城市给水工程ppt课件.ppt

城市给水工程,1,第一节 城市给水工程概述,城市给水工程,2,1、城市给水工程规划的任务2、城市给水工程系统的组成3、城市给水规划的一般原则4、给水工程规划与城市其他规划的关系,城市给水工程,3,1、城市给水工程规划的任务,基本任务：经济合理、安全可靠地供给城市居民的生活和生产用水及供给消防用水，并满足他们对水量、水质和压力的要求。一、城市给水系统的供水对象 由供水对象对水量、水质和水压的要求不同，可分为4种：a、生活用水：居民区居民生活饮用水 工业企业职工生活饮用水 淋浴用水 全市性公共建筑用水 要求无色、无味、无嗅、透明，不含致病菌和有害健康的物质，应符合生活饮用水水质标准。,城市给水工程,4,b、生产用水：冷却用水（高炉等）生产蒸汽和用于冷凝的用水（锅炉、冷凝器）生产过程用水（工艺用水）食品工业用水（原料）交通运输用水（铁路机车、船舶港口用水）在确定生产用水的各项指标时，应满足生产的工艺过程对水质的要求。c、市政用水：街道洒水 绿化浇水 d、消防用水：用于灭火，供应灭火设备和设施。消防用水对水质无特殊要求。除了以上4种用水外，还有给水系统本身消耗的水量，如水厂自身用水量和未预见水量（管网损失水量）,城市给水工程,5,二、城市给水系统的供水水源 根据水源性质分类可分为地面水和地下水。1.地面水：如江、河、湖、泊、水库及海洋等。特点：易受污染，一般水量较大，但一般水质较差，不能直接使用，必须进行适当净化来改善水质。2.地下水：如井、泉等。包含潜水、承压水、溶洞水等。特点：地下水埋藏于地下，流动于地层之中，水质常较地面水为佳，有时不经净化或经简单净化即可供使用，因此具有经济安全的特点；但一般水量较小。,地下水位,石钟山，山脚下那道白色的印记为1999年鄱阳湖的最高水位,地下水的形成,城市给水工程,9,第二节 城市给水工程系统的组成,城市给水系统可分为四部分：1.取水工程：选择水源和取水地点 建造适宜的取水构筑物 主要任务：保证取水的水量和水质。2.净水工程：建造给水处理构筑物 主要任务：进行给水处理，使出水满足用水要求。,城市给水工程,10,3.输配水工程：敷设输水管道、配水管网 建造泵站、水塔、水池等设施。主要任务：将足量的水量输送和分配到各用水地点4.调节构筑物：各种类型的贮水构筑物 如：高地水池、水塔 清水池等。主要任务：调节用水量、保证水压,1.取水工程,功能：取用水源水。（一）地下水取水构筑物：管井、大口井和渗渠。,（二）地面水的取水构筑物 1.固定式取水构筑物（1）岸边式取水构筑物，建在水岸边。,河岸较陡、岸边水深、地质条件较好、流速较大的河流,（2）河床式取水构筑物,2.活动式取水构筑物：包括浮船式和缆车式,适用于河流水位变动较大、河床稳定、不受船筏扰动，水质条件较良好的情况。,1.取水工程,上海第二水源取水工程,构筑物的选择。根据水文、地质、地势、河床、航运及卫生等条件综合考虑。取水构筑物是给水工程的起端它关系到整个给水工程的成败，必须安全可靠、经济合理。,上海黄浦江引水泵站,2.净水工程,水源水（原水）多含有各种杂质（如地面水常含有泥沙、腐植质、其他悬游物质、胶体物质及细菌等），这些物质不符合生活饮用水质标准或工业用水标难，必须进行净化。,一、水质标准1.我国供水水质标准的发展历程,（1）1954年我国卫生部拟订了一个自来水水质暂行标准（草案），有16项指标。（2）1956年12月28日由国家建设委员会和卫生部共同审查批准集中式生活饮用水水源选择及水质评价暂行规则。（3）1959年8月31日建筑工程部和卫生部批准发布生活饮用水卫生规程。水质指标由15项增加到17项。,（4）1976年国家建设委员会和卫生部联合制定并批准了我国第一个国家饮用水标准，生活饮用水卫生标准（试行）（TJ 2076）。共有23项指标。（5）卫生部于1985年8月16日批准并发布，指标增加至35项生活饮用水卫生标准（GB574985）。（6）1992年12月建设部发布城市供水行业2000年技术进步发展规划，一类水司水质目标88项，二类水司水质目标51项，三、四类水司水质目标35项。,（7）卫生部于2001年6月7日发布生活饮用水水质卫生规范。它仅适用于城市生活饮用集中式供水（含自建集中式供水）及二次供水，不适用于分散式供水。生活饮用水水质指标由35项增加至96项（其中常规检验34项，非常规检验62项）。（8）2005年2月5日建设部发布城市供水水质标准（CJ/T206-2005），共103项。（9）2006年卫生部、标准化委员会发布生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），共106项指标。,2.生活饮用水卫生标准介绍 标准内容：标准本文分十个章节、一个附录及参考文献。适用范围说明:本标准适用于各类集中式供应的生活饮用水，包括自建集中式供水，供应日常生活饮用水的供水站，为公共场所、居民社区提供的分质供水，以及用作日常生活的各种形式包装的水，但不包括饮料和矿泉水。要求在居民取水点处的水质应符合本标准要求。,二、净水工艺与净水厂,（1）般地面水净水厂的净水工艺流程如所示,1.净水工艺流程,（2）地下水处理工艺流程：见图19。2.净水工艺流程（1）混凝沉淀,沉淀池,（2）过滤池,（3）消毒过滤后水质清澈、透明，但仍含有细菌，并可能有病原茵，还不适合生活饮用，因此需进行最后消毒处理，杀灭病菌，保证饮水卫生。消毒有很多种方法，但大规模的水质消毒常用氯或臭氧。,3.净水厂,上海的杨树浦水厂 供水能力均为140万m3/d（资料为1997年）。杨树浦水厂始建于1881年，解放后逐步改造成现在的规模。,长桥水厂 长桥水厂始建于1960年，是我国自行设计、施工，并采用国产设备向上海市区供水的现代化大型水厂。,3.输配水工程原水经沉淀澄清、过滤、消毒后，水质可满足用水要求。最后将清水贮存于清水池中，再由二级泵站抽送到输配水管中，供用户使用。1.输水泵站和中途升压泵站,最大流量长距离大型输水工程,上海黄浦江上游引水工程上海黄浦江上游引水工程。1985年2月下旬动工，1987年7月1日投产通水。第一期引水量为230104m3/d。总引水量为430 104m3/d。,2.输水管,只供输水而不负担配水任务。输水管要简短，其数目视工程的重要性而定。允许断水或多水源供水时，可设一条输水管；不允许断水者应敷设两条或两条以上的输水管。输水管最好沿道路埋设，有利于施工及维护。为简化安装，降低造价，要尽量避免穿越河谷、沼泽、滑坡、山脊、重要铁路及洪泛区，否则应采取有效防护措施。,3.配水管网,将输水管引来的水配送到用水区，供用户使用。因此，在管网规划布置时，应根据供水区域的建筑规划、地形及用水单位的分布情况，使管网布满全供水区，满足各用户的用水要求。,管网形式,(a)枝状管网(b)环状管网(c)综合型管网,管道布置 布置位置：沿道路或平行于建筑物，布置在绿化带、人行道及慢车道下，满足各种管线综合规划要求 埋设深度：管顶最小覆土深度不得小于土壤冰冻线以下015m，行车道下的管线覆土深度不宜小于07m。管网的主干管布置在两侧用水量较大的地区，并以最短的距离向最大的用水户供水。,泵站,4.管网上的附属设备,（1）阀门及阀门井 在给水管道上要设置各种阀门来调节水量或进行开闭控制，同时还要在适当地方设置排水阀和排气阀来保证系统正常运行与维修，这里阀门都安装在阀门井内。（2）室外消火栓 在给水管网的适当地点要设置室外消火栓，以保证有火灾时消防车能就近取水补救。室外消火栓的安装有地上式和地下式(设在室外消火栓井内)两种。,5.调节构筑物,调节构筑物有：清水池、管网高低水池或水塔。水塔是设在城市内的高架贮水箱，用以调节供水与用水量间的不平衡及稳定管网内压力。,城市给水工程,40,一、城市给水系统的组成 城市给水主要是供应城市所需的生活、生产、市政（如绿化、街道洒水）和消防用水。由于水源的远近，城市给水系统的组成部分略有不同:,1、远离水源的城市给水系统的组成部分,2、靠近水源的城市给水系统的组成部分,取水工程,取水工程,输水工程,水处理工程,水处理工程,配水管网工程,配水管网工程,城市给水工程,41,城市给水系统示意图,地面水源,地下水源,一、城市给水系统的组成,城市给水工程,42,三、管道配件及附属设备,（一）管道连接配件（二）控制和调节配件（三）配水配件（四）量测仪表 1.压力表、真空表、温度表 2.水量量测：含水表、流量计、孔板、文氏表等。,水表性能参数：特性流量、最大流量、额定流量、最小流量、特性系数。,1.旋翼式：小口径水表(D=15-50mm)水流阻力大，适用于测量小的流量。,水表的选型,旋翼湿式水表,旋翼湿式磁传电子远传水表,2.螺翼式：为大口径水表(D=50-50mm)水流阻力小，适用于测量大流量。,水平螺翼式水表 水平螺翼可拆卸传干式水表,水表的选型,3.复式：旋翼式和螺翼式的组合型式，适用于流量变化大的情况。,给水处理工艺设备,1、通用设备：阀门、泵、计量仪表等2、专用设备：加氯机、投药设备、搅拌设 备等3、一体化设备：一体化净水设备、一体化水厂等。,城市给水工程,47,原水,常规水处理方法：,四、水处理,城市给水工程,48,原水,常规方法：,四、水处理,城市给水工程,49,混合,原水,加药,常规方法：,四、水处理,城市给水工程,50,混合,反应,原水,加药,常规方法：,四、水处理,城市给水工程,51,混合,反应,沉淀,原水,加药,常规方法：,四、水处理,城市给水工程,52,混合,反应,沉淀,过滤,原水,加药,常规方法：,四、水处理,城市给水工程,53,常规方法：,四、水处理,城市给水工程,54,常规方法：,四、水处理,城市给水工程,55,澄清池,常规方法：,四、水处理,城市给水工程,56,预处理方法：预沉淀,深度处理方法：吸附、膜过滤等,常规方法：,四、水处理,城市给水工程,57,水泵图片,水泵图片,城市给水工程,63,一座城市的历史、现状和发展规划、其地形、水源状况和用水要求等因素，使得城市给水系统千差万别，但概括起来有下列几种：1.统一给水系统 2.分质给水系统 3.分压给水系统 4.分区给水系统 5.循环和循序给水系统 6.区域给水系统,二、城市给水系统分类,城市给水工程,64,二、城市给水系统规划的任务a.估算城市总用水量和给水系统中各单项工程的设计水量；b.根据城市的特点制定给水系统的组成；c.合理的选择水源，并确定城市取水位置和取水方式；d.选择水厂位置，并考虑水质处理方法；e.布置城市输水管道及给水管网，估算管径及泵站提升能力。f.给水系统方案比较，论证各方案的优缺点和估算工程造价和年运营费，选定规划方案。,城市给水工程,65,城市给水工程,66,符合国家的建设方针和政策，在城市总体规划的基础上提出技术先进、经济合理、安全可靠的方案。一般原则如下：1.应能保证供应所需水量，符合对水质、水压的要求，当消防时或紧急事故时能即时供应必要的水量。2.必须正确处理城镇、工业、农业用水的关系，合理安排水资源的利用；节约用地、少占农田；节约能耗和节省劳动力。3.城市给水工程应按近期设计，考虑远期发展，远近结合，作全面规划。对于扩建、改建工程，应充分发挥原有工程设施的效能。4.给水系统的总布局（统一、分区、分质或分压等）的选择应根据水源、地形、城市和工业企业用水要求（水压、水温数量和水质）及原有给水工程等条件综合考虑后确定，必要时提出不同方案进行技术经济比较。,第三节 城市给水规划的一般原则,城市给水工程,67,5.城市中工业企业生产用水系统的规划设计应充分考虑复用率（生产用水量与生产用水重复使用量之比）的提高，不仅要从经济效用上研究，还要顾及社会效益和环境效益。6.给水工程规划应积极采用为科学实验和生产实践所证明的经济而先进的新技术，新工艺、新材料和新设备。7.水源的选择应在保证水量满足供应的前提下，采用优质水源以确保居民健康。在确定取水构筑物地点时，应注意保护水源，在符合卫生要求条件下，取水地点愈靠近水区愈经济。8.输配水管道工程往往是给水工程投资的主要部分，应作多方案比较。9.给水工程的自动化程度，应从科学管理水平和增加环境效益出发，根据需要和可能，妥善确定。10.应执行现行的室外给水设计规范，并且符合国家与地方的相关规定。,城市给水工程,68,第四节 给水工程规划与城市其他规划的关系,一、给水系统规划与城市总体规划间的关系（一）城市总体规划是给水系统规划布局的基础和技术经济依据（1）给水系统规划的年限通常与城市总体规划所确定的年限相一致，近期规划为5年，远期规划为20年。（2）城市给水系统的规模，直接取决于城市的性质和规模。（3）根据城市用地布局和发展方向等确定给水系统的布置，并满足城市功能分区规划的要求。（4）根据城市用水要求、功能分区和当地水源情况选择水源、确定水源数目以及取水构筑物的位置和形式。,城市给水工程,69,（5）根据用户对水量、水质、水压要求和城市功能分区、建筑分区以及城市自然条等选择水厂、加压站和调节构筑物位置及输水干管的走向。（6）根据所选定的水源水质和城市用水性质确定水的处理方案。（二）城市总体规划中应考虑给水系统规划的要求，为城市供水创造良好条件，例如：（1）进行区域规划和城市总体规划时，应十分注意给水水源选择。（2）在城市或工业区布局中，应注意生活饮用水水源的保护。（3）一般城市用地不宜距给水水源过高或过远。（4）在进行城市规划布局时，对大量的用水的工程，宜靠近水源布置。（5）在确定工厂位置时，如有可能，应考虑各工厂间，水的重复和综合利用。同时，工业用地的高程宜与取水构筑物工程相接近。,城市给水工程,70,二、给水系统规划与城市其他单项工程规划间的关系（1）城市的水源是非常宝贵的财富，在选择城市给水水源时，应注意考虑到农业部门、航运部门、水利部门等对水源规划的要求，相互配合，做到统筹安排，合适地综合利用各种水源。（2）城市输水管渠和给水管网，一般沿城市道路敷设，与道路系统规划十分密切。（3）给水系统规划还与管线工程综合规划紧密联系，应合理解决各种管线间的矛盾。,城市给水工程,71,习题（1）给水系统包括哪几部分？投资最大的是哪部分？为什么。（2）给水系统的供水对象包括哪些？（3）城市给水系统的任务是什么？,城市给水工程,72,给水定额的概念用水定额是指用水对象单位时间内所需用水量的规定数值，是确定建筑物设计用水量的主要参数之一。定额大小是在对各类用水对象的实际耗用水量进行多年实测的基础上，经过分析，并且考虑国家目前的经济状况以及发展趋势等综合因素而制定的，以作为工程设计时必须遵守的规范。合理选择用水定额关系到给排水工程的规模和工程投资。,二、城市用水量计算,城市给水工程,73,1、生活用水定额,生活用水定额分为住宅生活用水定额，公共建筑生活用水定额，居住区生活用水定额，工业企业建筑生活用水定额，热水用水定额等。建筑物的最高日用水量Qd（L/d）,即一年中最大日用水量，根据建筑物的不同性质，采用相应的用水量定额进行计算。若工业企业为分班工作制，最高日用水量为生产班数总用水量。若每班生产人数不等，则各类建筑的生活用水定额按规范执行。,城市给水工程,74,2、住宅用水定额,城市给水工程,75,2.城镇企业生产用水量标准 城镇企业的用水量标准与生产规模、生产工艺、设备类型和管理水平等因素有关，各地差异较大。一般有两种计算方法：1)按单位产品计算，如每生产一吨水泥需1.53.Om3水，每印染1万米棉布需200 300 m3水。2)按每台设备每天或台班的用水量计算，如农用汽车100120L(台d)，锅炉1000L(ht)(以小时蒸发量计)。,城市给水工程,76,企业生产用水量通常由工艺部门提供数据，还应参照同类性质工厂的生产用水量并结合当地实际情况定，表34可供参考。,表 34,城市给水工程,77,3.公共建筑用水量标准 城镇公共建筑生活用水标准按照建筑给水排水设计规范GB 50015-2003的规定确定。注：如果在生活用水计算中用的是综合生活用水量标准，则无需单独计算此项用水量。,表 35 公共建筑用水定额,城市给水工程,78,4.消防用水量标准 消防用水量、水压及延续时间等应按照建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范执行。1）居住区室外消防用水量,表 36,城市给水工程,79,4.消防用水量标准 2）工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量（火灾次数+一次灭火用水量）,表 37,城市给水工程,80,表 38,4.消防用水量标准 2）工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量（火灾次数+一次灭火用水量）,城市给水工程,81,5.市政用水量标准 浇撒道路用水量一般为11.5 L（m2.次），每日浇撒23次。浇撒绿地用水量采用1.52.0 L（m2.d）。6.未预见水量及管网漏失水量标准 未预见水量是指给水系统设计中，对难于预测的各种因素而准备的水量。管网漏失水量12351012合并计算。城镇的未预见水量1235+管网漏失水量812 工业企业自备水厂的上述两项水量可根据工艺及设备情况确定。,城市给水工程,82,7.牲畜用水量标准 小城镇供水系统设计必须考虑牲畜和家禽的用水量，一般应通过实地调查，提出各种畜禽的用水量标准。无实际调查资料时可参考表39中的数据。,表 39,城市给水工程,83,8、庭院用水量 在设计小城镇供水系统时，庭院用水量不应考虑，但当采用饮灌两用机井时，则应计算在内，此时庭院用水量一般为当地生活用水量的23倍。9、小城镇消防用水量 农村给水一般不单独考虑消防用水，而在配水管网设计时，应设置适当数量的消火栓,一旦发生火警时，一方面加大水厂出水量，另一方面减少其它用户的用水量，以求满足消防用水。,城市给水工程,84,第二节 用水量估算 城镇总体规划中，用水量规划是一项重要指标，其值将直接控制和影响城镇供水系统的规模和建设计划。城镇用水量的规划涉及未来发展的许多因素和条件：（1）地区的自然条件。例如，水资源本身的条件等（2）人为因素。例如，国家的建设方针、政策，国民经济计划，社会经济结构、科学技术的发展，经济与生产发展、人民生活水平，人口计划、水资源技术状况(包括给水排水技术与节水技术)等。,城市给水工程,85,一、经验预测法,城市给水工程,86,二、统计分析法,统计公式计 算,历年用水量变化规律,多年用水量实测资料,城镇用水量估算,分类统计计算,特征年特征量变化规律,城镇发展过程特征资料,城镇用水量估算,用水量模式预估法,用水量分项预估法,城市给水工程,87,1、综合生活用水（含居民生活用水和公共建筑用水）用水定额采用室外给水设计规范GB 500132006 中的规定；2、工业企业用水（含工作人员生活用水）用水定额采用室外给水设计规范GB 500132006 中的规定；,三、规划估算法,城市给水工程,88,3、市政用水（浇洒道路和绿地用水）浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。浇洒道路用水可按浇洒面积以 2.03.0L/(m2d)计算；浇洒绿地用水可按浇洒面积以 1.03.0L/(m2d)计算。4、消防用水用水定额采用建筑设计防火规范GB 50016 和高层民用建筑设计防火规范GB 50045 中的规定；5、管网漏损水量13 款水量之和的 1012计算（室外给水设计规范GB 500132006 中的有关规定）；6、城市未预见用水14 款水量之和的 812。根据以上6项估算即可确定城镇供水规模。,城市给水工程,89,第三节 用水量计算,城镇详细规划,城镇或局部地区最高日用水量,取水构筑物规划设计,城镇或局部地区最高日最高时用水量,净水处理规划设计,管网系统规划设计,城市给水工程,90,一、用水量变化,城市给水工程,91,一、用水量变化,用水量日变化系数,用水量时变化系数,城市给水工程,92,（1）从集中水龙头取水时，用水时间往往比较集中，K时（Kh）值很大，农村和郊区的时变化系数在2.5以上；（2）大中城市的用水比较均匀，K时（Kh）值较小。,表 310 城镇给水时变系数,城市给水工程,93,一、用水量变化,用水量变化曲线,城市给水工程,94,二、设计用水量的计算 1、生活用水量 1)采用最高日生活用水量标准做计算依据时：Qlpq/1000 式中：Q1为设计生活用水量(m3d)；q为生活用水量标准L(人d)可查表选取；p为设计年限规定的人口数，可由下式计算：pp0(1+d)n 式中：p0为设计时当年城镇的人口数；d为年人口自然增长率；n为设计年限，一般可取为1020年。,城市给水工程,95,2)采用平均日生活用水量标准做计算依据时：Q1pq1K日1000 式中：q1为平均日生活用水量标准L(人d)，需调查取得；K日为日变系数。,城市给水工程,96,2、畜禽用水量 Q2(qln1+q2n2+qnnn)1000 3、城镇企业用水量 Q3q1+q2+qn 式中：Q3为城镇企业设计用水量；q1，q2，qn为城镇各企业最高日用水量(m3d)，由城镇企业用水量标准计算。4、浇洒道路和绿地用水量Q4 浇洒道路用水可按浇洒面积以 2.03.0L/(m2d)计算；浇洒绿地用水可按浇洒面积以 1.03.0L/(m2d)计算。,城市给水工程,97,5、管网漏失水量 当不考虑庭院及消防用水时，管网漏失水量可按下式计算：Q5(Ql+Q2+Q3+Q4)(1012)式中：Q5为管网漏失水量(m3d)。6、未预见水量 当不考虑庭院及消防用水时，未预见水量可按最高日生活用水量、畜禽用水量及城镇企业用水量之和的1020计算。Q6(Ql+Q2+Q3+Q4+Q5)(812)式中：Q6未预见水量(m3d)。,城市给水工程,98,7、水厂自用水量 Q7(Ql+Q2+Q3+Q4)(510)式中：Q7为水厂自用水量(m3d)。8、水厂总供水量 水厂建成投产后所能提供的最大日供水量(即水厂规模)为前五项用水量之和：Q日Ql+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 式中：Q日为水厂最大日供水量(水厂规模)(m3d)。,城市给水工程,99,三、城镇给水系统各组成部分的设计流量(1)取水构筑物、一级泵站和净水构筑物的设计流量。式中：QI为取水构筑物、一级泵站和净水构筑物的设计流量(m3h)；TI为一级泵站每天工作的小时数(h)。(2)二级泵站设计流量。1)城镇不设水塔或高地水池的情况。此时，任何小时的二级泵站供水量应等于用水量，一方面二级泵站应满足最高日最高时的水量要求，另一方面由于用水量每日每时都在变化，所以泵站内应设多台水泵并且大小搭配，以保持水泵在高效区工作。,城市给水工程,100,2)城镇在管网中设置网中水塔或高地水池的情况。此时，二级泵站分级工作。白天用水量大时，二级泵站提供较大流量；晚上用水量小时，二级泵站提供较小流量。二级泵站工作一般不超过三级。应按用水区用水量变化情况对二级泵站分级，其原则是二级泵站供水流量尽量接近管网配水量，以减小水塔的调节容积，但要求二级泵站的一天供水量等于最高日用水量。Q1T1Q2T2Q日 式中：Q1为二级泵站二级供水时T1（h）时段的供水流量(m3h)；Q2为T2（h）时段的供水流量(m3h)；T1 T224。,城市给水工程,101,3)城镇设管网前置水塔的情况。此时，二级泵站非连续工作，即工作时数小于24小时日。根据二级泵站每日供给水量等于管网每日配出水量：式中：Q为二级泵站设计流量(m3h)；T为二级泵站每日工作时数。,城市给水工程,102,(3)输水管和配水管网设计流量。1)从取水构筑物到净水构筑物的输水管(渠)设计流量等于一级泵站流量。2)从二级泵站到管网前置水塔的输水管道设计流量等于二级泵站的设计流量。3)水塔到配水管网的输水管道和配水管网的设计流量：式中：Q为配水管网的设计流量(最高日最高时用水量)(m3h)。,城市给水工程,103,例 题:某镇最高日生活用水量标准为80L(人d)，水厂(包括一、二级泵站在内)实行16小时工作制，设管网前置水塔，配水管网24小时工作。时变系数为2.0，该镇现有人口3500人，人口自然增长率12。工程设计年限按15年计。据调查，畜禽用水总共为45m3d，城镇企业用水共为110 m3d。未预见水量按15计，管网漏失水量按5计，水厂自用水量取10。不计消防和庭院用水量。试确定水厂设计用水量和供水系统各部分的设计流量。,城市给水工程,104,计算过程如下：1)确定设计年限人口数 p 3500(1+0.012)154186(人)2)生活用水量 Q14186801000335(m3d)3)畜禽用水量 Q245(m3d)4)企业用水量 Q3110(m3d)5)不考虑浇洒道路和绿地用水量 6)管网漏失水量 Q5(Q1+Q2+Q3+Q4)10 49(m3d)7)未预见水量 Q6(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)10 53.9(m3d),城市给水工程,105,7)水厂自用水量 Q7(Ql+Q2+Q3+Q4)10 49(m3d)8)水厂最高日供水量 Q日Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 592.9(m3d)9)一级泵站设计流量 QI(Q日+Q7)TI(592.9+49)1640.12(m3h)10)二级泵站设计流量 QQ日*K时/T592.92.0/1674.11 11)配水管网设计流量 Q Q日*K时/24 592.924 2.049.4(m3h),城市给水工程,106,第五节 给水管网规划,输水管渠布置给水管网布置给水管网的水力计算给水管材和管网附属设施,城市给水工程,107,一、输水灌渠布置,输水管（渠）：分为原水输水管（渠）和净水输水管（渠）。原水输水管（渠）是将原水从水源地输送到水厂的管（渠）。净水输水管（渠）是当水厂距离供水区较远时从水厂到输配水管网的管（渠）。通常输水管（渠）分为明渠和暗管两种。,城市给水工程,108,工作程序：定线布置定线：选择和确定输水管线走向和具体位置。布置：选择管线类型及根据流量、流速等选择合适管径并确定管（渠）平面及竖向具体位置及附属设施的设置。,城市给水工程,109,输水管定线原则：根据城市总体规划，结合当地地形条件，进行多方案技术经济比较，确定输水管位置；定线时力求缩短线路长度，尽量沿现有或规划道路定线，少占农田，减少拆迁，减少与河流、铁路等的交叉，便于施工和维护；选择地形和地质条件佳的地方以降低造价和便于管理；考虑规划中远、近期相结合。,城市给水工程,110,二、给水管网布置,（一）布置形式（二）布置原则与管网敷设（略）（三）城市给水管网的自由水头,城市给水工程,111,（一）布置形式,城市给水管网的层次：干管、（支管）、分配管、接户管。干管：输水给城市各地及给沿线用户供水。支管：将干管输送的用水输送至分配管。分配管（配水管）：把干管或支管送来的水配给接户管和消火栓。接户管（进户管）：从分配管街道用户的管线。注意：规划中只要求布置到干管（支管）。,城市给水工程,112,布置形式：树枝状和环状网,城市给水工程,113,树枝状管网特点：管线构筑简单，投资少，节省管材；但供水安全性差，管段末端因用水量少，水质易变坏。适用于：小城镇和小工矿企业初建阶段以及人烟稀少的地区。环状管网特点：供水可靠性高，可降低管网中的水头损失和水锤造成的影响；但是工程投资高。适用于：人口密集及供水可靠性要求较高的地方。,城市给水工程,114,（二）布置原则和管网敷设,要求供水安全可靠，投资节约，注意以下几点：干管一般按规划道路布置，尽量避免在高级路面或重要道路下敷设。管线在道路下的平面位置和高程应符合城市地下管线综合设计要求。干管应尽可能布置在高地，这样可保证用户附近配水管中有足够的压力和减低管内压力，以增加管道安全。力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。,城市给水工程,115,城镇生活饮用水管网严禁和非生活饮用水管网连接，严禁和各单位自备生活饮用水供水系统连接。,城市给水工程,116,（三）给水管网的自由水头,自由水头：配水管网中的压力高出地面的水柱高度。要求某建筑物的自由水头必须能够使水送到建筑物的最高用水点，且应保证取水龙头的放水压力。其数值取决于建筑物的层数，一般规定：一层建筑为10m，二层建筑为12m；三层以上每增加一层增加4m自由水头。,城市给水工程,117,三、给水管网的水力计算,（一）管网各管段计算流量及管径（二）水力学基本知识补充,城市给水工程,118,沿程流量干管（配水管）沿线配送水量分为：水量较大的集中流量和分散配水，如右图。实际配水情况通常较复杂，于是采用简化方法计算。常用的简化方法为比流量法（长度比流量法和面积比流量法）。,A,B,q1,q7,q2,q2,q5,q10,q8,q4,q6,q9,Q1,Q2,Q3,Q4,城市给水工程,119,城市给水工程,120,城市给水工程,121,城市给水工程,122,A,B,qt,ql,qt,A,B,qt+ql,qt+ql,(1-)ql,ql,城市给水工程,123,城市给水工程,124,1,5,4,3,9,6,7,8,2,10,11,12,城市给水工程,125,1,2,3,Q0,Q2,Q1,Q3,Q4,Q5,q1,q2,城市给水工程,126,城市给水工程,127,城市给水工程,128,城市给水工程,129,（二）水力计算基本知识,城市给水工程,130,城市给水工程,131,城市给水工程,132,（三）水流阻力和水头损失,水头损失：水流中单位质量液体的机械能损失称为水头损失。水头损失分为沿程水头损失和局部水头损失。沿程水头损失：为克服沿程摩擦阻力而引起的水头损失称为沿程水头损失。在渐变流中沿程水头损失占主要部分，其大小随流程长度的增加而增加。局部水头损失：水流因边界的改变而引起断面流速分布发生急骤变化，从而产生的阻力称为局部阻力。其相应的水头损失称为局部水头损失。,城市给水工程,133,134,此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！,