第1章给水系统.ppt

给水工程授课人：刘洋第1章给水系统授课人：刘洋给水工程的目的和任务：就是以既经济合理又安全可靠的手段，供给人们生活、生产以及消防用水，同时应满足其对水量、水质和水压的要求。功能关系示意图一般给水系统的组成水源取水输水净水输水配水用户取水工程：从水源取水给水处理：按用户要求进行水处理（取水构筑物、泵站）（水厂）输配水：向用户供水一、给水系统分类要点：1、按水源种类分类2、按供水方式分类3、按使用目的分类4、按服务对象分类二、给水系统的组成和布置给水系统的组成：1、取水构筑物2、水处理构筑物3、泵站4、输水管渠道和管网5、调节构筑物取水：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。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地面水源给水系统1—取水构筑物2—一级泵站3—处理构筑物4—清水池5—二级泵站6—输水管7—管网8—水塔给水系统的布置形式：1、统一给水系统2、分区给水系统3、分质给水系统4、分压给水系统三、影响给水系统布置的因素影响给水系统布置的因素：1、城市规划的影响2、水源的影响3、地形的影响四、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。水量平衡：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2章设计用水量设计年限：所设计的系统能够在符合设计要求的条件下正常使用的年限。给水工程的设计应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主。近期设计年限宜采用5～10年，远期规划年限宜采用10～20年。给水系统的设计用水量一般是指设计年限内最高日用水量，包括：1、综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；2、工业企业生产用水和工作人员生活用水；3、消防用水；4、浇洒道路和绿地用水；5、未预见用水量及管网漏失水量。设计用水量的大小决定着整个给水系统中取水、净水、调节构筑物的大小、加压设备的规模以及管网系统的规格。设计用水量偏大：工程规模过大，工程投产后在较长时间内不能发挥作用，造成资金浪费；设计用水量偏小：不能满足生活和生产的用水要求，出现年年需要扩建的被动局面。一、用水量定额用水量定额（标准）：设计年限内可能达到的最高用水水平，是确定设计用水量的主要依据。①生活用水量生活用水量是指居住区、工业企业以及公共建筑内用于饮用、洗涤、烹饪和清洁卫生等用途的水量。生活用水量定额：城镇居民是指每人每日平均生活用水量，工业企业是指每一职工每班的生活和淋浴用水量。生活用水量定额受生活习惯、气候、水资源、经济因素、居住条件等因素影响。工业企业职工生活用水量采用每人每天25～35升，淋浴用水采用每人每班40～60升。公共建筑内的生活用水量，应按现行的《建筑给水排水设计规范》执行。城市规模特大城市大城市中、小城市分区最高日平均日最高日平均日最高日平均日一180~270140~210160~250120~190140~230100~170二140~200110~160120~18090~140100~16070~120三140~180110~150120~16090~130100~14070~110居民生活用水定额（L/cap·d）综合生活用水定额（L/cap·d）城市规模特大城市大城市中、小城市分区最高日平均日最高日平均日最高日平均日一260~410210~340240~390190~310220~370170~280二190~280150~240170~260130~210150~240110~180三170~270140~230150~250120~200130~230100~170居民生活用水：城市居民日常生活用水。综合生活用水：城市居民日常生活用水和公共建筑用水。但不包括浇洒道路、绿地和其它市政用水。特大城市：市区和近郊区非农业人口100万及以上的城市；大城市：市区和近郊区非农业人口50万及以上，不满100万的城市；中、小城市：市区和近郊区非农业人口不满50万的城市。一区：贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、上海、云南、江苏、安徽、重庆；二区：黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地区；三区：新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。②生产用水量生产用水是指在工业企业内用于冷却、制造、空调、加工、净化和洗涤等用途的水量。工业企业生产用水量标准以万元产值用水量表示，因水资源情况、产品类型、生产工艺、管理方式和管理水平而异。我国工业万元产值用水量平均为103立方米，是发达国家的10至20倍；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％。③消防用水量消防用水是指在发生火灾的情况下用于灭火所需的水量。特点：历时短、流量大。城市、居住区、工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量按同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定。城市室外消防用水量包括工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量。④浇洒道路和绿化用水量浇洒道路用水采用每平米每次1～1.5升，一般每日2～3次；绿化用水采用每平米每天1.5～2升；⑤未预见水量未预见水量采用10～15%，管网漏损采用10%（国外7%），两项合并按15～25%计算。二、用水量变化生活用水随季节与生活习惯的变化而变化。生产用水随气温与生产形势的变化而变化。具有随机性和周期性两个特征。最高日用水量：在设计规定的年限内，用水最多的一天所用的水量。平均日用水量：一年内总的用水量除以天数。日变化系数：最高日用水量与平均日用水量的比值。时变化系数：最高日最高时用水量与该日平均时用水量的比值。城市供水中，时变化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济与社会发展和城市供水系统并结合现状供水曲线和日用水变化分析确定；在缺乏实际用水资料情况下，最高日综合用水的时变化系数宜采用1.3～1.6，日变化系数宜采用1.1～1.5，个别小城镇可适当加大。工业企业内工作人员的生活用水的时变化系数为2.5～3.0。024681012141618202224最大时平均时三、用水量计算)QQQ)(Q(1.15~1.25Q4321dQd——最高日设计用水量Q1——居住区综合生活用水量Q2——工业企业生活用水量Q3——生产用水量Q4——浇洒道路和绿化用水量Q1：由最高日生活用水定额、规划人口数、自来水普及率计算确定；Q2：由职工人数、用水定额、淋浴人数、淋浴用水量计算确定；Q3：由万元产值用水量、工业总产值、用水重复率计算确定；Q4：由规划道路面积、浇洒道路用水量、道路浇洒次数、规划绿地面积、绿化用水量计算确定。864001000dhhQKQ最大小时用水量：最高日用水量一般不包括消防用水量，消防用水量用于确定清水池的容积和输配水管网的校核。•题：某城市现有人口75万人，供水普及率70％，最高日综合生活用水量为12.6万m3/d。新一轮规划人口将发展到100万人，供水普及率增长到90％，最高日综合生活用水量增加到300L/(人·d)，该城市的最高日综合生活用水将比目前增加（）万m3/d。解：设计用水量0.3×100万×90%＝27(万m3/d)增加了：27－12.6＝14.4(万m3/d)原设计用水量标准为12.6万m3/d÷(75万人×70%)＝0.24m3/(人·d)＝240L/(人·d)•题：某城市最高日设计用水量为15万m3/d，清水池调节容积取最高日用水量的15％，室外消防一次灭火用水量为55L/s，同一时间内的火灾次数为2次，火灾持续时间按2h计算，水厂自用水在清水池中的贮存量按1500m3计算，安全贮量取5000m3，则清水池的有效容积为（）m3。清水池的有效容积由4部分组成：（1）调节容积Wl=150000×15％=22500(m3)；（2）消防贮量W2，取2h的消防用水量，即W2=0.055×2×3600×2=792(m3)；（3）水厂自用水贮量W3=1500m3；（4）安全贮量为W4=5000m3。则清水池有效容积W=Wl+W2+W3+W4=22500+792+1500+5000=29792(m3)第3章给水系统的工作情况给水系统的流量关系TQQd1α——考虑水厂本身用水量的系数，一般采用1.05～1.10；地下水源采用1。T——一级泵站每天工作时间取水构筑物、一级泵站：二级泵站：无水塔（高地水池）：满足最高日最大时用水要求；有水塔（高地水池）：满足最大日用水要求。一级泵站与二级泵站的流量差额由清水池调节；二级泵站与用户的流量差额由水塔（高地水池）调节。题：某城市最高日用水量为150000m3/d，给水系统设有取水泵房、水处理厂、供水泵房、输水管渠、配水管网、调节水池。已知该城市用水日变化系数Kd=1.2，时变化系数Kh=1.4，水厂自用水量为5%。1）若不计输水管渠漏失水量，则取水泵房的设计流量为()。Qd=150000m3/d，取水构筑物等的设计流量：150000×1.05÷24=6563m3/h某工厂24小时均匀用水，每小时50m3，配水泵站每天供水两次，分别为4~8时和16~20时，每小时供水150m3。则水塔在时水位最高，在时水位最低。1、画出供水及用水示意图2、计算出水塔的调节容积泵站供水线用水线048162024时间(h)(m3/h)15050答案：ABC，DE题：给水系统中，（）按最高日平均时流量进行设计；（）按最高日最高时流量进行设计。A.取水构筑物B.一级泵站C.水处理构筑物D.无水塔管网中的二级泵站E.管网例：某工厂24小时均匀用水，每小时50m3，如配水泵站每天供水12小时，每小时100m3，每天供水不超过4次，则水塔调节容积最小为m3。调节容积最小：启泵次数最多、分段均匀泵站供水线03691215182124时间(h)(m3/h)10050用水线4321水塔和清水池的容积计算清水池容积：W1——调节容积，可按最高日用水量的10～20%估算；W2——消防贮水量，按扑灭火灾平均时间为2小时计算；W3——水厂自用水，一般采用最高日用水量的5～10%；W4——安全贮备水量。024681012141618202224二泵站供水曲线一泵站供水曲线水塔（高地水池）容积：21W1——调节容积，可按最高日用水量的3～6%估算；W2——消防贮水量，一般按十分钟消防用水量计算。当二级泵站与一级泵站的供水量接近时，清水池的调节容积会缩小，但水塔（高地水池）的调节容积将会增大。024681012141618202224二泵站供水曲线用水曲线给水系统的水压关系城市管网的最小服务水头：1层楼10m，2层楼12m，2层以上每层增加4m。市政给水管网的供水压力，以满足数量上占主导地位的低层和多层建筑需要为准，高层建筑所需水压通常采用局部加压的方式予以满足。市政管网水压过高既造成能量浪费、增加漏损、不便使用，还需采用高压管道，增大工程投资。水泵扬程的确定：hHHop一泵站的净扬程等于水处理构筑物的最高水位与吸水井的最低水位之差；二泵站在无水塔管网的净扬程等于最不利供水点（控制点）的服务水头标高与清水池最低水位之差；有水塔管网的净扬程等于水塔最高水位与清水池最低水位之差。水塔高度的确定：)(cttZZhHHnctH——