给水系统介绍

第二节 给水管网的规划布置
• 二、给水管网的布置形式
– 1.树状管网
• 优点：构造简单；管线短；投资低 • 缺点：可靠性差；末端水质变化； • 适用条件：小城市或小型工矿企业
– 2.环状管网
• 优点：安全可靠；减少水击影响 • 缺点：管线长；投资高； • 适用条件：大城市
第二节 给水管网的规划布置
• 四、教材及参考书
– 1.《给水工程》第四版，严煦世，范谨初主编，中国建 筑工业出版社，1999； – 2.《排水工程》（上）第四版，孙慧修等，中国建筑工 业出版社，1998； – 3. 《水泵及水泵站》，姜乃昌 ，中国建筑工业出版社， 1993 – 4.《给水排水管道工程》第一版，王继明等，清华大学 出版社，1989； – 5.《给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社；
第一章 城市给水工程系统
降水
城市水系统示意图
下渗
河流
径流 流域
蒸发
水库 原 水 管 道
排放入 河流
供水 主管线
再生水
水 厂
污水处理 厂
清水池 给水管网 污水管道
第一节 城市给水工程概论
• 一、给水系统
– 给水系统是保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网 等组成的系统。主要由三部分组成： – 取水工程——取水构筑物、一级泵站、输水管（渠） – 净水工程——水处理构筑物 – 输配水工程——清水池、二级泵站、输水管、配水管网及附属设施 （调节构筑物）
• 三、影响管网布置的因素
– 1.供水区的地形； – 2.供水区内管线沿程有无较大的障碍物； – 3.供水区内街区的大小和形状及用水户的分布，尤其是 大用水户的位置； – 4. 其它水源，水塔或水池的位置； 给水管网布置应满足以下要求：
1. 2. 3. 4. 按照城市规划平面图布置管网，应考虑给水系统分期建设的可能 保证可靠性，管网局部发生事故时，断水范围应减到最小 管线遍布整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压 力求以最短距离铺设管线，降低管网造价和供水能量费用
• 二、给水工程系统类型：
• 3.分区给水系统 • （1）多水源分区给水系统 • （2）串联分区给水系统 • （3）并联分区给水系统 • 4.分压给水系统
河流
图1-4 多水源分区给水系统
河流
河流
图1-5 串联分区给水系统 a-高区；b-低区；1-净水厂；2-水塔；3-加压泵站
图1-6 并联分区给水系统 a-高区；b-低区；1-净水厂；2-水塔；
第一节 城市给水工程概论
• 二、给水工程系统类型：
“南水北调-中线工程”：
近期从长江支流汉江上的丹江口水库引水，沿伏牛 山和太行山山前平原开渠输水，终点北京。远景考 虑从长江三峡水库或以下长江干流引水增加北调水 量。中线工程具有水质好，覆盖面大，自流输水等 优点，是解决华北水资源危机的一项重大基础设施 。
教学大纲
• 一、课程简介（本课程的目的、基本要求）
• 本课程主要讲述城市给水排水管道工程和泵站的基本原 理和技术，整个课程由四部分内容组成：
– – – –
城市给水管道工程： 城市排水管道工程： 水泵与水泵站： 给排水管道设计
• 通过本课程的讲授，使学生掌握给水排水管道工程及泵 站工程规划、设计的基本原理和方法；了解基本建设程 序和设计文件编制深度要求；熟悉给水排水工程设计规 范；培养学生从事给水排水工程规划、设计所需的基本 素质和技能。同时了解给水管网运行管理面临的挑战， 课程以基本原理为指导，以工程应用为背景，强调理论 与实践相结合，着重培养学生独立分析问题和解决问题 的能力。
第二节 给水管网的规划布置
• 一、给水管网的规划原则
– 1.执行相关法规、政策、规范。 – 2.使用方便：给水管线应布满整个供水区，满足用户的 用水量、供水压力和水质的要求。 – 3.安全可靠：当局部管线发生故障时，仍能保证不间断 供水。 – 4.降低投资：布线力求简短；考虑地形和地质情况，并 尽量减少特殊工程。 – 5. 统筹发展：合理确定远近期规划与建设规模。按远 期规划、按近期设计，分期建设。
第二节 给水管网的规划布置
• 四、管网定线
– 1.输水管定线原则：
• (4) 输水管发生事故时，供水保证率： • 输水管可以敷设为单线或双线。为了供水可靠，还可在 双线输水管间装设连通管(联络管)，把管线分成几个环网， 并装设闸门，控制事故断水。当输水管某段发生故障时， 水流通过连通管仍能保证70%的设计水量。
干管（trunk mains）和配水管 （distribution pipes）
河 流
图1-1 地表水源给水系统示意图 1-取水构筑物；2-一级泵站；3-水处理构筑物； 4-清水池；5-二级泵站；6-输水管；7-管网；8水塔
第一节 城市给水工程概论
• 二、给水工程系统类型：
– （一）按水源的数目分类
膜-生物反应器、曝气生物滤池、自然净化系统 活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧-活性炭 超滤、纳滤 离子交换、反渗透等
问题
• 给水系统一般有哪几部分组成？ • 影响给水系统类型布置的因素有哪 些？ • 工业给水系统的种类有哪些？ • 南水北调西线、中线、东线工程的 基本情况与工程现状是什么？ • 调研自己家乡的供水系统情况。 • 提交日期：3月1日
“南水北调-西线工 程”： 从长江上游引水入 黄河，是解决我国 西北地区和华北部 分地区干旱缺水的 战略性工程。
第一节 城市给水工程概论
• 三、影响给水系统类型布置的因素
– （一）城市规划的影响
• 城市的计划人口数、居住区房屋层数和建筑标准设计 流量 • 工业布局生产用水量及其要求 • 农业灌溉、水文等水源和取水构筑物位置 • 城市功能分区，街道位置、用户对水量水压的要求选 定水厂、调节构筑物、泵站和管网的位置； • 城市地形和供水压力是否需要分区供水 • 用户对水质的要求是否需要分质供水
第二节 工业给水系统
• 一、直流给水系统
图1-7 直流给水系统
指使用过的水直接排放到污水系统
第二节 工业给水系统
• 二、循环给水系统
图1-8 循环给水系统
循环给水系统是指使用过的水经适当处理后再回用。
第二节 工业给水系统
• 三、复用给水系统
图1-9 循序给水系统
复用给水系统是指按照车间对水质的要求，将水顺 序重复利用。我国复用率一般在50-60%
第一节 用户对给水的要求
• 三、消防用水
– 消防用水－－扑灭火灾的用水。 – 水质：没有特殊的要求；消防用水可由给水管网、天然 水源或消防水池供给。 – 水量：执行防火规范，如《建筑设计防火规范》及《高 层民用建筑设计防火规范》等 。 – 水压：室外消防给水可采用高压或临时高压给水系统或 低压给水系统，如采用高压或临时高压给水系统，管道 的压力应保证用水总量达到最大且水枪在任何建筑物的 最高处时，水枪的充实水柱仍不小于10m；如采用低压 给水系统，管道的压力应保证灭火时最不利点消火栓的 水压不小于10m水柱(从地面算起)。
• 二、给水工程系统类型： • 2.分质给水系统 根据用户对水质的要求不同分别设置给水管道系统，例如：生活给水管网和 生产给水管网等。 特点：可缩小城市水厂规模，降低制水成本，但管道和设备增多，管理较复 杂。 适用条件：工业用水量大、水质要求低、集中规划区域。
图1-3 分质给水系统
第一节 城市给水工程概论
《城市给水排水管道工程及设计》
主讲教师： 汪诚文（Tel. 62771551；wangcw@tsinghua.edu.cn) 刘书明（Tel.62787964；shumingliu@tsinghua.edu.cn) 张鸿涛（Tel.62792625；zhanght@tsinghua.edu.cn) 刘艳臣（Tel.62796953; xingyu99@tsinghua.edu.cn) 清华大学环境学院
先枝状管网 后环状管网
第二节 给水管网的规划布置
• 四、管网定线：干管和干管连接管，不包含分配管
– 1.输水管定线原则：
• (1) 线路简短，尽可能沿公路敷设，少占或不占农田：北 京的管网 • (2) 尽量避免空越铁路、公路、河流、沼泽、山谷、滑坡、 洪水淹没区、侵蚀性土区及地质不良地段等。 • (3) 输水管线的走向，平面和高程布置符合城市或工业企 业对管线的规划要求，有条件时最好沿现有道路或规划 道路敷设。 • (4) 输水管发生事故时，供水保证率：
第二节 工业给水系统
• 四、再生水回用系统
– 1.工业废水处理与回用系统 – 2.建筑中水系统 – 3.城市污水回用系统 城市污水再生处理基本工艺 :
二级处理-消毒； 二级处理-过滤-消毒； 二级处理-混凝-沉淀(澄清、气浮)-过滤-消毒： 二级处理-微孔过滤-消毒。
对再生水水质有更高要求时，可增加深度处理单元技术：
第一节 城市给水工程概论
• 三、影响给水系统类型布置的因素
– （二）水源的影响
• 地下水 vs 地表水 • 单水源 VS 多水源：多水源系统便于分期发展，供水比 较可靠，管网内水压比较均匀；
– （三）地形的影响
• 地形平坦、工业用水量小、对压力无特殊要求统一给 水系统 • 大城市、河流贯穿分别供水，然后连接 • 地形起伏较大的城市 分区供水或局部加压给水系统
教学大纲
• 三、学时分配及考核方式
– 1. 学时安排
• • • • 总授课64学时，其中： 第一篇----城市给水管道工程：16学时 第二篇----城市排水管道工程：16学时 给水排水管道工程设计： 32学时
– 2. 考核方式及成绩评定
• 平时作业：10% • 考试：50% • 设计：40%
教学大纲
• 1.单水源给水管网系统 • 2.多水源给水管网系统
– （二）按系统构成方式分类
• 1.统一给水系统 同一管网按相同的压力供应生活、 生产、 消防各类用水。 系统简单，投资较少，管理方便。 适用在工业用水量占总水量比例小，地 形平坦的地区。 图1-2 多水源给水系统
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第一节 城市给水工程概论
第一篇 城市给水管网
第二章 给水系统的布置
第一节 用户对给水的要求
• 一、生活用水
– 生活用水——居住建筑、公共建筑等生活饮用，炊事， 洗浴，洗涤，清洁卫生等用水，以及工业企业中工作人 员的生活洗浴和食堂用水等。 – 水质要求：
• 饮用水：《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）； 《生活饮用水水质卫生规范》卫法监发[2001]161号 ； 《瓶装饮用纯净水卫生标准》（GB 17321-1998 ）；《饮 用净水水质标准》（CJ 94-1999） • 非饮用水：《城市污水再生利用城市杂用水水质》 （GB/T 18920－2002）
– 水量要求：用水量定额见相应规范 – 水压要求：保证用水设施的额定流量
第一节 用户对给水的要求
• 二、生产用水
– – – – – – – – – 生产用水－工业生产过程中的用水。 生产原料用水：食品、饮料、酿造及化学制药等 冷却用水：生产机械及发电等设备的冷却 锅炉用水：蒸汽锅炉等 水力输送用水：输煤、输灰等； 水力浮选用水：选矿、选煤等； 产品及设备洗涤用水： …… 生产用水对水质、水量、水压的要求：
教学大纲
• 二、先修课要求及本课程特点
– 1. 先修课程
• • • • • 水力学或流体力学基础； 土建基础知识； 土力学基础； 工程制图及AutoCAD； 水质科学或环境学基础等
– 2. 本课程的特点
• • • • • 传统学科，历时悠久： 关系国计民生： 交叉学科，综合性强： 实践性强： 应用广泛：
绪论
• 给水排水工程的主要内容
取水设施 给水处理设施 城市给水输配 居民生活用水 公共设施用水 市政用水 城市消防用水
自 然 水
企业给水输配
工业用水
自然降水 城市雨水管道 工业废 水处理
体 排放 废水净化后的处置 回 用 废水深度处理 城市污水处理设施
城 市 污 水 管 道
灌溉农田
再生成品水输配
第一篇 城市给水管网
第一节 城市给水工程概论
• 二、给水工程系统类型：
（三）跨流域调水工程
“南水北调-东线工程”： 从长江下游扬州江都抽 引长江水，利用京杭大运河 及与其平行的河道逐级提水 北送，并连接起调蓄作用的 洪泽湖、骆马湖、南四湖、 东平湖。出东平湖后分两路 输水源自文库一路向北，经隧洞穿 过黄河至沧州；另一路向东 ，通过胶东地区输水干线经 济南输水到烟台、威海。