第1章给排水科学与工程学科与水工业

给排水科学与工程概论任课教师：袁绍春联系电话：[phone]教材：《给排水科学与工程概论》，李圭白主编，中国建筑工业出版社，2010。参考书：（1）严煦世，赵洪宾编.给水管网理论与计算[M].中国建筑工业出版社.（2）周玉文等编.排水管网理论与计算[M].中国建筑工业出版社.（2）李圭白主编.水质工程学[M].中国建筑工业出版社.（3）王增长主编.建筑给水排水工程[M].中国建筑工业出版社（4）严煦世主编.给水工程（第四版）[M].中国建筑工业出版社.参考资料－（1）书籍•中国给水排水•给水排水•环境科学•中国环境科学•环境科学学报•环境工程•EnvironmentalScience&Technology•Waterresearch•WaterScience&Technology•Waterenvironmentresearch参考资料－（2）科技期刊•（给排水在线）•（中国水网）•（中国城镇水网）•（国际水协会）•（中国国际环保网）•（国家环保局）•（美国国家环保局）参考资料－（3）专业网站课堂要求1.按时上、下课，不迟到，不早退；2.认真听讲、遵守课堂纪律。学习方式1.讲授和讨论相结合；2.自学和导读相结合。考核方式成绩：平时成绩（20%）+卷面成绩（80%）课程要求给水排水工程•给排水科学与工程学科与水工业•水的利用与水源保护•给水排水管网系统•水质工程•建筑给水排水工程•给水排水设备及过程检测和控制•水工程施工与经济概述•给排水科学与工程学科与相关学科的关系第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.221世纪的朝阳产业—水工业1.2.1“给排水科学与工程”的发展1.2.2水工业的产业体系1.1.1水的循环与水危机1.1.2水的良性社会循环与水资源的可持续利用1.1.3节水和多渠道开源是缓解水资源危机的有效途径1.1.4水的社会循环的工程设施1.1水的自然循环和社会循环第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机水的自然循环过程基本概念我国水资源特点第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机本章总目录水的自然循环过程基本概念我国水资源特点第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机本章总目录水的自然循环过程基本概念我国水资源特点111385几个基本概念：水的自然循环：就是水由海上蒸发为水蒸气，被风送至大陆，以雨、雪等形式降落到地面，一部分水再蒸发返回大气，一部分水渗入地下形成地下水，另一部分在地表汇集形成河、湖等地面水，地下水和地面水最终又流回海洋。降水：雨、雪、霰、雹的统称蒸发：地表向空中逸散水分（水变成水汽的过程）径流：降水在地面和地下流动的水流地表径流：降水除消耗外的水量沿地表运动的水流地下径流：降水后下渗到地表以下的一部分水量在地下运动的水流第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机水的自然循环过程基本概念我国水资源特点人均占有量少淡水总量为28124亿m3，在全世界占第6位。但人均占有量只有2340m3/人年（以12亿人口计），为世界平均水准的1/4，居第88位。空间分布不均81％的水资源分布在长江流域及其以南年内及年际变化大60-80％降水集中在夏季，7，8，9月年际变化差3－6倍多地区缺水严重三北（西北、华北、东北）和沿海（青岛、大连）300多城市缺水，100多个严重确水，在640个城市中。水环境污染严重建国后20～30年，生活不富裕，工业不发达，水资源不紧张。大量城市污水和工业废水不经处理排入水体，造成水体污染，严重污染的水体不能作为饮用水源，造成水质性缺水。第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机水的自然循环过程基本概念我国水资源特点城市供水水库污水处理厂城市供水厂城市河段景观水体水的社会循环循环图示水的社会循环我国用水量构成表本章总目录第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机图1-2水的社会循环静水站雨水地面或地下水源取水站净化厂生活用水设备污水处理厂生产用水设备（1）给水管网排水管网生产用水设备（2）废水处理从厂直流系统（1）自然水体或土壤排放渠直流系统（2）给水工程（用水）排水工程（废水）输水管接续系统本章总目录循环图示水的社会循环我国用水量构成表用水种类用水量(亿m3)占总用水量的百分比（%）农业用水4000～420075工业用水112020生活用水6305第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机本章总目录水危机标志水危机城市水危机第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机水危机的标志：水资源短缺和水环境污染中国地表水资源总量2.8万亿m3，全国河流纵横，湖泊密布，河川径流量为2.7万亿m3，年均径流量为284m3，但人均水资源只有2700m3，居世界第109位，被列为世界人均水资源的13个贫水国家之一。全球总贮水量估计为13.86亿km3，但其中淡水总量仅为0.36亿km3。除冰川和冰帽外，可利用的淡水总量不足世界总贮水量的1%（0.3%左右）。这部分淡水与人类的关系最密切，并且具有经济利用价值。虽然在较长时间内它可以保持平衡，但在一定时间、空间范围内，它的数量却是有限的，并不像人们所想象的那样可以取之不尽、用之不竭。世界水资源分布图地球上的淡水资源地球上的淡水资源海洋水湖泊咸水和地下咸水淡水冰川地下淡水其他淡水96.53%1.74%0.03%0.76%0.94%2.53%永冻土底冰湖泊淡水土壤水大气水沼泽水河水生物水海洋水湖泊咸水和地下咸水淡水冰川地下淡水其他淡水96.53%1.74%0.03%0.76%0.94%2.53%永冻土底冰湖泊淡水土壤水大气水沼泽水河水生物水海洋水湖泊咸水和地下咸水淡水海洋水湖泊咸水和地下咸水淡水冰川地下淡水其他淡水冰川地下淡水其他淡水96.53%1.74%0.03%0.76%0.94%2.53%永冻土底冰湖泊淡水土壤水大气水沼泽水河水生物水96.53%1.74%0.03%0.76%0.94%2.53%永冻土底冰湖泊淡水土壤水大气水沼泽水河水生物水96.53%96.53%1.74%0.03%0.76%1.74%0.03%0.76%0.94%2.53%0.94%2.53%永冻土底冰湖泊淡水土壤水大气水沼泽水河水生物水世界前10名水资源占有国家8,2334,5073,0512,9022,8382,8302,1321,9131,897128302,0004,0006,0008,00010,000BrazilRussiaUSACanadaIndonesiaChinaColombiaPeruIndiaCongoNaturalRenewableWaterResource(km3)各地区人均水资源量599,944314,963289,848259,547159,171126,78993,40592,81085,221847876,8592,1860200,000400,000600,000800,000IcelandGuyanaSurinameCongoP.N.GuineaGabonSolomonIs.CanadaNewZealandNorwayWorldAve.ChinaPerCapitaWaterResource(m3/person)Aridity中国缺水地区分布情况本章总目录水危机标志水危机城市水危机第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机水危机的标志：水资源短缺和水环境污染本章总目录水危机标志水危机城市水危机第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机水危机的标志：水资源短缺和水环境污染本章总目录水危机标志水危机城市水危机第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机水危机的标志：水资源短缺和水环境污染本章总目录水危机标志水危机城市水危机第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机危机的根源：人口爆炸和消费爆炸本章总目录水危机标志水危机城市水危机第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机危机的根源：人口爆炸和消费爆炸中国人口在很早以前就居世界各国之首。在1760年为2亿，140年后（即1900年）为4亿，相隔54年后的1954年为6亿，再相隔15年后的1969年为8亿，1981年已达到10亿，1990年7月我国大陆人口达11.34亿，1995年底我国人口达12.1，2000年第5次人口普查表明中国大陆人口达到12.9亿人。若搞好计划生育工作，到本世纪中叶达15-16亿。本章总目录水危机标志水危机城市水危机第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.1水的循环与水危机城市水危机：普遍存在资源性缺水，易出现环境污染和水质性缺水。例如：福建紫金矿业水污染波及下游省市等第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.2水的良性循环与水资源的可持续利用水的良性循环：对城市污水进行处理，使其排入水体不会造成污染，从而实现水资源的可持续利用。为缓解水危机。必需从整个流域水的良性循环着眼。流域内水有不同尺度的社会循环：流域尺度的水循环、城市的水循环、工业区的水循环、工业企业的水循环、建筑小区的水循环、楼宇的水循环等。大尺度水的良性循环是以小尺度水的良性循环为基础的。第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.2水的良性循环与水资源的可持续利用水资源的可持续利用节水污水回用开源减少污染物排放大力发展水处理技术远距离输水等第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.3节水和多渠道开源是缓解水资源危机的有效途径节水污水回用开源减少污染物排放大力发展水处理技术远距离输水等节约工业用水将节水灌溉和节水农业结合起来采取各种有效措施，提高公众的节水意识；大力推广节水技术和节水器具。第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.3节水和多渠道开源是缓解水资源危机的有效途径节水污水回用开源减少污染物排放大力发展水处理技术远距离输水等城市污水水量大，水量、水质相对稳定，为城市的“第二水源”。是解决水资源短缺的有效途径。工业用水约占城市用水量的一半左右，生产污水再生水，可使城市的自然水耗量减少30％左右。城市污水经处理后回用于工业生产，减少了向自然水体的排污量，带来了可观的环境效益。第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.3节水和多渠道开源是缓解水资源危机的有效途径节水污水回用开源减少污染物排放大力发展水处理技术远距离输水等海水、微咸水的开发利用雨水的利用。唐山大唐王滩电厂海水淡化设施德国家庭雨水利用系统第1章“给排水科学与工程”学科与水工业1.1水的自然循环和社会循环1.1.3节水和多渠道开源是缓解水资源危机的有效途径节水污水回用开源减少污染物排放大力发展水处理技术远距离输水等清洁生产，减少“三废”的排放受污染水源水的处理南水北调，引滦入津第1章“给排水科学与工程”学科与水