给水系统分类

给水系统分类按水源种类：分为地表水（江河、湖泊、蓄水库、海洋等)和地下水(浅层地下水、深层地下水、泉水等)给水系统；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；按使用目的：分为生活用水、生产给水和消防给水系统；按服务对象：分为城市给水和工业给水系统；在工业给水中，又分为循环系统和复用系统。给水系统的组成统一给水系统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。小城市工业用水量小，采用统一给水系统；城市工厂分散，用水量小时，采用统一给水系统。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。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。影响给水系统布置的因素城市规划的影响水源的影响地形的影响工业给水系统工业给水系统类型•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。所谓工业用水的重复利用率是指重复用水量在总用水量中所占的百分数。工业用水的水量平衡所谓平衡就是冷却用水量和损耗水量、循环回用水量补充水量以及排水量保持平衡。水量平衡计算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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设计用水量组成综合生活用水：包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。工业企业生产用水和工作人员生活用水。消防用水。浇洒道路和绿地用水。未预计水量及管网漏失水量。用水量定额用水量定额是指设计年限内达到的用水水平。居民生活用水城市居民生活用水量由城市人口、每人每日平均生活用水量和城市给水普及率等因素确定。这些因素随城市规模的大小而变化。居民生活用水定额和综合用水定额可参照《室外给水设计规范》的规定，见附录表1。工业企业生产用水和工作人员生活用水工业用水指标一般以万元产值用水量表示。有些工业企业是以工业产品的产量为指标，这时，工业企业的生产用水量标准是按单位产品计算用水量，如每生产一吨钢要多少水，或按每台设备每天用水量计算。工业企业生产用水和工作人员生活用水工业企业内工作人员生活用水量和淋浴用水量工作人员生活用水量：应根据车间性质决定，一般车间采用每人每班25L，高温车间采用每人每班35L。工业企业内工作人员的淋浴用水量：可参照附录表2的规定，淋浴时间在下班后一小时内进行。消防用水城市或居住区的室外消防用水量，应按同时发生的火灾次数和一次灭火的用水量确定，见附录表3。工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量，可按同时发生火灾的次数和一次灭火的用水量确定，见附录表4和表5。其它用水浇洒道路和绿化用水量应根据路面种类、绿化面积、气候和土壤等条件确定。浇洒道路用水量一般为每平方米路面每次1—1.5L。大面积绿化用水量可采用1.5—2.0L／(d·m2)。城市的末预见水量和管网漏失水量可按最高日用水量的15％—25％合并计算。用水量变化生活用水量变化工业生产用水量变化几个概念最高日用水量Qd：在设计规定的年限内，用水最多一日的用水量。一般用以确定给水系统中各类设施的规模。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。其值约为1.1~1.5。最大时用水量Qh：最高日内，用水最多的一小时的用水量。平均时用水量Qp：最高日内，每小时的平均用水量，Qd/24。时变化系数Kh：最高一小时用水量与平均时用水量的比值。该值在1.3~1.6之间。大中城市的用水比较均匀，Kh值较小，可取下限，小城市可取上限或适当加大。用水量变化曲线图中每小时用水量按最高日用水量的百分数计，图形面积等于∑Qi%=100%，Qi%是以最高日用水量百分数计的每小时用水量。4.17%：平均时用水量百分数=（Qd/24）/Qd×100%=1/24×100%=4.17%1.44：Kh=Qh/Qp=6%/4.17%=1.44用水量计算城市总用水量计算时，应包括设计年限内该给水系统所供应的全部用水：居住区综合生活用水，工业企业生产用水和职工生活用水，消防用水，浇洒道路和绿地用水以及末预见水量和管网漏失水量，但不包括工业自备水源所需的水量。用水量计算城市或居住区的最高日生活用水量Q1Q1=qNf（m3/d）q——最高日生活用水量定额，m3/（d人）N——设计年限内计划人口数；如设计年限为30年，N就是30年后的计划人口数。f——自来水普及率，%。用水量计算工业企业职工的生活用水和淋浴用水量Q2浇洒道路和大面积绿化所需水量Q3工业生产用水量Q4Q4=qB（1－n）（m3/d）q——城市工业万元产值用水量，m3/万元B——城市工业总产值，万元；n——工业用水重复利用率。未预见水量和管网漏失水量按最高日用水量的15%—25%计，(15%—25%)Qd。用水量计算设计年限内城市最高日用水量QdQd=(1.15~1.25)(Q1+Q2+Q3+Q4)（m3/d）最高日平均时用水量QpQp=1000×Qd/(24×3600)(L/s)最高日最大时用水量QhQh=KhQp(L/s)取水构筑物、一级泵站、水厂取用地表水取水构筑物、一级泵站和水厂等按最高日的平均时流量计算，即：QⅠ=αQd/T(m3/h)α——考虑水厂本身用水量的系数，以供沉淀池排泥、滤池冲洗等用水，一般在1.05~1.10之间；T——一级泵站每天工作小时数。大中城市水厂的一级泵站一般按三班制即T=24h均匀工作来考虑，以缩小构筑物规模和降低造价。小型水厂的一级泵站才考虑一班或二班制运转即T=8h或即T=16h。取水构筑物、一级泵站、水厂取用地下水取用地下水若仅需在进入管网前消毒而无需其他处理时，一般先将水输送到地面水池，再经二级泵站将水池水输入管网。QⅠ=Qd/T(m3/h)水厂本身用水量系数α为1。二级泵站、水塔（高地水池）、管网二级泵站、从泵站到管网的输水管、管网和水塔等的计算流量，应按照用水量变化曲线和二级泵站工作曲线确定。二级泵站二级泵站的计算流量与管网中是否设置水塔或高地水池有关。二级泵站管网内不设水塔的二级泵站二级泵站应满足最高日最高时的用水量Qh要求，否则就会存在不同程度的供水不足现象。二级泵站管网内设有水塔或高地水池的二级泵站二级泵站的设计供水线应根据用水量变化曲线拟定。输水管、管网无水塔和高地水池输水管和管网按最高日最高时用水量确定管径。有网前水塔泵站到水塔的输水管管径：按泵站分级工作线的最大一级供水量计算。管网管径：按最高日最大时用水量确定。输水管、管网管网末端设水塔二级泵站到管网的输水管、水塔到管网的输水管管径：分别根据最高时从泵站和水塔输入管网的流量进行计算。管网管径：按最高日最高时用水量确定。清水池图中，实线2表示二级泵站工作线，虚线1表示一级泵站工作线。一级泵站供水量大于二级泵站供水量这段时间内，图中为20时到次日5时，多余水量在清水池中贮存；而在5—20时，因一级泵站供水量小于二级泵站，这段时间内需取用清水池中存水，以满足用水量的需要。但在一天内，贮存的水量刚好等于取用的水量。清水池所需调节容积=累计贮存水量B=累计取用水量A水塔和清水池的容积计算给水系统中水塔和清水池的作用之一在于调节泵站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；清水池的调节容积=（二级泵站供水量－一级泵站供水量）×二级泵站供水量大于一级泵站供水量的时间水塔容积由二级泵站供水线和用水量曲线确定。水塔容积=（管网用水量－二级泵站供水量）×管网用水量大于二级泵站供水量的时间水塔和清水池的容积计算如果二级泵站每小时供水量等于用水量，即流量无需调节时，管网中可不设水塔，成为无水塔的管网系统。大中城市的用水量比较均匀，通常用水泵调节流量，多数可不设水塔。当一级泵站（采用平均时流量，为恒量供水）和二级泵站每小时供水量相接近时，清水池的调节容积可以减小，但是此时二级泵站就趋于恒量供水，而管网用水量却时刻发生变化，为了调节二级泵站供水量和用水量之间的差额，水塔的容积将会增大。如果二级泵站每小时供水量越接近用水量，水塔的容积越小，但此时二级泵站供水量就会随用水量的变化而变化且变化较大，从而使二级泵站与一级泵站（采用平均时流量，为恒量供水）供水量之间的差额拉大，进而使清水池的容积将增加。由此可见清水池的调节容积与水塔容积之间是相互制约的关系。水塔和清水池的容积计算有水塔时清水池调节容积=二级泵站供水量－一级泵站供水量无水塔时清水池调节容积=用水量－一级泵站供水量此时用水量就是二级泵站供水量水塔容积=用水量－二级泵站供水量水塔和清水池的容积计算清水池中除了贮存调节用水以外，还存放消防用水和水厂生产用水，因此清水池有效容积等于：W=W1+W2+W3+W4(m3)W1——调节容积，m3；W2——消防贮水量，m3，按2h火灾延续时间计算；W3——水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，m3，等于最高日用水量的5%—10%；W4——安全贮量，m3。水塔和清水池的容积计算水塔中需贮存消防用水，因此总容积等于：W=W1+W2(m3)W1——调节容积，m3；W2——消防贮水量，m3，按10min室内消防用水量计算；给水系统的水压关系城市给水管网需保持最小的服务水头Hc为：从地面算起1层为10m，2层12m，2层以上每层增加4m。水泵扬程确定水泵扬程Hp等于静扬程和水头损失之和：Hp＝H0+∑h一级泵站Hp＝H0+hs+hd(m)H0——静扬程，m，一级泵站静扬程是指水泵吸水井最低水位与水厂的前端处理构筑物(一般为混合絮凝池)最高水位的高程差。hs——由QⅠ=αQd/T（最高日平均时供水量Qp+水厂自用水量）确定的吸水管水头损失，m；hd——由QⅠ=αQd/T（最高日平均时供水量Qp+水厂自用水量）确定的压水管和泵站到絮凝池管线水头损失，m；水泵扬程确定二级泵站所谓控制点是指管网中控制水压的点。这一点往往位于离二级泵站最远或地形最高的点，只要该点的压力在最高用水量时可以达到最小服务水头的要求，整个管网就不会存在低水压区。水泵扬程确定二级泵站无水塔Hp＝Zc+Hc+hs+hc+hn(m)Zc——静扬程，管网控制点C的地面标高和清水池最低水位的高程差，m；Hc——控制点所需的最小服务水头，m；hs——吸水管中的水头损失，m；hc、hn——输水管和管网中的水头损失，m；hs、hc、hn都应按水泵最高时供水量Qh计算。水泵扬程确定二级泵站有水塔Hp＝（Zc+Hc+hn+H0）+hc+hs＝（Zt+Ht+H0）+hc+hs(m)（Zt+Ht+H0）=（Zc+Hc+hn+H0）——静扬程，清水池最低水位和水塔最高水位的高程差，m；Zc——管网控制点C的地面标高，m；Hc——控制点所需的最小服务水头，m；hn——按最高时供水量Qh计算的从水塔到控制点的管网水头损失，m；hc——按最高时供水量Qh计算的从水泵到水塔的输水管水头损失，m；hs——吸水管中的水头损失，m；Zt——设置水塔处的地面标高，m；Ht——水塔水柜底高于地面的高度，m；H0——水塔中的水深，m。水泵扬程确定