环境工程给排水技术_01给水工程概论 40页

'第一章给水工程概论1.1给水系统概论1.2设计用水量1.3给水系统的工作情况 §1.1给水系统概论1.1.1用户对给水的要求生活用水：供应居住建筑、公共建筑和工业建筑中的饮用、洗沐、烹任及冲洗等生活用水。除水量、水压应满足需要外，水质也必须符合国家颁布的生活饮用水水质标准。 1.1.1用户对给水的要求生产用水：供生产设备的用水系统，如生产中的冷却、洗涤及锅炉等用水。由于生产种类不同，工艺各异，因而对水量、水质、水压、水温的要求也不尽相同。在技术经济比较合理时，应设置循环或重复利用给水系统，以节省大量生产用水。消防用水：保安灭火的供水系统，对水量、水压要求必须保证。国家有高层及低层建筑设计防火规范可供参照使用。消防用水对水质无特殊要求。 取水：管井、取水头部、取水构筑物；能够获得足够的水量；净水：反应池、沉淀池、滤池；保证水量、去除影响使用的杂质；加压：深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站；保证水量、提供适当的压力；1.1.2给水系统的组成与布置 1.1.2给水系统的组成与布置输送：输水管、配水管网、明渠；形成水流通道，维持合理的流速；调节：清水池、水塔、高地水池、屋顶水箱；调节取水、净水与用水之间的数量差异，储备事故及消防用水。 水源取水构筑物一级泵站净水构筑物清水池二级泵站输配水管网用户水塔高地水池 1.1.3给水系统的分类用水对象：生产设备、生活设施、消防设备构筑物：取水头部、反应池、沉淀池、滤池、清水池、水泵房、水塔设备：加压设备、控制设备、计量设备管路系统：输水管、配水管网 分类：①水源：地表水、地下水②动力：自流、加压③用途：生活、生产、消防④对象：城镇、工业 给水工程系统中统一、分区、分质或分压的选择，应根据当地地形、水源情况、城镇和工业企业的规划、水量、水质、水温和水压的要求及原有的给水工程设施等条件，从全局出发，通过技术经济比较后综合考虑确定。 统一给水：所有用水户用一个管网，一个水处理系统。造价低，运行费高。分质给水：用户对水质要求不同，经不同深度处理，可节省净水处理费用，但每一种水质要有独立的管网，多套管网造价高。分区给水：不同用户对水压要求不同，或供水区域较大，或地形狭长，泵站数目增多，但输水管及管网供水安全性好，节省电费。 1.1.4影响给水系统布置的因素城镇总体规划人口规模：流量规划面积：统一、分区；单水源、多水源航运：取水构筑物功能分区：分质、分压道路：管网发展期限：水源数量、设备规格、管道尺寸大用户位置：管网 水源类型：地表水、地下水位置：输水管高程：重力流、压力流水量：单水源、多水源水质：净水工艺水位：取水构筑物 地形分区、泵站④水厂位置输水管、管网产业结构分质、分区 设计年限：所设计的系统能够在符合设计要求的条件下正常使用的年限。给水工程的设计应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主。近期设计年限宜采用5～10年，远期规划年限宜采用10～20年。§1.2设计用水量 给水系统的设计用水量一般是指设计年限内最高日用水量，包括：1）综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；2）工业企业生产用水和工作人员生活用水；3）消防用水；4）浇洒道路和绿地用水；5）未预见用水量及管网漏失水量。 设计用水量的大小决定着整个给水系统中取水、净水、调节构筑物的大小、加压设备的规模以及管网系统的规格。设计用水量偏大：工程规模过大，工程投产后在较长时间内不能发挥作用，造成资金浪费；设计用水量偏小：不能满足生活和生产的用水要求，出现年年需要扩建的被动局面。 1.2.1用水量定额用水量定额（标准）：设计年限内可能达到的最高用水水平，是确定设计用水量的主要依据。①生活用水量生活用水量是指居住区、工业企业以及公共建筑内用于饮用、洗涤、烹饪和清洁卫生等用途的水量。 生活用水量定额：城镇居民是指每人每日平均生活用水量，工业企业是指每一职工每班的生活和淋浴用水量。生活用水量定额受生活习惯、气候、水资源、经济因素、居住条件等因素影响。工业企业职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。公共建筑内的生活用水量，应按现行的《建筑给水排水设计规范》执行。 城市规模特大城市大城市中、小城市分区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居民生活用水定额（L/cap·d） 综合生活用水定额（L/cap·d）城市规模特大城市大城市中、小城市分区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。综合生活用水：城市居民日常生活用水和公共建筑用水。但不包括浇洒道路、绿地和其它市政用水。特大城市：市区和近郊区非农业人口100万及以上的城市；大城市：市区和近郊区非农业人口50万及以上，不满100万的城市；中、小城市：市区和近郊区非农业人口不满50万的城市。 一区：贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、上海、云南、江苏、安徽、重庆；二区：黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地区；三区：新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。 ②生产用水量生产用水是指在工业企业内用于冷却、制造、空调、加工、净化和洗涤等用途的水量。工业企业生产用水量标准以万元产值用水量表示，因水资源情况、产品类型、生产工艺、管理方式和管理水平而异。我国工业万元产值用水量平均为103立方米，是发达国家的10至20倍；水的重复利用率平均仅为40％左右，发达国家平均已达到75％至85％。 ③消防用水量消防用水是指在发生火灾的情况下用于灭火所需的水量。特点：历时短、流量大。城市、居住区、工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量按同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定。城市室外消防用水量包括工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量。 ④浇洒道路和绿化用水量浇洒道路用水采用每平米每次1～1.5升，一般每日2～3次；绿化用水采用每平米每天1.5～2升；⑤未预见水量未预见水量采用10～15%，管网漏损采用10%（国外7%），两项合并按15～25%计算。 1.2.2用水量变化生活用水随季节与生活习惯的变化而变化。生产用水随气温与生产形势的变化而变化。具有随机性和周期性两个特征。最高日用水量：在设计规定的年限内，用水最多的一天所用的水量。平均日用水量：一年内总的用水量除以天数。日变化系数：最高日用水量与平均日用水量的比值。时变化系数：最高日最高时用水量与该日平均时用水量的比值。 城市供水中，时变化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济与社会发展和城市供水系统并结合现状供水曲线和日用水变化分析确定；在缺乏实际用水资料情况下，最高日综合用水的时变化系数宜采用1.3～1.6，日变化系数宜采用1.1～1.5，个别小城镇可适当加大。工业企业内工作人员的生活用水的时变化系数为2.5～3.0。 024681012141618202224最大时平均时 1.2.3用水量计算Qd——最高日设计用水量Q1——居住区综合生活用水量Q2——工业企业生活用水量Q3——生产用水量Q4——浇洒道路和绿化用水量 Q1：由最高日生活用水定额、规划人口数、自来水普及率计算确定；Q2：由职工人数、用水定额、淋浴人数、淋浴用水量计算确定；Q3：由万元产值用水量、工业总产值、用水重复率计算确定；Q4：由规划道路面积、浇洒道路用水量、道路浇洒次数、规划绿地面积、绿化用水量计算确定。 最大小时用水量：最高日用水量一般不包括消防用水量，消防用水量用于确定清水池的容积和输配水管网的校核。 §1.3给水系统的工作情况1.3.1给水系统的流量关系α——考虑水厂本身用水量的系数，一般采用1.05～1.10；地下水源采用1。T——一级泵站每天工作时间取水构筑物、一级泵站： 二级泵站：无水塔（高地水池）：满足最高日最大时用水要求；有水塔（高地水池）：满足最大日用水要求。一级泵站与二级泵站的流量差额由清水池调节；二级泵站与用户的流量差额由水塔（高地水池）调节。 1.3.2水塔和清水池的容积计算清水池容积：W1——调节容积，可按最高日用水量的10～20%估算；W2——消防贮水量，按扑灭火灾平均时间为2小时计算；W3——水厂自用水，一般采用最高日用水量的5～10%；W4——安全贮备水量。 024681012141618202224二泵站供水曲线一泵站供水曲线 水塔（高地水池）容积：W1——调节容积，可按最高日用水量的3～6%估算；W2——消防贮水量，一般按十分钟消防用水量计算。当二级泵站与一级泵站的供水量接近时，清水池的调节容积会缩小，但水塔（高地水池）的调节容积将会增大。 024681012141618202224二泵站供水曲线用水曲线 1.3.3给水系统的水压关系城市管网的最小服务水头：1层楼10m，2层楼12m，2层以上每层增加4m。市政给水管网的供水压力，以满足数量上占主导地位的低层和多层建筑需要为准，高层建筑所需水压通常采用局部加压的方式予以满足。市政管网水压过高既造成能量浪费、增加漏损、不便使用，还需采用高压管道，增大工程投资。 水泵扬程的确定：一泵站的净扬程等于水处理构筑物的最高水位与吸水井的最低水位之差；二泵站在无水塔管网的净扬程等于最不利供水点（控制点）的服务水头标高与清水池最低水位之差；有水塔管网的净扬程等于水塔最高水位与清水池最低水位之差。 水塔高度的确定：——水柜底高于地面的高度；——控制点要求的最小服务水头；——最大时水塔到控制点的水头损失；——水塔设置点的地面高度；——控制点的地面高度。'