市政工程基础给水排水工程

城市市政工程给水排水工程3.3取水工程1、水资源概述及取水工程任务广义概念：包括海洋、地下水、冰川、湖泊、河川径流、土壤水、大气水在内的各种水体狭义概念：广义范围内逐年可以得到恢复更新的淡水工程概念：少量用于冷却的海水和狭义范围内在一定技术经济条件下，可以被人们使用的水2、全球水资源情况：水资源总量1.4×1018m3，其中海水占总体积的97.2%，大陆水体占2.8%；在大陆水体中，极地和高山地区的冰体约占78.6%；河流湖泊水仅占总量0.01％，雨水只占总量的0.001％，而且大部分降落在海洋中。陆地上每年的径流总量约为4.1×1013m3，其中78％以洪水形式从无人区流入大海，仅22％可供人类开发利用。全球可利用淡水4.7×1013m3，仅占水资源总量的0.03%；3、我国水资源情况：总量2.8×1012m3，居世界第6位，但人均水资源总量为2200m3，为全球人均水资源占有量的1／4，居110位；预计到2030年我国人均水资源将降到1760m3，接近国际上被认为用水紧张国家的人均水资源1700m3的标准。全国666个城市中，缺水城市达400多个，其中严重缺水的城市114个，日缺水1600万m3。4、造成缺水的三种原因：资源性缺水——由于气候和地理位置等自然原因所导致；污染性缺水——水资源丰富但污染严重而不能利用；管理性缺水——由于不合理开发利用和水的浪费所造成。降水分区年降水深（mm）年径流深（mm）径流分区大概范围多雨＞1600＞900丰水海南、广东、福建、台湾大部、湖南山地、广西南部、云南西南部、西藏东南部，浙江湿润800～1600200～900多水广西、云南，贵州、四川、长江中下游地区半湿润400～80050～200过渡黄、淮海大平原，山西、陕西、东北大部、四川西北部、西藏东部半干旱200～40010～50少水东北西部、内蒙古、甘肃、宁夏、新疆西部和北部、西藏北部干旱＜200＜10缺水（干涸）内蒙古、宁夏、甘肃的沙漠．柴达木盆地．塔里木和准噶尔盆地我国径流地带区划及降水、径流分区水源污染的形式：一是自然污染，因地质的溶解作用，降水对大气的淋洗、对地面的冲刷，挟带各种污染物流入水体而形成；二是人为污染，即工业废水、生活污水、农药化肥等对水体的污染。这一种是比较严重的，但也是可以控制的。水源的污染源：病原体污染、需氧物质污染、植物性营养物污染、热污染、放射性污染、盐污染、有机物与重金属污染等。5、水资源开发利用存在的问题：节水机制不完善，用水需求缺乏合理制约；尚未摆脱资源粗放利用的生产模式，工农业耗水量大；水资源配置不科学，没有按不同用途分质分类使用，大量污水没有再生利用。据统计，我国万元工业产值用水量平均为103m3，是发达国家的10至20倍；而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％。可持续发展：既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。强调公平性（当代、后代）原则、持续性（不超过资源与环境的承受能力）原则、共同性（全球发展的总目标）原则。6、取水工程任务从水源取水并送往水厂或用户。研究内容：水源方面——各种天然水体的存在形式、运动变化规律、作为给水水源的可能性，为供水目的而进行的水源勘查、规划、调节治理与卫生防护等；取水构筑物方面——各种水源的选择和利用，从各种水源取水的方法，各种取水构筑物的构造形式，设计计算，施工方法和运行管理等。7、给水水源给水水源地表水地下水江河水湖泊水水库水海水潜水自流水泉水水源特点地表水：径流量较大、汛期混浊度较高、水温变幅大、有机污染物和细菌含量高、容易受到污染、具有明显的季节性、矿化度及硬度低。地下水：水质清澈、水温稳定、分布面广、矿化度及硬度高、径流量小。8、水源选择要求：水源选择应密切结合城市远近期规划和工业总体布局要求，通过技术经济比较后综合考虑确定。所选水源应该水质良好且稳定、水量充沛并能持续开发利用、易于进行卫生防护、靠近主要用水区域、有利于水资源的综合利用、具有良好的取水构筑物施工条件。符合卫生要求的地下水，宜优先作为生活饮用水的水源；用地下不作为供水水源时，应有确切的水文地质资料，取水量必须小于允许开采量，严禁盲目开采。用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应根据城市规模和工业大用户的重要性选定，一般可采用90%~97%；用地表水作为工业企业供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应按各有关部门的规定执行。9、采用地下水源的优点：①.取水构筑物构造简单，便于施工和运行管理；②.水处理工艺比地表水简单，处理构筑物投资和运行费用较省；③.便于靠近用户建立水源，降低给水系统(特别是输水管和管网)投资，节省输水费用，提高给水系统的安全可靠性；④.便于分期修建；⑤.便于建立卫生防护区。10取水工程设施地下水取水构筑物形式尺寸深度水文地质条件出水量管井井径50-1000mm常用150-600mm20-1000m常用300m以内地下水埋深：抽水设备能力解决的情况下不受限制含水层厚度：一般5m以上或有几个含水层水文地质特征：适用于任何砂卵石底层单井出水量一般为500-6000m3/d，最大为2000-30000m3/d大口井井径2-12m常用4-8m30m以内常用6-20m埋藏较浅一般12m以内厚度一般在5-20m补给条件良好渗透性较好渗透系数大于20m/d任何砂砾地区单井出水量一般为500-10000m3/d，最大为20000-30000m3/d辐射井同大口井同大口井同大口井同大口井同大口井5000-50000m3/d渗渠管井0.45-1.5m，常用0。6-1.0m埋深10m以内；4-7m埋深较浅一般2m以内厚度较薄，1-6m补给条件较hoa，渗透性较好一般为15-30m3/(d.m)；最大50-100m3/(d.m)地表水取水构筑物取水点应设在具有稳定河床、靠近主流和有足够水深的地段取水点应尽量设在水质较好的地段取水点应尽量靠近主要用水区取水点应设在具有稳定的河床及岸边取水点应避开人工构筑物和天然障碍物的影响城市供水保证率采用90-97%，设计枯水位保证率90-99%地表水取水构筑物分类：选取时考虑因素：河流水文，地形，地制裁，施工条件，技术要求。1、固定式取水构筑物岸边式，河床式，斗槽式2、活动式取水构筑物缆车式，浮船式3、山区浅水河流取水构筑物底栏栅式，低坝式取水泵船大连氯酸钾厂海水取水泵房山西万家寨小沙湾取水工程取水构筑物用地指标设计规模（万m3/d）每m3/d水量取水构筑物用地指标(m2)地表水地下水简单取水工程复杂取水工程深层取水工程浅层取水工程I类:100.02-0.040.03-0.050.10-0.120.35-0.40II类:2-100.04-0.060.05-0.070.11-.0140.40-0.45III类:1-20.06-0.090.06-0.100.13-0.150.42-0.5510.09-0.120.10-0.140.14-0.170.71-1.9511、防止水源水质污染措施：①合理规划城市居住区和工业区，应尽量将容易造成污染的工厂布置在城市及水源地的下游；②加强水源水质监督管理，制定污水排放标准并切实贯彻实施；③勘察新水源时，应从防止污染角度，提出卫生防护条件与防护措施；④注意地下水开采引起的咸水入侵、与水质不良含水层发生水力联系等问题；⑤进行水体污染调查研究，建立水体污染监测网。12、地表水源卫生防护：取水点周围半径100m的水域内严禁捕捞、停靠船只、游泳和从事可能污染水源的任何活动，并应设有明显的范围标志和严禁事项的告示牌；河流取水点上游1000m至下游100m的水域内，不得排入工业废水和生活污水；饮用水水源的水库和湖泊，应根据情况将取水点周围部分水域或整个水域及其沿岸列入防护范围；受潮汐影响的河流取水点的防护范围，由水厂会同卫生防疫站、环境卫生监测站研究确定。13、地下水源卫生防护：取水构筑物的防护范围应根据水文地质条件、取水构筑物形式和附近地区的卫生状况进行确定；在单井或井群影响半径范围内，不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用有持久性毒性或剧毒的农药，不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺设污水渠道，并不得从事破坏深层土层的活动。如取水层在水井影响半径内不露出地面或取水层与地面水没有互相补充关系时，可根据具体情况设置较小的防护范围。3.4净水工程规划水厂厂址选择与用地要求系统布置水质标准水处理工艺流程水厂用地泵站用地第4章管网和输水管渠布置输配水系统的作用是以适当的水压不间断地向用户提供充沛的水量，并能够保证所输送的水不受污染。输配水系统包括输水管渠、配水管网、泵站、水塔和水池。输水管渠：从水源到城市水厂或城市水厂到相距较远管网的管线或渠道。配水管网：将水送到用户的管道系统。4.1管网布置形式根据管网的布置形式，可分为树状管网和环状管网。树状管网投资较省，但供水安全性较差；环状管网投资明显高于树状管网，但增加了供水的可靠性。一般在城镇建设的初期采用树状管网，随着城镇的发展逐渐连成环状管网。在城市的中心布置成环状管网，郊区布置成树状管网。泵站树状管网树状网特点管线长度短，构造简单，投资省安全可靠性差水力条件差，易产生“死水区”，末端水流停滞影响水质适用：对供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工业企业。泵站环状管网环状网特点管线长度长，投资大安全可靠性好水力条件较好，不易产生“死水区”，水锤危害轻。适用：对供水安全可靠性要求较高的大、中城市和大型工业企业。给水管网的布置应满足以下要求：1．按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地；2．管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小；3．管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压；4．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。4.2管网定线1、内容管网定线是指在供水区域内确定给水干管以及干管之间的连接管的平面位置和走向，不包括从干管到用户的分配管和接到用户的进水管。影响因素：城市平面布置，供水区域的地形，水源和调节水池位置，街区和用户特别是大用户的分布，河流、铁路、桥梁的位置等。二级泵站水塔干管连接管干管分配管①以满足供水要求为前提，尽可能缩短管线长度；②干管延伸方向应和二级泵站输水到水池、水塔、大用户的水流方向一致。循水流方向，以最短的距离布置一条或数条干管，干管应从用水量较大的街区通过。③干管一般按城市规划道路定线，但尽量避免在高级路面或重要道路下通过。管线在道路下的平面位置和标高，应符合城市地下管线综合设计的要求，给水管线和建筑物、铁路以及其它管道的水平净距，均应符合有关规定。2、管网定线要点④管网可采用树状网和若干环组成的环状网相结合的形式，管线大致均匀地分布于整个给水区。⑤干管的间距采用500～800m。连接管的间距可根据街区的大小考虑在800～1000m左右。干管管径较大，用以输水到各用水地区，间距，可根据街区情况，采用500~800m；连接管在干管和干管之间连接，形成环状网，连接管的间距可根据街区的大小考虑在800~1000m左右；连接管在干管和干管之间连接，形成环状网，连接管的间距可根据街区的大小考虑在800~1000m左右；分配管：敷设在每一街道或工厂车间的路边，将干管中的水送到用户和消火栓。直径由消防流量决定（防止火灾时分配管中的水头损失过大），最小管径为100mm，大城市一般150mm~200mm。进户管：一般设一条，重要建筑设两条，从不同方向引入。4、管径计算管道直径、管段计算流量和水流速度之间满足以下关系：在确定的计算流量下，管道直径是流速的函数：v4Dq2vq4D从技术上考虑，水流的最大速度应不超过2.5～3.0米/秒（防止水锤），最小速度不得小于0.6米/秒（防止沉积）。从经济上考虑，较大的水流速度可减小管道直径，降低工程造价；但由于水流速度大而会导致水头损失增加，从而加大运行的动力费用。合理的流速应该使得在一定年限（投资偿还期）内管网造