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Water&WastewaterPipingEngineering主讲教师：陈垚给水排水管网系统课程开设目的通过本课程学习，使学生系统地掌握给水排水管网系统的设计计算理论和方法，工程设计的步骤与方法；了解管网系统的运行管理基本理论和基本知识，使学生初步具备给水排水管网系统的规划、设计能力和从事科研的能力。课程教学要求掌握给水排水管网系统的功能、系统结构和规划设计原理；掌握给水排水管网系统的水量计算和管网系统水力计算理论和方法；了解管网系统运行管理方法、现代管理模式和信息化技术，初步具备解决常见生产实际问题的能力；初步具备进行管网系统规划和工程设计，编制工程设计文件的能力；了解管网系统科学技术发展过程和方向，初步具备分析问题和解决问题的能力。课程学习要求及考核方式学习方法：课堂讲授+课后练习+课程设计•课堂讲授——突出重点，掌握基础理论和方法；•课后练习——(1)教材习题；(2)自编习题；•课程设计——将理论与实践有机结合，学习实际工作方法，提高自己的设计能力，培养基本的工程师素质。成绩评定：期末成绩＝平时成绩（作业+出席到课率）(20%)+期终考试成绩(80%)教材及参考书籍教材汪翙主编，给水排水管网工程（第2版），化学工业出版社参考书籍严煦世，范瑾初主编，给水工程（第4版），中国建筑工业出版社孙慧修主编，排水工程（上册）（第4版），中国建筑工业出版社严煦世、刘遂庆主编，给水排水管网系统，中国建筑工业出版社杨开明，周书葵主编，给水排水管网，化学工业出版社给水排水设计手册-城镇给水（第3册）第二版，中国建筑工业出版社给水排水设计手册-城镇排水（第5册）第二版，中国建筑工业出版社教材及参考书籍设计规范《室外给水设计规范》（GB50013-2006）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2011年版）第一篇给水管网系统给水工程在国民经济中的地位和作用水在人们生活和生产活动中占有重要地位。给水工程是供应生活用水、生产用水和消防用水的设施，是城市和工矿企业重要的基础设施之一。如：10万人城市给排水方面投资4~5亿元，其中管网就可占到60%左右。内容提要给水系统概论设计用水量给水系统的工作情况管网和输水管渠布置管段流量、管径和水头损失管网水力计算管网的技术经济技术分区给水系统水管、管网附件和附属构筑物第一章给水系统概论本章教学目标的基本要求：掌握给水系统的组成，各部分的功能，工业给水系统的分类；熟悉给水系统的布置方式、特点及绘制水量平衡图的目的；了解影响给水系统布置的因素及水量平衡图绘制的方式。本章教学内容和重点和难点：给水系统的组成、布置分类及工业给水系统的布置。§1.1给水系统的分类水源种类供水方式使用目的服务对象给水系统地表水给水系统（江河、湖泊、水库、海洋等）地下水给水系统（浅层、深层地下水、泉水等）自流给水系统（重力供水）水泵给水系统（压力供水）混合给水系统生活给水系统消防给水系统城市给水系统生产给水系统工业给水系统循环给水系统复用给水系统§1.1给水系统的分类思考与作业：1.由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统?§1.2给水系统的组成和布置Question：给水系统的任务？就是从水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，然后将水输送到用水区，并向用户配水。§1.2给水系统的组成和布置一、给水系统的组成§1.2给水系统的组成和布置取水构筑物§1.2给水系统的组成和布置水处理构筑物§1.2给水系统的组成和布置泵站§1.2给水系统的组成和布置输水管和管网§1.2给水系统的组成和布置调节构筑物§1.2给水系统的组成和布置二、给水系统的布置统一给水系统即用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水，绝大多数城市采用这一系统。城市工业用水量大时，可考虑采用分质、分压等给水系统；小城市工业用水量小，仍采用统一给水系统；城市工厂分散，用水量小，仍采用统一给水系统。§1.2给水系统的组成和布置分质给水系统对于城市中用水量大、水质要求低的工业企业，可考虑采用分质给水系统。分质给水系统可以是同一水源，经过不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户；也可以是不同水源，如地表水经简单沉淀后供工业生产用水，地下水经消毒后供生活用水等。§1.2给水系统的组成和布置分压给水系统由同一泵站内的不同水泵分别供水到水压要求高的高压管网和水压要求低的低压管网，以节约能量消耗。§1.2给水系统的组成和布置思考与作业：1.给水系统中投资最大的是哪一部分，试分析。2.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等，哪种情况下可省去其中一部分设施？3.什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用得最多？§1.3影响给水系统布置的因素城市规划的影响根据城市的计划人口数，居住区房屋层数和建筑标准，城市现状资料和气候等自然条件，可得出整个给水工程的设计流量；从工业布局可知生产用水量分布及其要求；§1.3影响给水系统布置的因素城市规划的影响根据当地农业灌溉、航运和水利等规划资料，水文和水文地质资料，可以确定水源和取水构筑物的位置；根据城市功能分区，街道位置，用户对水量、水压和水质的要求，可以选定水厂、调节构筑物、泵站和管网的位置；根据城市地形和供水压力可确定管网是否需要分区给水；根据用户对水质要求确定是否需要分质供水等。水源的影响§1.3影响给水系统布置的因素城市附近的水源丰富时，往往随着用水量的增长而逐步发展成为多水源给水系统，从不同部位向管网供水。随着用水量的增大、水质恶化的加剧、城市地下水位的不断下降，有些城市不得不采取跨流域、远距离取水方式来解决给水问题。地形的影响§1.3影响给水系统布置的因素中小城市如地形比较平坦，而工业用水量小、对水压又无特殊要求时，可用统一给水系统。大中城市被河流分隔时，两岸工业和居民用水一般先分别供给，自成给水系统，随着城市的发展，再考虑将两岸管网相互沟通，成为多水源的给水系统。取用地下水时，可能考虑到就近凿井取水的原则，而采用分地区供水系统。§1.3影响给水系统布置的因素地形的影响地形起伏较大的城市，可采用分区给水或局部加压的给水系统。分区给水布置方式可分成并联分区，即高低两区由同一泵站分别单独供水；另一种方式是串联分区，即高区泵站从低区取水，然后向高区供水。§1.3影响给水系统布置的因素§1.3影响给水系统布置的因素用户对水质、水量、水压的要求现有的给水工程等设施§1.3影响给水系统布置的因素思考与作业：1.水源对给水系统布置有哪些影响？§1.4工业给水系统一、工业给水系统的类型根据工业企业内水的重复利用情况，可分为循环和复用给水系统。循环给水系统：是指使用过的水经适当处理后再行回用。复用给水系统：是按照各车间对水质的要求，将水顺序重复利用。工业用水的重复利用率指重复用水量在总用水量中所占的百分数。§1.4工业给水系统二、工业用水的水量平衡所谓平衡就是冷却用水量、损耗水量、循环回用水量、补充水量以及排水量保持平衡。水量平衡目的是达到合理用水。可采取的途径或是改革生产工艺，减少耗水量，或是提高重复利用率．增大回用水量，以相应减少排水量。§1.4工业给水系统例题§1.4工业给水系统总用水量=新鲜水量+循环冷却水量+回用水量（重复用水量“其他车间到本车间”）总排水量=冷却回水量+较清工业废水量+污水和废水量+重复用水量（回用水量“本车间到其他车间”）总用水量=总排水量（每一车间的用水量、排水量均满足这一公式，所有车间用水量、排水量的合计值也满足这一公式）水量平衡计算§1.4工业给水系统水量平衡计算§1.4工业给水系统水量平衡计算冷却水的损耗量和补充水量。冷却水损耗量=循环冷却水量×损耗百分数冷却塔进水量（冷却回水量+补充水量）=冷却塔出水量（循环冷却水量）+冷却水损耗量，则有：冷却回水量+补充水量=循环冷却水量+损耗水量补充水量=循环冷却水量－冷却回水量+损耗水量§1.4工业给水系统思考与作业：1.工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？2.工业用水量平衡图如何测定和绘制？水量平衡图起什么作用？