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1给水管网系统及管理主讲教师：赵明2绪论•给水工程在人们生活和工农业生产中占有重要地位；在生产和生活中，水是必不可少的。•我国给水工程已有百余年的历史，是最早的有给水事业的国家之一。•1879年，旅顺口，取地下水的集中给水系统•1883年，上海杨树浦水厂，目前产量140万T/d•1898年，天津介园水厂•发展情况：49年，全国只有72个城市有给水厂，每日供水量240万吨，供水管长度6500公里；•83年，每日供水量9121万吨，供水管长度5.7万公里；•98年，全国660多个城市共建有2075个水厂，每日供水量11514万吨，供水管长度13万公里；•04年，每日供水量24753万吨，供水管长度35.8万公里3给水系统（地表水）水库一泵站混合池絮凝池沉淀池滤池清水池二泵站4给水系统（地下水）给水泵站加氯河流5绪论一、任务学习给水系统的基本知识（给水系统的组成部分、各部分的作用、主要建立观念概念）；研究给水管网的基本理论（管网平差理论、管网的经济技术计算理论、节能理论）；掌握给水管网设计计算的基本技能（方法、依据）；建立整体优化的基本思想（管网调度优化等）；熟悉和掌握管网的技术管理。6绪论二地位及作用◎地位：专业性、实践性较强的主干课程◎作用：1、巩固专业基础、基础课2、提高对管网工程的认识A管网工程决定给水工程造价B管网工程是给水工程方案选定的主要依据C管网工程是给水系统的命脉D管网工程是给水系统发展的基础条件3、作为理论向设计转化的桥梁7第一章给水系统8第一章给水系统1.1用户对给水的要求一、用户的类别1、稳定型：工厂、企业（轧钢、热电、化工等）特点：水量大且稳定；取水点确定2、间断型：居民、餐厅、服务行业特点：用水量规律多变（时间不定、地点不定、大小城市）；有明显用水高峰、低谷现象93、集中型：市政用水，规律用水特点：有固定的用水时间4、临时型：建筑工地、消防特点：随机性、不预测性5、储备型：小区水库、建筑群特点：利用用水低峰时的实际用水、实际水源、低峰进水6、运输型：无给水设备地区特点：时间固定、水量小第一章给水系统10二、各类用户对水的要求1、生活用水生活用水是指工业企业、机关、学校、部队、旅馆、餐厅、浴室和家庭的饮用水、洗涤、烹调和清洗卫生等用水，以及工业企业内部工人的生活用水和清洁用水。范围：饮用水、清洁用水、食用水◎水量：生活用水量的多少随当地的气温、生活习惯、房屋卫生设备情况、供水压力、水费标准、收费方式等因素而不同。对工厂来说：企业性质影响生活用水量，轧钢厂与纺织厂南方用水量大于北方；同一地区夏季大于冬季；集中水小于分散取水等，居住条件的变化，生活卫生器具的完备程度。第一章给水系统11第一章给水系统二、各类用户对水质的要求1、生活用水生活用水是指工业企业、机关、学校、部队、旅馆、餐厅、浴室和家庭的饮用水、洗涤、烹调和清洗卫生等用水，以及工业企业内部工人的生活用水和清洁用水。范围：饮用水、清洁用水、食用水◎水量：生活用水量的多少随当地的气温、生活习惯、房屋卫生设备情况、供水压力、水费标准、收费方式等因素而不同。对工厂来说：企业性质影响生活用水量，轧钢厂与纺织厂南方用水量大于北方；同一地区夏季大于冬季；集中水小于分散取水等，居住条件的变化，生活卫生器具的完备程度。◎水压：为了供应用水户的用水，管网必须保证一定的水压，即自由水压（丛地面标起）。这是对生活用水而言。规定：一层10m，二层12m，二层以上每加一层增加4m。分压给水：地形影响，高层影响，管道耐压A城区分区；B系统分区◎水质：外观无色、透明、无臭无味，不含致病毒物质。12第一章给水系统2、生产用水生产用水是指工业企业生产过程中，使用的水。如：冷却用水（发电厂、钢铁厂）锅炉用水（软水）原料水（啤酒、冷饮）洗涤水（矿山）印染用水等以水为原料，为辅助工艺码头用水、绿地13第一章给水系统2、生产用水◎水量：根据生产工艺不同而异。如：大电力厂用量大◎水压：根据生产工艺不同而异。一般整体设计只考虑一层压力◎水质：食品工业用水——制酒、食品加工、饮料电子工业、制药——超纯水原子反应堆——高纯水等生产用水的水质要求，与生产工艺过程和产品种类有密切的关系。3、消防用水水量：规范；水压：低压消防10m；水质：无特殊要求。14第一章给水系统1.2给水系统的组成和布置一、给水系统的分类1、按使用目的：生活饮用给水、生产给水、消防给水2、按服务对象：城市给水、城镇给水、工业给水（直流、循环、循序）3、按水源种类：地表水给水系统（江河、湖泊、水库）哈市、上海、大连、长春地下水给水系统（浅层地下水、深层地下水、泉水）沈阳4、按供水方式：重力给水、压力给水、混合给水系统15第一章给水系统二、给水系统的组成给水系统由一系列互相联系又有各自工作特性的构筑物组成。它的任务是从天然水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，然后将水输送到给水区，并向用户配水。1、以地表水为水源的给水系统16第一章给水系统1.2给水系统的组成和布置2、以地下水为水源的给水系统171.2给水系统的组成和布置取水：管井、取水头部、取水构筑物；能够获得足够的水量；净水：反应池、沉淀池、滤池；保证水量、去除影响使用的杂质；加压：深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站；保证水量、提供适当的压力；输送：输水管、配水管网、明渠；形成水流通道，维持合理的流速；调节：清水池、水塔、高地水池、屋顶水箱；调节取水、净水与用水之间的数量差异，储备事故及消防用水。第一章给水系统18水源取水构筑物一级泵站净水构筑物清水池二级泵站输配水管网用户水塔高地水池第一章给水系统19第一章给水系统1.2给水系统的组成和布置三、各组成部分的主要特性1、取水部分：从水源取水（包括地下、地表），然后将水输送到水厂。在设计时要有一定的保证率（地点的确定、安全度、保证率）。技术难点：A保证率；B卫生防护地带确定2、净水部分：对天然水源的水进行处理，使其符合水质标准。通常说的水厂就是指这部分处理构筑物的组织。常规流程：投药——混合——反应——沉淀——过滤——消毒技术难点：A投药量的控制；B良好的水力条件（流程对称、流速控制）20第一章给水系统1.2给水系统的组成和布置三、各组成部分的主要特性3、配水部分：管道部分是将水送到水厂或用户包括调节构筑物——水量调节，水塔（高位水池）也有恒压作用；二级泵站；输水系统这部分基本上是隐蔽工程，因此有规划性、高质量的要求。管网：干管、分配管（设计只限于干管）技术难点：A二泵站与管网运行的配合（优化）；B扩建工程（现状分析）21第一章给水系统1.2给水系统的组成和布置四、给水系统的布置形式1、统一给水系统（以地表为例）特点：管理方便、集中；水质统一；管网压差大，漏失率高，耗能大。22第一章给水系统1.2给水系统的组成和布置2、分质给水系统不同水源的分质同一水源取水位置不同的分质23第一章给水系统1.2给水系统的组成和布置处理工艺不同的分质中水道分质（非饮用、污水处理后）特点：A、满足不同水质要求的用户如饮用水，冷却用水：沉淀后，浊度不同，对用户而言是经济的B、减少处理构筑物的一部分管理费用（造价费、运行费）C、被分的水要占有相当的比例（经济比较）比例小：不经济——单设水厂、管线D、管线比较复杂24第一章给水系统中水道分质（非饮用、污水处理后）25第一章给水系统日本建筑污水再利用实例1—厕所冲洗用水厨房及洗手间废水厕所冲洗用水格网生物处理及膜分离活性炭及消毒26第一章给水系统日本建筑污水再利用实例2—体育场雨水收集与再利用雨水集水足球场草坪浇水用水雨水储水及沉淀池集水管27第一章给水系统台湾建筑污水再利用实例—水资源指标1.节水用具的使用（节水马桶，无浴缸节水淋浴等）2.雨水与中水再利用系统的采用，尤其是雨水再利用。雨水导流管线雨水配水管线雨水雨水厕所洗车绿化渗透雨水储留槽过滤整流管喷水雨水水泵283、分压给水系统（分区给水系统）特点：节能；造价高第一章给水系统294、多水源给水系统特点：¾保证供水的安全性¾便于城镇的发展，供水系统的扩建¾管网压力趋于均匀合理状态¾管理不便（各水厂出水量的分配）第一章给水系统305、区域给水系统特点：可保证供水水质；增加电耗，管网造价高。第一章给水系统311.3影响给水系统布置的因素一、城镇总体规划人口规模：流量规划面积：统一、分区；单水源、多水源航运：取水构筑物功能分区：分质、分压道路、大用户位置：管网发展期限：水源数量、设备规格、管道尺寸建筑物标准：管网的压力远、近期规划：先树后环第一章给水系统32二、水源类型：地表水、地下水位置：输水管高程：重力流、压力流水量：单水源、多水源水质：净水工艺水位：取水构筑物第一章给水系统33三、地形分区、泵站四、水厂位置输水管、管网五、产业结构分质、分区第一章给水系统341.4工业给水系统分类：水质：软化水（锅炉）、纯水、超纯水流程：复用、循环、直流工业企业生产用水系统（复用、循环或直流）的选择，应从全局出发考虑水资源的节约利用和水体的保护，并应采用复用或循环系统。第一章给水系统35在一般情况下，工业用水常由城镇管网供水——即统一给水系统。在某些情况下，（水质要求不同，距离管网距离远，用水量大）也自成系统。工业用水特点：水量大，水质不高；水量小，水质高。一般若水量大于全市用水量的三分之一，就可考虑分质给水。工业给水系统，根据使用情况可分为直流、循环、复用三种方式。工业企业生产用水系统（复用、循环或直流）的选择，应从全局出发考虑水资源的节约利用和水体的保护，并应采用复用或循环系统1.4工业给水系统第一章给水系统36一、直流给水系统指工业生产用水由就近水源取水，需要时，可经过简单处理，使用后直接排入水体。取水点可设在上下游，水的利用率较低。第一章给水系统37二、循环给水系统指使用过的水经过适当处理后再行回用，在循环过程中，消耗的水量可从水源取水加以补充。第一章给水系统38三、复用给水系统指根据各车间对水质的不同要求，将水重复利用。第一章给水系统39四、工业企业水量平衡规律水量平衡：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。1、内部各组成部分的用水特点及规律2、水量与工艺的关系3、先局部平衡，再整体平衡4、水量平衡图第一章给水系统40水量平衡的目的是达到合理用水。采取的途径是改革生产工艺，减少耗水量，或提高重复利用率，增大回用水量，以相应减少排水量。水量平衡图：标明总循环水量、各车间冷却用水量、损耗水量、循环回水量和补充水量等，做到每个车间的给水与排水量平衡，整个循环系统的给水、回水和补充水量平衡。第一章给水系统41五、工业给水系统布置的影响因素1、水量平衡（用水规律）2、生产工艺3、区域混合管线布局（热、电）4、消防系统5、安全储备量及设施6、工业水处理系统的配套第一章给水系统42本章重点：1、用户对给水的三方面要求2、给水系统的分类与组成及各组成部分的作用3、给水系统的布置形式4、工业给水系统的形式第一章给水系统43本章思考题：1.什么是统一给水、分质给水和分压给水系统？2.给水系统哪几部分组成？3.分析水源对给水系统布置的影响。4.工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？第一章给水系统