给水系统介绍

作者:pokerking扑克王APP | 2020-03-02 11:22

  《城市给水排水管道工程及设计》 主讲教师: 汪诚文(Tel. 62771551; 刘书明(Tel.62787964;.cn) 张鸿涛(Tel.62792625;.cn) 刘艳臣(Tel.62796953; .cn) 清华大学环境学院 教学大纲 ? 一、课程简介(本课程的目的、基本要求) ? 本课程主要讲述城市给水排水管道工程和泵站的基本原 理和技术,整个课程由四部分内容组成: – – – – 城市给水管道工程: 城市排水管道工程: 水泵与水泵站: 给排水管道设计 ? 通过本课程的讲授,使学生掌握给水排水管道工程及泵 站工程规划、设计的基本原理和方法;了解基本建设程 序和设计文件编制深度要求;熟悉给水排水工程设计规 范;培养学生从事给水排水工程规划、设计所需的基本 素质和技能。同时了解给水管网运行管理面临的挑战, 课程以基本原理为指导,以工程应用为背景,强调理论 与实践相结合,着重培养学生独立分析问题和解决问题 的能力。 教学大纲 ? 二、先修课要求及本课程特点 – 1. 先修课程 ? ? ? ? ? 水力学或流体力学基础; 土建基础知识; 土力学基础; 工程制图及AutoCAD; 水质科学或环境学基础等 – 2. 本课程的特点 ? ? ? ? ? 传统学科,历时悠久: 关系国计民生: 交叉学科,综合性强: 实践性强: 应用广泛: 教学大纲 ? 三、学时分配及考核方式 – 1. 学时安排 ? ? ? ? 总授课64学时,其中: 第一篇----城市给水管道工程:16学时 第二篇----城市排水管道工程:16学时 给水排水管道工程设计: 32学时 – 2. 考核方式及成绩评定 ? 平时作业:10% ? 考试:50% ? 设计:40% 教学大纲 ? 四、教材及参考书 – 1.《给水工程》第四版,严煦世,范谨初主编,中国建 筑工业出版社,1999; – 2.《排水工程》(上)第四版,孙慧修等,中国建筑工 业出版社,1998; – 3. 《水泵及水泵站》,姜乃昌 ,中国建筑工业出版社, 1993 – 4.《给水排水管道工程》第一版,王继明等,清华大学 出版社,1989; – 5.《给水排水设计手册》,中国建筑工业出版社; 绪论 ? 给水排水工程的主要内容 取水设施 给水处理设施 城市给水输配 居民生活用水 公共设施用水 市政用水 城市消防用水 自 然 水 企业给水输配 工业用水 自然降水 城市雨水管道 工业废 水处理 体 排放 废水净化后的处置 回 用 废水深度处理 城市污水处理设施 城 市 污 水 管 道 灌溉农田 再生成品水输配 第一篇 城市给水管网 第一章 城市给水工程系统 降水 城市水系统示意图 下渗 河流 径流 流域 蒸发 水库 原 水 管 道 排放入 河流 供水 主管线 再生水 水 厂 污水处理 厂 清水池 给水管网 污水管道 第一节 城市给水工程概论 ? 一、给水系统 – 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 等组成的系统。主要由三部分组成: – 取水工程——取水构筑物、一级泵站、输水管(渠) – 净水工程——水处理构筑物 – 输配水工程——清水池、二级泵站、输水管、配水管网及附属设施 (调节构筑物) 干管(trunk mains)和配水管 (distribution pipes) 河 流 图1-1 地表水源给水系统示意图 1-取水构筑物;2-一级泵站;3-水处理构筑物; 4-清水池;5-二级泵站;6-输水管;7-管网;8水塔 第一节 城市给水工程概论 ? 二、给水工程系统类型: – (一)按水源的数目分类 ? 1.单水源给水管网系统 ? 2.多水源给水管网系统 2 1 – (二)按系统构成方式分类 ? 1.统一给水系统 同一管网按相同的压力供应生活、 生产、 消防各类用水。 系统简单,投资较少,管理方便。 适用在工业用水量占总水量比例小,地 形平坦的地区。 3 1 图1-2 多水源给水系统 第一节 城市给水工程概论 ? 二、给水工程系统类型: ? 2.分质给水系统 根据用户对水质的要求不同分别设置给水管道系统,例如:生活给水管网和 生产给水管网等。 特点:可缩小城市水厂规模,降低制水成本,但管道和设备增多,管理较复 杂。 适用条件:工业用水量大、水质要求低、集中规划区域。 图1-3 分质给水系统 第一节 城市给水工程概论 ? 二、给水工程系统类型: ? 3.分区给水系统 ? (1)多水源分区给水系统 ? (2)串联分区给水系统 ? (3)并联分区给水系统 ? 4.分压给水系统 河流 图1-4 多水源分区给水系统 河流 河流 图1-5 串联分区给水系统 a-高区;b-低区;1-净水厂;2-水塔;3-加压泵站 图1-6 并联分区给水系统 a-高区;b-低区;1-净水厂;2-水塔; 第一节 城市给水工程概论 ? 二、给水工程系统类型: (三)跨流域调水工程 “南水北调-东线工程”: 从长江下游扬州江都抽 引长江水,利用京杭大运河 及与其平行的河道逐级提水 北送,并连接起调蓄作用的 洪泽湖、骆马湖、南四湖、 东平湖。出东平湖后分两路 输水:一路向北,经隧洞穿 过黄河至沧州;另一路向东 ,通过胶东地区输水干线经 济南输水到烟台、威海。 第一节 城市给水工程概论 ? 二、给水工程系统类型: “南水北调-中线工程”: 近期从长江支流汉江上的丹江口水库引水,沿伏牛 山和太行山山前平原开渠输水,终点北京。远景考 虑从长江三峡水库或以下长江干流引水增加北调水 量。中线工程具有水质好,覆盖面大,自流输水等 优点,是解决华北水资源危机的一项重大基础设施 。 “南水北调-西线工 程”: 从长江上游引水入 黄河,是解决我国 西北地区和华北部 分地区干旱缺水的 战略性工程。 第一节 城市给水工程概论 ? 三、影响给水系统类型布置的因素 – (一)城市规划的影响 ? 城市的计划人口数、居住区房屋层数和建筑标准?设计 流量 ? 工业布局?生产用水量及其要求 ? 农业灌溉、水文等?水源和取水构筑物位置 ? 城市功能分区,街道位置、用户对水量水压的要求?选 定水厂、调节构筑物、泵站和管网的位置; ? 城市地形和供水压力?是否需要分区供水 ? 用户对水质的要求?是否需要分质供水 第一节 城市给水工程概论 ? 三、影响给水系统类型布置的因素 – (二)水源的影响 ? 地下水 vs 地表水 ? 单水源 VS 多水源:多水源系统便于分期发展,供水比 较可靠,管网内水压比较均匀; – (三)地形的影响 ? 地形平坦、工业用水量小、对压力无特殊要求?统一给 水系统 ? 大城市、河流贯穿?分别供水,然后连接 ? 地形起伏较大的城市? 分区供水或局部加压给水系统 第二节 工业给水系统 ? 一、直流给水系统 图1-7 直流给水系统 指使用过的水直接排放到污水系统 第二节 工业给水系统 ? 二、循环给水系统 图1-8 循环给水系统 循环给水系统是指使用过的水经适当处理后再回用。 第二节 工业给水系统 ? 三、复用给水系统 图1-9 循序给水系统 复用给水系统是指按照车间对水质的要求,将水顺 序重复利用。我国复用率一般在50-60% 第二节 工业给水系统 ? 四、再生水回用系统 – 1.工业废水处理与回用系统 – 2.建筑中水系统 – 3.城市污水回用系统 城市污水再生处理基本工艺 : ? 二级处理-消毒; ? 二级处理-过滤-消毒; ? 二级处理-混凝-沉淀(澄清、气浮)-过滤-消毒: ? 二级处理-微孔过滤-消毒。 对再生水水质有更高要求时,可增加深度处理单元技术: ? 膜-生物反应器、曝气生物滤池、自然净化系统 ? 活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧-活性炭 ? 超滤、纳滤 ? 离子交换、反渗透等 问题 ? 给水系统一般有哪几部分组成? ? 影响给水系统类型布置的因素有哪 些? ? 工业给水系统的种类有哪些? ? 南水北调西线、中线、东线工程的 基本情况与工程现状是什么? ? 调研自己家乡的供水系统情况。 ? 提交日期:3月1日 第一篇 城市给水管网 第二章 给水系统的布置 第一节 用户对给水的要求 ? 一、生活用水 – 生活用水——居住建筑、公共建筑等生活饮用,炊事, 洗浴,洗涤,清洁卫生等用水,以及工业企业中工作人 员的生活洗浴和食堂用水等。 – 水质要求: ? 饮用水:《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006); 《生活饮用水水质卫生规范》卫法监发[2001]161号 ; 《瓶装饮用纯净水卫生标准》(GB 17321-1998 );《饮 用净水水质标准》(CJ 94-1999) ? 非饮用水:《城市污水再生利用城市杂用水水质》 (GB/T 18920-2002) – 水量要求:用水量定额见相应规范 – 水压要求:保证用水设施的额定流量 第一节 用户对给水的要求 ? 二、生产用水 – – – – – – – – – 生产用水-工业生产过程中的用水。 生产原料用水:食品、饮料、酿造及化学制药等 冷却用水:生产机械及发电等设备的冷却 锅炉用水:蒸汽锅炉等 水力输送用水:输煤、输灰等; 水力浮选用水:选矿、选煤等; 产品及设备洗涤用水: …… 生产用水对水质、水量、水压的要求: 第一节 用户对给水的要求 ? 三、消防用水 – 消防用水--扑灭火灾的用水。 – 水质:没有特殊的要求;消防用水可由给水管网、天然 水源或消防水池供给。 – 水量:执行防火规范,如《建筑设计防火规范》及《高 层民用建筑设计防火规范》等 。 – 水压:室外消防给水可采用高压或临时高压给水系统或 低压给水系统,如采用高压或临时高压给水系统,管道 的压力应保证用水总量达到最大且水枪在任何建筑物的 最高处时,水枪的充实水柱仍不小于10m;如采用低压 给水系统,管道的压力应保证灭火时最不利点消火栓的 水压不小于10m水柱(从地面算起)。 第二节 给水管网的规划布置 ? 一、给水管网的规划原则 – 1.执行相关法规、政策、规范。 – 2.使用方便:给水管线应布满整个供水区,满足用户的 用水量、供水压力和水质的要求。 – 3.安全可靠:当局部管线发生故障时,仍能保证不间断 供水。 – 4.降低投资:布线力求简短;考虑地形和地质情况,并 尽量减少特殊工程。 – 5. 统筹发展:合理确定远近期规划与建设规模。按远 期规划、按近期设计,分期建设。 第二节 给水管网的规划布置 ? 二、给水管网的布置形式 – 1.树状管网 ? 优点:构造简单;管线短;投资低 ? 缺点:可靠性差;末端水质变化; ? 适用条件:小城市或小型工矿企业 – 2.环状管网 ? 优点:安全可靠;减少水击影响 ? 缺点:管线长;投资高; ? 适用条件:大城市 第二节 给水管网的规划布置 ? 三、影响管网布置的因素 – 1.供水区的地形; – 2.供水区内管线沿程有无较大的障碍物; – 3.供水区内街区的大小和形状及用水户的分布,尤其是 大用水户的位置; – 4. 其它水源,水塔或水池的位置; 给水管网布置应满足以下要求: 1. 2. 3. 4. 按照城市规划平面图布置管网,应考虑给水系统分期建设的可能 保证可靠性,管网局部发生事故时,断水范围应减到最小 管线遍布整个给水区内,保证用户有足够的水量和水压 力求以最短距离铺设管线,降低管网造价和供水能量费用 先枝状管网? 后环状管网 第二节 给水管网的规划布置 ? 四、管网定线:干管和干管连接管,不包含分配管 – 1.输水管定线) 线路简短,尽可能沿公路敷设,少占或不占农田:北 京的管网 ? (2) 尽量避免空越铁路、公路、河流、沼泽、山谷、滑坡、 洪水淹没区、侵蚀性土区及地质不良地段等。 ? (3) 输水管线的走向,平面和高程布置符合城市或工业企 业对管线的规划要求,有条件时最好沿现有道路或规划 道路敷设。 ? (4) 输水管发生事故时,供水保证率: 第二节 给水管网的规划布置 ? 四、管网定线.输水管定线) 输水管发生事故时,供水保证率: ? 输水管可以敷设为单线或双线。为了供水可靠,还可在 双线输水管间装设连通管(联络管),把管线分成几个环网, 并装设闸门,控制事故断水。当输水管某段发生故障时, 水流通过连通管仍能保证70%的设计水量。 第二节 给水管网的规划布置 ? 四、管网定线.干管定线应考虑的问题 第二节 给水管网的规划布置 ? 四、管网定线.干管定线)按供水的主要流向延伸; (2) 布置几条并行的干管,干管间的距离视供水区域的 大小和供水情况而不同。一般说干管相距约500~800米。 (3) 干管应尽可能布置在较高地位,这样可以保证用户 附近配水管中有足够的压力并可减低干管内压力,以增 加管道的供水安全性。 (4) 根据地区规划,沿规划道路布置,尽量避免在重要 道路或高级路面下敷设。 (5)干管应隔一定距离设有连接管。 (6) 考虑发展和分期建设。 第二节 给水管网的规划布置 ? 四、管网定线.配水管和接户管 ? 配水管是把干管输送来的水量配送到接户管和消火栓上 的管道,它敷设在每一条街道或工厂车的路边上。配水 管的最小直径由消防水量决定,通常配水管的最小管径 为100~150毫米,大城市用150~200毫米。 ? 接户管是连接配水管与用户的管线,在城市中即为建筑 物的进水管,在较大的建筑小区或工厂中接户管进入小 区或工厂后还有配水管网。一般建筑物用一条接户管, 重要或用水较大的建筑物或小区可用两条,接户管,并 由不同方向接入建筑或小区内部,以增加供水的安全性。 问题 ? 给水管网的布置形式有哪几种?分别的优缺点和 适用范围是什么? ? 输水管线定线应遵循的原则有哪些? 课程作业 ? 阐述我国给水管网运行管理面临的主要问题和挑战 ,以及应对的措施和建议 (不少于4000字)。 ? 提交日期:3月8日


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