第三章给水排水管网系统

1、给水排水工程概论给水排水工程概论第三章 给排水管网系统第三章 给水排水管网系统n3.1 概述n3.2 给水排水管网系统的构成n3.3 给水排水管网系统规划和布置n3.4 给水排水管网系统运行管理n3.5 给水排水管网材料和配件3.1 概述 给水排水系统三项主要功能n1）水量保障）水量保障n用户需求的用水量；用户排出废水量；降雨量。n2）水质保障）水质保障n饮用水水质标准；废水排放水质标准。n3）水压保障输水能量）水压保障输水能量n用户用水压力保证充足流量；用水设施安全；排水通畅和稳定。3.1.1 给水排水系统组成给水排水系统组成给排水工程流程示意图给水管网用水设备排水管网污、废水雨水雨水管网建

2、筑给排水系统水源取水设备1-2净水设备3输配水管网4-8生活、生产、消防用水原水公共用水城市给水系统排水管网9污水泵站11污水处理厂12达标污废水灌溉农田14城市排水系统回用水处理15排入水体13雨水管网10排入水体雨水给水排水系统组成n水源取水系统n给水处理系统n给水管网系统n排水管网系统n污(废)水水处理系统给水排水管网系统是给水排水系统的重要组成部分3.1.2 给排水管网系统功能/特点和我国发展状况n管网功能管网功能: :水的输送；水压提升，水量调节，水的输送；水压提升，水量调节，运行管理。运行管理。n管网特性管网特性:1:1、网络共性（分散性，连通性，、网络共性（分散性，连通性，扩展性

3、）；扩展性）；2 2、专用特性（隐蔽性强；外部、专用特性（隐蔽性强；外部干扰因素多，易发事故；基建投资大；改干扰因素多，易发事故；基建投资大；改扩建频繁；管理复制）。扩建频繁；管理复制）。n我国发展状况我国发展状况:1:1、发展迅速；、发展迅速；2 2、不平衡；、不平衡；3 3、与国外相比差距明显。、与国外相比差距明显。3.2 给水排水管网系统的构成n给水系统的组成给水系统的组成输水管输水管( (渠渠) )浑水和清水管浑水和清水管水压提升设施一级泵站，二级泵站水压提升设施一级泵站，二级泵站配水管网将清水送至用户配水管网将清水送至用户调节构筑物清水池、水塔及高地水池调节构筑物清水池、水塔及高地水

4、池附属构筑物附属构筑物 检查井、阀门井检查井、阀门井水源水源地面水地下水取水构筑物取水构筑物一级泵站一级泵站输水管渠输水管渠水厂水厂二级泵站二级泵站调节构筑物调节构筑物排水管网系统：收集、输送、处理、处置污废水的工程设施。3.2.2 排水管网系统的构成排水管网系统组成：污废水及雨水收集设施，排水管道，水量调节池，提升泵站和排放口。排水体制：合流制，分流制n庭院或街坊管道系统：出户管、检查井、庭院排水管n街道排水管道系统：支管、干管、主干管、检查井1 1、排水管网、排水管网排排水水管管道道施施工工n2、提升泵站、提升泵站：中途提升泵站，污水处理厂前n3、管道附属构筑物：、管道附属构筑物：跌水井、

5、倒虹管事故出水口排出口等n塑料跌水井3.3 给水排水管网系统规划和布置3.3.1 给水管网系统规划和布置1、给水管网系统规划的主要原则（1）线路最短，节省投资和运行成本；（2）保证供水安全；（3）管道施工和管理方便；（4）远近期结合，分期实施。2、给水管网系统的分类统一给水系统：统一给水系统：同一系统供应生活、生产、消同一系统供应生活、生产、消防用水防用水分质给水系统：分质给水系统：按用户要求以不同的给水系统按用户要求以不同的给水系统供应不同的水质供应不同的水质分区给水系统分区给水系统: :城市地形高差较大，或城市供水城市地形高差较大，或城市供水范围很大范围很大区域给水系统：区域给水系统： 影

6、响因素：影响因素：供水区范围，地形高差，距离远供水区范围，地形高差，距离远近，管网压力，给水可靠性和经济性等。近，管网压力，给水可靠性和经济性等。3、配水管网布置形式树状网和环状网树状网和环状网串联分区和并联分区串联分区和并联分区并并联联分分区区各区分别供水，供水较可靠各区分别供水，供水较可靠各区水泵集中在一个泵站，各区水泵集中在一个泵站，管理方便管理方便增加了输水管长度和造价增加了输水管长度和造价高区输水管需要耐压管材高区输水管需要耐压管材串串联联分分区区总用水量均由低区泵站供给，只总用水量均由低区泵站供给，只是高区用水再由高区泵站加压是高区用水再由高区泵站加压泵站分散，管理不便泵站分散，管

7、理不便供水安全可靠性不高供水安全可靠性不高二泵站树状网二泵站4、给水管网系统的主要设计内容 n管网系统布置和定线管网系统布置和定线n设计流量计算设计流量计算n求出管网直径求出管网直径n计算管网中水头损失计算管网中水头损失n提升设施计算提升设施计算n水量调节构筑物容积计算水量调节构筑物容积计算n3.3.2 远距离引水工程n3.3.3 排水管网系统规划和布置n污水的分类：污水的分类：生活污水工业废水降（雨）水（初期雨水）1.排水管网系统规划的主要原则（1）线路最短，节省投资和运行成本；（2）保证供水安全；（3）管道施工和管理方便；（4）远近期结合，分期实施。2.排水体制1、直排式合流制、直排式合流

8、制河污水干管污水支管生活污水、工业废水和雨水完全纳入一套管道系统中排除，我国城市老城区多采用此方式。优点：基建投资省。缺点：雨污合流，洪水季节污水横流，卫生条件差，污水、直入天然水体，环境污染严重。2、截流式合流制、截流式合流制在直泄式完全合流制系统上改造而成的，将合流制管道的各排河口上设溢流井，沿河敷设截流干管截流干管将污水送到污水处理厂处理。优点：大大减少污水对河道的污染缺点：需敷设截流干管和兴建污水处理厂截流式合流制1-合流干管 2-截流主干管 3-溢流井4-污水厂 5-出水口 6-溢流出水口图1-2 截流式合流制排水系统1-合流干管；2-截流主干管；3-溢流井； 4-污水厂；5-出水口

9、；6-溢流出水口154河36266晴天：收集污水至污水厂处理雨天：超出部分通过溢流井直接排放，剩余部分仍至污水厂处理将雨水、城市污水分开排放，新建城区新建城区一般采用。优点：污水量稳定，对处理有利。缺点：需建2套（或3套）管道系统，投资高。3、完全分流制、完全分流制先建污水管网，雨水就近排入天然水体。某些受经济限制新城区采用。优点：节省雨水管网投资建设4、不完全分流制、不完全分流制污水出路污水出路n排放水体n灌溉农田n重复使用自然复用自然复用间接复用间接复用直接复用直接复用3、排水管网布置排水管网是重力流排水管网是重力流, ,地形是管网布置的主要影响因素地形是管网布置的主要影响因素布置原则集中

10、布置，管网坡度尽量与地面坡度一致，管线尽可能以最短距离敷设，尽量避免穿越山谷、河流、铁路、高等级公路等为避免埋深过大，有时考虑设中途提升泵站排水干管布置形式n正交式：n截流式：n平行式：n分区式：地形高差相差很大，设两个排水区n分散式：当城市较大，距离较远 排水管道的敷设n敷设在道路边缘或人行道下，与其它管线有一定距离。尽力保持设计坡度，避免不设或少设中途提升泵站。 4、污水管网系统的主要设计内容 n管网系统平面布置管网系统平面布置n污水设计流量计算污水设计流量计算n污水管网直径和污水管网直径和水力坡度水力坡度计算计算n污水管网埋设深度设计污水管网埋设深度设计n附属构筑物设计附属构筑物设计3.

11、3.4 给水排水管网规划与城市规划的关系1、给水排水管网规划应服从城市总体规划2、城市规划应兼顾给水排水规划城市道路地下管线n拉链路市政管道同沟3.4 给水排水管网系统运行管理n（1）检漏n（2）管道腐蚀和结垢的防治与清除n（3）管网水质的改善n（4）管网水压和流量测定n（5）管网调度3.4.1 给水管道系统运行管理一、运行调度n1、运行调度目的：n2、运行调度主要目标：n3、运行调度发展：2、管网水质控制（1）听漏法：听漏棒和电子放大听漏仪）听漏法：听漏棒和电子放大听漏仪水 厂（2）分区检漏法）分区检漏法（3）区域装表法：每区）区域装表法：每区20005000户户（4）雷达探测仪测漏法）雷达

12、探测仪测漏法（5）予埋漏水监测仪）予埋漏水监测仪接5页管理3、管网检漏、管网检漏4、管网监测5、管道腐蚀和结垢的防、管道腐蚀和结垢的防治与清除治与清除 管垢由沉积物、锈蚀物和粘垢组成管垢由沉积物、锈蚀物和粘垢组成 腐蚀：腐蚀： 化学腐蚀，电化学腐蚀，化学腐蚀，电化学腐蚀， 微生物腐蚀微生物腐蚀 腐蚀的影响因素：腐蚀的影响因素： pH值、侵蚀性值、侵蚀性CO2 、流速等。流速等。 既破坏管网又是水质产生二次污染的既破坏管网又是水质产生二次污染的主要原因主要原因 管道防腐蚀管道防腐蚀n采用非金属管材，如预应力或自应力钢筋混凝土管、石采用非金属管材，如预应力或自应力钢筋混凝土管、石棉水泥管、塑料管等

13、棉水泥管、塑料管等n在金属管外表面上涂油漆、水泥砂浆、沥青等，内表面在金属管外表面上涂油漆、水泥砂浆、沥青等，内表面涂涂23mm改性水泥砂浆，以防止金属和水相接触而产改性水泥砂浆，以防止金属和水相接触而产生腐蚀生腐蚀n阴极保护阴极保护,如使用消耗性的阳极材料，如铝、镁、锌等如使用消耗性的阳极材料，如铝、镁、锌等接5页管理3.4.2 排水管道系统运行管理n1、管渠清通n2、管渠维修n3、泵站的运行调度3.5、给水排水管道材料和配件一、管道材料一、管道材料1 1、管道材料选择、管道材料选择n管道承受内压和外荷载强度。n管道耐腐蚀性能n管道使用年限n管道运输、施工和安装难易程度n管道内壁光滑程度n管道价格给水管材n钢管n铸铁管n混凝土管材n塑料管n金、