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文檔簡介
朽木易折,金石可鏤。千里之行,始于足下。第頁/共頁《給水工程》復(fù)習(xí)題給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)及其分類給水系統(tǒng)是指保證城市、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)。給水系統(tǒng)的分類:按水源種類分類,可分為地表水和地下水給水系統(tǒng)。按供水方式分類,可分為自流系統(tǒng)(重力),水泵供水(壓力)和混合供水。按使用目的分類,可分為生活用水,生產(chǎn)給水和消防給水。按服務(wù)對(duì)象分類,可分為城市給水和工業(yè)給水(循環(huán)系統(tǒng)和復(fù)用系統(tǒng))。按給水工程必須保證以充足的水量、合格的水質(zhì)、充裕的水壓供養(yǎng)生活用水、生產(chǎn)用水和其它用水,滿意近期,兼顧今后。給水系統(tǒng)的組成取水構(gòu)筑物:用以從選定的水源(地表水和地下水)取水。水處理構(gòu)筑物:布置在水廠范圍內(nèi),將取水構(gòu)筑物的來水舉行處理,以期符合用戶對(duì)水質(zhì)的要求。泵站:用以將所需水量提升到要求的高度,可分一級(jí)泵站(抽取原水)、二級(jí)泵站(輸送清水)和增壓泵站。輸水管渠和管網(wǎng):輸水管渠是將原水送到水廠的管渠。管網(wǎng)是將處理后的水送到各個(gè)給水的所有管道。調(diào)節(jié)構(gòu)筑物:包括各種類型的貯水構(gòu)筑物(如高地水池、水塔、清水池),用以儲(chǔ)藏和調(diào)節(jié)水量。其中后三者統(tǒng)稱為輸配水系統(tǒng)。給水系統(tǒng)的布置形式統(tǒng)一給水系統(tǒng):用同一系統(tǒng)供養(yǎng)生活、生產(chǎn)和消防等各種用水??煞譃榈乇硭疄樗吹慕o水系統(tǒng)和地下水為水源的給水系統(tǒng)。統(tǒng)一給水系統(tǒng)為絕大多數(shù)城市采用。分區(qū)給水系統(tǒng):包括分質(zhì)給水系統(tǒng)和分壓給水系統(tǒng)。分質(zhì)給水是指由同一水源,經(jīng)過不同的水處理過程和管網(wǎng),將不同水質(zhì)的水供養(yǎng)各類用戶,或由不同水源,經(jīng)容易水處理后,供工業(yè)生產(chǎn)用水。分壓給水是指由同一泵站的不同水泵分離供水到水壓要求高的高壓水網(wǎng)和水壓要求低的低壓水網(wǎng),以節(jié)約能耗。地表水為水源的給水系統(tǒng)的工程設(shè)施包括:取水構(gòu)筑物、一級(jí)泵站、水處理構(gòu)筑物、清水池、二級(jí)泵站、管網(wǎng)和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等組成。調(diào)節(jié)構(gòu)筑物可按如實(shí)際情況增減。給水管網(wǎng)遍布囫圇給水區(qū)內(nèi),按照管道的功能可分為干管和分配管。地下水為水源的給水系統(tǒng)的工程設(shè)施包括:管井群、集水池、泵站、水塔和管網(wǎng)。地下水水質(zhì)良好,普通可省去水處理構(gòu)筑物,只需加氯消毒。當(dāng)用戶對(duì)水質(zhì)和水壓要求不同時(shí),可采用分質(zhì)和分壓給水,以節(jié)約制水成本和節(jié)約能耗。影響給水系統(tǒng)布置的因素城市計(jì)劃的影響:①水源挑選、給水系統(tǒng)布置和水源衛(wèi)生防護(hù)地帶的決定,都應(yīng)以城市和工業(yè)區(qū)的建設(shè)計(jì)劃為基礎(chǔ)。②由城市計(jì)劃人口數(shù),房屋建造等,得出囫圇給水工程的設(shè)計(jì)水量。③由工業(yè)布局,得知生產(chǎn)用水量分布及其要求。④由水利、水文、地質(zhì)等資料,決定水源和取水構(gòu)筑物位置。⑤由城市功能分區(qū)及用戶對(duì)水量、水質(zhì)和水壓的要求,選定水廠和輸配水系統(tǒng)的位置。⑥由城市地形和供水壓力,以及用戶對(duì)水質(zhì)的要求,決定是否分系統(tǒng)給水。水源的影響:主要包括水源種類、水源距給水區(qū)的遠(yuǎn)近、水質(zhì)條件等方面。地表水源:水處理復(fù)雜。地下水源:水處理容易。高位水源:重力供水。水源豐盛:多水源給水。水源缺乏:跨流域、遠(yuǎn)距離取水。地形的影響:中小城市如地形比較崎嶇,工業(yè)用水量小、對(duì)水壓無異常要求時(shí),可用統(tǒng)一給水系統(tǒng)。大中城市被河流分隔時(shí),兩岸工業(yè)和居民用水先各自組成給水系統(tǒng),再成為多水源的給水系統(tǒng)。取用地下水時(shí),可能考慮到就近鑿井取水的原則,而采用分地區(qū)供水的系統(tǒng)。地形起伏較大的城市,可采用分區(qū)給水或局部加壓的給水系統(tǒng)。工業(yè)給水系統(tǒng)工業(yè)用水常由城市管網(wǎng)供養(yǎng)。而且不同的工業(yè)企業(yè)的用水量以及對(duì)水質(zhì)的要求有很大不同。有些工業(yè)企業(yè)用水量大,但對(duì)水質(zhì)要求不高;有些工業(yè)企業(yè)用水量小,但水質(zhì)要求遠(yuǎn)高于生活飲用水。工業(yè)用水量約占城市用水量的一半以上,因此要盡量重復(fù)利用。工業(yè)給水系統(tǒng)的類型:循環(huán)給水系統(tǒng)和復(fù)用給水系統(tǒng)。我國工業(yè)用水的重復(fù)利用率較低,惟獨(dú)50~60%。需改進(jìn)工藝和設(shè)備,采用循環(huán)或復(fù)用給水系統(tǒng),提高工業(yè)用水重復(fù)利用率,節(jié)約用水。工業(yè)用水的水量平衡水量平衡是指冷卻用水量和耗水量、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。通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝,減少耗水量,提高重復(fù)利用率,增大回用水量,以相應(yīng)減少排水量??傆盟?總排水量總用水量:包括清新水、循環(huán)冷卻水和回用水總排水量:包括生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水、冷卻回水(工廠或車間內(nèi)部)和重復(fù)用水(工廠或車間之間)。冷卻塔進(jìn)水量(冷卻回水量+補(bǔ)充水量)=冷卻塔出水量(循環(huán)冷卻水量)+冷卻水損耗量冷卻水損耗量=循環(huán)冷卻水量×損耗百分?jǐn)?shù)(冷卻水損耗量包括包括蒸發(fā)和排污水量,水量耗損率可取循環(huán)水量的6%。)補(bǔ)充水量=循環(huán)冷卻水量-冷卻回水量+損耗水量設(shè)計(jì)用水量設(shè)計(jì)用水量的組成①綜合生活用水:包括居民生活用水和公共建造及設(shè)施用水。居民生活用水指城市中居民的飲用、烹調(diào)、洗滌、沖廁、洗澡等日常生活用水;公共建造及設(shè)施用水包括娛樂場(chǎng)所、賓館、浴室、商業(yè)、小學(xué)和機(jī)關(guān)辦公樓等用水。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)計(jì)水量及管網(wǎng)漏失水量。用水量定額指設(shè)計(jì)年限內(nèi)達(dá)到的用水水平,是決定設(shè)計(jì)用水量的主要根據(jù)。用水量變化生活用水量隨生活習(xí)慣和藹候變化:假期比平日高,夏季比冬季用水多;在一日內(nèi),清晨起床后和晚飯前后用水量最多。工業(yè)冷卻用水量隨氣溫暖水溫而變化,夏季多于冬季??照{(diào)用水量(調(diào)節(jié)室溫暖濕度)在高溫時(shí)節(jié)大(5~9月使用)。其它工業(yè)用水量比較均衡。用水量定額是一個(gè)平均值,在設(shè)計(jì)時(shí)須考慮每日、每時(shí)的用水量變化。最高日用水量:在設(shè)計(jì)規(guī)定的年限內(nèi),用水最多一日的用水量,普通用以決定給水系統(tǒng)中各類設(shè)施的規(guī)模。日變化系數(shù)(Kd):在一年中,最高日用水量與平均日用水量的比值。Kd與地理位置、氣候、生活習(xí)慣和室內(nèi)給排水設(shè)施程度有關(guān)。Kd值約為1.1~1.5。時(shí)變化系數(shù)(Kh):最高一小時(shí)用水量與平均時(shí)用水量的比值。Kh值在1.3~1.6之間,大中城市的用水比較勻稱,Kh值較小,可取下限,小城市可取上限或適當(dāng)加大。用水量計(jì)算城市或居住區(qū)的最高日生活用水量:工業(yè)生產(chǎn)用水量:工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量:澆灑道路和大面積綠化所需的水量:未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量:消防用水量:Q6=q6f最高日設(shè)計(jì)用水量最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量:給水系統(tǒng)的工作情況取水構(gòu)筑物、一級(jí)泵站的設(shè)計(jì)流量取水構(gòu)筑物、一級(jí)泵站及水廠的設(shè)計(jì)流量,都按最高日用水量(Qd)舉行設(shè)計(jì)。二級(jí)泵站、水塔(高地水池)、管網(wǎng)的設(shè)計(jì)流量二級(jí)泵站、從泵站到管網(wǎng)的輸水管、管網(wǎng)和水塔等的計(jì)算流量,應(yīng)按照用水量變化曲線和二級(jí)泵站工作曲線決定。二級(jí)泵站的設(shè)計(jì)流量也與管網(wǎng)中是否設(shè)置水塔或高地水池有關(guān)。不設(shè)水塔的二級(jí)泵站、輸水管和管網(wǎng)的設(shè)計(jì)流量都按最高日最高時(shí)用水量計(jì)算。設(shè)有水塔二級(jí)泵站、從泵站到管網(wǎng)的輸水管、管網(wǎng)和水塔等的計(jì)算流量:水塔能調(diào)節(jié)水泵供水和用水之間的流量差。二級(jí)泵站的設(shè)計(jì)流量采用分級(jí)供水,分級(jí)數(shù)不多于三級(jí)。各級(jí)的設(shè)計(jì)供水線盡量與用水線臨近,以減小水塔的調(diào)節(jié)容積,相應(yīng)的泵站工作的分級(jí)數(shù)或水泵機(jī)組數(shù)可能增強(qiáng);每級(jí)供水應(yīng)能挑選到合適的泵型。二級(jí)泵站每小時(shí)供水量可以不等于用戶每小時(shí)的用水量。但設(shè)計(jì)的最高日泵站的總供水量應(yīng)等于最高日用戶總用水量。(即滿意最大日用水要求)。供水量高于用水量時(shí),多余的水可進(jìn)入水塔(或高地水池)內(nèi)儲(chǔ)藏;供水量低于用水量時(shí),水塔供水以補(bǔ)充水泵供水的不足。輸水管和管網(wǎng)的設(shè)計(jì)流量視水塔的位置而定:①管網(wǎng)起端設(shè)水塔(高地水池):泵站到水塔的輸水管直徑按泵站分級(jí)工作線的最大一級(jí)供水量計(jì)算;管網(wǎng)仍按最高日最高時(shí)用水量設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)水量應(yīng)按二級(jí)泵站的供水線最大一級(jí)供水量決定。②管網(wǎng)末端設(shè)水塔(高地水池):泵站到管網(wǎng)的輸水管的設(shè)計(jì)流量應(yīng)按最高日最高時(shí)流量減去水塔(高地水池)輸入管網(wǎng)的流量計(jì)算;管網(wǎng)仍按最高日最高時(shí)用水量設(shè)計(jì)。清水池設(shè)在一級(jí)泵站(勻稱供水)和二級(jí)泵站(分級(jí)供水)之間,用以調(diào)節(jié)兩者供水量的差額。清水池的調(diào)節(jié)容積應(yīng)等于A或B的面積;即累計(jì)儲(chǔ)藏的水量等于累計(jì)取用的水量。水塔和清水池的容積計(jì)算水塔和清水池的作用:調(diào)節(jié)泵站供水量和用水量之間的流量差值。清水池的調(diào)節(jié)容積由一、二級(jí)泵站供水量曲線決定;水塔容積由二級(jí)泵站供水線和用水量曲線決定。當(dāng)一級(jí)泵站和二級(jí)泵站每小時(shí)供水量相臨近時(shí),清水池的調(diào)節(jié)容積可以減小,但是為了調(diào)節(jié)二級(jí)泵站供水量和用水量之間的差額,水塔的容積將會(huì)增大。倘若二級(jí)泵站每小時(shí)供水量越臨近用水量,水塔的容積越小,但清水池的容積將增強(qiáng)。給水系統(tǒng)必須具有一定的水壓,以保證給水送至用戶。城市給水管網(wǎng)的最小服務(wù)水頭:地面(1層)10m,2層12m,2層以上每層增強(qiáng)4m。個(gè)別高層建造物或高地上的建造物可單獨(dú)設(shè)置局部加壓設(shè)備??刂泣c(diǎn):管網(wǎng)中控制水壓的點(diǎn)。這一點(diǎn)往往位于離二級(jí)泵站最遠(yuǎn)或地形最高的點(diǎn),只要該點(diǎn)的壓力在最高用水量時(shí)可以達(dá)到最小服務(wù)水頭的要求,囫圇管網(wǎng)就不會(huì)存在低壓區(qū)。管網(wǎng)和輸水管渠布置輸水和配水系統(tǒng)的組成輸水和配水系統(tǒng)是保證輸水到給水區(qū)內(nèi)并且配水到所實(shí)用戶的所有設(shè)施。它包括:輸水管渠、配水管網(wǎng)、泵站、水塔和水池等。對(duì)輸水和配水系統(tǒng)的總要求是,供養(yǎng)用戶所需的水量,保證配水管網(wǎng)充足的水壓,保證不間斷給水。給水管網(wǎng)的布置要求按照城市計(jì)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,并留有充足的發(fā)展余地;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??;管線遍布在囫圇給水區(qū)內(nèi),保證用戶有充足的水量和水壓;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。給水管網(wǎng)布置形式(1)樹狀網(wǎng):適用于小城市和小型工礦企業(yè),這類管網(wǎng)從水廠泵站或水塔到用戶的管線布置成樹枝狀。供水可靠性較差。一處管線損壞,其后所有管線斷水。在樹狀網(wǎng)的末端,用水量很小,管中的水流緩慢,水質(zhì)容易變壞,有浮上渾水和紅水的可能。(2)環(huán)狀網(wǎng):管線銜接成環(huán)狀,這類管網(wǎng)當(dāng)任一段管線損壞時(shí),可以關(guān)閉附近的閥門使和其余管線隔開,舉行檢修,不影響其它管線供水,供水可靠性增強(qiáng)。環(huán)狀網(wǎng)可以大大減輕因水錘作用產(chǎn)生的危害。環(huán)狀網(wǎng)的造價(jià)顯然地比樹狀網(wǎng)為高。城市給水管網(wǎng)定線城市給水管網(wǎng)定線是指在地形平面圖上決定管線的走向和位置。定線時(shí)一股只限于管網(wǎng)的干管以及干管之間的銜接管,不包括從干管到用戶的分配管和接到用戶的進(jìn)水管。城市管網(wǎng)定線取決于平面布置,供水區(qū)的地形,水源和調(diào)節(jié)水池位置,街區(qū)和用戶異常是大用戶的分布,河流、鐵路、橋梁等的位置等。定線要點(diǎn):①干管延伸方向應(yīng)和二級(jí)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,干管位置應(yīng)從較大的街區(qū)通過,干管間距500~800m。②干管和干管之間的銜接管使管網(wǎng)形成了環(huán)狀網(wǎng)。銜接管的作用在于局部管線損壞時(shí),可以通過它更新分配流量,從而縮小斷水范圍,較可靠地保證供水。銜接管間距800~1000m。③干管普通按城市計(jì)劃道路定線,但盡量避免在高級(jí)路面或重要道路下通過,以減小今后檢修時(shí)的艱難。管線在道路下的平面位置和標(biāo)高,應(yīng)符合城市或廠區(qū)地下管線綜合設(shè)計(jì)的要求,給水管線和建造物、鐵路以及其它管道的水平凈距,均應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定。④管網(wǎng)中還須安頓其他一些管線和附屬設(shè)備。工業(yè)企業(yè)管網(wǎng)管網(wǎng)布置特點(diǎn):合用管網(wǎng):生活用水與生產(chǎn)用水的水質(zhì)和水量要求相同。分建管網(wǎng):生活用水與生產(chǎn)用水的水質(zhì)和水量要求不同。消防用水由生活或生產(chǎn)給水管網(wǎng)供養(yǎng),不單獨(dú)設(shè)管網(wǎng)。管網(wǎng)布置的布置形式:樹狀網(wǎng):管網(wǎng)只供養(yǎng)生產(chǎn)車間、倉庫和輔助設(shè)施的生活用水。環(huán)狀網(wǎng):生活和消防用水合并的管網(wǎng)。不能斷水企業(yè)的生產(chǎn)用水管網(wǎng);到個(gè)別距離較遠(yuǎn)的車間可用雙管代替。多數(shù)情況下,生產(chǎn)用水管網(wǎng)采用環(huán)狀網(wǎng)、雙管、樹狀網(wǎng)的結(jié)合形式。管網(wǎng)定線:管網(wǎng)定線的原則是以最短的管線到達(dá)用水量最大的車間。定線和計(jì)算時(shí),要考慮所有管線情況。輸水管渠輸水管渠是指從水源到水廠或水廠到相距較遠(yuǎn)管網(wǎng)的管、渠。輸水管渠類型:壓力管渠、無壓管渠。輸水管渠定線主意:由現(xiàn)有的或測(cè)繪的地形圖初步選則定線計(jì)劃;舉行現(xiàn)場(chǎng)沿線踏勘;從投資、施工和管理等方面,對(duì)各種計(jì)劃舉行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后決定總算計(jì)劃。輸水管渠定線原則①與城市建設(shè)計(jì)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;②挑選最佳的地形和地質(zhì)條件,盡量沿現(xiàn)有道路定線,以使施工和檢修;③減少與鐵路、馬路和河流的交錯(cuò);避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高地下水位和河水吞沒與沖刷地區(qū),以降低造價(jià)和便于管理。④碰到山嘴、山谷、山岳等障礙物以及穿越河流和干溝時(shí),應(yīng)從降低造價(jià)和便于管理方面考慮采取繞過(山嘴、山谷、山岳),還是開鑿(山嘴、隧洞),還是使用倒虹管、過河管等。⑤采取繞道或有效措施穿過,避免工程地質(zhì)不良地段或其他障礙物。輸水管渠的設(shè)置輸水管渠的條數(shù):一條輸水管渠加用水區(qū)調(diào)節(jié)水池,或者兩條輸水管渠,并且每隔一定距離設(shè)銜接管連通。輸水管渠條數(shù)要按照輸水量、事故時(shí)需保證的用水量、輸水管渠長度、當(dāng)?shù)赜袩o其他水源和用水量增長情況而定。當(dāng)輸水量小、輸水管長、或有其他水源可以利用時(shí),可考慮單管渠輸水另加調(diào)節(jié)水池的計(jì)劃。供水不許間斷時(shí),輸水管渠普通不宜少于兩條。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)算決定。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)工藝要求決定。當(dāng)負(fù)有消防給水任務(wù)時(shí),還應(yīng)包括消防水量。輸水方式:按照水源和給水區(qū)的地形高差及地形變化,輸水管渠可以是重力式或壓力式。水源低于給水區(qū)(例如取用江河水時(shí)),需要采用泵站加壓輸水,按照地形高差、管線長度和水管承壓能力等情況,偶爾需在輸水途中再設(shè)置加壓泵站。水源位置高于給水區(qū)(例如取用蓄水庫水時(shí)),有可能采用重力管渠輸水。重力管渠的定線比較容易,可敷設(shè)在水力坡線以下并且盡量按最短的距離供水。遠(yuǎn)距離輸水時(shí),地形往在有起有伏,采用壓力式的較多。遠(yuǎn)距離輸水時(shí),普通情況往往是加壓和重力輸水兩者的結(jié)合形式。偶爾固然水源低于給水區(qū),但個(gè)別地段也可借重力自流輸水;水源高于給水區(qū)時(shí),個(gè)別地段也有可能采用加壓輸水。輸水管渠的附屬構(gòu)筑物及排氣和放空設(shè)置:為避免輸水管渠局部損壞時(shí),輸水量降低過多,可在平行的2條或3條輸水管渠之間設(shè)置銜接管,并裝置須要的閥門,以縮小事故檢修時(shí)的斷水范圍。輸水管的最小坡度應(yīng)大于1:5D(D為管徑,mm)。輸水管線坡度小于1:1000時(shí),應(yīng)每隔0.5~1km裝置排氣閥。在崎嶇地區(qū),埋管時(shí)應(yīng)人為地做成升高和下降的坡度,以便在管坡頂點(diǎn)設(shè)排氣閥,管坡低處設(shè)泄水閥。排氣閥普通以每公里設(shè)一個(gè)為宜,在管線起伏處應(yīng)適當(dāng)增設(shè)。管線埋深按當(dāng)?shù)貤l件決定,在嚴(yán)寒地區(qū)敷設(shè)的管線應(yīng)注重防凍。管段流量、管徑和水頭損失管網(wǎng)計(jì)算的課題在給水工程總投資中,輸水管渠和管網(wǎng)所占費(fèi)用(包括管道、閥門、附屬設(shè)施等)約占70%~80%。新建和擴(kuò)建的城市管網(wǎng)按最高時(shí)用水量計(jì)算。對(duì)多種計(jì)劃舉行管網(wǎng)計(jì)算,可得到最佳給水管網(wǎng)計(jì)劃。管網(wǎng)計(jì)算步驟:①求沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量;②求管段計(jì)算流量;③決定各管段的管徑和水頭損失;④舉行管網(wǎng)水力計(jì)算或技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算;⑤決定水塔高度和水泵揚(yáng)程。管網(wǎng)簡化主意管網(wǎng)分解:兩管網(wǎng)由一條或兩條管線銜接,可把銜接線斷開,分解成兩個(gè)管網(wǎng)。管線合并:管徑較小、互相平行且逼近的管線。管線省略:水力條件影響較小、管徑相對(duì)較小的管線。管網(wǎng)計(jì)算術(shù)語節(jié)點(diǎn):有擴(kuò)散流量進(jìn)出、管道合并或分叉以及邊界條件發(fā)生變化的地點(diǎn),包括水源節(jié)點(diǎn)(泵站、水塔)、管線交接點(diǎn)、兩管段交點(diǎn)。管段:兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的管道。管線:順序相連的若干管段。環(huán):起點(diǎn)與盡頭重合的管線。基環(huán):不包含其它環(huán)的環(huán)。大環(huán):包含兩個(gè)或兩個(gè)以上基環(huán)的環(huán)。比流量qs:假定用水量勻稱分布在所有干管上,由此算出干管線單位長度的流量。or式中,qs:比流量;Q:管網(wǎng)總用水量;Σq:大用戶擴(kuò)散用水量總和;Σl:干管總長度;ql:沿線流量;l:管段長度;A:供水面積。沿線流量ql:指供養(yǎng)該管段兩側(cè)用戶所需流量,即本管段沿程配水產(chǎn)生的流量,順?biāo)鞣较蛑饾u減小。or轉(zhuǎn)輸流量qt:通過該管段輸送到下游管段的流量,沿囫圇管段不變。節(jié)點(diǎn)流量節(jié)點(diǎn)流量:從沿線流量折算得出的,并且假設(shè)是在節(jié)點(diǎn)擴(kuò)散流出的流量。計(jì)算主意:將沿線流量按適當(dāng)比例分配到兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上,轉(zhuǎn)換成從兩個(gè)節(jié)點(diǎn)流出的流量,就成為節(jié)點(diǎn)流量。沿線流量轉(zhuǎn)換成節(jié)點(diǎn)流量的原則:管段的水頭損失相同,即求出一個(gè)沿線不變的折算流量q,使它產(chǎn)生的水頭損失等于實(shí)際上沿管線變化的流量。折算系數(shù)α:通常取0.5。任一節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)流量等于與該節(jié)點(diǎn)相連各管段的沿線流量qi總和的一半,即。工業(yè)企業(yè)等大用戶的流量或用水量大的車間流量可直接作為節(jié)點(diǎn)流量。管網(wǎng)圖上的流量主要表示為由沿線流量折算的節(jié)點(diǎn)流量和大用戶的擴(kuò)散流量。P34例題單水源的樹狀網(wǎng)的流量分配樹狀管網(wǎng)的管段流量具有唯一性,任一管段的流量等于該段以后所有節(jié)點(diǎn)流量的總和。環(huán)狀網(wǎng)的流量分配任一節(jié)點(diǎn)的流量包括節(jié)點(diǎn)流量、流向和流離該節(jié)點(diǎn)管段流量。分配流量應(yīng)保持每一節(jié)點(diǎn)的水流延續(xù)性,滿意節(jié)點(diǎn)流量平衡,即流向任一節(jié)點(diǎn)的流量等于流離該節(jié)點(diǎn)的流量,。在流量分配時(shí),使環(huán)狀網(wǎng)中某些管段的流量為零,即將環(huán)狀網(wǎng)改成樹狀網(wǎng),才干得到最經(jīng)濟(jì)的流量分配,但是樹狀網(wǎng)并不能保證可靠供水。環(huán)狀網(wǎng)流量分配時(shí),應(yīng)同時(shí)照顧經(jīng)濟(jì)性和可靠性,即在滿意可靠性的要求下,力求管網(wǎng)最為經(jīng)濟(jì)。經(jīng)濟(jì)性是指流量分配后得到的管徑,應(yīng)使一定年限內(nèi)的管網(wǎng)建造費(fèi)用和管理費(fèi)用為最小??煽啃允侵改芟蛴脩舨婚g斷地供水,并且保證應(yīng)有的水量、水壓和水質(zhì)。環(huán)狀網(wǎng)流量分配步驟:①按照管網(wǎng)的主要供水方向,初步擬定各管段的水流方向,并選定囫圇管網(wǎng)的控制點(diǎn)??刂泣c(diǎn)是管網(wǎng)正常工作時(shí)和事故時(shí)必須保證所需水壓的點(diǎn),普通選在給水區(qū)內(nèi)離二級(jí)泵站最遠(yuǎn)或地形較高之處)。②從二級(jí)泵站到控制點(diǎn)之間選定幾條主要的平行干管線。這些平行干管中盡可能勻稱地分配流量,并且符合水流延續(xù)性(滿意節(jié)點(diǎn)流量平衡)的條件。這樣,當(dāng)其中一條干管損壞、流量由其它干管轉(zhuǎn)輸時(shí),不會(huì)使這些干管中的流量增強(qiáng)過多。③和干管線垂直的銜接管可分配較少的流量。銜接管的作用主要是交流平行干管之間的流量,偶爾起一些輸水作用、偶爾只是就近供水到用戶,平時(shí)流量普通不大、惟獨(dú)在干管損壞時(shí)才轉(zhuǎn)輸較大的流量。管徑計(jì)算管徑計(jì)算管段的直徑應(yīng)按分配后的流量決定。水流速度的挑選:①從技術(shù)上考慮,水流的最大速度應(yīng)不超過2.5~3.0m/s(防止水錘),最小速度不得小于0.6m/s(防止沉積)。②從經(jīng)濟(jì)上考慮,較大的水流速度可減小管道直徑,降低工程造價(jià);但因?yàn)樗魉俣却蠖鴷?huì)導(dǎo)致水頭損失增強(qiáng),從而加大運(yùn)行的動(dòng)力費(fèi)用。③合理的流速應(yīng)該使得在一定年限(投資償還期)內(nèi)管網(wǎng)造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用之和最小。平均經(jīng)濟(jì)流速:管徑D=100~400mm,平均經(jīng)濟(jì)流速0.6~0.9m/s;管徑D≥400mm,平均經(jīng)濟(jì)流速0.9~1.4m/s水頭損失計(jì)算勻稱流基本公式:由得式中,C:謝才系數(shù),m1/2·s;i:水力坡度;R:水力半徑,m;λ:阻力系數(shù),管段的沿程水頭損失:式中,a:比阻,;q:流量;l:管段長度;s:水管摩阻,s=al。水頭損失普通公式:當(dāng)n=2時(shí),h=alq2=sq2。給水管的水流流態(tài)分為三種情況:①阻力平方區(qū),此時(shí)比阻a值僅和管徑及水管內(nèi)壁粗糙度有關(guān),而和Re數(shù)無關(guān),例如舊鑄鐵管和舊鋼管在流速v≥1.2m/s時(shí)或金屬管內(nèi)壁無異常防腐措施時(shí),就屬于這種情況;②過渡區(qū),此時(shí),比阻a值和管徑、水管內(nèi)壁粗糙度以及Re數(shù)有關(guān),例如舊鑄鐵管和舊鋼管在流速。v<1.2m/s時(shí).以及石棉水泥管在各種流速時(shí)的情況;③水力光潔區(qū),此時(shí)比阻a值和管徑及Re數(shù)有關(guān),但和水管內(nèi)壁粗糙度無關(guān),例如應(yīng)用塑料管和玻璃管時(shí)。管網(wǎng)計(jì)算基礎(chǔ)方程管網(wǎng)計(jì)算目的:求出各水源節(jié)點(diǎn)(如泵站、水塔等)的供水量、各管段中的流量和管徑以及所有節(jié)點(diǎn)的水壓。管網(wǎng)計(jì)算基礎(chǔ)方程:環(huán)狀管網(wǎng):P=J+L-1樹狀管網(wǎng):P=J-1式中,P:管段數(shù);J:節(jié)點(diǎn)數(shù);L:基環(huán)數(shù)管網(wǎng)水力計(jì)算樹狀管網(wǎng)計(jì)算
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,勻稱使用。城市地形崎嶇,地面標(biāo)高為5.00m。1.計(jì)算總用水量設(shè)計(jì)最高日生活用水量:50000×0.15=7500m3/d=86.81L工業(yè)用水量:400÷16=25m3/h=6.94L管段管段長度(m)沿線流量(L/s)0~1300300×0.0358=10.741~2150150×0.0358=5.372~3250250×0.0358=8.951~4450450×0.0358=16.114~8650650×0.0358=23.274~5230230×0.0358=8.235~6190190×0.0358=6.806~7205205×0.0358=7.34合計(jì)242586.81總水量為:ΣQ=86.81+6.94=93.75L/s2.計(jì)算管線總長度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.計(jì)算比流量qs=(Q-Σq)/ΣL=(93.75-6.94)÷2425=0.0358L/s4.計(jì)算沿線流量計(jì)算結(jié)果見右圖。5.計(jì)算節(jié)點(diǎn)流量節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)流量(L/s)00~10.5×10.74=5.3710~1,1~2,1~40.5×(10.74+5.37+16.11)=16.1121~2,2~30.5×(5.37+8.95)=7.1632~30.5×8.95=4.4841~4,4~8,4~50.5×(16.11+23.27+8.23)=23.8054~5,5~60.5×(8.23+6.80)=7.5265~6,6~70.5×(6.80+7.34)=7.0776~70.5×7.34=3.6784~80.5×23.27=11.63合計(jì)
86.816.干管管段的水力計(jì)算管徑(mm)平均經(jīng)濟(jì)流速(m/s)D=100~4000.6~0.9D≥4000.9~1.4(1)選定節(jié)點(diǎn)8為控制點(diǎn),按經(jīng)濟(jì)流速?zèng)Q定管徑(見右表)。(2)水頭損失由下式計(jì)算或查表5-2,表5-3計(jì)算。(舍維列夫公式)管段流量
(L/s)流速
(m/s)管徑
(mm)管長
(m)水頭損失
(m)水塔~093.750.754006001.270~188.380.704003000.561~460.630.863004501.754~811.630.661506503.95Σh=7.53節(jié)點(diǎn)水壓標(biāo)高最小服務(wù)水頭地面標(biāo)高節(jié)點(diǎn)416.005.003.9524.95節(jié)點(diǎn)124.951.7526.70節(jié)點(diǎn)026.700.5627.26水塔27.261.2728.537.支管水力計(jì)算(1)各支線允許水頭損失為兩節(jié)點(diǎn)的高程差與管線長度的比值,支線各管段水頭損失之和不得大于允許水頭損失。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1~326.7021.005.704000.014254~724.9521.003.956250.00632(2)各支管的水力計(jì)算主意同干管計(jì)算。管段流量(L/s)管徑(mm)水力坡度水頭損失(m)1~211.64150(100)0.006171.85(16.8)2~34.481000.008292.074~518.26200(150)0.003370.64(3.46)5~610.741500.006311.456~73.671000.005811.198.決定水塔高度和水泵揚(yáng)程(1)水塔高度(水柜底到地面高度):(2)水泵揚(yáng)程(需要按照水塔的水深、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)算決定):環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算:哈代-克羅斯法——水頭平差法計(jì)算步驟:①按照延續(xù)性條件初步分配管段流量;②計(jì)算各管段的水頭損失;③以順時(shí)針方向?yàn)檎?,逆時(shí)針方向?yàn)樨?fù),計(jì)算各環(huán)的水頭損失閉合差;④計(jì)算各管段的水頭損失sijqij和每一環(huán)的水頭損失Σsijqij;⑤計(jì)算各環(huán)的校正流量;⑥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。(1)水頭損失閉合差Δhi圖中的qi-j為管段初步分配流量,Δh>0,需舉行流量校正,詳細(xì)主意是在初步分配流量中加一個(gè)環(huán)校正流量Δq,使水頭損失閉合差Δh=0,注:對(duì)于2-5管段同時(shí)受環(huán)Ⅰ和環(huán)Ⅱ的環(huán)校正流量。規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)檎?,逆時(shí)針方向?yàn)樨?fù)。(2)環(huán)校正流量Δqi將二項(xiàng)式展開,忽略相鄰環(huán)校正流量和二階微量的影響。(3)一次校正流量各管段的一次校正流量為初步分配流量qij與環(huán)校正流量Δqi的代數(shù)和。(4)核算水頭損失閉合差由一次校正流量計(jì)算各環(huán)的水頭損失閉合差,若小于允許值(<0.5m),則滿意要求,計(jì)算完畢;若大于允許值,須重復(fù)同樣步驟計(jì)算,直至水頭損失閉合差小于允許值為止。(5)校正流量即為設(shè)計(jì)流量。(6)其他計(jì)算同樹狀管網(wǎng)計(jì)算。內(nèi)容包括:①選定控制點(diǎn);②按經(jīng)濟(jì)流速?zèng)Q定管徑;③由舍維列夫公式計(jì)算或查表5-2,表5-3計(jì)算水頭損失;④計(jì)算各管段兩節(jié)點(diǎn)的高程差(hij=li);⑤決定水塔高度和水泵揚(yáng)程。P55例題最大閉合差的環(huán)校正法最大閉合差校正法就是在每次平差時(shí)挑選閉合差最大的環(huán)舉行平差。而不是對(duì)每一個(gè)環(huán)舉行平差,因此,最大閉合差校正法可使計(jì)算工作量減小。最大閉合差校正法:①計(jì)算每個(gè)環(huán)的水頭損失閉合差Δhi,順時(shí)針方向?yàn)檎?,逆時(shí)針方向?yàn)樨?fù);②將相同方向的Δhi合并;③決定最大閉合差,宛若所示的虛線表示的大環(huán);④僅對(duì)大環(huán)舉行流量校正,其主意同上。管網(wǎng)平差過程中,任一環(huán)的校正流量都會(huì)對(duì)相鄰環(huán)產(chǎn)生影響。普通說來,閉合差越大校正流量越大,對(duì)鄰環(huán)的影響也就越大。對(duì)閉合差方向相同的鄰環(huán)會(huì)加大其閉合差,對(duì)閉合差方向相反的相鄰環(huán)則會(huì)縮小閉合差。最大閉合差可以是最大基環(huán)的閉合差,可以是閉合差方向相同的幾個(gè)基環(huán)連成的大環(huán)閉合差。調(diào)節(jié)流量后,大環(huán)閉合差將減小,相應(yīng)地大環(huán)內(nèi)各基環(huán)的閉合差同時(shí)減小;并且與大環(huán)相鄰的方向相反閉合差也同時(shí)減小。多水源管網(wǎng)計(jì)算多水源給水管網(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)相銜接,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)相銜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)。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。由不同流量所對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程可求出水泵摩阻s:流量為零時(shí)的揚(yáng)程Hb可表示為:水泵的流量和揚(yáng)程的挑選,需保證水泵處于高效區(qū)。管網(wǎng)流量和水壓的核算管網(wǎng)的管徑和水泵揚(yáng)程是按設(shè)計(jì)年限內(nèi)最高日最高時(shí)的用水量和水壓舉行計(jì)算。但在實(shí)際過程中,還存在其它用水量(如消防、最大轉(zhuǎn)輸和發(fā)生事故時(shí)的用水量)。因此需要舉行消防、最大轉(zhuǎn)輸和發(fā)生事故時(shí)的流量和水壓核算,以確保經(jīng)濟(jì)合理地供水。通過核算,可能需將個(gè)別管段的直徑適當(dāng)放大,或另選合適的水泵。(1)消防時(shí)的流量和壓力核算消防時(shí)的管網(wǎng)核算是以最高時(shí)用水量決定的管徑為基礎(chǔ),然后按最高用水時(shí)另行增強(qiáng)消防時(shí)的流量舉行流量分配。水量核算:在控制點(diǎn)另外增強(qiáng)一個(gè)擴(kuò)散的消防流量,即節(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。按照城鎮(zhèn)和各類建造的規(guī)模,決定同一時(shí)光發(fā)生的火災(zāi)次數(shù)以及一次滅火用水量。按照滿意最不利條件的原則,將著火點(diǎn)放在控制點(diǎn)及遠(yuǎn)離泵站的大用戶處。水壓核算:水泵揚(yáng)程滿意最不利消火栓處水壓10mH2O。水泵揚(yáng)程按最高用水量決定后普通不作改變。消防時(shí),管網(wǎng)流量增大,水頭損失增強(qiáng),可通過放大個(gè)別管徑以減小水頭損失,或增設(shè)消防水泵。(2)最大轉(zhuǎn)輸時(shí)的流量和壓力核算設(shè)置對(duì)置水塔的管網(wǎng),在最高用水時(shí),由水泵和水塔同時(shí)供水,此時(shí)水塔的高度必然高于控制點(diǎn)(位于對(duì)置水塔的供水分界線上)的自由水頭。當(dāng)最大轉(zhuǎn)輸流量時(shí),水泵必須能供水到水塔,因此這種管網(wǎng)還應(yīng)按最大轉(zhuǎn)輸時(shí)流量來核算。最大轉(zhuǎn)輸時(shí)節(jié)點(diǎn)流量:水泵揚(yáng)程滿意水塔最高水位。 (3)事故時(shí)的流量和壓力核算管網(wǎng)主要管線損壞時(shí)必須檢修,在檢修時(shí)光內(nèi)供水量允許減少,普通按最不利管道損壞而需斷水檢修的條件,核算事故時(shí)的流量和壓力是否符合要求。事故時(shí)的節(jié)點(diǎn)流量等于最高用水量的70%。按70%Qh重新分配流量,重新舉行計(jì)算。水泵揚(yáng)程滿意最小服務(wù)水頭。輸水管渠計(jì)算輸水管渠計(jì)算的任務(wù):決定管徑和水頭損失。從水源到城市水廠的輸水管渠設(shè)計(jì)流量,應(yīng)按最高日平均時(shí)供水量加自用水量決定。當(dāng)遠(yuǎn)距離輸水時(shí),還應(yīng)計(jì)入管渠漏失水量。管網(wǎng)內(nèi)有調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時(shí),需考慮其用水量。供養(yǎng)消防用水時(shí),應(yīng)包括消防補(bǔ)充流量或消防流量。決定大型輸水管的尺寸時(shí),應(yīng)考慮詳細(xì)埋設(shè)條件、所用材料、附屬構(gòu)筑物數(shù)量和特點(diǎn)、輸水管渠條數(shù)等。平行工作的管渠條數(shù),應(yīng)從可靠性和建造費(fèi)用來比較。用一條管渠輸水,則發(fā)生事故時(shí),在修復(fù)期內(nèi)會(huì)徹低停水;增強(qiáng)平行管渠數(shù),則當(dāng)其中一條損壞時(shí),固然可以提高事故時(shí)的供水量,但是建造費(fèi)用將增強(qiáng)。重力供水時(shí)的壓力輸水管渠計(jì)算(水源在高地,水位高差充足)已知輸水量為Q,水位差H=Z-Z0(位置水頭),平行敷設(shè)直徑和長度相同的輸水管線n條,每條管線的流量為Q/n。系統(tǒng)水頭損失:(s:每條管線的摩阻)當(dāng)一條管線損壞時(shí),平行的輸水管線為n-1條事故時(shí)水頭損失:s=al,a=64/(π2C2D5),a不變,l不變,故s=s重力輸水系統(tǒng)的位置水頭H已定,正常和事故時(shí)的水頭損失都應(yīng)等于位置水頭,即h=ha=Z-Z0,故事故時(shí)流量:平行敷設(shè)兩條彼此自立的輸水管,若一條管線損壞時(shí),a=0.5,不能保證不間斷供水(城市的事故用水量規(guī)定為設(shè)計(jì)水量的70%)。若要保證70%的設(shè)計(jì)流量,需要平行布置四條輸水管。a=(4-3)/4=0.75實(shí)際情況是在平行管線之間用銜接管相接。設(shè)平行輸水管線數(shù)為2,銜接管線數(shù)為2,輸水管由兩條銜接管均分為三段,每一段的摩阻為s。正常時(shí)水頭損失:事故時(shí)水頭損失:由h=ha得設(shè)平行輸水管線數(shù)為2,銜接管線數(shù)為n,輸水管由兩條銜接管均分為n+1段,每一段的摩阻為s。n12341020a0.6320.7070.7560.7910.8770.933由h=ha得水泵供水時(shí)的壓力輸水管渠計(jì)算水泵供水時(shí),流量Q受到水泵揚(yáng)程的影響,而輸水量的變化也會(huì)影響輸水管起點(diǎn)的水壓。(1)水泵供水的實(shí)際流量可由水泵特性曲線和輸水管特性曲線求出。正常時(shí)輸水管特性曲線:水泵特性曲線:(2)輸水管用n-1條銜接管等分成n段,其中任一管段發(fā)生故障時(shí)。故障時(shí)輸水管特性曲線:(3)求解正常時(shí)的輸水管流量(即求b點(diǎn)的流量)(4)求解故障時(shí)的輸水管流量(即求a點(diǎn)的流量)(5)故障時(shí)和正常時(shí)的流量比(6)按事故用水量時(shí)設(shè)計(jì)用水量的70%,即a=0.7的要求,所需分段數(shù)n分區(qū)給水系統(tǒng)分區(qū)給水分區(qū)給水是按照城市地形特點(diǎn)將囫圇給水系統(tǒng)分成幾區(qū),每區(qū)有自立的泵站和管網(wǎng)。各區(qū)之間用應(yīng)急管道連通,以保證供水可靠和調(diào)度靈便。分區(qū)給水的技術(shù)緣故: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。分區(qū)給水的經(jīng)濟(jì)緣故:降低供水能量費(fèi)用。給水區(qū)很大、地形高差顯著、或遠(yuǎn)距離輸水時(shí),都有可能考慮分區(qū)給水問題。分區(qū)的形式:并聯(lián)分區(qū)和串聯(lián)分區(qū)。并聯(lián)分區(qū):給水區(qū)地形起伏、高差很大時(shí)采用。泵站共用,由低壓水泵和高壓水泵分離向高區(qū)和低區(qū)供水。管理方便,安全性高。輸水管道較長,造價(jià)增強(qiáng);高區(qū)逼近水源處的壓力大,需耐高壓管材。串聯(lián)分區(qū):城區(qū)面積大、管線延伸長,水頭損失過大的情況采用。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奢侈,貯水池容積較大,安全性較差。重力輸水管分區(qū):防止水管承受壓力過高時(shí)。分段建造水池,以降低管網(wǎng)的水壓,保證工作正常。管網(wǎng)中最高水壓受管材和接口的限制,水壓最好不超過490~590kPa(50~60mH2O)地形高差ΔZ大,供水距離長,導(dǎo)致供水最高水壓過大。從控制點(diǎn)起,管網(wǎng)的水壓逐步高于實(shí)際所需的水壓(Δh),多余的水壓造成能量奢侈。采取分區(qū)給水,可減小水壓,降低能量奢侈。輸水管的供水能量分析1.未分區(qū)(擴(kuò)散)給水時(shí)泵站供水能量:(1)未分區(qū)給水時(shí)泵站供水能量組成分析:①保證最小服務(wù)水頭所需的能量:②克服水管摩阻所需的能量:第二部分能量E2消耗于輸水過程不可避免的水管摩阻。為了降低這部分能量,必須減小hij其措施是適當(dāng)放大管徑,所以并不是一種經(jīng)濟(jì)的解決主意。③未利用的能量:第三部分能量E3未能有效利用,屬于奢侈的能量,這是擴(kuò)散給水系統(tǒng)無法避免的缺點(diǎn),因?yàn)楸谜颈仨殞⑺辛髁堪醋钸h(yuǎn)或位置最高處用戶所需的水壓輸送。也就是說,上述三部分能量中,只能降低E3。(2)未分區(qū)給水時(shí)泵站供水能量分析圖:(3)未分區(qū)給水時(shí)能量利用率擴(kuò)散(未分區(qū))給水系統(tǒng)中供水能量利用的程度,可用必須消耗的能量占總能量的比例來表示,稱為能量利用率:從上式看出,為了提高輸水能量利用率,惟獨(dú)設(shè)法降低E3值,這就是從經(jīng)濟(jì)上考慮管網(wǎng)分區(qū)的緣故。2.分區(qū)給水時(shí)泵站供水能量在節(jié)點(diǎn)3處設(shè)加泵站,將輸水管分成兩區(qū),泵站5只須滿意節(jié)點(diǎn)3處的最小服務(wù)水頭。(1)分區(qū)后未利用的能量的減少值ΔE3將管網(wǎng)分為2個(gè)區(qū)別區(qū)后減少了部分未利用能量,下圖中黃色部分。(2)分區(qū)后供水能量分析圖(3)分區(qū)供水實(shí)例當(dāng)一條輸水管的管徑和流量相同時(shí),即沿線無流量分出時(shí),分區(qū)后非但不能降低能量費(fèi)用,甚至基建和設(shè)備費(fèi)反而增強(qiáng),管理也趨于復(fù)雜。惟獨(dú)在輸水距離遠(yuǎn)、管內(nèi)的水壓過高,才考慮分區(qū)。下圖為位于平地上的輸水管線能量分配圖,沿線各點(diǎn)的流量分配不勻稱,從能量圖上可以找出最大可能節(jié)約的能量為0AB3矩形面積。因此加壓泵站可考慮設(shè)在節(jié)點(diǎn)3處,節(jié)點(diǎn)3將輸水管分成兩區(qū)。管網(wǎng)的供水能量分析系統(tǒng)假定給水區(qū)地形從泵站起勻稱升高,全區(qū)用水量勻稱,要求的最小服務(wù)水頭相同。設(shè)管網(wǎng)的總水頭損失為∑h,泵站吸水井水面和控制點(diǎn)地面高差為△Z。(1)未分區(qū)時(shí)泵站流量:Q揚(yáng)程:Hp=△Z+H+∑h(2)等分為兩區(qū)時(shí)第一區(qū)水泵揚(yáng)程HI=△Z/2+H+∑h/2省略H得:HI=△Z/2+∑h/2第二區(qū)水泵揚(yáng)程第二區(qū)泵站能利用第一區(qū)水壓H時(shí),HII+H=△Z/2+H+∑h/2則HII=△Z/2+∑h/2(3)管網(wǎng)分區(qū)供水能量分析圖E=QHp保證最小服務(wù)水頭所需能量E1=(△Z+H)Q/2克服水管摩阻所需的能量E2=(Q/2)∑h剩余部分即為未利用能量E3=(△Z+H+∑h)Q/2等分成兩區(qū)所節(jié)約的能量分成相等的兩區(qū)時(shí),可使奢侈的能量減到最少。分區(qū)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為使管網(wǎng)水壓不超出水管所能承受的壓力,以及減少無形的能量奢侈,可采用分區(qū)給水。管網(wǎng)分區(qū)后,將增強(qiáng)管網(wǎng)系統(tǒng)的造價(jià),因此須舉行技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的比較。如所節(jié)約的能量費(fèi)用多于所增強(qiáng)的造價(jià),則可考慮分區(qū)給水。在分區(qū)給水系統(tǒng)中,可以采用高地水池或水塔作為水量調(diào)節(jié)設(shè)備。容量相同時(shí),高地水池的造價(jià)比水塔便宜。分區(qū)的特點(diǎn)并聯(lián)分區(qū):優(yōu)點(diǎn):各區(qū)用水由同一泵站供養(yǎng),供水比較可靠,管理也較方便,囫圇給水系統(tǒng)的工作情況較為容易,設(shè)計(jì)條件易與實(shí)際情況一致。缺點(diǎn):增強(qiáng)輸水管造價(jià)。串聯(lián)分區(qū):優(yōu)點(diǎn):輸水管長度較短,可用揚(yáng)程較低的水泵和低壓管。缺點(diǎn):不夠安全可靠,低區(qū)事故影響高區(qū)供水;增強(qiáng)泵站的造價(jià)和管理費(fèi)用。分區(qū)的形式(1)城市地形的影響:城市狹長發(fā)展時(shí):采用并聯(lián)分區(qū)較宜,因增強(qiáng)的輸水管長度不多,可是高、低兩區(qū)的泵站可以擴(kuò)散管理。城市垂直于等高線方向延伸時(shí):采用串聯(lián)分區(qū)更為相宜。(2)水廠位置的影響:水廠逼近高區(qū)時(shí):采用并聯(lián)分區(qū)較宜。水廠遠(yuǎn)離高區(qū)時(shí):采用串聯(lián)分區(qū)更為相宜,以免到高區(qū)的輸水管過長,增強(qiáng)造價(jià)。水管、管網(wǎng)附件和附屬構(gòu)筑物水管性能要求密閉性能好。減少水量漏失,降低產(chǎn)銷差率,避免管網(wǎng)檢修時(shí)外界污水滲入,保證管網(wǎng)有效而經(jīng)濟(jì)地工作。強(qiáng)度高??梢猿惺芨鞣N內(nèi)外荷載?;瘜W(xué)穩(wěn)定性好。管道內(nèi)壁具有耐腐蝕性,不會(huì)受到水中各種物質(zhì)的侵蝕,同時(shí)也不會(huì)向水中析出有毒有害物質(zhì)。水力條件好。內(nèi)壁光潔、不易結(jié)垢、水頭損失小。施工維修方便。水管接口施工簡便,可靠。盡可能縮短維修所造成的停水時(shí)光。建設(shè)投資省。管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用占總費(fèi)用的50%~70%,管材的價(jià)格占管道綜合工程50%以上。使用壽命長。管網(wǎng)擴(kuò)建對(duì)城市交通、環(huán)境產(chǎn)生很大影響,普通按永遠(yuǎn)性工程設(shè)施舉行設(shè)計(jì)。水管的種類(管材挑選取決于水壓、荷載、埋管條件及供養(yǎng)情況)金屬管鑄鐵管CIP灰口鑄鐵管GCIP
(延續(xù)鑄鐵管)離心灰口鑄鐵管半延續(xù)灰口鑄鐵管稀土鑄鐵管中小口徑延性鑄鐵管DCIP(球墨鑄鐵管)退火球墨鑄鐵管鑄態(tài)球墨鑄鐵管中小口徑鋼管SP焊接鋼管直縫焊接鋼管螺旋焊接鋼管大口徑無縫鋼管不銹鋼管中小口徑鍍鋅鋼管鋼塑復(fù)合管小口徑有色金屬管銅管鋁管小口徑非金屬管水泥壓力管石棉水泥管ACP現(xiàn)已不推廣使用預(yù)應(yīng)力管PCP管芯纏絲預(yù)應(yīng)力管(三階段管)振動(dòng)擠壓預(yù)應(yīng)力管(一階段管)鋼筒預(yù)應(yīng)力管PCCP大中口徑自應(yīng)力管SSCP在小城鎮(zhèn)及農(nóng)村用于中小口徑管道塑料管熱塑性塑料管硬聚氯乙烯管UPVC中小口徑高密度聚乙烯管HDPE聚乙烯夾鋁復(fù)合管HAH交聯(lián)聚乙烯管PEX聚丙烯管PP聚丁烯管PB尼龍管PA小口徑丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚工程塑料管ABS水廠投加氯及凈水劑熱固性塑料管玻璃纖維增強(qiáng)樹脂塑料管
或玻璃鋼管GRP離心澆鑄成型法大口徑玻璃纖維纏繞法(1)延續(xù)鑄鐵管性能特點(diǎn):①有較強(qiáng)的耐腐蝕性;②質(zhì)地較脆,抗沖擊和抗震能力較差;③分量較大,口徑??;④常發(fā)生接口漏水,水管斷裂和爆管事故。在供水工程中基本不再采用。接口形式:①承插式:接口時(shí)施工棘手,勞動(dòng)強(qiáng)度大。適用于埋地管線。②法蘭式:接口嚴(yán)密,檢修方便。銜接泵站內(nèi)或水塔進(jìn)出水管。標(biāo)準(zhǔn)管件:用于轉(zhuǎn)彎、分支、直徑變化和銜接其它附屬設(shè)備。(2)球墨鑄鐵管球墨(延性)鑄鐵管發(fā)明主意:用低硫、低磷的優(yōu)質(zhì)鑄鐵熔煉后,經(jīng)球化處理,使其中的碳以球狀游離石墨的形式存在,消除了片狀石墨引起的金屬晶體延續(xù)性被割斷的缺陷。性能:保留了鑄鐵的鑄造性、耐腐蝕性,又增強(qiáng)了抗拉性、延伸性、彎曲性和耐沖擊性。①機(jī)械性能好,其強(qiáng)度是灰鑄鐵管的多倍。②抗腐蝕性能遠(yuǎn)高于鋼管,是理想的管材。③球墨鑄鐵管的分量較輕。④很少發(fā)生爆管、滲水和漏水現(xiàn)象,可以減少管網(wǎng)漏損率和管網(wǎng)維修費(fèi)用。接口形式:推入式楔性膠圈柔性接口和法蘭式接口。(3)鋼管類型:直縫焊接鋼管、螺旋焊接鋼管、無縫鋼管、不銹鋼管、鍍鋅鋼管、鋼塑復(fù)合管等。性能特點(diǎn):①耐高壓、耐振動(dòng);②剛度小,易變形,承受外荷載的穩(wěn)定性差;③耐腐蝕性差,管壁內(nèi)外都需有防腐措施,鋼管襯里及外防腐成本高,須要時(shí)還需作陰極保護(hù),因此造價(jià)較高;④分量較輕、單管的長度大和接口方便。通常只用在管徑大和水壓高,地質(zhì)地形復(fù)雜地區(qū)。接口形式:焊接或法蘭接口。大口徑鋼管通常選用A3沉著鋼鋼板焊制作,對(duì)復(fù)雜地形適應(yīng)性強(qiáng)。施工過程中焊接工作量大,有缺陷的焊縫會(huì)浮上應(yīng)力擴(kuò)散,浮上爆裂事故。鍍鋅鋼管存在銹蝕問題,影響水質(zhì)和使用年限,已經(jīng)停止在飲用水方面的應(yīng)用,主要用于消火栓和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。生活用水采用的鍍鋅鋼管為內(nèi)襯聚乙烯或聚丙烯的鍍鋅鋼管。鍍鋅鋼管襯塑有兩種方式,一種是內(nèi)部襯涂聚乙烯,另一種是在薄鍍鋅鋼管內(nèi)部擠壓聚乙烯管。前一種方式涂襯層既不容易粘牢,也不容易襯勻;后一種方式效果較好,鋼塑復(fù)合管的銜接管件內(nèi)部,也都襯有聚乙烯。(4)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管是通過機(jī)械張拉鋼筋產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管類型:管芯纏絲預(yù)應(yīng)力管(三階段管)?振動(dòng)擠壓預(yù)應(yīng)力管(一階段管)?鋼筒預(yù)應(yīng)力管(PCCP)。鋼筒預(yù)應(yīng)力管是鋼筒與混凝土的復(fù)合管,管芯為混凝土,在管芯外壁或中部埋入厚1.5mm的鋼筒,采用機(jī)械張拉在管芯上纏繞一層或兩層施加環(huán)向預(yù)應(yīng)力的高強(qiáng)度鋼絲,然后在外部噴水泥砂漿保護(hù)層。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管造價(jià)低,抗震性能強(qiáng),管壁光潔,水力條件好,耐腐蝕,爆管率低,具有良好的抗?jié)B性和耐久性。分量大,不便于運(yùn)輸和安裝。(5)自應(yīng)力鋼筋混凝土管自應(yīng)力鋼筋混凝土管是利用自應(yīng)力水泥的膨脹力張拉鋼筋而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的。相宜較小管徑。自應(yīng)力管用425號(hào)或525號(hào)普通硅酸鹽水泥,按適當(dāng)比例加工制成,所用鋼筋為低碳冷撥鋼絲或鋼絲網(wǎng),規(guī)格普通在100~600mm之間,強(qiáng)度較低,容易浮上二次膨脹及橫向斷裂,工藝容易,制管成本較低,在小城鎮(zhèn)及農(nóng)村供水系統(tǒng)中使用較普遍。銜接形式:采用橡膠圈密封的承插字母口,施工安裝比較容易。水泥管材的缺點(diǎn):①水泥工業(yè)對(duì)環(huán)境造成的污染嚴(yán)重,生產(chǎn)加工能耗高,奢侈資源。②分量大、不便于運(yùn)輸、施工復(fù)雜、工程周期長。③銜接質(zhì)量低、易泄漏(PCCP管除外)。④與塑料管道相比,水泥管道光潔度較差,可能在內(nèi)壁滋生細(xì)菌,影響水質(zhì)。⑤壽命短,水泥管抗腐蝕性差。(6)塑料管塑料管類型:硬聚氯乙烯管(UPVC)?聚乙烯管(PE)?高密度聚乙烯管(HDPE)?中密度聚乙烯管(MDPE)?低密度聚乙烯管(LDPE)?聚乙烯夾鋁復(fù)合管(HAH)?交聯(lián)聚乙烯管(PEX)?聚丙烯管(PP)?聚丁烯管(PB)?工程塑料管(ABS)。塑料給水管發(fā)明能耗低(以長度計(jì),僅為金屬管道的18.7%)、內(nèi)表面光潔、水力條件優(yōu)越、不生銹、不結(jié)垢、水質(zhì)衛(wèi)生、沒有管道二次污染、分量輕、加工和接口方便、安裝勞動(dòng)強(qiáng)度低、節(jié)約綜合施工費(fèi)用。管材強(qiáng)度低、對(duì)基礎(chǔ)及回填土要求較高、膨脹系數(shù)較大、需考慮溫度補(bǔ)償措施、抗紫外線能力較弱、存在應(yīng)變腐蝕問題(以蠕變系數(shù)來表示)。熱塑性塑料:熱塑性塑料指具有加熱軟化、冷卻硬化特性的塑料。加熱時(shí)變軟以至流動(dòng),冷卻變硬,這種過程是可逆的,可以反復(fù)舉行。日常生活中使用的大部分塑料屬于這個(gè)范疇。熱塑性塑料中樹脂分子鏈都是線型或帶支鏈的結(jié)構(gòu),分子鏈之間無化學(xué)鍵產(chǎn)生,加熱時(shí)軟化流動(dòng),冷卻變硬的過程是物理變化。熱塑性塑料的突出缺點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度較低。熱塑性塑料可分為泛用塑料、泛用工程塑料、高性能工程塑料等三類。熱塑性塑料有:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)(PMMA)、尼龍(Nylon)(錦綸)[尼龍66(聚己二酰己二胺)、尼龍6(為聚酰胺6)]、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(特富龍,PTFE)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(滌綸)(PET,PETE)、丙烯酸類塑料、聚砜、聚苯醚、氯化聚醚等。增強(qiáng)熱塑性塑料管:一類以提高抗內(nèi)壓能力為目標(biāo)。三層結(jié)構(gòu),內(nèi)外層是各種熱塑性塑料,中間層是增強(qiáng)材料(各種纖維或金屬)。稱為增強(qiáng)熱塑性塑料管(ReinforcedThermoplasticPipes,RTP)。另一類不僅要求提高抗內(nèi)壓,而且要求提高抗外壓。多層結(jié)構(gòu)(5層以上),除了各種熱塑性塑料層以外,分離有抗內(nèi)壓,抗外壓和實(shí)現(xiàn)其他功能的層。稱為撓性管(FlexiblePipe,FP)。熱固性塑料:熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料,如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。熱固性塑料第一次加熱時(shí)可以軟化流動(dòng),加熱到一定溫度,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)一交鏈固化而變硬,這種變化是不可逆的,此后,再次加熱時(shí),已不能再變軟流動(dòng)了。熱固性塑料的樹脂固化前是線型或帶支鏈的,固化后分子鏈之間形成化學(xué)鍵,成為三度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不僅不能再熔觸,在溶劑中也不能溶解。正是借助這種特性舉行成型加工,利用第一次加熱時(shí)的塑化流動(dòng),在壓力下彌漫型腔,進(jìn)而固化成為決定形狀和尺寸的制品。熱固性塑料主要用于隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓電等在惡劣環(huán)境中使用的塑料,大部分是熱固性塑料,最常用的應(yīng)該是炒鍋鍋把手和高低壓電器。常用的熱固性塑料品種有酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅樹脂、聚氨酯等。熱固性塑料類型:甲醛交聯(lián)型:酚醛塑料、氨基塑料(如脲-甲醛-三聚氰胺-甲醛等);其他交聯(lián)型:不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、鄰苯二甲二烯丙酯樹脂等。(7)玻璃鋼管熱固性塑料管通常是指玻纖維增強(qiáng)樹脂塑料管(GlassReforcedPlastics,GRP),又稱玻璃鋼管。玻璃鋼管的特點(diǎn)是強(qiáng)度較高,分量輕,耐腐蝕,不結(jié)垢,內(nèi)壁光潔,阻力小,在相同管徑、相同流量條件下,比金屬管道和混凝土管道水頭損失小,節(jié)約能耗。玻璃鋼管生產(chǎn)工藝復(fù)雜,價(jià)格較高,相對(duì)而言管壁薄,屬于柔性管道,對(duì)基礎(chǔ)與回填要求較高,也存在應(yīng)變腐蝕問題。PCCP管與鋼管比較:①壁厚遠(yuǎn)大于鋼管,剛性強(qiáng),能承受較大的外荷載,對(duì)基礎(chǔ)及回填土要求不高;②采用鋼制承插口柔性銜接,可邊開挖、邊安裝、邊試壓、邊覆土,施工快捷;③有1~3°的借轉(zhuǎn)角,適應(yīng)于軟土地區(qū)因?yàn)榛A(chǔ)處理不勻稱而產(chǎn)生的不勻稱沉降;④內(nèi)壁表面光潔,水頭損失??;⑤耐腐蝕性好,壽命普通可達(dá)60a以上;⑥管線綜合造價(jià)和維修費(fèi)用低;⑦可節(jié)約鋼材40%~70%。PCCP管與普通預(yù)應(yīng)力混凝土管相比:①PCCP管的抗?jié)B性能由內(nèi)置的焊接鋼筒保證,普通預(yù)應(yīng)力混凝土管的抗?jié)B能力取決于混凝土的密實(shí)性;②PCCP管采用鋼制承插口,可以保證工作面間隙差≤1.6mm,而普通預(yù)應(yīng)力混凝土管承插口工作面間隙差≤12mm,其水密性和耐久性都不如PCCP管;③施工過程中可利用鋼制承插口采用多種形式的限制性接頭或現(xiàn)場(chǎng)焊接接頭,減少因需平衡推力而設(shè)置止推擋墩的費(fèi)用。閥門閥門是流體管路的控制裝置,其基本功能是接通或切斷管路介質(zhì)的流通,改變介質(zhì)的流動(dòng)方向,調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量,保護(hù)管路的設(shè)備的正常運(yùn)行。閥門的分類:①按作用和用途分類:截?cái)囝?、止回類、安全類、調(diào)節(jié)類、分流類和異常用途類;②按結(jié)構(gòu)特征分類:截門形、旋塞和球形、閘門形、旋啟形、蝶形和滑閥形;③按銜接主意分類:螺紋銜接、法蘭銜接、焊接銜接、卡箍銜接、卡套銜接和對(duì)夾銜接;④按驅(qū)動(dòng)方式分類:自動(dòng)閥、電動(dòng)閥、氣動(dòng)閥、液動(dòng)閥和手動(dòng)閥。此外,按公稱壓力、工作溫度、法體材料和開關(guān)方向,還可分成不同類型。閥門類型:(1)截?cái)囝悾航油ɑ蚪財(cái)喙苈分械慕橘|(zhì)。如閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、針型閥、隔膜閥等。(2)止回類:防止管路中的介質(zhì)倒流、防止泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn),以及容器介質(zhì)的泄漏。如止回閥(單向閥或逆止閥),止回閥屬于一種自動(dòng)閥門。(3)安全類:防止管路或裝置中的介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值,從而達(dá)到安全保護(hù)的目的。如安全閥、防爆閥、事故閥等。(4)調(diào)節(jié)類:調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量等參數(shù),如調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥和減壓閥。(5)分流類:分配、分離或混合管路中的介質(zhì),如分配閥、三通閥、疏水閥。(6)異常用途類:如清管閥、放空閥、排污閥、排氣閥等。排氣閥是管道系統(tǒng)中必不可少的輔助元件,廣泛應(yīng)用于鍋爐、空調(diào)、石油天然氣、給排水管道中。往往安裝在制高點(diǎn)或彎頭等處,排除管道中多余氣體、提高管道路使用效率及降低能耗。閘閥關(guān)閉件(閘板)由閥桿帶動(dòng),沿閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)的閥門。閘閥具有流體阻力小、開閉所需外力較小、介質(zhì)的流向不受限制等優(yōu)點(diǎn);形狀尺寸和開啟高度都較大、安裝所需空間較大、水中有雜質(zhì)落入閥座后閥不能關(guān)閉嚴(yán)密、關(guān)閉過程中密封面間的相對(duì)摩擦容易引起擦傷現(xiàn)象。蝶閥蝶閥是指啟閉件(蝶板)繞固定軸旋轉(zhuǎn)的閥門。蝶閥具有操作力矩小、開閉時(shí)光短、安裝空間小、分量輕等優(yōu)點(diǎn);蝶閥的主要缺點(diǎn)是蝶板占領(lǐng)一定的過水?dāng)嗝?,增大水頭損失,且易掛積雜物和纖維。截止閥截止閥是關(guān)閉件(閥瓣)沿閥座中央線移動(dòng)的閥門。截止閥在開閉過程中密封面的摩擦力比閘閥小,耐磨;開啟高度??;通常惟獨(dú)一個(gè)密封面,發(fā)明工藝好,便于維修。截止閥使用較為普遍,但因?yàn)殚_閉力矩較大,結(jié)構(gòu)長度較長,普通公稱通徑都限制在DN≤200mm以下。截止閥的流體阻力損失較大。因而限制了截止閥更廣泛的使用。止回閥依賴介質(zhì)本身流動(dòng)而自動(dòng)開、閉閥瓣,用來防止介質(zhì)倒流的閥門。按照啟閉件動(dòng)作方式不同可分為:旋啟式止回閥、升降式止回閥、消聲止回閥和緩閉止回閥。球閥關(guān)閉件(球體)繞閥體中央線作旋轉(zhuǎn)來達(dá)到開啟、關(guān)閉的閥門,用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。球閥是近年來被廣泛采用的一種新型閥門,適用范圍廣,通徑從小到幾毫米,大到幾米,從高真空至高壓力都可應(yīng)用。球閥具有以下優(yōu)點(diǎn):流體阻力?。唤Y(jié)構(gòu)容易、體積小、分量輕;緊密可靠;操作方便;開閉疾馳,便于遠(yuǎn)距離的控制,維修方便;在全開或全閉時(shí),不會(huì)引起閥門密封面的侵蝕。旋塞閥關(guān)閉件(塞子)繞閥體中央線旋轉(zhuǎn)來達(dá)到開啟和關(guān)閉的閥門。用作切斷、分配和改變介質(zhì)流動(dòng)方向的。旋塞閥是歷史上最早被人們采用的閥件。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)容易,開閉疾馳(塞子旋轉(zhuǎn)四分之一圈就能完成開閉動(dòng)作),操作方便,流體阻力小,至今仍被廣泛使用。目前主要用于低壓,小口徑和介質(zhì)溫度不高的情況下。排氣閥用來排除集積在管中的空氣,以提高管線的使用效率。在間歇性使用的給水管網(wǎng)末端和最高點(diǎn)、給水管網(wǎng)有顯然起伏可能積聚空氣的管段的峰點(diǎn)應(yīng)設(shè)置自動(dòng)排氣閥。使管線投產(chǎn)時(shí)或檢修后通水時(shí),管內(nèi)空氣可經(jīng)此閥排除,平時(shí)用以排出從水中釋出的氣體。泄水閥泄水閥的作用是排除水管中的沉淀物以及檢修時(shí)放空水管內(nèi)的存水。在輸水管道和配水管網(wǎng)低處和平直段的須要位置上應(yīng)裝設(shè)泄水閥。排放出的水可排入水體、溝管、泄水井。消火拴安裝在給水管網(wǎng)上,向火場(chǎng)供水的帶有閥門的標(biāo)準(zhǔn)接口。地上消火栓:地上消火栓部分露出地面,目標(biāo)顯然、易于尋找、出水操作方便,適應(yīng)于氣溫較高地區(qū),但容易凍結(jié)、易損壞,有些場(chǎng)合妨礙交通,容易被車輛意外撞壞,影響市容。地上消火栓有SS100和SS150兩種型號(hào)。SS100消火栓的公稱通徑為100mm,一個(gè)100mm的出水口,兩個(gè)65mm的出水口。SS150消火栓的公稱通徑為150mm,一個(gè)150mm的出水口,兩個(gè)65mm或80mm的出水口。地下式消火栓:地下式消火栓蘊(yùn)藏性強(qiáng),不影響城市美觀,受破壞情況少,嚴(yán)寒地帶可防凍,適用于較嚴(yán)寒地區(qū)。但目標(biāo)不顯然,尋找、操作和維修都不方便,容易被建造和停放的車輛等埋、占、壓,要求在地下消火栓旁設(shè)置顯然標(biāo)志。地下式消火栓普通需要與消火栓銜接器配套使用。消火栓銜接器主要由本體、閘體、迅速接頭等零部件組成,其材質(zhì)為鑄造鋁合金。地下消火栓有兩種型號(hào),SX65和SX100。閥門井用于安裝管網(wǎng)中的閥門及管道附件閥門井的平面尺寸,應(yīng)滿意閥門操作和安裝拆卸各種附件所需的最小尺寸。井深由水管埋設(shè)深度決定。井底到水管承口或法蘭盤底的距離至少為0.10m,法蘭盤和井壁的距離宜大于0.15m,從承口外緣到井壁的距離應(yīng)在0.30m以上,以便于接口施工。閥門井有圓形與方形兩種,普通采用磚砌,也可用石砌或鋼筋混凝土建造。支墩承插式接口的管線,在彎管處、三通處、水管盡端的蓋板上以及縮管處,都會(huì)產(chǎn)生拉力,接口可能因此松動(dòng)脫節(jié)而使管線漏水。因此在這些部位須設(shè)置支墩以承受拉力和防止事故。當(dāng)管徑小于300mm或轉(zhuǎn)彎角度小于10°且水壓力不超過980kPa時(shí),因接口本身足以承受拉力,可不設(shè)支墩。管道穿越障礙物措施穿越暫時(shí)鐵路或普通馬路,可不設(shè)套管,但應(yīng)將接口放在兩股道之間。穿越較重要的鐵路或交通頻繁的馬路,須放在套管內(nèi),大開挖施工套管比給水管直徑大300mm;頂管法施工時(shí)應(yīng)比給水管直徑大600mm。穿越鐵路或馬路時(shí),管頂應(yīng)在鐵軌底或馬路路面以下1.2m左右,兩端應(yīng)設(shè)檢查井,井內(nèi)設(shè)閥門或排水管等。管線穿越河川山谷時(shí),可利用現(xiàn)有橋梁架設(shè)水管,或敷設(shè)倒虹管,或建造水管橋,鋼管過河時(shí),也可設(shè)為拱管。水塔水塔普通采用鋼筋混凝土或磚石等建造,主要由水柜、塔架、管道和基礎(chǔ)組成。進(jìn)、出水管可以合用,也可分離設(shè)置。為防止水柜溢水和將柜內(nèi)存水放空,須設(shè)置溢水管和排水管,管徑可和進(jìn)、出水管相同。溢水管上不設(shè)閥門。排水管從水柜底接出,管上設(shè)閥門,并接到溢水管上。水池類型:鋼筋混凝土水池、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池和磚石水池。形態(tài):圓形或矩形。構(gòu)造:進(jìn)水管、出水管、溢水管、排水管、檢修孔、通風(fēng)孔。進(jìn)水管和出水管安裝位置應(yīng)保證池內(nèi)水流的循環(huán)。溢水管的管徑和進(jìn)水管相同,管端有喇叭口、管上不設(shè)閥門。排水管(放空管)接在集水坑內(nèi),管徑普通按2h內(nèi)將池水放空計(jì)算。容積在1000m3管道接口鋼管:焊接、法蘭銜接、承插銜接;鑄鐵管:法蘭銜接、承插銜接;混凝土管:普通采用承插銜接;塑料管:法蘭銜接、承插銜接、溶劑粘結(jié)、熱熔或電熔銜接。管材、管件的接口原則上不推薦剛性接口,在爆管搶修中,也盡量安裝柔性迅速搶修接頭。取水工程概論水資源概念廣義概念(從地學(xué)、水文學(xué)和藹象學(xué)角度來定義):廣義的水資源指包括海洋、地下水、冰川、湖泊、土壤水、河川徑流、大氣等在內(nèi)的各種水體。全球廣義的水資源總量約為:1.4×1018m3。海水占總水資源的97.2%;淡水占總水資源2.8%。極地和高山地區(qū)的冰體占淡水資源的68.7%;河流、湖泊等地表水占淡水資源的0.3%;地下水占淡水資源的狹義概念(從生態(tài)環(huán)境與水資源綜合開辟利用角度來定義):狹義的水資源指廣義水資源范圍內(nèi)逐年可以得到恢復(fù)更新的那一部分淡水。全球狹義的水資源總量約為:4.7×1013m3工程概念(從城市和工業(yè)給水及農(nóng)田水利工程角度來定義):工程概念的水資源僅指上述狹義水資源范圍內(nèi)可以恢復(fù)更新的淡水量中,在一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下,可以為人們所用的那一部分水以及少量被用于冷卻的海水。當(dāng)提到水資源數(shù)量不足時(shí),往往指的是工程概念的水資源,即可以被人們?nèi)∮玫哪且徊糠炙?。一些水資源因受污染,而不能被利用。造成缺水的三種緣故:資源性缺水。因?yàn)闅夂蚝偷乩砦恢玫忍烊痪壒仕鶎?dǎo)致。污染性缺水。水資源豐盛但污染嚴(yán)重而不能利用。管理性缺水。因?yàn)椴缓侠黹_辟利用和水的奢侈所造成。取水工程任務(wù)和研究內(nèi)容取水工程任務(wù):從水源取水,并送至水廠或用戶。取水工程研究內(nèi)容:①給水水源。各種天然水體存在形式,運(yùn)動(dòng)變化邏輯,作為給水水源的可能性,以及作為供水目的而舉行的水源勘察、計(jì)劃、調(diào)節(jié)治理與衛(wèi)生防護(hù)等問題。②取水構(gòu)筑物。各種水源的挑選和利用,從各種水源取水的主意,各種取水構(gòu)筑物的構(gòu)造形式,設(shè)計(jì)計(jì)算、施工主意和運(yùn)行管理等。給水水源地下水源:潛水(無壓地下水)、自流水(承壓地下水)和泉水。地表水源:江河、湖泊、水庫和海水。地下水源的特點(diǎn):水質(zhì)澄清、水溫穩(wěn)定、分布面廣。徑流量較小,有的礦化度和硬度較高,部分地區(qū)可能浮上礦化度很高或其他物質(zhì)如鐵、錳、氟、氯化物、硫酸鹽、各種重金屬或硫化氫的含量較高的情況。采用地下水源的優(yōu)點(diǎn):①取水構(gòu)筑物構(gòu)造容易,便于施工和運(yùn)行管理;②水處理工藝比地表水容易,處理構(gòu)筑物投資和運(yùn)行費(fèi)用較?。虎郾阌诒平脩艚⑺?,降低給水系統(tǒng)(異常是輸水管和管網(wǎng))投資,節(jié)約輸水費(fèi)用,提高給水系統(tǒng)的安全可靠性;④便于分期修建;⑤便于建立衛(wèi)生防護(hù)區(qū)。地表水源的特點(diǎn):①濁度較高,水溫變幅大,有機(jī)物和細(xì)菌含量高,偶爾還有較高的色度,易受到污染。②水源流量較大,水量充沛,常能滿意大量用水的需求。③礦化度和硬度低,含鐵錳量等較低。④水質(zhì)水量有顯然的時(shí)節(jié)性。⑤采用地表水源時(shí),在地形、地質(zhì)、水文、衛(wèi)生防護(hù)等方面均較復(fù)雜。我國華東、中南、西南河網(wǎng)發(fā)達(dá)的地區(qū)普遍以地表水為水源。水源挑選要求:①所選水源應(yīng)該水質(zhì)良好且穩(wěn)定、水量充沛,并能持續(xù)開辟利用。②易于舉行衛(wèi)生防護(hù);逼近主要用水區(qū)域;具有良好的取水構(gòu)筑物施工條件。③有利于水資源的綜合利用和開辟,處理好與農(nóng)業(yè)、水力發(fā)電、水產(chǎn)、旅游等方面的關(guān)系。④符合衛(wèi)生要求的地下水,宜優(yōu)先作為生活飲用水的水源,地下水作為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水水源時(shí),用水量不宜過大。⑤采用地表水源時(shí),須先考慮自天然河道取水,取水量不大于該河流枯水期的可取水量(可取水量普通占枯水流量的15%~25%)。⑥某些沿海城市的潮汐河流,采用蓄淡避咸措施,即當(dāng)河水含鹽量高時(shí)取集水庫水,含鹽量低時(shí),直接取用河水。⑦對(duì)于水資源不豐盛的地區(qū),采用地下水源和地表水源相結(jié)合,擴(kuò)散和凝聚相結(jié)合的多水源供水以及分質(zhì)供水。普通工業(yè)用水采用地表水源,飲用水采用地下水源。⑧人工回灌地下水是合理開采和利用地下水源的措施之一。地下水取水構(gòu)筑物基本術(shù)語透水層:也稱含水層,是指由卵石層、砂層和石灰?guī)r層等組成的巖層。其組織松散,具有眾多互相連通的孔隙,透水性能較好,水能在其中滲透舉行流動(dòng)。不透水層:也稱隔水層,是指由粘土和花崗巖等組成的巖層,其結(jié)構(gòu)緊密,透水性極差甚至不透水。地層構(gòu)造往往由透水層和不透水層彼此相間構(gòu)成,其厚度和分布范圍隨地區(qū)而異。潛水:埋藏在地面下第一個(gè)隔水層上的地下水叫潛水。潛水有一個(gè)自由水面。潛水主要靠雨水和河流等地表水下滲而補(bǔ)給。多雨時(shí)節(jié),潛水面升高,干旱時(shí)節(jié),潛水面下降。地表水和潛水互相補(bǔ)給。地表水位高于潛水面時(shí),地表水補(bǔ)給地下潛水,相反則潛水補(bǔ)給地表水。我國西北地區(qū)氣候干旱,潛水埋藏較深,約達(dá)50~80m;南方潛水埋深較淺,普通在3~5m以內(nèi)。層間水:兩個(gè)不透水層間的水叫層間水。在同一地區(qū),可同時(shí)存在幾個(gè)層間水或含水層。無壓含水層:層間水存在自由水面,稱無壓含水層。承壓含水層:層間水有壓力,稱承壓含水層。自流水:打井時(shí),若承壓含水層中的水噴出地面,叫自流水。泉水:在適當(dāng)?shù)匦蜗?,在某一出口處涌出的地下水叫泉水。泉水分自流泉和潛水泉兩種,自流泉由承壓地下水補(bǔ)給,泉水涌水量穩(wěn)定,水質(zhì)好。地下徑流:地下水在松散巖層中流動(dòng)稱地下徑流。補(bǔ)給區(qū):地下水的補(bǔ)給范圍叫補(bǔ)給區(qū)。抽取井水時(shí),補(bǔ)給區(qū)內(nèi)的地下水都向水井方向流動(dòng)。地下水流動(dòng)條件:巖層透水性,以滲透系數(shù)表達(dá)。水位差,以水力坡度表達(dá)。地下水流速?zèng)Q定于地層滲透系數(shù)和水力坡度。地下水的流態(tài):穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流;平面流和空間流;層流與紊流或混合流。地下水取水構(gòu)筑物類型(取決于含水層的厚度及水位深度)管井:由鑿井機(jī)械開鑿,用于開采深層地下水。管井深度普通在200m以內(nèi),最大深度可達(dá)1000m以上。大口井:由人工開挖或沉井法施工,用于取集淺層地下水,地下水埋深通常小于12m,含水層厚度5~20m。輻射井:由集水井和若干水平鋪設(shè)的輻射形集水管組成。用于取集含水層厚度較薄的地下水。復(fù)合井:復(fù)合井是上部大口井與下部管井的組合。用于地下水位較高、厚度較大的含水層。滲渠:壁上開孔,用于取集含水層厚度4~6m、水位深度小于2m的淺層地下水,以及河床地下水或地表滲透水。管井管井的井壁為管狀,含水層中進(jìn)水部分采用填礫過濾器以防漏砂及阻塞。管井的直徑普通為50~1000mm,井深可達(dá)1000m以上。常見的管井直徑多為小于500mm,井深在200m以內(nèi)。管井施工方便,適應(yīng)性強(qiáng),應(yīng)用范圍廣,能用于各種巖性、埋深、含水層厚度和多層次含水層的取水工程。按其過濾器是否貫通囫圇含水層,可分為殘破井和非殘破井。多個(gè)含水層可用多層過濾器管井。當(dāng)抽取結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的巖溶裂隙水時(shí),管井可不裝井壁管和過濾器。管井構(gòu)造:(1)井室:井室是用以安裝水泵、控制柜等設(shè)備,保持井口免受污染和舉行維護(hù)管理的場(chǎng)所。井室應(yīng)有一定的采光、采暖、通風(fēng)、防水和防潮設(shè)施。井室類型:深井泵房、深井潛水泵房和臥式泵房。井口應(yīng)高出地面0.3~0.5m。井口普通用粘土或水泥等不透水材料封閉。抽水設(shè)備:深井泵、潛水深井泵和臥式水泵等。(2)井壁管:井壁管用于加固井壁、隔離水質(zhì)不良的或水頭較低的含水層。井壁管應(yīng)有充足的強(qiáng)度,內(nèi)壁平整光潔,軸線不彎曲,便于設(shè)備安裝和管井清洗。井壁管材料:鋼管、鑄鐵管、鋼筋混凝土管。鋼管可用于隨意井深的管井;鑄鐵管適用于井深小于250m的管井;鋼筋混凝土管適用于井深小于150m的管井。井壁管內(nèi)徑應(yīng)比水泵設(shè)備的外徑大100mm。分段鉆進(jìn)法與不分段鉆進(jìn)法的井壁管構(gòu)造有所不同。③過濾器:安裝與含水層,用以集水和保持填礫與含水層的穩(wěn)定。(3)過濾器:應(yīng)有充足的強(qiáng)度和良好的透水性。過濾器的類型:①填礫過濾器:包括鋼筋骨架過濾器、圓孔或條孔過濾器、纏絲過濾器和包網(wǎng)過濾器。②礫石水泥過濾器:取材容易、制作方便、價(jià)格低廉,但強(qiáng)度較低、分量大、易阻塞。(4)沉淀管:接在過濾器的下面,用以沉淀進(jìn)入井內(nèi)的仔細(xì)砂粒和自地下水中析出的沉淀物。沉淀管的長度2~10m,井深<10m,長度取2m;井深>90m,長度取10m。在穩(wěn)定的裂隙和巖溶基巖地層取水時(shí),可不設(shè)過濾器。管井施工鉆鑿井孔鉆鑿井孔管井驗(yàn)收粘土封閉沖孔換漿物探測(cè)井井管安裝圍填礫料抽水實(shí)驗(yàn)洗井鉆鑿井孔:①?zèng)_擊鉆進(jìn)法:利用鉆頭對(duì)地層的沖擊力鉆鑿井孔。僅適用于松散巖層。機(jī)械設(shè)備容易,效率低,速度慢。②回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法:利用鉆頭旋轉(zhuǎn)對(duì)地層的切削、擠壓、研磨破碎作用鉆鑿井孔。既適用于松散巖層,也適用于基巖。機(jī)械設(shè)備較復(fù)雜,效率高,速度快?;剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)方式:正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和巖心回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)?;剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)過程:鉆機(jī)的動(dòng)力通過傳動(dòng)裝置使轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)主鉆桿旋轉(zhuǎn),主鉆桿接鉆桿,鉆桿接鉆頭,從而使鉆頭旋轉(zhuǎn)切削地層。當(dāng)鉆進(jìn)一個(gè)主鉆桿深度后,由鉆機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)提起鉆具,將鉆桿用卡盤卡在井口,取下主鉆桿,接一根鉆桿,再接上主鉆桿,繼續(xù)鉆進(jìn),如此反復(fù)舉行,直至設(shè)計(jì)井深。鉆頭過程中,高壓泥漿泵把用粘土調(diào)制成的含砂量極低的泥漿經(jīng)膠管、提引龍頭、鉆桿腹腔向下噴射至工作面,起到冷卻鉆頭、潤滑鉆具的作用,同時(shí)將被切削下來的巖土碎屑混合在一起,沿著井孔與鉆桿之間的環(huán)形空間升高至地面,流入泥漿池。地層被鉆成井孔后,破壞了原始應(yīng)力平衡狀態(tài),在側(cè)壓力作用下可導(dǎo)致井壁坍塌,因鉆進(jìn)中泥漿一直灌滿井孔,比重較大,可平衡地層側(cè)壓力、防止井壁坍塌。物探測(cè)井:井孔打成后,還需了解控制地層結(jié)構(gòu),含水層與隔水層的深度、厚度,地下水的礦化度(總合鹽量)和咸、淡水分界面,為井管安裝、填礫和粘土封閉提供可靠資料。取水工程通常采用電法勘探測(cè)井,其基本原理是:不同地層的導(dǎo)電性能差異很大,利用電測(cè)儀器測(cè)得反映各地層導(dǎo)電性能的物理參數(shù),就可以反推各地層的性質(zhì)。沖孔換漿:井孔打成后,在井孔中仍彌漫著泥漿,泥漿稠度較大,含有大量泥質(zhì),無法安裝井管、填礫和粘土封閉,也會(huì)給洗井帶來艱難。在下管前必須將井孔中的泥漿換成清水。將不帶鉆頭的鉆桿放入井底,用泥漿泵汲取清水打入井中,將泥漿換出,至井孔中全為清水力止。清水護(hù)壁作用不如泥漿好,有可能造成井壁局部坍塌,要盡量縮短沖孔時(shí)光,換漿完畢趕緊下管。井管安裝:井管安裝的順序?yàn)槌恋砉堋^濾器→井壁管,下管前應(yīng)按照鑿井和電測(cè)井資料,決定過濾器的長度和安裝位置。井管安裝必須保證井管順直,接口結(jié)實(shí),過濾器安裝到位。下管普通有兩種主意:吊裝法、浮板法和托盤法。吊裝法適用于拉力大、分量相對(duì)輕的井管安裝。浮板法適用于長度大,分量大的井管安裝。托盤法適用于不能承受拉力的非金屬井管安裝。填礫和粘土封閉:填礫應(yīng)以堅(jiān)實(shí)、圓滑礫石為主,并應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的粒徑舉行篩選。填礫過程要?jiǎng)蚍Q、延續(xù),避免阻塞,并隨時(shí)測(cè)量礫面高度。礫料填完后、一定要計(jì)算所填礫料的總體積,普通情況下,圍填礫料的總體積應(yīng)等于或大于井管與孔壁之間環(huán)形空間的體積。粘土封閉普通采用球直徑為25mm的粘土球,圍填過程同樣要求勻稱、延續(xù),填至井口時(shí),應(yīng)舉行夯實(shí)。洗井:洗井目的是消除井孔及周圍含水層中的泥漿和井壁上的泥漿壁,沖洗出含水層中部分細(xì)小顆粒,形整天然反濾層。洗井主意:水泵洗井法、活塞洗井法、壓縮空氣洗井法和聯(lián)合洗井法。洗井要求:中、細(xì)砂地層出水含砂量在1/200000以下,粗砂地層出水含砂量在1/500000以下。抽水實(shí)驗(yàn):目的:測(cè)定管井的出水量,了解出水量與水位降臨的關(guān)系,為挑選、安裝抽水設(shè)備提供根據(jù);取樣舉行分析,評(píng)價(jià)管井水質(zhì)。主意步驟:記錄靜水位,開啟抽水設(shè)備,使抽水量達(dá)到設(shè)計(jì)出水量,動(dòng)水位穩(wěn)定后記錄水位降臨值,繪制出水量與水位降臨關(guān)系曲線。管井驗(yàn)收資料:管井施工說明書:管井地質(zhì)柱狀圖,過濾器和填礫規(guī)格,井位的座標(biāo)及井口的絕對(duì)標(biāo)高,抽水實(shí)驗(yàn)記錄,水的化學(xué)及細(xì)菌分析資料,過濾器安裝、填礫、外圍封閉施工記錄;管井使用說明書:最大開采量和選用抽水設(shè)備的型號(hào)規(guī)格,使用維護(hù)注重事項(xiàng);鉆進(jìn)中的巖樣:名稱、厚度、埋藏深度。井群系統(tǒng)在規(guī)模較大的地下水取水工程中,常由很大取水井(管井或大口井)組成一個(gè)井群系統(tǒng)。井群類型:(1)自流井井群:承壓含水層的靜水位高于地表,可以用管道直接匯集至清水池、加壓泵站或給水管網(wǎng)。(2)虹吸式井群:適用于靜水位臨近地面的含水層。(3)臥式泵井群:適用于靜水位臨近地面且水位降臨較小的含水層。(4)深井泵井群:適用于各類含水層。井群互阻概念:在水位降臨值不變的條件下,共同工作時(shí),各井的出水量小于各井單獨(dú)工作時(shí)的出水量;在出水量不變的條件下,共同工作時(shí),各井的水位降臨值大于各井單獨(dú)工作時(shí)的水位降臨值。分段取水的概念:在水位降臨和出水量一定的情況下,對(duì)大厚度含水層抽水,過濾器只在有效長度范圍內(nèi)起作用,只能對(duì)一定厚度的含水層抽水。受抽水影響的含水層厚度稱含水層的有效帶。在有效帶范圍以外的含水層中,地下水基本上不向水井流動(dòng)。在有效帶以外含水層中另設(shè)過濾器,采取垂直分段開采,可充足利用含水層。大口井大口井用于開采含水層埋深小于12m,厚度5~20m的地下水,口徑5~8m,井深≤15m。殘破井惟獨(dú)井壁進(jìn)水,適用于顆粒粗、厚度薄(5~8m)、埋深淺的含水層。不殘破大口井,井壁和井底均可進(jìn)水,含水層厚度>10m。大口井構(gòu)造容易、取材容易、施工方便、使用年限長、容積大能起水量調(diào)節(jié)作用;但深度較淺,對(duì)水位變化適應(yīng)性差。大口井構(gòu)造:(1)井筒:井筒通常為圓筒形,用鋼筋混凝土或磚、石做成,用以加固井壁和隔離不良水質(zhì)的含水層。鋼筋混凝土井筒用于沉井法施工,井筒最下端設(shè)刃腳,刃腳外緣凸出井筒5~10cm,用以在井筒下沉?xí)r切削土層,減少摩擦力。磚石結(jié)構(gòu)的井筒和進(jìn)水孔井壁、透水井壁,也需加用鋼筋混凝土刃腳,刃腳高度不小于1.2m。圓形受力條件好,節(jié)約材料,采用階梯圓形井筒可減小下沉?xí)r的摩擦力。(2)井口:井口高出地表0.5m以上,并在井口周邊修建寬度為1.5m的排水坡,以避免地表污水從井口或沿井壁侵入,污染地下水。如籠罩層系透水層,排水坡下面還應(yīng)填以厚度不小于1.5m的夯實(shí)粘土層。井口以上部分可與泵站合建,工藝布置要求與普通泵站相同;也可與泵站分建,只設(shè)井蓋,井蓋上部設(shè)有人孔和通風(fēng)管。在低洼地區(qū)及河灘上的大口井應(yīng)用密封蓋板,以防洪水沖刷和吞沒人孔。(3)進(jìn)水部分:進(jìn)水部分包括井壁進(jìn)水和井底反濾層。井壁進(jìn)水方式:進(jìn)水孔和透水壁進(jìn)水。井壁
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