某重点大学给排水管网专业课课件 11 管材

1、管材 钢管 铸铁管（价格低 ） 预应力混凝土管（体积重量大、运输安装不方便） 预应力钢筒混凝土管（应用前景广阔 ） 玻璃纤维增强热固树脂夹砂管（壁薄，为柔性管道，对基础与回填要求较高）。球墨铸铁管球墨铸铁管 抗拉强度、耐压性能与钢管相当；抗拉强度、耐压性能与钢管相当；延伸率提高，具有良好的韧性。延伸率提高，具有良好的韧性。在抗震能力上效果显著，使用年在抗震能力上效果显著，使用年限也显著延长，长达限也显著延长，长达 50-70 年；年；重量轻。重量轻。承口清理，特别是放橡胶圈的位承口清理，特别是放橡胶圈的位置要清理干净。置要清理干净。 插口清理并涂润滑剂插口清理并涂润滑剂 放橡胶圈入承口放橡胶圈

2、入承口连接管子连接管子 连接方式 钢管的连接方式都有螺纹,焊接,法兰,沟槽卡箍 PP-R管： PP-R管为聚丙烯（PP）管改性后的共聚聚丙烯给水管，其用于系统的工作压力不大于0.6MPA，工作温度不大于摄氏70度的场合。PP-R管的连接方式采用热熔连接或电熔连接。 顺水三通顺水三通变径三通变径三通管箍管箍变径管箍变径管箍检查口检查口顺水四通顺水四通45度弯头度弯头P型存水弯型存水弯S型存水弯型存水弯斜三通斜三通地漏地漏90度弯头度弯头 多功能多功能水泵控制阀水泵控制阀是安装在高层建筑给水系统以及其他给水系统的水泵出是安装在高层建筑给水系统以及其他给水系统的水泵出口处，口处，防止介质倒流、水锤及

3、水击防止介质倒流、水锤及水击现象的智能型阀门。该阀兼具电动阀、逆现象的智能型阀门。该阀兼具电动阀、逆止闪和水锤消除器三种功能，可有效地提高供水系统的安全可靠性。并将缓止闪和水锤消除器三种功能，可有效地提高供水系统的安全可靠性。并将缓开、速闭、纤闭消除水锤的技术原理一体化，防止开泵水锤和停泵水锤的产开、速闭、纤闭消除水锤的技术原理一体化，防止开泵水锤和停泵水锤的产生。只需操作水泵电机启闭按扭，阀门即可按照水泵操作规程自动实现启闭，生。只需操作水泵电机启闭按扭，阀门即可按照水泵操作规程自动实现启闭，流量大、压力损失小，隔膜式适用于流量大、压力损失小，隔膜式适用于600口径以下的阀门。口径以下的阀门

4、。 LZB/LZJ系列玻璃转子流量计广泛应用于化工、石油、轻工、医药、化肥、食品系列玻璃转子流量计广泛应用于化工、石油、轻工、医药、化肥、食品及计量测试、科学研究等部门，测量单相非脉动流体（气体或液体）的流量。及计量测试、科学研究等部门，测量单相非脉动流体（气体或液体）的流量。 电磁流量计适用于测量电导率大于电磁流量计适用于测量电导率大于5s/cm导电液体的体积流量，可广泛应用于石油、导电液体的体积流量，可广泛应用于石油、化工、冶金、自来水等领域的源水、净水、污水及其它导电液体的流量计量。化工、冶金、自来水等领域的源水、净水、污水及其它导电液体的流量计量。管网系统水的漏损 供水管网普遍存在严重

5、老化、严重漏水问题，很多管线使用超过50年。 由于自来水管网的年久老化，目前的输水损失率高达15-20%。 建设部提供的资料表明，根据对全国408个城市的统计，2002年全国城市公共供水系统（自来水）的管网漏损率平均达21.5%；按照这一漏损率推算，全国城市供水每年损失近100亿立方米，相当于北京市2002年城市用水总量的13倍；而新加坡自来水管网的输水损失率仅6%左右，日本大阪自来水管网系统的输水损失率也只有7%。 漏失水量堪比南水北调中线调水总量？！ 管网系统水的漏损原因 管理不力。 管网陈旧。 人为的浪费。 市政用水的浪费。 资源费的廉价。管网系统水质的问题 合格甚至优质的出厂水输送到用

6、户终端，水质会发生怎样的变化呢？根据对国内45个城市（其中回函37个）调研函件结果（平均值），管网水浊度比出厂水增加0.38NTU，色度增加0.45度，铁增加0.04mg/L，锰增加0.02mg/L，细菌增加18个/mL，管网末端余氯下降到0.015mg/L，大肠杆菌增加0.4个/L，水质总合格率平均下降到83.4%。 这样的水具有安全性吗？ 管网系统水质降低的原因 出厂水水质状况。 输配水管网状况。禁止铸铁管作为给水管材使用。未作防腐处理的金属管道，当年限超过5-10年时，污垢就已达到了恶化水质的程度；对于防腐处理较低差的金属管道，3-5年就开始出现腐蚀现象。二次供水设施状况如蓄水池、高位水

7、箱等卫生状况不甚理想。 加氯消毒状况 应对管网系统水质降低的措施 提高出厂水水质和稳定性，严格控制浊度超标。 更新或改造供水管道系统，深化管网管理。 完善二次供水设施的设计与施工，加强管理。 合理加氯。使出厂水余氯呈氯胺状态，要考虑中途加氯；此外，当水中铁、锰含量高时，不宜用氯消毒，以免其析出造成黑褐色水，如北京市通州就出现过这种情况，因此也要逐步试验推广新型消毒剂。讨论 给水工艺中的絮凝剂的使用对水质有无影响呢？ 研究表明铝离子在人体内的积累与老年人患呆滞症（阿尔查默氏症：Alzeheimers Disease）的病因有关。因此对铝盐型混凝剂是否可以继续再使用提出疑问。由于在食品中，同样可以

8、使人摄入铝离子，而不单单是从饮水中获得。所以，目前对这一问题没有定论。但有的水厂已在研究使用别的混凝剂代替。 讨论给水工艺中的消毒剂的使用对水质有无影响呢？氯作为自来水传统工艺中的主要杀菌剂正成为水的新污染源。其危害主要为：氯的强氧化性破坏食物中的营养物质，并阻碍人体内平衡；氯与水中的酚类反应生氯酚，它有强烈的腥臭味；氯与水中有机物反应生成三卤甲烷和三卤乙酸等致癌物，这些物质属于“三致”性质。自来水经过管道送至用户，特别是屋顶水箱，存在着严重“二次污染”，这已为众所周知。我国科学家研究发现，高层住水箱中有97种藻类生长繁殖，对居民饮水造成污染，有15%的自来水超过国家饮水标准；浙江省卫生防疫站

9、对宁波市民用水的检测结果表明，高层水箱二次供水水质色度合格率仅为8.3%，细菌总数合格率仅为58.3%。自来水煮沸喝并不代表安全。煮沸无法去除重金属、砷化物、氰化物、亚硝酸盐、有机污染物（家药、杀虫剂、除虫剂、合洗涤剂）等有害物质； 徐州市情况 2005年徐州市主城区人口将达到135万人，若人均综合用水量标准按江苏省指标下限760L/人.d测算，2005年供水量将达到102.6万m3/d，而徐州市城区及附近地下水可采资源量仅有约35万m3/d，考虑动用一部分静贮量，一般也不宜超过40万m3/d。 供水压力过大，而管网未扩建；部分管路超压供水。 刘湾地面水厂 刘湾地面水厂设计能力20万m3/d。

10、 受此影响，北取水口源水CODMn在7.0mg/L以上；NH3-N最大值在3.51 mg/L以上；色度最高达35度以上。南取水口受徐州北郊、贾汪区、铜山县等地工厂废水及生活污水影响，CODMn最高达20.9mg/L，NH3-N、色度含量均超过北取水口。 该水厂源水主要来自微山湖的湖西航道和江水北调时期的大运河。 地面水厂净水工艺需进行净水工艺技术改造。随着城市供水量的增加，小口径管道需要调大口径，管网需要加密，实施分质供水的分区需要铺设相应的管道。 刘湾地面水厂湖西航道取水口的水质检测统计见下表湖西航道取水口的水质检测统计见下表 项目项目 1998年年 1999年年 2000年年 平均平均值值

11、 极大值极大值 极小极小值值 平均值平均值 极大极大植植 极小极小值值 平均值平均值 极大极大值值 极小值极小值 色度色度(度度) 30.4 60 15 26.86 45 13 29 47 15 浊度浊度(NTU) 29.75 70.9 11.6 38.4 96.0 21.7 34.6 160 7.71 pH 8.07 8.270 7.835 8.06 8.343 7.436 8.08 8.495 7.429 铁铁(mg/L) 1.00 2.25 0.45 0.66 2.85 0.29 0.91 3.60 0.35 氨氮氨氮(mg/L) 0.313 2.4 0.12 0.39 2.8 0.02

12、 0.64 14.1 0.02 亚硝酸亚硝酸盐盐 (mg/L) 0.16 0.27 0.007 0.107 0.34 0.005 0.6 7.39 0.004 耗氧量耗氧量 (mg/L) 8.93 17.06 4.78 5.51 12.87 3.32 5.49 13.66 2.25 生物预处理粉末活性炭常规工艺生物活性炭滤池工艺生物预处理粉末活性炭常规工艺生物活性炭滤池工艺 计划改造工艺如下：计划改造工艺如下：讨论其优缺点。讨论其优缺点。我国供排水展望 城市供水到2002年底，全国城市供水综合生产能力：2.35亿立方米/日，比2001年增长了2.74，1996年至2002年平均每年增加589.

13、8万立方米，平均年增长率2.75%。 供水管道总长度31.26万公里，城市年供水总量466.46亿立方米，其中生产用水208.56亿立方米，生活用水25790亿立方米，年售水总量320.39亿立方米，城市用水普及率77.85%，人均日生活用水量213升。 城市供水投资情况1998年至2002年共完成固定资产投资790.5亿，相应增加日供水能力2654万立方米；增加供水管道8.72万公里。 我国供排水展望 城市排水到2002年底，全国城市污水年排放量337.59亿立方米/年，排水管道总长度17.30万公里，污水处理率39.97，其中污水集中处理率24.28，污水再生利用总量21.22亿立方米。全

14、国有城市污水处理厂537座，处理能力357846万立方米/日（合131亿立方米/年），其中二、三级处理厂399座，处理能力2384.11万立方米/日，污水处理能力比2001年增加了472万立方米/日。1996年至2002年污水处理能力平均每年增加404万立方米日，平均年增长率为20.77。 城市排水投资情况“九五”期间，是城市排水投资和设施能力增长最快的时期，排水包括污水处理累计投资达602.7亿元，新增城市污水集中处理厂286座，污水处理能力近2000万立方米/日；处理率增长了146；新增排水管道31万公里。20012002年固定资产投资499亿元，与2000年相比，污水处理率提高5.72。

15、 我国供排水展望 到2004年年底，全国共建成城市污水处理厂708座，城市污水日处理能力达到7387.24多万立方米，排水管道长度21.89万公里，污水处理率已达46.67。 2004年全国污水排放总量大约为356亿立方米，但一半以上的污水未经处理直接排放到水体中，造成城市水环境的严重恶化；二是城市污水处理设施总量仍然不足。661个城市中还有近一半的城市没有集中污水处理措施。 管网系统总复习 本复习过程由本教材的设置体系着手进行。 本教材分为三大部分：给水管网，污水管网与雨水管网。在教材中利用绝大部分的篇幅进行给水管网设计的论述。污水与雨水管网相对给水管网设计而言较简单。 下面就给水管网的设计

16、步骤进行总结。给水管网 1.流量的计算 此处涉及到变化系数的选择（计算城市总用水量）；设计流量的分配（针对沿线流量不包括集中流量）；从流量到管径的计算（确定设计流速）。（环流量为0） 2.管段水头损失的计算 采用的公式；以及等效管径的简化。（环能量为0） 3.管网平差 对环方程进行平差和节点方程进行平差。 4.管网校核 最大转输校核，消防校核，事故校核。 5.泵站扬程以及调节容积计算 同型号以及不同型号水泵并联工况；泵站分级工作曲线。调节容积计算方法。给水管网设计优化 1.环状网管段设计流量的分配近似优化 所采用的模型。 2.设计流量已知管网的优化 分为两种情况：不设泵站（本部分重点在于虚流量

17、的概念，虚流量的作用），平差公式（水头增加值）；设置泵站时，确定各管段是否需要设置及其扬程（本部分涉及到设置泵站管段的虚流量计算）。 3.输水管线优化计算 压力输水管，重力输水管。 4.管径标准化 界限管径的求解。给水管网水质控制 主要为加氯消毒时，氯的衰减与水质的关系。污水管网 1.设计流量计算 重点在于生活污水的设计流量的计算方法；管段设计流量对某一节点而言并不满足流量连续性方程。但平均时流量满足连续性方程。由沿线流量向节点流量的转换；由节点流量到管段流量的转换。 2.管径的确定 已知流量可直接采用管径选择图进行管径与最小坡度的选择。 3.管道衔接设计 三种情况。 4.管段埋深的确定 已知管径，已确定衔接方式，已知坡度；可计算得管段充满度以