土木工程概论课件

10.1给水工程给水工程包括城市给水和建筑给水两部分，前者解决城市区域供水问题，后者解决一栋建筑物的供水问题。

第1页/共41页10.1给水工程给水工程包括城市给水和建筑给水两部分，前

城市给水主要是供应城市所需的生活、生产、市政和消防用水。城市给水系统一般由取水工程、输水工程、水处理工程和配水管网工程四部分组成。水源距离城市较近时往往没有输水工程。10.1.1城市给水1.城市给水系统的组成第2页/共41页城市给水主要是供应城市所需的生活、生产、市政和消防用水（1）取水工程包括管井、取水设备、取水构筑物等。管井：井管从地面打到含水层，抽取地下水的井。取水构筑物。有地表水取水构筑物和地下水取水构筑物之分。前者是从江河、湖泊、水库、海洋等地表水取水的设备，一般包括取水头部、进水管、集水井和水泵房；后者是从地下含水层取水的构筑物，其提水设备为深井泵或深井潜水泵。管井第3页/共41页（1）取水工程包括管井、取水设备、取水构筑物等。管井第3页/（2）净水工程包括反应池、沉淀池、滤池。作用：去除影响使用的杂质。比如水厂。第4页/共41页（2）净水工程包括反应池、沉淀池、滤池。第4页/共41页（3）加压设备包括深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站等。作用：提供供水压力。一泵站：给水系统中将从水源取得的水加压提升到给水处理厂（站）的提升构筑物。有时和取水构筑物或二泵站合建在一起。在中、大型给水系统中，一泵站采用一昼夜全时均匀供水工作制度，以减小取水构筑物和处理构筑物的规模，从而减少工程投资。泵站建筑常设计为砖石混凝土混合结构。

第5页/共41页（3）加压设备包括深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站等。第5（4）输配水工程包括输水管、配水管网、明渠。作用：形成可达的水流通道，将水从水源送至用户。第6页/共41页（4）输配水工程包括输水管、配水管网、明渠。第6页/共41页（5）调节设施包括清水池、水塔、高地水池、屋顶水箱。作用：调节取水、净水与用水之间的数量差异，储存事故及消防用水。第7页/共41页（5）调节设施包括清水池、水塔、高地水池、屋顶水箱。第7页/城市给水系统的类型A、统一给水系统；B、分质给水系统；C、分压给水系统；D、分区给水系统；E、循环和循序给水系统；F、区域给水系统；G、中水系统。第8页/共41页城市给水系统的类型A、统一给水系统；第8页/共41页城市给水设计的主要准则：保证供应城市的需要水量；保证供水水质符合国家规定的卫生标准；保证不间断地供水、提供规定的服务水压和满足城市的消防要求。2.城市给水系统的设计第9页/共41页城市给水设计的主要准则：2.城市给水系统的设计第9页/共41包括水泵、贮水池、水箱和气压给水设备。3.增压储水设备第10页/共41页包括水泵、贮水池、水箱和气压给水设备。3.增压储水设备第10（1）水泵给水系统中主要的升压设备。有虹吸式、离心式等水泵。虹吸式水泵流量大，扬程低，多用于城市供水管网。离心式水泵结构简单、体积小、效率高，流量和扬程在一定范围内可以调整，多用于建筑内部的给水系统。第11页/共41页（1）水泵给水系统中主要的升压设备。有虹吸式、离心式等水泵。泵站第12页/共41页泵站第12页/共41页（2）储水池储存和调节水量的构筑物。容积应根据生活（生产）调节水量、消防储备水量和生产事故备用水量确定。第13页/共41页（2）储水池储存和调节水量的构筑物。第13页/共41页水塔第14页/共41页水塔第14页/共41页（3）水箱有高位水箱、减压水箱、冲洗水箱、断流水箱等。材料有钢板、钢筋混凝土、塑料、玻璃钢等。第15页/共41页（3）水箱有高位水箱、减压水箱、冲洗水箱、断流水箱等。第15（4）气压给水设备利用密闭罐中压缩空气的压力变化，调节和压送水量，在给水系统中主要起增压和水量调节的作用。适用于允许水压有一定波动，不宜设置高位水箱(水塔)的多层和高层建筑，供水可靠且卫生，但水泵平均效率低，能源消耗大，受气压罐调节容积的限制。第16页/共41页（4）气压给水设备利用密闭罐中压缩空气的压力变化，调节和压送10.1.2建筑给水为工业与民用建筑内部和居住小区内生活设施和生产设备提供符合水质标准及其它要求的生活、生产和消防用水的总称。给水系统按用途分为：生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统。第17页/共41页10.1.2建筑给水为工业与民用建筑内部和居住小区内生活建筑给水的设计内容用水量的估算；室内供水方式的选择；布管方式的选择；管径设计。第18页/共41页建筑给水的设计内容用水量的估算；第18页/共41页给水方式的基本类型直接给水方式；设水箱的给水方式；设水泵的给水方式；设水泵和水箱的给水方式；分区给水方式。第19页/共41页给水方式的基本类型直接给水方式；第19页/共41页高层建筑的给水方式由于城市给水网的水压往往不能够满足高层建筑的供水要求，所以高层建筑必须在垂直方向分成几个区，采用分区供水的系统。第20页/共41页高层建筑的给水方式由于城市给水网的水压往往不能够满足高层建筑给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置按供水可靠程度要求可分为枝状和环状两种形式；管道的敷设有明装和暗装两种形式。第21页/共41页给水管道的布置与敷设室内给水管道的布置按供水可靠程度要求可分10.2排水工程由于生活污水、工业废水和雨水的水质、水量及危害不同，所以根据对其收集、处理和处置方式的分别就形成了不同的排水体制。排水体制：分为合流制排水系统、分流制排水系统、半分流制排水系统。

10.2.1

城市排水1.

城市排水体制第22页/共41页10.2排水工程由于生活污水、工业废水和雨水的水质、水量将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道（渠）系统内排放的排水系统称为合流制排水系统。根据污水汇集后的处置方式不同，又可把合流制分为：A.简单合流系统B.截流式合流系统（1）合流制排水系统第23页/共41页将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道（渠）系统内排放的排城市污水与雨水径流不经任何处理直接排入附近水体的合流制称为简单合流系统或直排式合流系统。国内外老城区的合流制排水系统均属于此类。

简单合流系统第24页/共41页城市污水与雨水径流不经任何处理直接排入附近水体的合流制称为简随着现代房屋卫生设备和高层建筑的出现，人口密集，粪便用水流输送，大大增加城市污水的强度；再加上工业发达，工业废水大量增加，城市附近的河流湖泊就出现不能容忍的污染情况。于是增设废水处理厂，并用管道连接各个出水口，把各排水干管中的废水汇集废水厂进行处理。就形成截流式合流系统。截流式合流系统第25页/共41页随着现代房屋卫生设备和高层建筑的出现，人口密集，粪便用水流输当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时，称为分流制排水系统。

其中排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统；排除雨水的系统称为雨水排水系统。（2）分流制排水系统第26页/共41页当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时，称如果城市卫生环境不佳，雨水径流特别是初降雨水径流对水体的污染相当严重，因此对雨水径流也严格控制的截流式分流制排水系统。既有污水排水系统，又有雨水排水系统，与完全分流制的不同之处是它具有把初期雨水引入污水管道的特殊设施，称雨水截流井。（3）半分流制排水系统第27页/共41页如果城市卫生环境不佳，雨水径流特别是初降雨水径流对水体的污染城市排水系统，由收集（管渠）、处理（污水厂）、处置三方面的设施组成。

2.城市排水系统第28页/共41页城市排水系统，由收集（管渠）、处理（污水厂）、处置三方面的设管道、渠道；附属构筑物（检查井、雨水井、污水泵站、其它窨井和倒虹管）。(1)排水管渠系统的组成第29页/共41页管道、渠道；(1)排水管渠系统的组成第29页/共41页处理构筑物（主要是池式构造物）；附设建筑物（道路、照明、给水、排水、供电、电讯等系统和绿化场地）组成。污水处理厂一般位于地势较低处和城镇水体下游，与居民区有一定隔离带，主导风向下方，不能被洪水浸淹，地质条件好，地形有坡度。(2)污水处理厂的组成第30页/共41页处理构筑物（主要是池式构造物）；(2)污水处理厂的组成第3排水系统既要实现市政建设所要求的功能，又要满足环境保护方面的要求，缺一不可。环境保护上的要求必须恰当、分期实现，以适应经济条件。城市要为工业生产服务，工厂也要顾及和满足城市整体运作的要求。规划方案要便于分期执行，以利于集资和对后期工程提供完善设计的机会。3.城市排水系统规划原则第31页/共41页排水系统既要实现市政建设所要求的功能，又要满足环境保护方面的建筑排水系统是接纳输送居住小区范围建筑物内，外部排出的污、废水及屋面、地面雨雪水的排水系统。包括建筑内部排水系统与居住小区排水系统两类。10.2.2建筑排水第32页/共41页建筑排水系统是接纳输送居住小区范围建筑物内，外部排出的污、废1.建筑内部排水系统（1）排水系统的分类：生活排水系统、工业废水排水系统、屋面雨水排除系统。（2）建筑内部排水系统的基本组成部分为：卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。（3）屋面排水。室内雨水系统用以排除屋面的雨水和冰、雪融化水。按雨水管道敷设的不同情况，可分为外排水系统和内排水系统两类。第33页/共41页1.建筑内部排水系统（1）排水系统的分类：生活排水系统、外排水系统屋面雨水排水管设在建筑物外部的排水系统。优点：室内无雨水管产生的漏、冒等隐患，系统简单，施工方便，造价低。应优先采用。缺点：影响立面效果。第34页/共41页外排水系统屋面雨水排水管设在建筑物外部的排水系统。第34页/内排水系统内排水系统是指屋面设有雨水斗，室内排水设有雨水管道的雨水排水系统。该系统常用于多跨工业厂房，及屋面设天沟有困难的壳形屋面、锯齿形屋面、有天窗的厂房。建筑立面要求高的高层建筑、大屋面建筑和寒冷地区的建筑，不允许在外墙设置雨水立管时，也应考虑采用内排水形式。第35页/共41页内排水系统内排水系统是指屋面设有雨水斗，室内排水设有雨水管道2.居住小区排水系统居住小区排水系统汇集小区内各类建筑排放的污、废水和地面雨水，并将其输入城镇排水管网或经处理后直接排放。第36页/共41页2.居住小区排水系统居住小区排水系统汇集小区内各类建筑排放分为分流制和合流制。（1）排水体制第37页/共41页分为分流制和合流制。（1）排水体制第37页/共41页应根据小区总体规划，道路和建筑物布置、地形标高、污水、废水和雨水的去向等实际情况，按照管线短、埋深小，尽量自流排出的原则来布置。一般应沿道路或建筑物平行敷设，尽量减少与其他管线的交叉。（2）排水管道的布置与敷设第38页/共41页应根据小区总体规划，道路和建筑物布置、地形标高、污水、