給水管網(wǎng)系統(tǒng)

1、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)（1）,主要參考書,1.給水工程（第四版） 嚴(yán)煦世等主編 中國建筑工業(yè)出版社2.給水排水管網(wǎng)系統(tǒng) (第二版) 嚴(yán)煦世等主編 中國建筑工業(yè)出版社3.給水排水設(shè)計手冊（3）中國建筑工業(yè)出版社4.室外給水設(shè)計規(guī)范(GB5749-2006)5.水源工程與管道系統(tǒng)設(shè)計計算 杜茂安等主編 中國建筑工業(yè)出版社,第1章 給水系統(tǒng),1.1

2、給水系統(tǒng)分類 1.2給水系統(tǒng)的組成和布置◆1.3給水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能和組成◆1.4給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型 1.5影響給水系統(tǒng)布置的因素 1.6工業(yè)給水系統(tǒng),水井。《易·井》：“改邑不改井?！?孔穎達 疏：“古者穿地取水，以瓶引汲，謂之為井?！?井,中國城鎮(zhèn)供水的歷史和現(xiàn)狀,是一種刮板式連續(xù)提水機械，又名龍骨水車，是我國古代最著名的農(nóng)業(yè)灌溉機械之一。《后漢書》記有畢嵐作翻車，三國馬鈞加以完善。翻車可用手搖、腳踏、牛

3、轉(zhuǎn)、水轉(zhuǎn)或風(fēng)轉(zhuǎn)驅(qū)動。龍骨葉板用作鏈條，臥于矩形長槽中，車身斜置河邊或池塘邊。下鏈輪和車身一部分沒入水中。驅(qū)動鏈輪，葉板就沿槽刮水上升，到長槽上端將水送出。如此連續(xù)循環(huán)，把水輸送到需要之處，可連續(xù)取水，功效大大提高，操作搬運方便，還可及時轉(zhuǎn)移取水點。我國古代鏈傳動的最早應(yīng)用就是在翻車上，是農(nóng)業(yè)灌溉機械的一項重大改進。,翻 車,運河,用以溝通地區(qū)或水域間水運的人工水道。用以通航、灌溉、供水或?qū)Я鳎ǔＥc自然水道或其他運河相連。除航運外，運河

4、還可用于灌溉、分洪、排澇、給水等。 中國的運河建設(shè)有悠久的歷史，早在秦始皇二十八年 （公元前219） 為溝通湘江和漓江之間的航運而開挖了靈渠。中國的京杭運河是世界上最長的運河。,巴拿馬運河,京杭運河,濟寧運河,北京供水史料,土井苦,■ 據(jù)記載，北京東周時即有大量的土井、瓦井，漢、唐、遼、金又建有磚井。歷史上，北京城區(qū)居民大多自打土井，取用淺層地下水。至清光緒11年（1885年）北京內(nèi)外城已有土井1245眼。但水質(zhì)多數(shù)咸苦。這是當(dāng)時的土

5、井。,■光緒34年（1908年），3月18日，農(nóng)工商部大臣溥廷頁、熙彥和楊士琦等給慈禧太后和光緒皇帝上奏折“京師自來水一事，……為京師地方切要之圖，亟宜設(shè)法籌辦”，不到10日，該奏折即獲慈禧太后批準(zhǔn)。農(nóng)工商部再次上奏折，建議該公司性質(zhì)為“官督商辦”，公司名稱“京師自來水股份有限公司”。,官督商辦自來水,京師自來水股份有限公司創(chuàng)始人：總理周學(xué)熙（中）、協(xié)理孫多森（右）、坐辦馬（左） 。,自來水管穿防寒服,■從1910年京師自來水公司開始

6、供水，到1949年乃至其后相當(dāng)一段時間，一直沿用集中供水方式（1949年后稱“公用水站”），這也是續(xù)存時間最長的一種自來水供水方式。北京的冬天滴水成冰，用稻草繩給公用水龍頭裹上冬裝以防凍裂水管是決不能犯懶的事兒。,■東直門水廠自1939年起開鑿水源井，至1940年，相繼有水源井投產(chǎn)。這是1940年在東直門水廠內(nèi)開鑿的水源井（當(dāng)時稱101號＃）井碑。,1910年北京城的水龍頭中流出第一股自來水，北京城又向近代文明跨進了一步。自來水供水初

7、期，不少北京居民對這種經(jīng)水廠消毒加工的飲用水心存疑慮，把它叫做“洋胰子水”。 當(dāng)時用水要在街市公用龍頭購買自來水的水票（當(dāng)時稱“水籌”），由雇用的水夫看管每個安設(shè)在街旁、胡同內(nèi)的公用水龍頭。水夫須領(lǐng)取執(zhí)照。京師自來水股份有限公司創(chuàng)辦初期，東直門配水廠、孫河取水廠1910年3月投產(chǎn)。至1949年有水廠一座，水源井29口，日供水能力5萬立方米，管線長度364公里。1985年建田村山凈水廠，開始采用地表水。到1999年底，北京自來水集

8、團有限責(zé)任公司所屬水廠已有14座，供水管線長度5611．43公里，日供水能力301．88萬立方米。,天津的自來水事業(yè),早期創(chuàng)建,一八六零年第二次鴉片戰(zhàn)爭以后，各帝國主義勢力在天津開辟了通商口岸，設(shè)置租界，開辦工商業(yè)和航運，進行經(jīng)濟侵略，掠奪和榨取中國人民的財富。外國資本家為了適應(yīng)外國侵略者在經(jīng)濟上的掠奪和生活上的需要，于一八九八年在英國租界始建自來水廠，天津從此有了自來水。,一八九九年開始供水。自來水廠的取水口設(shè)于寶順道（今太原道）東口

9、海河西岸。凈水廠設(shè)于巴克斯道（今保定道）與達文波道（今建設(shè)路）轉(zhuǎn)角處，名為巴克斯道機廠（現(xiàn)自來水集團有限公司院內(nèi)）。水廠建成后，逐漸形成日產(chǎn)水量三十萬加侖（1363立方米）的能力。初期供水區(qū)域，包括英法兩租界內(nèi)洋行比較集中的地區(qū)。除供應(yīng)輪船，消防及各洋行用水外，有水表的生活用水戶僅20余戶，多為外國人。,一九三四年十月水廠全部建成并投產(chǎn)，成為天津歷史上第一家官辦自來水廠（井水廠），日產(chǎn)水量為3636立方米。 一九四一年十二月，太平洋戰(zhàn)

10、爭爆發(fā)后，日偽政權(quán)接管了英租界工部局水道處，將自來水廠改名為“天津市營自來水管理處”。 一九四五年八月，國民黨政府從日本人手中接管了各自來水廠。一九四九年一月十五日天津解放，天津自來水事業(yè)已形成兩大系統(tǒng)，一是以舊英租界自來水廠為基礎(chǔ)的公營天津市自來水廠，一是民營濟安自來水公司。從一九五二年開始，自來水公司實拓聯(lián)合安裝公用水表，凡二十戶以上的用戶可以聯(lián)合安裝水表，公司補貼安裝費百分之三十，其余費用分十個月交清。實行這一措施后

11、，水鋪全部為公用水站所代替，取消了水鋪的中間剝削。,凌莊水廠經(jīng)過1975—1979第一次擴建，達到33萬立方米/日。1982年又進行了第二次擴建，新建了12萬立方米/日能力的配水井及異向流斜管沉淀池，新建20萬立方米/日能力的濾站一座，鋪設(shè)和調(diào)整了津港泵房到沉淀池的進水管道，新建3．5萬千伏變電站一座，改造原有加藥、加氯等設(shè)備，新建兩座容積分別為10800立方米和8000立方米的清水庫，調(diào)整鋪設(shè)部分工藝管道及3條出廠干管，并相應(yīng)擴建了三

12、元村泵站和新建水上公園泵站，使日產(chǎn)水能力達到50萬立方米。芥園水廠經(jīng)過先后共三次改建擴建，使產(chǎn)水能力達到50萬立方米/日，而且產(chǎn)水設(shè)備和工藝等均達到當(dāng)時國內(nèi)同類水廠的先進水平。,供水現(xiàn)狀,全市供水管網(wǎng)長度3688公里，供水范圍涉及市內(nèi)六區(qū)及部分新四區(qū)，供水面積480平方公里，供水人口427萬人。2006年售水量實現(xiàn)了2206萬立方米 。,新開河水廠作為引灤入津的一項配套工程共籌集國內(nèi)外資金71382．65萬元，分兩期工程進行建設(shè)。一期

13、工程于1987年6月30日完工通水，二期工程于1996年竣工。兩期工程共新建凈水能力100萬立方米/日。,發(fā)展趨勢,遠距離調(diào)水——南水北調(diào)工程,南水北調(diào)總體規(guī)劃推薦東線、中線和西線三條調(diào)水線路。通過三條調(diào)水線路與長江、黃河、淮河和海河四大江河的聯(lián)系，構(gòu)成以“四橫三縱”為主體的總體布局，,以“引黃濟津”的黃河 水為輔，黃河水為天津市城市供水的第二水源。,黃河原水由山東省位山閘引水，經(jīng)衛(wèi)臨干渠進入清涼江，在泊鎮(zhèn)附近進入南運河，從九宣閘進入天

14、 津境內(nèi)． 進入天津的黃河水一部分通過南運河、子牙河經(jīng)西河閘進入海河，線路長61 km；另一部分水經(jīng) 馬廠減河進入北大港水庫存蓄，引黃濟津調(diào)水結(jié)束后。 再由北大港水庫放水，橫穿獨流減河、十里橫河， 經(jīng)洪泥河進入海河，線路長76 km．通過西河泵站輸送至各水廠。引黃時間一般都安排在冬春季，主要是冬春季農(nóng)業(yè)活動少，可以減少沿途污染幾率．,1.1　給水系統(tǒng)分類,概念： 給水系統(tǒng)是保證城市、工礦企業(yè)等用水的各項構(gòu)筑物

15、和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)。 任務(wù)： 向各種不同類別的用戶供應(yīng)滿足需求的水質(zhì)、水量和水壓。,,分類： 水源： 地表水、地下水 供水方式：自流、壓力 用途： 生活、生產(chǎn)、消防、市政 服務(wù)對象：城市給水系統(tǒng) 工業(yè)給水系統(tǒng),,生活用水 居民生活用水（滿足一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)） 公共設(shè)施用水（用水量大，集中，水質(zhì)同生活用水） 工

16、業(yè)企業(yè)生活用水（水量和工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)條件有關(guān)，水質(zhì)同居民生活用水）工業(yè)生產(chǎn)用水 產(chǎn)品用水、工藝用水、輔助用水 （對水量水質(zhì)、水壓要求差異很大）市政消防用水 道路清洗、綠化澆灌、公共清潔衛(wèi)生和消防用水,,要求,水量水質(zhì)水壓,生活用水用戶生產(chǎn)用水用戶消防用水用戶 市政用水用戶,給水排水系統(tǒng)功能關(guān)系示意圖,給水系統(tǒng)主要功能,

17、1）水量保障及時可靠地提供滿足用戶需求的用水量2）水質(zhì)保障 給水處理水質(zhì)、貯水和輸配水水質(zhì)3）水壓保障 充分利用地形高差，水泵加壓,1.取水構(gòu)筑物 :用以從選定的水源取水。2.水處理構(gòu)筑物：是將取水構(gòu)筑物的來水進行處理，以期符合用戶對水質(zhì)的要求。這些構(gòu)筑物常集中布置在水廠范圍內(nèi)。3.泵站 ：用以將所需水量提升到要求的高度。 分為一級泵站、二級泵站、加壓泵站、循環(huán)泵站,1.2給水系統(tǒng)的組成,4.輸水管渠和

18、管網(wǎng)：輸水管渠是將原水送到水廠的管渠，管網(wǎng)則是將處理后的水送到各個給水區(qū)的全部管道。5.調(diào)節(jié)構(gòu)筑物 ：貯存和調(diào)節(jié)水量； 水塔、高地水池、清水池,兼有保證水壓的作用。,泵站,輸水管渠和管網(wǎng),調(diào)節(jié)構(gòu)筑物 等總稱為輸配水系統(tǒng)。,水塔,大城市通常不用水塔。中小城市或企業(yè)為了貯備水量和保證水壓，常設(shè)置水塔。,考慮地形等因素，水塔可以設(shè)在管網(wǎng)的起端、中端和末端，分別構(gòu)成網(wǎng)前水塔、網(wǎng)中水塔和對置水塔。,(由于城市地形和供水區(qū)水壓的需要，水

19、塔布置在管網(wǎng)末端的高地上，這樣就形成對置水塔，水塔是相對于二級泵站而言的，不是有兩個水塔),給水系統(tǒng)的組成,以地表水為水源的給水系統(tǒng)。,給水系統(tǒng)的組成,以地下水為水源的給水系統(tǒng)。,2012年2月28日新聞：北京將人工補水涵養(yǎng)地下水,1.3 給水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能和組成,通常，給水管網(wǎng)遍布整個供水區(qū)域，依據(jù)其功能劃分為干管和分配管（配水管）。干管：主要功能為輸水，管徑較大；配水管：配水到用戶，管徑較小。,1.3.1 給水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能與特

20、點,功能：1）水量輸送2）水量調(diào)節(jié)3）水壓調(diào)節(jié)特點： 具有一般網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點：分散性、連通性、傳輸性、擴展性。,1.3.2 給水管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成,輸水管渠：從水源到城市水廠或城市水廠到相距較遠管網(wǎng)的管線或渠道。 鑄鐵管、鋼管、鋼筋混凝土管等； 兩條并行，適當(dāng)?shù)攸c連通。配水管網(wǎng)：將水送到用戶的管道系統(tǒng) 由主干管、干管、支管、連接管、分配管等構(gòu)成。 附屬設(shè)施：消火栓、閥門、監(jiān)測儀表等。水壓調(diào)節(jié)設(shè)

21、施（泵站、減壓閥） 供水泵站（二級泵站）一般設(shè)于水廠內(nèi)部。 加壓泵站（三級泵站）對遠離水廠的供水區(qū)域或地形較高的區(qū)域進行加壓。水量調(diào)節(jié)設(shè)施（清水池、水塔和高位水池） 調(diào)節(jié)供水與用水的流量差，也可用于貯存?zhèn)溆盟?，提高供水安全。減壓設(shè)施 減壓閥、節(jié)流孔板等，降低和穩(wěn)定輸配水系統(tǒng)局部的水壓。,1.4 給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型,按水源數(shù)目分類分：(1)單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng) (2)多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng),1.

22、4 給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型,按系統(tǒng)構(gòu)成方式分類：,（1）統(tǒng)一給水系統(tǒng) 根據(jù)生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，由同一管網(wǎng)供給生活、生產(chǎn)和消防用水到用戶的給水系統(tǒng)。 特點：所有用戶用一個管網(wǎng)，一個水處理系統(tǒng)； 造價低，運行費用高，會造成浪費。多用于用戶集中，對水質(zhì)、水壓無特殊要求或相差不大、地勢比較平坦、建筑層數(shù)差異不大的情況。,1.4 給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型,（2）分區(qū)給水系統(tǒng)把城市整個給水系統(tǒng)分為幾個區(qū)，每區(qū)有泵站和管網(wǎng)等，各區(qū)之間有適當(dāng)?shù)穆?lián)

23、系，以保證供水可靠和調(diào)度靈活。,并聯(lián)分區(qū)：由同一泵站內(nèi)的低壓和高壓水泵分別供給低區(qū)和高區(qū)用水。供水安全可靠，水泵集中；管理方便，但管網(wǎng)造價高，需要高壓輸水管。串聯(lián)分區(qū)：高低兩區(qū)用水均由低區(qū)泵站供給，高區(qū)用水再由高區(qū)水泵加壓。管網(wǎng)造價低，但供水安全、可靠性較差，水泵站分散，管理不便。,圖1 分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng),圖2 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；,圖3 串聯(lián)分區(qū)給

24、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,1.4 給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型,（3）分質(zhì)供水系統(tǒng),工業(yè)用水、生活用水分質(zhì)飲用水、雜用水分質(zhì)直接飲用水占管網(wǎng)1～2％；優(yōu)質(zhì)優(yōu)用有限水資源；可節(jié)省凈水處理費用。但每一種水質(zhì)要有獨立的管網(wǎng)，多套管網(wǎng)造價高，管理復(fù)雜。在水資源緊缺的新建居住區(qū)、工業(yè)區(qū)、海島地區(qū)可以考慮應(yīng)用。,1.4 給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型,（4）分壓給水系統(tǒng),供水區(qū)域較大，回落地形狹長，不同用戶對水壓要求不同，是

25、由同一泵站內(nèi)不同水泵分別供水到高壓和低壓管網(wǎng)。管網(wǎng)壓力適宜，動力消耗低，供水安全。,1.4 給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型,（5）循環(huán)和循序給水系統(tǒng),在工業(yè)生產(chǎn)中，所產(chǎn)生的廢水經(jīng)適當(dāng)處理后可以循環(huán)使用，或用作其他車間和其他工業(yè)部門的生產(chǎn)用水。污水循環(huán)回用，清潔生產(chǎn)。,1.4 給水管網(wǎng)系統(tǒng)類型,（6）區(qū)域性給水系統(tǒng)由于水源受到污染，幾個城市集中在上游取水，沿線分別供水。對于城市化水平高的區(qū)域適用，并能發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，降低成本。,1.4 給水管網(wǎng)系

26、統(tǒng)類型,按輸水方式分類：1）重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)2）壓力輸水管網(wǎng)系統(tǒng),1.5 影響給水系統(tǒng)布置的因素,1. 城市規(guī)劃的影響 人口規(guī)模：流量(滿足當(dāng)前，考慮今后發(fā)展)； 規(guī)劃面積：統(tǒng)一、分區(qū)；單水源、多水源； 農(nóng)業(yè)灌溉、航運及水利規(guī)劃：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)，流量、壓力計算；,2.水源的

27、影響 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,,3.地形的影響 山區(qū)城市，河流穿城，考慮分區(qū)給水或局部加壓4.用戶要求的影響 特點：逐年增加，年內(nèi)波動,1.6工業(yè)給水系統(tǒng),1.6.1工業(yè)給水系統(tǒng)的特點1.6.2工業(yè)給水系統(tǒng)的分類1.6.3 工業(yè)用水的水量平衡,1.6.1工業(yè)給水系統(tǒng)的特點,1

28、. 對水量、水質(zhì)、水溫、水壓要求差別較大 1）用水量大，對水質(zhì)要求不高：自建管網(wǎng)； 2）用水量不大，水質(zhì)要求高：自備深度給水處理系統(tǒng)；電子、制藥、鍋爐等； 3）冷卻用水量大：火力發(fā)電、冶金、化工等；,因此，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水系統(tǒng)（復(fù)用或循環(huán)）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，并應(yīng)采用復(fù)用或循環(huán)系統(tǒng)。,1.6.2工業(yè)給水系統(tǒng)的分類,1.循環(huán)給水系統(tǒng)：是指使用過的水經(jīng)適當(dāng)處理后再行回用。,蒸發(fā)、滲漏

29、等,2.復(fù)用給水系統(tǒng)：是指按照各車間對水質(zhì)的要求，將水順序重復(fù)利用。,工廠內(nèi)部、工廠與工廠之間也可考慮復(fù)用給水系統(tǒng)。,重復(fù)利用率：重復(fù)用水量在總用數(shù)量中所占的百分數(shù)。我國工業(yè)重復(fù)利用率較低，一般50-60%。,1.6.3工業(yè)用水的水量平衡,水量平衡：冷卻用水量和損耗水量、循環(huán)回用水量補充水量以及排水量保持平衡。水量平衡的目的是達到合理用水。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