jìn)行漏水點(diǎn)定位。

檢漏儀：可自動把漏水聲與環(huán)境噪音分別記錄，達(dá)到在環(huán)境噪聲較大情況下精確定位漏點(diǎn)。其頻率分析和組合數(shù)字濾波也可有效地抑制干擾噪聲。測壓點(diǎn)位置的選擇：

①.在多水源給水系統(tǒng)中，設(shè)置在供水分界線附近的測壓點(diǎn)應(yīng)該稍多一些，使其能更明顯的反映出分界線推移的變化，為合理調(diào)整供水分區(qū)提供依據(jù)。

②.為觀察、分析整個(gè)給水管網(wǎng)現(xiàn)有的輸水能力，制訂合理的調(diào)度方案，并為今后的管網(wǎng)改造與規(guī)劃提供數(shù)據(jù)，測壓點(diǎn)宜設(shè)置在大管徑干管的交叉點(diǎn)附近。10.3管網(wǎng)水壓和流量測定③.為考察配水管網(wǎng)的供水能力，提高供水的服務(wù)質(zhì)量，在經(jīng)常發(fā)生水壓不足的地區(qū)或能考察調(diào)度質(zhì)量的地區(qū)設(shè)置測壓點(diǎn)，一般設(shè)置在中、小管徑的配水管網(wǎng)上。

④.為全面系統(tǒng)地掌握管網(wǎng)壓力的分布情況，校對管網(wǎng)水力分析時(shí)原始資料是否符合實(shí)際情況，除了原設(shè)的永久性測壓點(diǎn)外，根據(jù)需要和人力物力條件，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)增設(shè)若干臨時(shí)測壓點(diǎn)進(jìn)行同時(shí)測壓。測壓方式：

①.將自動水壓記錄儀設(shè)在測壓點(diǎn)上，連續(xù)記錄該測點(diǎn)的水壓，每天定時(shí)調(diào)換水壓記錄紙，根據(jù)各測壓點(diǎn)的連續(xù)水壓記錄，整理統(tǒng)計(jì)出全市的水壓分布情況。

②.將測壓點(diǎn)的水壓用有線或無線的方式及時(shí)和連續(xù)地傳至調(diào)度中心，作為水量調(diào)度和機(jī)泵開停的主要參考依據(jù)。

③.人工量測，用壓力表在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測定指定的消火栓內(nèi)的瞬時(shí)水壓，也可測定用戶水龍頭上的水壓作為該點(diǎn)附近的水壓參考資料。

電磁流量計(jì)工作原理：當(dāng)導(dǎo)電液體流過電磁流量計(jì)時(shí)，導(dǎo)體液體中會產(chǎn)生與平均流速V（體積流量）成正比的電壓，其感應(yīng)電壓信號通過兩個(gè)與液體接觸的電極檢測，通過電纜傳至放大器，然后轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的輸出信號。

頻差型超聲流量計(jì)是以超聲多普勒效應(yīng)為原理，利用安裝在管到外壁上的傳感器探頭向流動著的液體發(fā)射一固定頻率的超聲波束，液體里的顆粒反射信號的頻率受流速的影響而發(fā)生偏移，根據(jù)頻率變化與流速變化成正比的關(guān)系，求出管道內(nèi)的流量。

時(shí)差型超聲流量計(jì)利用超聲波脈沖在通過流體的順逆兩方向上傳播速度之差，求出流體的流量。10.4管道防腐類型：

化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象：

生銹、坑蝕、結(jié)瘤、開裂、脆化危害：

水質(zhì)惡化、水頭損失增大、管道漏水甚至爆裂、閥門操作失靈影響因素：

溶解氧、pH值、流速、含鹽量防護(hù)措施：

表面處理、陰極保護(hù)水泥砂漿內(nèi)襯質(zhì)量要求：

采用525號硅酸鹽水泥，0.15～1.2mm中砂，水泥砂漿重量配比1:1～1:2，坍落度60～80mm，抗壓強(qiáng)度≥30MPa；

內(nèi)襯后的內(nèi)壁粗糙系數(shù)n≤0.012；

收縮引起的內(nèi)襯裂縫，寬度≤0.8mm且軸向長度不大于園周長度和不大于2m時(shí)，可不修補(bǔ)；

表面缺陷(麻面、砂穴、空窩)面積大于5cm2，深度大于內(nèi)補(bǔ)厚度允許公差值，空鼓面積大于400cm2，應(yīng)修補(bǔ)。

水泥砂漿內(nèi)襯厚度及允許公差公稱管徑（mm）襯里厚度（mm）厚度公差（mm）機(jī)械噴涂手工涂抹機(jī)械噴涂手工涂抹500-7008

±2

800-100010

±2

1100-15001214+3

-2+3

-21600-18001416+3

-2+3

-22000-22001517+4

-3+4

-32400-26001618+4

-3+4

-3>26001820+4

-3+4

-3環(huán)氧樹脂內(nèi)襯涂質(zhì)量要求：

除銹達(dá)到使管壁呈現(xiàn)金屬本色，在1h內(nèi)噴底襯，表干后噴上層，一般需噴4層，噴涂時(shí)空氣濕度不宜大于85%；

環(huán)氧樹脂應(yīng)具有衛(wèi)生部的衛(wèi)生許可證，且施工過程中對人體無害；

襯層總厚度≥400μｍ；

涂層附著強(qiáng)度≥10MPa；

表面布氏硬度16.2；

表面電阻率2.22×1015(Ω)；

涂層材料應(yīng)耐酸、耐堿。鋼管外防腐質(zhì)量要求：

表面除銹呈現(xiàn)金屬本色，無可見的油脂、污垢、鐵銹等附著物；

涂有防腐材料的鋼板在10%硫酸或10%苛性鈉溶液中，浸泡60天防腐層不脫落，鋼板不生銹；

防腐層應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)固化；

防腐層固化后，用小刀劃開舌形切口，無法使涂層分層剝落；

防腐涂層絕緣性能均良好，要求電火花儀檢測的擊穿電壓達(dá)10000v，最低不小于6000v。鋼管的陰極保護(hù)措施

埋地鋼管在腐蝕性土壤中應(yīng)該采用犧牲陽極法或外加電流法保護(hù)。

土壤的腐蝕性程度可按實(shí)測的土壤電阻率值判別。

腐蝕性程度強(qiáng)中弱非土壤電阻率

（Ω）<2020～5050～100>10010.5免開挖更新技術(shù)

給水管道使用一定時(shí)期后，內(nèi)壁結(jié)垢導(dǎo)致過水面積減少，影響輸配水能力并造成水質(zhì)污染；或滲漏超量，破壞道路、影響市容，增加運(yùn)行和維修成本。開挖方法不僅工期長，費(fèi)用高，而且在重要路段難以施行。免開技術(shù)具有施工場地小，工期短，不影響交通，造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于對舊管道的改造更新。管內(nèi)壁噴涂：對供水管道做襯里，在原管道內(nèi)壁噴涂還氧樹脂或水泥沙漿。

優(yōu)點(diǎn)：無須在管內(nèi)的支管、閥門等處再作處理，管壁涂上材料后，提高過水能力，造價(jià)比較低。

缺點(diǎn)：施工時(shí)間長，內(nèi)涂層不能作為管道的結(jié)構(gòu)層支持管道受力，對于破損、漏水等結(jié)構(gòu)損壞的管道不適用。方法步驟：

①.開挖工作坑；

②.對原有管道進(jìn)行沖洗或刮管；

③.用CCTV（車載管道內(nèi)視鏡）進(jìn)行檢查；

④.樹脂或水泥沙漿噴頭由卷揚(yáng)機(jī)拉入管道，邊移動邊在管壁上均勻噴射樹脂或水泥沙漿。內(nèi)襯管拉入襯裝：將一條新的ＰＥ管道（管徑略小于舊管道）拉入到原有舊管道中。

優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，施工周期短，費(fèi)用低，降低管道的摩阻，降低原管道承壓力；

缺點(diǎn)：加內(nèi)襯后管道的橫截面積變小，管道過水能力有所降低。

施工步驟：

①.切斷水源，排放管道中的積水，按設(shè)計(jì)位置挖掘長方形操作坑；

②.將內(nèi)襯PE管用Y字型滑輪支撐，沿管道軸線方向布置；

③.在操作坑內(nèi)割掉一段原管道，放入清管器，對舊管內(nèi)固體雜物進(jìn)行清掃；

④.用管道攝像機(jī)檢查清理效果；

⑤.在管段的另一端設(shè)置牽引絞車，將牽引鋼絲繩穿過舊管道；⑤.在工作坑放入一段短聚乙烯管與牽引鋼絲繩連接，進(jìn)行管道試襯；

⑥.試襯通過后，利用絞車緩慢牽引，將已焊接好的PE管道拉入舊管道中；

⑦.在前后兩端原管道與PE管的縫隙之間灌注水泥砂漿，固定內(nèi)襯的PE管；

⑧.用機(jī)器人在管內(nèi)自動切割閥門、消火栓、支管接口等處被內(nèi)襯管“糊死”的接口?；蛟陂y門、消火栓、支管接口等處挖工作坑，人工在PE管上開口。注意事項(xiàng)：

①.拉入時(shí)，原有管段端部要加裝PE管保護(hù)圈；

②.襯裝牽引頭應(yīng)為錐形擴(kuò)管頭，便于克服原有管線的阻力，并應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度；

③.牽引過程中，應(yīng)該隨時(shí)記錄牽引鋼絲繩的長度；

④.試襯時(shí)要檢查短管有無嚴(yán)重劃傷；

⑤.內(nèi)襯管在牽引力作用下產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力，應(yīng)小于材料屈服拉伸強(qiáng)度的50%。無縫襯裝：將直徑等于或略大于原有管道直徑的低密度或中密度薄壁聚乙烯管襯入管道。施工過程與拉入襯裝基本相同，襯裝前要采取措施，減小管道的截面積。

優(yōu)點(diǎn)：施工期短，輸水能力一般不會下降，兩層管線間不需灌漿固定；

缺點(diǎn)：所需特殊設(shè)備較多，如熔焊機(jī)、高壓蒸汽發(fā)生器、縮徑鋼?；蚺で撃５?，操作技術(shù)性較強(qiáng)。

方法一：將PE管拉長，減小管道直徑，從而減小管道的截面積，PE管襯入后不再受到拉力的作用，長度縮短，管徑變大，復(fù)原后與原有管道緊緊套在一起。方法二：通過專用的設(shè)備使管道橫截面變形，將橫截面由圓形變?yōu)椤癠”字形，也可以將PE管沿圓周方向扭曲，利用高壓水或高溫水的作用將變形的管線復(fù)原。施工步驟：

①.關(guān)閉被修復(fù)管段的連接閥門，對被修復(fù)管段進(jìn)行開口，排除余水；

②.利用管道攝像系統(tǒng)探測被修復(fù)管段的管徑、管道附件及支管連接情況；

③.清洗管壁上的沉積物；

④.利用高壓水泵清除殘?jiān)?/p>

⑤.利用空壓機(jī)吹風(fēng)使管段干燥；

⑥.在內(nèi)襯管外壁均勻涂上適量的粘合劑，利用牽引機(jī)具牽入舊管道；

⑦.待內(nèi)襯管復(fù)原后用管內(nèi)機(jī)器人切割器打開內(nèi)襯封死的支管。

管道翻襯：利用現(xiàn)有管道系統(tǒng)的地面開口，將比較柔軟的帶有防滲透、耐腐蝕保護(hù)膜的復(fù)合纖維增強(qiáng)軟管作為載體，飽和浸漬熱固型環(huán)氧聚合物后，在水壓或氣壓的作用下，將軟管翻轉(zhuǎn)襯入并緊貼在舊管道內(nèi)，然后通過熱水水溫或蒸氣氣溫的作用進(jìn)行加熱固化，在舊管內(nèi)形成堅(jiān)硬的整體性強(qiáng)的“管中管”。

優(yōu)點(diǎn)：軟管材料外表表面粗糙度只有約5μm，翻轉(zhuǎn)襯入管道后沿程阻力系數(shù)大幅度降低，而內(nèi)襯后管道內(nèi)徑變化不大，可提高原有管道的輸水能力；內(nèi)襯管沒有固化前，以翻轉(zhuǎn)的方式進(jìn)入舊管，與原管之間沒有相對滑移現(xiàn)象，不存在劃傷問題。

缺點(diǎn)：施工期較長，翻襯材料的選擇、加工問題較難解決，一般只適合于鋼筋混凝土管，鑄鐵管，焊接鋼管等。

施工步驟：

①.根據(jù)管道埋深、口徑、彎頭、管件等情況，開挖工作坑；

②.去除舊管內(nèi)壁上的結(jié)垢層，平整舊管內(nèi)壁上的尖銳凸出物；

③.將軟管材料按需修復(fù)管道直徑和工作段長度預(yù)制成筒狀，而后將混合好的樹脂灌入其中，利用碾壓機(jī)具搟平；往返折疊放置在冷凍箱內(nèi)，運(yùn)送到施工現(xiàn)場；④.將襯管首端外翻，用卡箍固定在導(dǎo)入管出口，開啟注水閥門向?qū)牍茏⑺挂r管勻速地導(dǎo)入工作段；

⑤.用車載鍋爐上的加熱管將工作段的水加熱到65～75℃，保持6～7小時(shí)使襯管成為剛性承壓管道；

⑥.切掉多余的襯管，用快速密封膠封閉襯管和舊管內(nèi)壁的結(jié)合面；

⑦.在支管接口、消火栓等處要挖工作坑進(jìn)行人工開孔。

軟管翻襯、開挖、襯管拉入修復(fù)技術(shù)的比較

項(xiàng)目軟管翻襯開挖襯管拉入

施工費(fèi)用小于60％100％70％左右

施工期較長長短作業(yè)范圍開挖小作業(yè)坑全線開挖開挖大作業(yè)坑

施工設(shè)備施工器具較少重型機(jī)具較多有大型機(jī)具

材料進(jìn)場在施工當(dāng)日進(jìn)入現(xiàn)場占用現(xiàn)場時(shí)間長占用現(xiàn)場時(shí)間短

使用壽命30年以上取決于新管材質(zhì)30年以上

對周邊環(huán)境影響小大較大

適用管徑DN50以上各類管徑DN500以下

一次施工長度長較長較短

適用管材鋼筋混凝土管，鑄鐵管，螺旋焊接管等各類管材各類管材

工程意外無易損壞其它交叉管道無

環(huán)境污染無塵土、噪音、破壞植被無

其他影響因素少涉及多方面較少

爆（碎）管襯裝：

用于原有管線為易脆管材且管道老化嚴(yán)重的更新。將碎管設(shè)備放入舊管中，由卷揚(yáng)機(jī)拉動沿舊管前進(jìn)，沿途由碎管設(shè)備將舊管破碎，在碎管設(shè)備后連著擴(kuò)管頭，擴(kuò)管頭的管徑比原有舊管大，負(fù)責(zé)將破碎的舊管壓入到周圍的土壤中，緊跟著是內(nèi)襯管線，一般為PE管材，管徑小于擴(kuò)管頭，在卷揚(yáng)機(jī)的拉動下拖入原有管道的管位。

優(yōu)點(diǎn)：新管的管徑可以比原有管道管徑大，完全擺脫了PE管內(nèi)襯時(shí)減小過水能力的缺點(diǎn)，其施工工期較短，一次安裝的長度可達(dá)幾百米。

缺點(diǎn)：在支管、消火栓、閥門等處需要局部開挖，對于埋深較淺的管線，碎管設(shè)備的震動可能會對地面造成影響，對鄰近的其他地下管線也有可能造成破壞。碎管設(shè)備大致可以分為氣動碎管、液壓碎管和刀具切割碎管三類。定向鉆(導(dǎo)向鉆)：用于給水管道穿越河流、沼澤、堤壩及高等級路面等不便開挖的場合。鉆孔時(shí)利用地面上的導(dǎo)航儀，引導(dǎo)地下裝有無線電發(fā)射器的鉆頭，沿著施工圖要求的供水管道平面位置和高程等參數(shù)計(jì)算出的鉆孔軌跡，向前鉆導(dǎo)向孔至下一個(gè)工作坑。在導(dǎo)向孔出口將鉆孔鉆頭換成擠壓式出土擴(kuò)孔鉆頭，回拉擴(kuò)大鉆孔孔徑，依次多級擴(kuò)孔，直到可容納預(yù)定管道的外徑，新鋪管道由擴(kuò)口管拉入管位。

優(yōu)點(diǎn)：可避免開挖路面，減少對交通、環(huán)境等方面的影響，能避開不利于施工的障礙物，降低施工費(fèi)用。

缺點(diǎn)：受鉆孔技術(shù)的影響，這種方法主要用于管線繞過短距離障礙物時(shí)管線的鋪設(shè)，適用的管線口徑也較小，為避開障礙物，管道穿越障礙時(shí)要有一定的弧度，對于土壤的土質(zhì)條件也有一定的要求。10.6GIS及其在供水管網(wǎng)中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)(geographicinformationsystem，簡稱GIS)是20世紀(jì)60年代開始迅速發(fā)展起來的一門新技術(shù)，它綜合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、系統(tǒng)工程、管理學(xué)、地理學(xué)、測量學(xué)、地圖學(xué)等多學(xué)科的知識，屬于跨學(xué)科的技術(shù)系統(tǒng)。

定義：GIS是處理地理數(shù)據(jù)的輸入、輸出、管理、查詢、分析和輔助決策的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

地理信息是表征地理系統(tǒng)各要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、相互聯(lián)系和變化規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的總稱。地理信息屬于空間信息，它把位置識別與數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，這是地理信息區(qū)別于其他類型信息的最顯著的標(biāo)志。

雖然GIS使用了地圖可視化、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，但與CAD、計(jì)算機(jī)地圖系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等均有很大的區(qū)別。

CAD提供交互式的圖形處理功能，用來輔助進(jìn)行對建筑、VLSI之類的人造對象的設(shè)計(jì)，主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)者與計(jì)算機(jī)模型的交互。而GIS處理的數(shù)據(jù)大多來自現(xiàn)實(shí)世界，比CAD的人造對象更為復(fù)雜，數(shù)據(jù)量更大。CAD中的拓?fù)潢P(guān)系較簡單，GIS強(qiáng)調(diào)對空間數(shù)據(jù)的分析，CAD這方面的功能要弱得多。計(jì)算機(jī)地圖系統(tǒng)側(cè)重于數(shù)據(jù)查詢、分類及自動符號化，具有輔助設(shè)計(jì)地圖和產(chǎn)生高質(zhì)量矢量形式的輸出功能，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)顯示而非數(shù)據(jù)分析，地理數(shù)據(jù)缺少拓?fù)潢P(guān)系，它與數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系通常是一些簡單的查詢。數(shù)據(jù)庫是各種類型信息系統(tǒng)的核心，側(cè)重非圖形數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲與查詢，其圖形查詢與顯示功能極為有限，數(shù)據(jù)分析功能也很有限。但數(shù)據(jù)庫的一些基本技術(shù)，如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)檢索等，都在GIS中廣泛采用，成為GIS的核心技術(shù)。主要用途：

①.對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行快速搜索和復(fù)雜查詢；

②.通過地理相關(guān)性將不同數(shù)據(jù)集成在一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交流；

③.將數(shù)據(jù)集成、空間分析、可視化表達(dá)應(yīng)用于區(qū)域綜合治理、宏觀規(guī)劃的輔助決策；

④.繪制以任何地點(diǎn)為中心，比例尺任意和突出特殊字符效果的高品質(zhì)地圖。管網(wǎng)圖形管理用戶信息管理緊急事故處理固定資產(chǎn)管理管網(wǎng)運(yùn)行模擬供水水質(zhì)管理管網(wǎng)改擴(kuò)建規(guī)劃GIS在供水管網(wǎng)管理中的應(yīng)用：管網(wǎng)圖形管理：

1.應(yīng)用數(shù)字化儀輸入、修改給水管、排水管、建筑物、地下電纜及文字標(biāo)注等各信息；

2.實(shí)現(xiàn)圖紙的自動拼接，對圖紙上的各類圖形進(jìn)行疊加顯示；

3.對圖形的任意部分進(jìn)行開窗放大顯示，對圖形進(jìn)行平滑滾動流覽；

4.錄入、修改管網(wǎng)設(shè)備及設(shè)施的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫；

5.實(shí)現(xiàn)圖形與管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)的交叉互訪，如管網(wǎng)壓力、流量、水質(zhì)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換。用戶信息管理：

1.用戶屬性數(shù)據(jù)：包括用戶編號、名稱、所在地、水表口徑等；

2.用戶水量數(shù)據(jù)：包括水表讀數(shù)、用水量；用水類別等；

3.用戶接水點(diǎn)位置，包括接水管段、接水點(diǎn)離管段兩端距離等信息。

在這些用戶信息的基礎(chǔ)上，通過統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算，掌握重點(diǎn)用戶，了解水量分布狀況，為管網(wǎng)運(yùn)行模擬提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。緊急事故處理：

用于指導(dǎo)管網(wǎng)事故處理，增強(qiáng)事故反應(yīng)能力，減少事故損失。在管網(wǎng)發(fā)生爆管大漏事故時(shí)迅速找出事故發(fā)生位置，自動給出最優(yōu)閥門關(guān)閉方案及事故處理意見，迅速繪制出事發(fā)點(diǎn)的管網(wǎng)圖及須關(guān)閉閥門的節(jié)點(diǎn)圖，打印出斷水用戶名單。固定資產(chǎn)管理：

借助GIS，可以按照管網(wǎng)地理位置，分區(qū)逐個(gè)管段、逐項(xiàng)管網(wǎng)設(shè)施地對固定資產(chǎn)加以統(tǒng)計(jì)分析，并設(shè)立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行動態(tài)管理，做到資產(chǎn)數(shù)量與實(shí)物相符，“家底”一覽無余。可以提供多種統(tǒng)計(jì)查詢方法，如按任意給定區(qū)域或道路、按管道直徑、按使用年限、按管道材質(zhì)、按閥門種類、按水表口徑等進(jìn)行單項(xiàng)或多項(xiàng)組合查詢，以便全面了解管網(wǎng)狀況。管網(wǎng)運(yùn)行模擬：

1.管網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷分析：顯示欠負(fù)荷、經(jīng)濟(jì)負(fù)荷和超負(fù)荷運(yùn)行管段；查詢并顯示各種負(fù)荷范圍的管段；

2.供水路徑查詢：查詢管網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)由哪個(gè)水源通過哪些管段供水并顯示這些管段的運(yùn)行參數(shù)；

3.各水源供水分界線：以不同顏色指示各水源的供水從而分析用戶用水源并提供興建水廠或加壓泵站的受益用戶清單；

4.用特殊標(biāo)記反映低壓范圍及用戶；

5.以動畫形式動態(tài)模擬供水趨勢。供水水質(zhì)管理：

用于控制管網(wǎng)水質(zhì)，指導(dǎo)水廠合理投加藥劑，提高水質(zhì)，降低成本。

1.計(jì)算水在管網(wǎng)中的停留時(shí)間；

2.分析氯水濃度擴(kuò)散過程；

3.進(jìn)行余氯分布分析；

4.提供各水源最佳加氯量值。管網(wǎng)改擴(kuò)建規(guī)劃：

將管網(wǎng)計(jì)算理論、系統(tǒng)優(yōu)化理論與GIS相結(jié)合，憑借GIS強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理功能，利用GIS上的實(shí)際管網(wǎng)圖構(gòu)造出管網(wǎng)計(jì)算圖形，并從GIS的屬性數(shù)據(jù)庫中提取有關(guān)數(shù)據(jù)，通過編制計(jì)算程序，進(jìn)行管網(wǎng)水力工況計(jì)算分析，并迅速將方案實(shí)施后的模擬運(yùn)行狀況顯示出來，直觀地反映各方案的綜合性價(jià)比，從而便利地找出最佳改擴(kuò)建方案。取水工程概述11.1水資源概述及取水工程任務(wù)

廣義概念：包括海洋、地下水、冰川、湖泊、河川徑流、土壤水、大氣水在內(nèi)的各種水體狹義概念：廣義范圍內(nèi)逐年可以得到恢復(fù)更新的淡水

工程概念：少量用于冷卻的海水和狹義范圍內(nèi)在一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，可以被人們使用的水全球水資源情況：水資源總量1.4×1018m3，其中海水占總體積的97.2%，大陸水體占2.8%；在大陸水體中，極地和高山地區(qū)的冰體約占78.6%；河流湖泊水僅占總量0.01％，雨水只占總量的0.001％，而且大部分降落在海洋中。陸地上每年的徑流總量約為4.1×1013m3，其中78％以洪水形式從無人區(qū)流入大海，僅22％可供人類開發(fā)利用。全球可利用淡水4.7×1013m3，僅占水資源總量的0.03%；我國水資源情況：總量2.8×1012m3，居世界第6位，但人均水資源總量為2200m3，為全球人均水資源占有量的1／4，居110位；預(yù)計(jì)到2030年我國人均水資源將降到1760m3，接近國際上被認(rèn)為用水緊張國家的人均水資源1700m3的標(biāo)準(zhǔn)。全國666個(gè)城市中，缺水城市達(dá)400多個(gè)，其中嚴(yán)重缺水的城市114個(gè)，日缺水1600萬m3。造成缺水的三種原因：資源性缺水——由于氣候和地理位置等自然原因所導(dǎo)致；污染性缺水——水資源豐富但污染嚴(yán)重而不能利用；

管理性缺水——由于不合理開發(fā)利用和水的浪費(fèi)所造成。

我國水資源的81%分布在占全國面積36%的南方地區(qū)，19%分布在占全國面積64%的北方地區(qū)。全國多年平均降水深度648mm，但分布極不平衡，東南沿海和西南部分地區(qū)超過2000mm；長江流域1000～1500mm；華北400～800mm；西北內(nèi)陸地區(qū)年降水深一般不到200mm；新疆吐魯番盆地和青海柴達(dá)木盆地僅50mm。降水分區(qū)年降水深（mm）年徑流深（mm）徑流分區(qū)大概范圍多雨＞1600＞900豐水海南、廣東、福建、臺灣大部、湖南山地、廣西南部、云南西南部、西藏東南部，浙江濕潤800～1600200～900多水廣西、云南，貴州、四川、長江中下游地區(qū)半濕潤400～80050～200過渡黃、淮海大平原，山西、陜西、東北大部、四川西北部、西藏東部半干旱200～40010～50少水東北西部、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、新疆西部和北部、西藏北部干旱＜200＜10缺水（干涸）內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅的沙漠．柴達(dá)木盆地．塔里木和準(zhǔn)噶爾盆地我國徑流地帶區(qū)劃及降水、徑流分區(qū)水源污染的形式：一是自然污染，因地質(zhì)的溶解作用，降水對大氣的淋洗、對地面的沖刷，挾帶各種污染物流入水體而形成；

二是人為污染，即工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)藥化肥等對水體的污染。這一種是比較嚴(yán)重的，但也是可以控制的。水源的污染源：病原體污染、需氧物質(zhì)污染、植物性營養(yǎng)物污染、熱污染、放射性污染、鹽污染、有機(jī)物與重金屬污染等。

全國每年污水排放量近400億m3，有80%左右未經(jīng)處理直接排入水域，有環(huán)境監(jiān)測的432條大小河流，80%受到不同程度的水體污染，其中大江河經(jīng)過城鎮(zhèn)河段的占20%，支流污染占60%，90%以上城市水域污染嚴(yán)重，近50%的重點(diǎn)城鎮(zhèn)水源地不符合飲水標(biāo)準(zhǔn)。全國2800多個(gè)湖泊，凡能接納城鎮(zhèn)污水的，大多出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。水資源開發(fā)利用存在的問題：節(jié)水機(jī)制不完善，用水需求缺乏合理制約；尚未擺脫資源粗放利用的生產(chǎn)模式，工農(nóng)業(yè)耗水量大；水資源配置不科學(xué)，沒有按不同用途分質(zhì)分類使用，大量污水沒有再生利用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國萬元工業(yè)產(chǎn)值用水量平均為103m3，是發(fā)達(dá)國家的10至20倍；而水的重復(fù)利用率平均僅為40％左右，發(fā)達(dá)國家平均已達(dá)到75％至85％。

可持續(xù)發(fā)展：既滿足當(dāng)代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。強(qiáng)調(diào)公平性（當(dāng)代、后代）原則、持續(xù)性（不超過資源與環(huán)境的承受能力）原則、共同性（全球發(fā)展的總目標(biāo)）原則。取水工程任務(wù)：從水源取水并送往水廠或用戶。研究內(nèi)容：水源方面——各種天然水體的存在形式、運(yùn)動變化規(guī)律、作為給水水源的可能性