第一讲 城镇供排水工程序论

1、城 镇 供 排 水 工 程课程简介：城镇供排水工程城镇供水工程城镇排水工程绪 论课程简介：课程简介：城镇供排水工程城镇供水工程城镇排水工程绪 论供排水工程的历史供排水工程的地位和作用供排水工程的现状和发展课程简介：城镇供排水工程城镇供水工程城镇排水工程绪 论取 水 工 程净 水 工 程输配水工程课程简介：城镇供排水工程城镇供水工程城镇排水工程绪 论取 水 工 程净 水 工 程输配水工程供水工程规划城镇用水量计算水源选择净水工艺及水厂供水泵站及管网课程简介：城镇供排水工程城镇供水工程城镇排水工程绪 论排水系统和管网设计排水构筑物及设备污水处理及污水处理厂课程简介：城镇供排水工程绪 论城镇供水工程

2、规划城镇用水量计算水源选择及取水构筑物净水工艺及水厂供水泵站与供水管网城镇排水系统和管网设计城镇排水构筑物及设备污水处理及污水处理厂 第一讲 绪 论绪 论城镇供排水工程的地位和作用城镇供排水工程的现状与发展城镇供排水工程的历史一、城镇供排水工程的历史 1、我国古代的供排水工程 供水（取水）工程 凿井而饮、挖穴而居原始人生活情形 1、我国古代的供排水工程 供水（取水）工程 伯益作井吕氏春秋勿躬篇（公元前约2200年），为世界上最早较可靠的掘井记载 唐代徐坚初学记有“伯益作井，亦云黄帝见万物，始穿井”；汉许代慎说文解字中有“八家为井”。我国凿井取水自黄帝创始已有四、五千年的历史，而且在两千多年前的

3、秦代，就掌握了穿凿深井的技术，蜀多盐井，取水煮盐井深达300米以上。坎儿井 自古以来，凡有人群居住的地方就有了井。往日的南京古井星罗棋布，不但井栏千奇百怪，而且以井取名的也有不少，如金沙井、杨公井、铜井巷、板井、双井巷、邀贵井等。有史料统计，到清朝，南京有水井5千余口。直到上个世纪八十年代，南京仍有水井3千多口。图：南京乌衣井南京的井： 最古老的井是乌衣巷的乌衣井；传说东吴的乌衣营军士以此井为饮用水而得名。 最大的井在集庆门的仓顶；这口元代古井分上下两层，下层不仅能容纳20余人，四壁还嵌四尊托天铸金刚。 最耻辱的井是鸡鸣寺景阳楼下的胭脂井； 最解渴的井是紫金山头陀岭的白云井；相传六朝就因“清茶

4、一杯，解渴三日”而闻名。 最有文化味的是玄武湖梁洲的湖神庙铜钩井；传说井底曾捞出南朝铜钩而得名。 最延年益寿的井是清凉山的南唐还阳井；传说常饮井中之水能乌发养颜而故名。 最玄乎离奇的是钟山的应潮井；六朝事迹编类也说该井的水与江潮同涨落而名闻遐迩。 在净水工程方面，我国首先采用明矾净水，明朝天工开物一书中详述了明矾的制法。(在1744年1746年出版的西班牙教士纳瓦雷特撰写的中华帝国记游中，详细记载了当时所看到的普遍应用的明矾使黄河水变清的情况，并说明这是自然的秘密，为当时西方所不知。) 在升水设备方面，我国古代创造有辘轳、筒车，桔槔，此外，还有流传至今的龙骨车和龙尾车等。 排水工程 在我国秦代

5、已经有比较完整的排水系统，现西安的陕西历史博物馆还保存有秦始皇陵(临潼)及汉城(西安)出土的秦代陶制的五角形排水渠(陶窦)。在古代一些瑰丽的皇宫里，还发现有明渠和暗渠相结合的排水系统。阿房宫赋云：“二川溶溶，流入宫墙”，“渭流涨腻，弃脂水也。”北京城的故宫里，也都有明、清两代砌筑的矩形砖渠。 为了排除秦始皇陵园内的地面雨水，在地下多铺设有管道。五角形陶水道属于排水的主管道，通高4547厘米，底边宽40厘米，全长6568厘米。内部面积都在1100平方米厘米左右，故出水量较大。在陵西北有五排五角形陶水道并列穿过内城墙，足见地面迳流量之巨。另一种青石水道，由上、下两块相合，内作曲折的单孔、双孔或三孔

6、，以便减缓流速，防止对出水口地面的破坏。排洩室内倾水时，用圆筒形陶水道。其上口承接漏斗，拐弯处用弯头。由建筑中的洩水管和地下的排水管相互衔接，从而形成一套完整的排水系统。 2、国外供排水工程的历史 供水（取水）工程 在国外，古埃及、罗马以及欧洲国家人民对给水排水做出过较大贡献。 两千多年以前，古埃及建有马立斯湖，面积达12000公顷以上，是尼罗河流域中最大蓄水库，当时可供二千万居民使用；在纪元前，罗马建筑了著名的“罗马水道”，它的一部分仍保存到现在；在1235年英国伦敦首先利用铅管输水入城。1619年伦敦创设了新河公司，在全城敷设水管，挨户供水。 英国考古学家发现，在2000多年前的伦敦地区已

7、经拥有了一种生活用水的供应设施（当时古罗马人统治着当今英国的大部分地区）。日前，英国考古学家运用考古发现和自己的想象复原了这套设备（见上图）。 十七世纪末叶，蒸气机发明以后，出现了蒸气水泵，使供水技术获得了巨大发展。1800年开始用铸铁管代替木管等管道。 十八世纪工业革命以后，1839年开始用慢滤池净水，此时，在欧洲也开始应用我国的明矾净水法。1884年出现快滤池净水。英国于1854年开始水的消毒试验，采用的是漂白粉；1902年开始在比利时采用氯消毒。 排水工程 排水工程发展较为迟缓，直到十九世纪中叶，欧洲各城市才开始较普遍地建造近代排水系统。1898年出现规模较大的污水灌溉，为城市污水生化处

8、理奠定了基础。二、城镇供排水工程的地位和作用 供排水工程道路、桥梁工程公共建筑设施、工业与民用建筑电力、煤气、通讯等城镇建设 1、供水的重要性 水是人们日常生活和从事一切生产活动不可缺少的物质； 生命的三要素： 阳光 、 空气 和 水 成年人每人每天要摄取25公斤的水，在现代化的工业城市里，每人每日大约需要120-180升的水；200万人口的城市，生活用水每天就需30万吨以上。随着现代工业的迅速发展，更是需要大量的生产用水：生产一吨钢需用水15吨，生产一吨纸需用水50吨，生产100m人造纤维需用水3.5吨，加工一吨石油至少需用水1.5吨；等等。 美国 “机遇”号火星车在火星地表挖出了一条长约5

9、0厘米、深约8厘米的沟，以判断火星上是否存在过液态水。美国宇航局科学家2004年3月日宣布，“机遇”号火星车已找到火星上曾经存在过液态水的强有力证据。这一重大发现证明，火星过去可能有过适合生命栖居的环境。 假如没有水，世界将会是什么样子； 左图为美国圣迭戈超级计算机中心的麦克尔-贝利的作品没有水地球是啥模样？原来是如此狰狞恐怖。 麦克尔-贝利的两台快速模型制造机可以通过读取几何图形文件，制作出三维结构的模型。其中的一台机器能用激光切削数百层的纸，然后把它们堆叠和粘贴起来，另一台用来给纸模型包上粉末，并利用喷墨技术着色。 专题：2006年6月、7月重庆、四川遭遇严重旱情 年,全国耕地累计受旱面积

10、亿亩，全年共有万农村人口、万头大牲畜因旱发生饮水困难。 2010年初西南五省大旱2、排水的重要性 在供水满足人们生活、生产的同时，水在生活与生产使用过程中受到污染，成为污水或者废水，特别是工业废水的污染，有害物质对人和环境的危害更大。因此，污水废水中所含有的有害物质都需要经过处理，才能排放。 排水的基本任务是： (1)集中城市污水和雨水。 (2)合理地处理城市污水，并逐渐地加以综合利用(包括重复使用)。3、城镇供排水工程的地位和作用 供排水工程是城市与城镇建设的一项重要的基础设施，是城市与城镇建设的重要组成部分之一。 供排水工程对发展和建设城镇、促进工农业生产和发展、保障人民身体健康以及保护环

11、境（包括改善投资环境）都具有重大作用。三、我国城镇供排水工程的现状与发展 1、我国城镇供排水工程的现状 供水工程 我国第一个近代给水工程于清光绪1879年在旅顺建成，铺设了150mm直径的管道计224Km。1882年英商在上海设立了上海自来水公司，1901年大连建水厂。后来，青岛、广州、南京、杭州、镇江等地相继建成自来水厂。然而从18791949年的七十年间，全国只修建了大小自来水厂75个，污水处理厂3个，只有少数几个城市有排水系统，而且大都很不完整。解放前城市给水普及率只有14。 1880年开始建造并于3年后建成供水的杨树浦水厂，是上海同时也是中国城市史上第一家现代水厂，当时一天的供水量为3

12、600余吨。 1962年2月，被列为当时上海八大重点工程之一的长桥自来水厂的兴建，是上海城市供水发生根本性变化的一个开端。长桥水厂也是第一家由我国自行设计和建造，全部采用国产设备的大型现代化水厂，为以后上海供水事业的发展奠定了基础。 解放后，随着城市和工业建设的发展与人民生活水平的不断提高，我国供水排水事业有了很大的发展，供水工程规划设计水平和给水处理技术都有了很大提高。 我国著名的大型调水工程： 1、东（江） 深（圳）供水工程 2、引滦（河）入（天）津工程 3、引黄（河）工程（引黄济青（岛）、引黄入晋等 ） 4、南水北调工程（东线、中线、西线） 5、东深供水工程简介建设背景： 香港，三面环海

13、，年降雨不均，又无湖泊，河流调节，淡水奇缺，且地少人多，供水问题突出，长期制约着经济的发展，香港同胞长期饱受著缺水之苦。历史上曾经历过多次缺水危机。1902年大旱,当局每日仅供水1小时，1929年大水荒，港九地区9个贮水塘有5个干涸见底，当局派车运深圳河水、派船运珠江口淡水应急，是年因水荒而逃离香港的约有20万人。东深供水工程是为解决香港、深圳特区的用水紧张而建设的。1963年12月，敬爱的周总理一声令下，拨出专款3584万元，只用了11个月就高速度建成了东深供水工程，从此结束了香港长期缺水的历史。 东深供水工程引东江水南流至深圳市，需将其中一条原本由南向北流入东江的支流石马河变成一条人工运河

14、，河水由下游抽回上游，逆流而上工程概况：工程性质：改造香港、深圳和东莞专用输水系统；工程规模：世界目前供水量最大的专用输水系统之一；工程特点：水往高处流北起东莞桥头镇东江畔，南至毗邻香港的深圳水库；通过八级泵站提升，水面扬程垂直高度达46米；然后注入深圳水库，再通过涵管进入香港的供水系统。工程成果：在制度建设、机制完善、技术应用、工程文明等方面都进行了富有成效的探索，申请3项国家专利，有6项重大技术的应用，刷新了同类工程技术的世界记录旗岭渡槽(目前全国最大的渡槽) 金湖泵站太园抽水站（水利部优质工程）深圳水库全貌工程效益：东深供水工程每年向香港、深圳及沿线工农业供水量达17亿多立方米，成为情系

15、粤港的纽带，为香港的繁荣稳定、顺利回归和深圳特区经济的高速发展作出了突出贡献。东深供水工程对港供水40载，被誉为“政治之水、生命之水、经济之水”。东改工程（工程于19731994年先后进行了三期扩建，2000年8月2003年8月第四期改造工程顺利完成）建成，对港、深、莞沿线年供水规模将达24.23亿吨，且实现输水清污分流、全密封拒污染，继续为香港的繁荣稳定发挥重要作用。 引滦入津工程是跨流域的大型调水工程，途经河北、天津两省市，主要包括引水隧洞、两座水库、三级提水泵站、专用明渠、输水暗渠等工程，全长234公里。自1983年正式通水以来，共向天津供水近160亿立方米，提高了人民群众的生活质量，保

16、证了天津国民经济与社会持续快速健康发展。 引滦入津工程简介引滦枢纽闸工程 潘家口库区 大黑汀库区 引滦入津工程简介引黄济津 引黄入晋一期工程中建设在黄河上的气势雄伟的万家寨水利枢纽 太原呼延水厂输水隧洞口 引黄入晋工程简介 引黄入晋 工程位于山西西北部，从黄河干流的万家寨水库取水，分别向太原、大同和朔州三个能源基地供水南水工程示意图 南水北调工程简介建设背景： 自1952年10月30日毛泽东主席提出“南方水多，北方水少，如有可能，借点水来也是可以的”宏伟设想以来，在党中央、国务院的领导和关怀下，广大科技工作者持续进行了50年的南水北调工作，做了大量的野外勘查和测量，在分析比较50多种方案的基础

17、上，形成了南水北调东线、中线和西线调水的基本方案，并获得了一大批富有价值的成果。 南水北调工程简介工程概况： 南水北调总体规划东线、中线和西线三条调水线路。通过三条调水线路与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系，构成以“四横三纵”为主体的总体布局，以利于实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局。 规划的东线、中线和西线到2050年调水总规模为448亿立方米，其中东线148亿立方米，中线130亿立方米，西线170亿立方米。整个工程将根据实际情况分期实施。南水北调工程简介排水工程 在供水工程发展的同时，城市（城镇）排水事业发展也很快。各城市（城镇）修建和完善排水设施，建造污水处理厂等。城镇排

18、水来源生活污水工业废水 降 水雨 水雪 水生产污水生产废水2、我国城镇供排水工程存在的问题 供水量不足 我国城市缺水有4种类型，即资源型缺水、工程型缺水、管理型缺水和污染型缺水等。我国河川多年平均径流量为2.621012 m3，相当于全球年径流量的5.6，居世界第6位。但人均占有量只有2392 m3a，相当于世界人均占有量10800m3a的22，是美国的15，加拿大的150，居世界第110位，被列入世界12个贫水国家名单。 据统计，1996年在全国的666个城市中，有330个不同程度缺水，其中严重缺水的达108个；在32个百万人口以上的特大城市中，有30个城市长期受缺水的困扰。值得注意的是，在

19、我国经济比较发达、人口比较集中的地区，特别是水资源短缺地区的城市，水的供需矛盾尤为突出。水源污染日趋严重 近年来，全国水污染仍呈发展趋势，工业发达地区水域污染尤为严重。据7大水系和内陆河流的110个重点河段统计，符合“地面水环境质量标准” 、类的占32，类的占29，属于、类的占39(主要污染指标为氨氮、COD（化学需氧量）、挥发酚和BOD（生化需氧量）等)。黄河、松花江、辽河属、类水质的河段已超过60。淮河枯水期的水质已达不到类，其大部分支流的水质，常年在类以上。长江和珠江的水质为、V类的江段已超过20。 供水水质标准偏低 与经济发达国家相比，我国制订的饮用水水质标准存在着项目少、标准低的差距，尤其对水中溶解性有机物的检测项目更少。我国现行的生活饮用水卫生标准仅有35项指标，而世界卫生组织制订的有49项，日本1993年底开始执行的为59项，欧盟制定的为66项，美国环保局安全饮水法中规定的水质指标共83项。并且在一些单项指标的规定上，我国较低。例如浊度，我国是35度，发达国家是1度。 另外，从饮水标准制订颁布的周期上看，我国是10年左右