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第一部分城市给水工程1、给水系统总论城市给水系统规划原则：（1）城市给水系统工程规划应根据国家法规文件编制；（2）城市给水系统工程规划应保证社会效益、经济效益、环境效益的统一；（3）城市给水工程规划应和城市总体规划相一致；（4）城镇给水系统应按远期规划、近远期结合、以近期为主的原则进行设计；（5）生活用水的供水系统供水水质必须符合现行的生活饮用水卫生标准。1.2城市给水系统规划设计任务（1）确定给水系统的服务范围与建设规模（2）确定水资源综合利用与保护措施（3）确定系统的组成与体系结构（4）确定给水系统主要构筑物的位置（5）确定给水处理的工艺流程与水质保证措施（6）给水管网规划和干管布置与定线（7）给水工程规划的技术经济比较，包括经济、环境和社会效益分析1.3城市给水处理厂的设计原则（1）以批准的城镇总体规划和给水专业规划为主要依据（2）考虑水资源的节约、生态环境保护的要求和水资源可持续利用、符合建设节水型城镇的要求，贯彻节约用地原则和土地资源合理利用。（3）给水工程应按远期规划、近远期结合，以近期为主的原则进行设计。近期设计年限宜采用5-10年，远期规划设计年限宜采用10-20年。（4）水处理构筑物的生产能力，应按照最高日供水量加自用水量确定，必要时还要包括消防补充水量。1.3城市给水处理厂的设计原则（1）水处理构筑物的设计参数必要时应按照原水水质最不利情况所需最大供水量进行校核。（2）水厂设计中应按照任一构筑物或设备进行检修、清洗而停运时仍能满足生产要求考虑、水泵等主要设备设有备用，构筑物不单独留有备用，但可满足短期内的超负荷运行。（3）水厂总体设计应满足建筑、消防、道路、安全、绿化、环保和文明生产等要求。（4）采用新技术、新工艺、新材料和新设备。提高供水水质、保障供水安全、降低工程造价和运行成本。1.4多级屏障“十二五”期间，我国城镇水务工作将围绕城市饮用水水源地保护、自来水厂水质稳定达标，供水管网建设、改造和运行安全保障，水质预警及突发性污染事件应急，饮用水水质基准与标准体系建设等5项重点工作展开，形成饮用水安全多级屏障。2.1给水系统分类给水系统是保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统：根据系统的性质，可分类如下：（1）按水源种类，分为地表水（江河、湖泊、水库、海洋等）和地下水（浅层地下水、深层地下水、泉水等）给水系统；（2）按供水方式，分为自流系统（重力供水）、水泵供水系统（压力供水）和混合供水系统。（3）按使用目的，分为生活用水、生产给水和消防给水系统；（4）按服务对象，分为城市给水和工业给水系统；在工业给水中，又分为直流系统、循环系统和复用系统。2.2给水系统的组成给水系统由相互联系的一系列构筑物和输配水管网组成。它的任务是从水源取水，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：给水系统的组成（1）取水构筑物，用以从选定的水源（包括地表水和地下水）取水。（2）水处理构筑物，是将取水构筑物的来水进行处理，以期符合用户对水质的要求，这些构筑物常集中布置在水厂范围内。（3）泵站，用以将所需水量提升到要求的高度，可分抽取原水的一级泵站、输送清水的二级泵站和设于管网中的增压泵站等。（4）输水管渠和管网，输水管渠是将原水送到水厂的管渠，管网则是将处理后的水送到各个给水区的全部管道。（5）调节构筑物，它包括各种类型的贮水构筑物，例如高地水池、水塔、清水池等，用以贮存和调节水量。高地水池和水塔高地水池和水塔兼有保证水压的作用：大城市通常不用水塔。中小城市或企业为了贮备水量和保证水压，常设置水塔。根据城市地形待点，水塔可设在管网起端、中间或末端，分别构成网前水塔、网中水塔和对置水塔的给水系统。水塔和清水池容积的确定给水系统中，水塔和清水池的作用在于调节供水量和用水量之间的流量差值，清水池的调节容积，由一、二级泵站供水量曲线确定；水塔容积由二级泵站供水线和用水量曲线确定。2.3给水系统布置按照城市规划，水源条件，地形，用户对水量、水质和水压要求等方面的具体情况，给水系统可有多种布置方式。统一给水系统，即用同一个系统供应生活、生产和消防等各种用水，绝大多数城市采用这一系统。分系统给水：1）分质给水系统；2）分压给水系统2.4影响给水系统布置的因素（1）城市规划的影响给水系统的布置，应密切配合城市和工业区的建设规划，做到通盘考虑分期建设，既能及时供应生产、生活和消防用水，有能适应今后发展的需要。水源选择、给水系统布置和水源卫生防护地带的确定，都应以城市和工业区的建设规划为基础。城市规划与给水系统设计的关系极为密切。（2）水源的影响任何城市，都会因水源种类、水源距给水区的远近、水质条件的不同，影响到给水系统的布置。给水水源分地下水和地表水两种。地下水源有浅层地下水，深层地下水和泉水等，我国北方地区普遍采用较多。地表水包括江水、河水、湖泊水、海水等，在南方比较普遍。当地如有丰富的地下水，则可在城市上游或就在给水区内开凿管井或大口井，井水经消毒后，由泵站加压送入管网，供用户使用。以地表水为水源时，一般从流经城市或工业区的河流上游取水。多水源给水系统（3）地形的影响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，而采用分地区的供水系统。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。整个给水系统按水压分成高低两区，它比统一给水系统可以降低管网的供水水压和减少动力费用。用水量标准（1）居民生活用水定额定义：居民日常生活所需要的水，包括饮用、洗涤、冲厕、洗澡等。单位：L/人d，根据地域划分为三个区，其中北京属于二区。北京最高日用水量140-200L/人d，平均日110-160L/人d。另外，根据城市大小分为特大城市、大城市、中城市和小城市三类。（2）综合生活用水定额定义：居民日常生活用水以及公共建筑和设施用水的总称单位：L/人d，根据地域划分为三个区，其中北京属于二区。北京最高日用水量190-280L/人d，平均日150-240L/人d用水量变化规律：（1）生活用水随生活习惯和气候而变化（2）生产用水随气温和水温而变化工业生产用水量包括冷却用水、空调用水、工艺过程用水以及清洗、绿化等其它用水，在一年中水量是有变化的。受到水温和气温的影响，夏季多于冬季；用以调节室温和湿度，在高温季节用水量大；在高温时因产量大，用水量骤增；一年中比较均衡，很少随气温和水温变化。变化系数的确定日变化系数（Kd）在一年中，最高日用水量与平均日用水量的比值，叫做日变化系数Kd。根据给水区的地理位置、气候、生活习惯和室内给排水设施程度，其值约为1.1~1.5。时变化系数（Kh）在最高日内，最大时的用水量与平均时用水量的比值，叫做时变化系数Kh，该值在1.2~1.6之间。大中城市的用水量比较均匀，Kh较小，可取下限，小城市可取上限或适当加大。城市用水量变化曲线右图为城市特定某一天的用水量变化，而城市用水量的24h变化情况天天不同，右图只是说明大城市的每小时用水量相差较小。对于新设计的结水工程，用水量变化规律只能参考附近城市的实际资料确定。对于扩建工程，可进行实地调查，获得用水量及其变化规律的资料。设计用水量4.0.1：设计供水量的组成综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）工业企业用水（生活用水定额一般可采用30-50L人·班）浇洒道路和绿地用水（浇洒定额：2.0-3.0L/m2/d；绿地用水定额：1.0-3.0L/m2/d）管网渗漏水量（取上述三条水量的10%～12%）。未预见用水（取上述四条水量的8%～12%）。消防用水。水厂设计规模4.0.2水厂设计规模应按本规范第4.0.1条1～5款的最高日水量之和确定。请注意：给水工程第四版关于设计用水量计算有些内容已经过时，以最新规范为准。确定水厂构筑物设计流量时还包括5%~10%的水厂自用水量。【判断题】自来水厂内水处理构筑物的设计水量，应按最高日最高时供水量加水厂自用水量确定。（错）【判断题】自来水厂内水处理构筑物的设计水量，应按平均日供水量加水广自用水量确定。（错）最高日水量+最高日水量的5%~10%的水厂自用水量【多选题】自来水厂的设计规模，应按ABCD各款最高日水量之和确定。A综合生活用水和工业企业用水B消防用水C浇洒道路和绿地用水D管网漏损水量和未预见用水【判断题】根据现行《室外给水设计规范》（GB50013-2006），在缺乏实际用水资料情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用1.2~1.6。(对)【判断题】城镇用水日变化系数越大表示在设计年内的逐日用水量越不均匀。（对）【单选题】城市用水的时变化系数是指A最高日用水量与平均日用水量的比值B最高日最高时用水量与平均日平均时用水量的比值C最高日最高时用水量与最高日平均时用水量的比值D平均日最高时用水量与平均日平均时用水量的比值1.4了解城市给水需水量预测的相关方法分类估算法分类估算法先按照用水的性质对用水进行分类，确定它们的用水量标准，并按用水量标准计算各类用水量，最后累计出总用水量。如《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）规定了工业用地、公共设施用地等的用水指标。单位面积法单位面积法根据城市用水区域面积估算用水量。《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）给出了城市单位面积综合用水量标准。根据居住用地最高日用水量指标可以计算出最高日用水量。城市单位建设用地综合用水量指标(万m3(km2·d))人均综合指标法根据已有的历史数据，城市总用水量与城市人口具有密切的关系，城市人口平均总用水量称为人均综合用水量。《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）推荐了我国城市每万人最高日综合用水量。城市单位人口综合用水量指标(万m3/(万人·d))数学模型法对历年的用水资料进行数学分析，得出一个模拟公式进行预测。如线性回归、生长曲线、神经网络法等。1.5了解城市供水调度、调度中心、水厂监控中心组成及主要功能5.1城市供水调度系统一般包括：调度中心、水厂监控中心、水厂监控分站、水源井监控站、管网加压站和管网测压站。主要功能：安全可靠地将符合水量、水压、水质要求的水送往每个用户，并最大限度地降低给水系统的运行成本，保证给水系统的运行安全可靠性。供水调度中心有遥感、遥测、遥迅等成套设备，负责调度水厂监控中心、水厂监控分站、水源井监控站、管网加压站和管网测压站。主要功能：及时了解整个给水系统生产情况，采取有效的科学方法和强化措施，执行集中调度的任务。水厂监控中心由操作员站、工程师站、管理工作站、历史服务器打印机等附属设备以及网络设备组成。主要功能：对整个水厂进行组态管理，系统监控；实时监测、显示、处理、控制各PLC子站的状态、通信、数据和信息；报警处理和报表打印；动态数据库和历史数据库管理；实现与上级系统的通信和数据交换。1.6了解3S技术在城市给水中的应用3S技术是以遥感技术(RS)、地理信息系统(GlS)、全球定位系统(GPS)为基础,将RS、GlS、GPS三种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域(如网络技术、通讯技术等)有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。它集信息获取、信息处理、信息应用于一身,突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可定量化方面。可以利用GPS和RS快速获取给水管网现状资料。利用GIS进行科学管理和决策。2取水工程1、掌握各类给水水源的特点、选择原则，及水源水质标准、分类标准及评价方法。给水水源分类及其特点项目地下水地表水水质水质澄清、变化幅度不大，相对地表水不易被污染水质具有明显的季节性，河水混浊度高，尤其是在汛期，水中含沙量大，色度高，有机物和细菌的含量高且易被污染水温水温稳定水温随季节变化幅度较大矿化度和硬度矿化度和硬度较大矿化度和硬度较地下水小取水和水处理设施取水构筑物和水处理设施构造简单，费用低，便于靠近用户设置及卫生