给水排水管道系统 p512

给水排水管管道系统环境与市政政工程系2022/10/271Freetemplatefrom给水排水管道道系统第1章给水排排水管道系统统概论第2章管网工工程规划第3章水力计算算基础第4章给水管道道设计用水量量第5章给水系系统的工作状状况第6章给水工程程设计第7章给水管道道材料与附件件第8章污水管管道系统的设设计计算第9章雨水管渠渠的设计计算算第10章排水管管渠材料及附附属构筑物第11章给水排排水管道系统统的技术管理理和维护2第1章给给水排水管道道系统概论2022/10/273Freetemplatefrom第一章给给水排水管道道系统概论1.1给水排水系统统的组成1.2给水排水管道道系统的功能能与特点1.3给水管网系统统1.4排水管道系统统41.1给水排水系统统的组成1.1.1给水排水系统统给水排水系统统是为人们的的生活、生产产、市政和消消防提供用水水和废水排除除设施的总称称。给水排水系统统的功能：向向各种不同类类别的用户供供应满足不同同需求的水量量和水质，同同时承担用户户排除废水的的收集、输送送和处理，达达到消除废水水中污染物质质对于人体健健康和保护环环境的目的。。给水系统（watersupplysystem）是保障城市市居民、工矿矿企业等用水水的各项构筑筑物和输配水水管网组成的的系统。5根据系统的性性质不同有四四种分类方法法：按水源种类：：分为地表水水（江河、湖湖泊、水库、、海洋等）和和地下水（潜潜水、承压水水、泉水等））给水系统；；按服务范围：：可分为区域域给水、城镇镇给水、工业业给水和建筑筑给水等系统统；按供水方式：：分为自流系系统（重力供供水）、水泵泵供水系统（（加压供水））和两者相结结合的混合供供水系统；按使用目的：：可分为生活活给水、生产产给水和消防防给水系统。。废水收集、处处理和排放工工程设施，称称为排水系统统（seweragesystem）。根据排水系统统所接受的废废水的性质和和来源不同，，废水可分为为生活污水、、工业废水和和雨水三类。。整个城市给水水排水系统如如图1.16图1.1城市给水排水水系统71.1.2、给水排水系系统应具有以以下三项主要要功能：（1）水量保障。。（2）水质保障。。（3）水压保障。。81.1.3、给水排水系系统组成：（1）取水系统。。（2）给水处理系系统。（3）给水管网系系统。（4）排水管道系系统。（5）废水处理系系统。（6）废水排放系系统。（7）重复利用系系统。给水排水系统统组成如图1.29图1-2城镇给水排水水系统示意图图1-取水系统；2-给水处理系统统；3-给水管网系统统；4-排水管道系统统；5-污水处理系统统；6污水排放系统统101.1.4、给水排水系系统工作原理理给水排水系统统中的各组成成部分在水量量、水质和水水压（能量））上有着紧密密的联系，必必须正确认识识和理解他们们的相互关系系并有效地进进行控制和运运行调度管理理，才能满足足用户对水量量、水质、和和水压的要求求，达到水资资源优化利用用、降低生产产运行成本、、满足生产要要求、保证产产品质量、方方便人们生活活、保护环境境、防止灾害害等目标。11、给水排水系系统的流量关关系给水排水系统统流量关系如如图1-3所示图1-3给水排水系统统流量关系示示意图1-取水系统；2-给水处理系统统；3-清水池；4-给水管网系统统；5-水塔6-用户；7-排水管道系统统；8-调节池；9-均和池；10-污水处理系统统12、给水排水系系统的水质关关系给水排水系统统的水质主要要以各组成部部分的水质标标准和变化过过程来体现。。作为城镇给水水水源，其水水质必须符合合国家生活饮饮用水水源水水质标准生活饮用水必必须达到国家家生活饮用水水水质卫生规规范要求，工工业用水和其其他用水必须须达到有关行行业水质标准准或用户特定定的水质要求求废水排放，其其水质要求应应按照国家废废水排放水质质标准及废水水排放受纳水水体的承受能能力确定13.给水排水系统统的水压关系系给水排水整个个过程都与能能量有关，在在给水系统中中：全重力供水一级加压供水水（当水厂厂地势较高、、水源地势势较高、原原水水质较好好）二级加压供水水：这是目前前采用最多的的供水方式多级加压供水水：（一是长长距离输水时时需要多级加加压提升；；大型给水水系统）14在排水系统中中：排水系统一般般靠地形高差差按重力输水水，特殊情况下采用用压力输水。。排水系统提升升：埋深较大的情情况局部地势低的的地方排水系统提升升有可能需要要进行多次。。151.2给水排水管道道系统的功能能与特点1.2.1、给水排水管管道系统的功功能水量输送：即即实现一定水水量的位置迁迁移，满足用用水和排水的的地点要求；；水量调节：即即采用贮水措措施解决供水水、用水与排排水的水量不不平均问题。。水压调节：即即采用加压和和减压措施调调节水的压力力，满足水输输送、使用和和排放的能量量要求。161.2.2、给水排水管管道系统的特特点给水排水管道道系统具有一一般网络系统统的特点，即即分散性（覆覆盖整个用水水区域）、连连通性（各部部分之间的水水量、水压和和水质紧密关关联且相互作作用）、传输输性（水量输输送、能量传传递）、扩展展性（可以向向内部或外部部扩展，一般般分多次建成成）等。同时时给水排水管管道系统又具具有与一般网网络系统不同同的特点，如如隐蔽性强、、外部干扰因因素多、容易易发生事故、、基建投资费费用大、扩建建改建频繁、、运行管理复复杂等。171.3给水管网系统统1.3.1、给水管网系系统的组成给水管网系统统一般是由输输水管（渠））、配水管网、水压压调节设施（（泵站、减压压阀）及水量调节设施施（清水池、、水塔、高位位水池）等构成。如图图1-4所示。18图1-4（a）地表水水源给水管道道系统示意图图1-取水构筑物；；2-一级泵站；3-水处理构筑物物；4-清水池；5-二级泵站；6-输水管；7-管网；8-水塔191.3.2、给水管网系系统类型1．按水源的数数目分类（1）单水源给水水管网系统（2）多水源给水水管网系统图1.5多水源给水系系统202．按系统构成成方式分类（1）统一给水管网网系统：同一管网按按相同的压力力供应生活、、生产、消防防各类用水。。系统简单，投投资较少，管管理方便。适用在工业用用水量占总水水量比例小，，地形平坦的的地区。按水水源数目不同同可为单水源源给水系统和和多水源给水水系统。（2）分质给水系统统：因用户对水水质的要求不不同而分成两两个或或两个以上系系统，分别供供给各类用户户。可分为生活给给水管网和生生产给水管网网等。可以从同一水水源取水，在在同一水厂中中经过不同的的工艺和流程程处理后，由由彼此独立的的水泵、输水水管和管网，，将不同水质质的水供给各各类用户。如图2022/10/2721Freetemplatefrom图1.6分质给水系统统采用此种系统统，可使城市市水厂规模缩缩小，特别是是可以节约大大量药剂费用用和动力费用用，但管道和和设备增多，，管理较复杂杂。适用在工业用用水量占总水水量比例大，，水质要求不不高的地区。。22（3）分区给水系统统将给水管网系系统划分为多多个区域，各各区域管网具具有独立的供供水泵站，供供水具有不同同的水压。分分区给水管网网系统可以降降低平均供水水压力，避免免局部水压过过高的现象，，减少爆管的的几率和泵站站能量的浪费费。管网分区的方方法有两种：：城镇地形较平平坦，功能分分区较明显或或自然分隔而而分区，如图图1-7所示：地形高差较大大或输水距离离较长而分区区，又有串联联分区和并联联分区两类，，图1-8所示为并联分分区给水管网网系统，图1-9所示为串联分分区给水管网网系统。23图1-7分区给水管网网系统24图1-8并联分区给给水管网系系统a-高区；b-低渠；1-净水厂；2-水塔；25图1-9串联分区给给水管网系系统a-高区；b-低区；1-净水厂；2-水塔；3-加压泵站263．按输水方方式分类（1）重力输水水：水源处处地势较高高，清水池池中的水依依靠重力进进入管网系系统，无动动力消耗，教经济济。（2）压力输水水：依靠泵泵站加压输输水。271.4排水管道系系统1.4.1、排水管道道系统的组组成排水管道系系统一般由由废水收集集设施、排排水管道、水量调调节池、提提升泵站、、废水输水水管（渠）和排排放口等组组成。如图图1-10所示。28图1-14排水管道系系统示意图图1-排水管道；；2-水量调节池池；3-提升泵站；；4-输水管道（（渠）；5-污水处理厂厂291.4.2、排水管网网系统的体体制排水系统的的体制是指在一个个地区内收收集和输送送废水的方方式，简称称排水体制制（制度））。它有合流制制和分流制制两种基本本方式。1．合流制所谓合流制制是指用同同一种管渠渠收集和输输送生活污污水、工业业废水和雨雨水的排水水方式。根据污水汇汇集后的处处置方式不不同，又可可把合流制制分为下列列三种情况况：30（１）直排式合流流制：管道系统的的布置就近近坡向水体体，分若干干排出口，，混合的污污水未经处处理直接排排入水体，，我国许多多老城市的的旧城区大大多采用的的是这种排排水体制。。特点：对水体污染染严重，系系统简单。。这种直排式式合流制系系统目前不不宜采用。。31（２）截流流式合流制制：这种系统是是在沿河的的岸边铺设设一条截流流干管，同同时在截流流干管上设设置溢流井井，并在下下游设置污污水处理厂厂。晴天和初降降雨时污水水污水处理厂厂排入水体或或再利用32当混合污水水的流量>截流干管的的输水能力力，特点：比直排式有有了较大的的改进，但在雨雨天时，仍仍有部分混合污水水未经处理理而直接排放，成成为水体的的污染源而使水体体遭受污染染。适用于对老城市的的旧合流制制的改造33（３）完全全合流制是将污水和和雨水合流流于一条管管渠，全部部送往污水水处理厂进进行处理。。特点:卫生条件较较好,在街道下，，管道综合合也比较方方便，但工工程量较大大，初期投投资大，污污水厂的运运行管理不不便。因此，采用用者不多。。342．分流制所谓分流制制是指用不不同管渠分分别收集和和输送生活活污水、工工业废水和和雨水的排排水方式。。排除生活污污水、工业业废水的系系统称为污水排水系系统排除雨水的的系统称为为雨水排水系系统。根据雨水的的排除方式式不同，分分流制又分分为下列两两种情况：：35生活污水工业废水污水厂排入水体或或再利用（１）完全全分流制既有污水管管道系统，，又有雨水水管渠系统统雨水排入水体雨水排水系系统污水排水系系统特点：比较较符合环境境保护的要要求，但对对城市管渠渠的一次性性投资较大大。适用于于新建城市市。36（２）不完完全分流制制这种体制只只有污水排排水系统，，没有完整整的雨水排排水系统。。各种污水水通过污水水排水系统统送至污水水厂，经过过处理后排排如城镇的地地势适宜，，不易积水水时，或初初建城镇和和小区可采采用不完全全分流制，，先解决污污水的排放放问题，待待城镇进一一步发展后后，再建雨雨水排水系系统，完成成完全分流流制的排水水系统。这这样可以节节省初期投投资，有利利于城镇的的逐步发展展。入水体；雨雨水沿道路路边沟，地地面明渠和和小河，然然后进入较较大的水体体。37（3）半分流制制：既有污水排排水系统，，又有雨水水排水系统统。初降雨水污水厂排入水体或或再利用后续雨水排入水体雨水排水系系统雨水跳跃井井38特点：可以以更好地保保护水环环境，但工工程费用较较大，目前前使用不多多。适用于于污染较严严重地区。。混合制既有分流制制，又有合合流制，这这种体制可可称为混合合制。393．排水体制制的选择合流制仅有有一条管渠渠系统，对对地下建筑筑相互间的的矛盾较小小，占地少少，施工方方便。分流流制管线多多，对地下下建筑的竖竖向规划矛矛盾较大。。（2）从环境保保护方面看看：直排式合流流制不符合合卫生要求求，新建的的城镇和小小区已不再再采用；完全合流制制排水系统统卫生条件件较好，但但工程量大大，初期投投资大，污污水厂的运运行管理不不便，特别别是在我国国经济实力力还不雄厚厚的城镇和和地区，更更是无法采采用；（1）从城市规规划方面看看：40在老城市的的改造中，，常采用截截流式合流流制，充分分利用原有有的排水设设施，与直直排式相比比，减小了了对环境的的危害，但但仍有部分分混合污水水通过溢流流井直接排排入水体。。分流制排水水系统的管管线多，但但卫生条件件好，有利利于环境保保护，虽然然初降雨水水对水体有有污染，但但它比较灵灵活，比较较容易适应应社会发展展的需要，，一般又能能符合城镇镇卫生的要要求，所以以在国内外外得到推荐荐应用，而而且也是城城镇排水系系统体制发发展的方向向；不完全分流流制排水系系统，初期期投资少，，有利于城城镇建设的的分期发展展，在新建建城镇和小小区可考虑虑采用这种种体制；半半分流制卫卫生情况比比较好，但但管渠数量量多，建造造费用高，，一般仅在在地面污染染较严重的的区域（如如某些工厂厂区等）采采用。41（3）从投资方方面看：分流制比合合流制高。。合流制只只敷设一条条管渠，其其管渠断面面尺寸与分分流制的雨雨水管渠相相差不大，，管道总投投资较分流流制低20%～40%，但合流制制的泵站和和污水厂却却比分流制制的造价要要高。由于于管道工程程的投资占占给排水工工程总投资资的70%～80%，所以总的的投资分流流制比合流流制高。如果是初建建的城镇和和小区，初初期投资受受到限制时时，可以考考虑采用不完全分流流制，先建污水水管道而后后建雨水管管道系统，，以节省初初期投资，，有利于城城镇发展，，且工期短短，见效快快，随着工工程建设的的发展，逐逐步建设雨雨水排水系系统。42（4）从排水系系统的管理理上看：合流制管道道系统在晴晴天时只是是部分流，，流速较低低，容易产产生沉淀淀，据经验验，管中的的沉淀物易易被暴雨水水流冲走，，这样以来来合流制管管道系统的的维护管理理费用可以以降低，但但是，流入入污水厂的的水量变化化较大，污污水厂运行行管理复杂杂。分流制管道道系统可以以保证管内内的流速，，不致发生生沉淀，同同时，污水水厂的运行行管理也易易于控制。。43新建的城镇镇和小区宜宜采用分流流制和不完完全分流制制；老城镇可采采用截流式式合流制；；在干旱少雨雨地区；或或街道较窄窄地下设施施较多而修修建污水和和雨水两条条管线有困困难的地区区，也可考考虑采用合合流制。排水系统体体制的选择择，应根据据城镇和工工业企业规规划、当地地降雨情况况和排放标标准、原有有排水设施施、污水处处理和利用用情况、地地形和水体体等条件，，在满足环环境保护的的前提下，，全面规划划，按近期期设计，考考虑远期发发展，通过过技术经济济比较，综综合考虑而而定。44第2章给给水排水水管网工程程规划2022/10/2745F第2章给给水水排水水管网网工程程规划划2.1规划原原则和和工作作程序序2.2技术经经济分分析方方法2.3城市用用水量量预测测计算算2.4给水管管网系系统规规划布布置2.5排水管管网系系统规规划布布置46给水排排水系系统规规划是是城市市总体体规划划工作作的重重要组组成部部分，，必须须与城城市总总体规规划相相协调调。规划内内容：：①给水水水源；；②给水处处理厂厂；③给水管管网；；④排水管管网；；⑤排水处处理厂厂；⑥废水排排放与与利用用。规划任任务：：①确定服服务范范围、、规模模②水资源源利用用与保保护措措施③系统的的组成成与体体系结结构④主要构构筑物物位置置⑤水处理理工艺艺流程程与水水质保保证措措施⑥管网规规划和和干管管定线线⑦废水处处置方方案与与环境境影响响评价价⑧工程规规划的的技术术经济济比较较2.1规划原原则和和工作作程序序472.1.1给水排排水工工程规规划原原则（1）执行相相关政政策、、法规规（2）服服从从城镇镇发展展规划划（以以城市市规划划作为为给排排水系系统规规划的的依据据）（3）合合理理确定定远近近期规规划与与建设设范（4）一一般般按远远期规规划、、按近近期设设计和和分期期建设设（5）合合理理利用用水资资源和和保护护环境境（6）规规划划方案案尽可可能经经济、、高效效482.1.2规划工工作程程序（1）明明确规规划任任务，，确定定规划划编制制依据据（2）收收集资资料，，现场场勘察察（3）确确定用用水定定额，，估算算用水水量和和排水水量（4）制制定工工程规规划方方案（5）根据据规划划期限限，提提出分分期实实施规规划的的步骤骤和措措施（6）编编制规规划文文件，，绘制制规划划图纸纸，完完成规规划成成果文文本492.2技术经经济分分析方方法技术经经济分分析－－是在在满足足工程程建设设目标标的条条件下下（技术术上可可行）），计计算方方案的的经济济费用用。502.2.1静态年年计算算费用用法51方法简简单，，确定定T比较困困难，，且此此法不不能反反映资资金的的时间间价值值因素素，经经济概概念不不够清清晰。。2.2.2动态年年计算算费用用法动态年年计算算费用用法－－是针针对不不同时时间的的经济济因素素的变变化，，对项项目在在一定定时期期内发发生的的投资资、运运行成成本等等费用用折算算成当当前的的现值值作为为经济济比较较的指指标，，称为为折现现计算算。52投资资资金的的时间间价值值计算算常采采用复复利法法535455动态法法更能能反映映项目目经济济效益益的真真实性性。工工程项项目的的年计计算费费用值值为56【例】某给水水工程程项目目建设设投资资为5800万元，，年运运行费费用为为245万元，，求：：1）投资资偿还还期为为20年的静静态计计算费费用值值；2）利率率为5.5%，还款款期为为20年的动动态年年费用用值。。【解】静态年年计算算费用用值为为：动态年年计算算费用用值为为：572.3城市用用水量量预测测计算算是决定定水资资源使使用量量、建建设规规模、、投资资额的的依据据。包括：①城市给水工程程统一供给的的部分②城市给水工工程统一供给给以外的所有有用水量的总总和582.3.1用水量及其变变化一、用水水量的表示（1）城市用水量量包括：1)综合生活用水水量，包括居居民生活用水水和公共设施施用水2)工业企业生产产用水量和工工作人员生活活用水量3)消防用水量4)市政用水量，，主要指浇洒洒道路和绿地地用水量5)未预见水量及及给水管网漏漏失水量。59（2）表示方法1)最高日用水量量Qd：用水量最多一一年内，用水水量最多一天天的用水量。。m3/d2)最高日平均时时用水量Qd/24，m3/h3)平均日用水量量Qad：用水量最多一一年内平均每每天的用水量量4)最高时用水量量Qh：用水量最多一一年内，用水水量最多一一天中，用水水量最大的一一小时的用水水量。60（2）用水量变化化曲线表示一天24小时的变化情情况二、用水水量变化的表表示（1）用水量变化化系数1)日变化系数Kd一般日变化系系数Kd为1.1～2.02)时变化系数Kh612.3.2城市用水量预预测计算（1）分类估算法按照用水的性性质分类（生生活、生产等等）→确定用水量标标准→确定各自用水水量→总用水量――――用于设计阶段段（2）单单位面积法根据城市用水水区域面积估估算用水量104m3/km2d（3）人均综合指标标法城市人口平均均总用水量称称为人均综合合用水量。62（4）年递增率法法（指数曲线线的外推模型型）63（5）线性回归法法（一元线性性回归模型））（6）生长曲线法法642.4给水管网系统统规划布置2．4．1给水管网布置置原则与形式式1．给水管网布布置原则（1）按照城市总总体规划，结结合实际布置置（2）主次明确（3）尽量缩短管管线长度（4）协调好与其其他管道关系系（5）保证供水安安全可靠（6）尽量减少拆拆迁，少占农农田（7）施工、运行行和维护方便便（8）远近期结合合，留有发展展余地652．给水管网布布置基本形式式（1）树状网：特点：●管线长度短，，构造简单，投资省省●安全可靠性差差●水力条件差，，易产生“死水区””，末端水流停滞影响水水质适用：对供水安全可可靠性要求不不高的小城市市和小型工业业企业。66（2）环状网：特点：●管线长度长，，投资大●安全可靠性好好●水力条件较好好，不易产生“死水区区”，水锤危害轻。适用：对供水水安全可靠性性要求较高的的大、中城市市和大型工业业企业。672．4．2输水管渠定线线1．特点（1）距离长（2）障碍物多，，地形、地质质复杂（3）易损坏，维维修困难（4）一旦出现故故障，易引起起供水中断2．原则（1）尽量缩短管管线长度，减减少拆迁，少少占农田（2）选择最佳的的地形和地质质条件，尽量量沿现有道路路定线，以利利施工和检修修（3）减少与铁路路、公路和河河流的交叉（4）避免穿越滑滑坡、岩层、、沼泽、高地地下水位和河河水淹没冲刷刷地区683．输水方式692.4.3给水管网定线线（1）内容：包括干管和连连接管（干管管之间），不不包括从干管管到用户的分分配管和进户户管。70（2）管网定线要要点●以满足供水要要求为前提，，尽可能缩短短管线长度；；●干管延伸方向向与管网的主主导流向一致致，主要取决决于二级泵站到大大用水户、水水塔的水流方方向●沿管网的主导导流向布置一一条或数条干干管●干管应从两侧侧用水量大的的街道下经过过（双侧配水水），减少单侧配水水的管线长度度；●干管之间的间间距根据街区区情况，宜控控制在500~800m左右，连接管管间距宜控制制在800~1000m左右；711）分配管：敷设在每一街街道或工厂车车间的路边，，将干管中的的水送到用户户和消火栓。。直径由消防防流量决定（（防止火灾时时分配管中的的水头损失过过大），最小小管径为100mm，大城市一般般150mm~200mm。2）进户管：一一般设一条，，重要建筑设设两条，从不不同方向引入入。（3）分配管、进进户管●干管一般沿城城市规划道路路定线，尽量量避免在高级级路面或重要道路下下通过；●管线在街道下下的平面和高高程位置，应应符合城镇或或厂区管道的综合设设计要求。722．5排水管网系统统规划布置2．5．1排水管网布置置原则与形式式1．排水管网布布置原则（1）按照城市总总体规划，结结合实际布置置（2）先确定排水水区域和排水水体制，然后后布置排水管管网，按从主干干管到干管到到支管的顺序序进行布置；；（3）充分利用地地形，采用重重力流排除污污水和雨水，，并使管线最短和和埋深最小；；（4）协调好与其其他管道关系系（5）施工、运行行和维护方便便（6）远近期结合合，留有发展展余地732．排水管网布布置形式排水管网一般般布置成树状状网，根据地地形、竖向规规划、污水厂厂的位置、土土壤条件、河河流情况以及及污水种类和和污染程度等等分为多种形形式，以地形形为主要考虑虑因素的布置置形式有以下下几种：74正交式：在地势向水体体适当倾斜的的地区，各排排水流域的干干管可以最短短距离沿与水水体垂直相交交的方向布置置。特点：干管长度短，，管径小，较较经济，污水水排出也迅速速。由于污水水未经处理就就直接排放，，会使水体遭遭受严重污染染，影响环境境。适用：雨水排排水系统。75截流式：沿河岸再敷设设主干管，并并将各干管的的污水截流送送至污水厂，，是正交式发发展的结果。。特点：减轻水水体污染，保保护环境。适用：分流制制污水排水系系统。76（3）平行式：在地势向河流流方向有较大大倾斜的地区区，可使干管管与等高线及及河道基本上上平行，主干干管与等高线线及河道成一一倾斜角敷设设。特点：保证干干管较好的水水力条件，避避免因干管坡坡度过大以至至于管内流速速过大，使管管道受到严重重冲刷或跌水水井过多。适用：地形坡坡度大的地区区。77分区式：在地势高低相相差很大的地地区，当污水水不能靠重力力流至污水厂厂时采用。分分别在高地区区和低地区敷敷设独立的管管道系统。高高地区的污水水靠重力流直直接流入污水水厂，而低地地区的污水用用水泵抽送至至高地区干管管或污水厂。。优点：能充分分利用地形排排水，节省电电力。适用：个别阶阶梯地形或起起伏很大的地地区。78分散式：当城镇中央部部分地势高，，且向周围倾倾斜，四周又又有多处排水水出路时，各各排水流域的的干管常采用用辐射状布置置，各排水流流域具有独立立的排水系统统。特点：干管长度短，，管径小，管管道埋深浅，，便于污水灌灌溉等，但污污水厂和泵站站（如需设置置时）的数量量将增多。适适用：在地势势平坦的大城城市79(6)环绕式：可沿四周布置置主干管，将将各干管的污污水截流送往往污水厂集中中处理，这样样就由分散式式发展成环绕绕式布置。特点：污污水厂和和泵站（（如需设设置时））的数量量少。基基建投资资和运行行管理费费用小。。802．5．2污水管网网布置主要内容容包括：：确定排水水区界，，划分排排水流域域；选定污水水厂和出出水口的的位置；；进行污水水管道系系统的定定线；确定需要要抽升区区域的泵泵站位置置；确定管道道在街道道上的位位置等。。一般按主主干管、、干管、、支管的的顺序进进行布置置。811．确定排排水区界界、划分分排水流流域排水区界界是污水排排水系统统设置的的界限。。它是根根据城市市规划的的设计规规模确定定的。在排水区区界内，，一般根根据地形形划分为为若干个个排水流流域。（1）在丘陵和和地形起起伏的地地区：流域的分分界线与与地形的的分水线基基本一致致，由分分水线所所围成的的地区即即为一个个排水流域域。（2）在地形平平坦无明明显分水水线的地地区：可按面积积的大小小划分，使使各流域域的管道道系统合合理分担担排水面面积，并并使干管在在最大合合理埋深深的情况况下，各各流域的的绝大部部分污水能能自流排排出。82每一个排排水流域域内，可可布置若若干条干干管，根根据流域域地势标标明水流流方向和和污水需需要抽升升的地区区。2．选定污污水厂和和出水口口位置现代化的的城市，，需将各各排水流流域的污污水通过过主干管管输送到到污水厂厂，经处处理后再再排放，，以保护护受纳水水体。在在污水管管道系统统的布置置时，应应遵循如如下原则则选定污污水厂和和出水口口的位置置。（1）出水口口应位于于城市河河流下游游。当城城市采用用地表水水源时，应位位于取水水构筑物物下游，，并保持持100m以上的距离。（2）出水口口不应设设在回水水区，以以防止回回水污染染。（3）污水厂厂要位于于河流下下游，并并与出水水口尽量量靠近，，以减少排放放渠道的的长度。。83（4）污水厂厂应设在在城市夏夏季主导导风向的的下风向向，并与与城市、工矿矿企业和和农村居居民点保保持300m以上的卫卫生防护距离。。（5）污水厂厂应设在在地质条条件较好好，不受受雨洪水水威胁的的地方，并有有扩建的的余地。。3．污水管管道定线线在城市规规划平面面图上确确定污水水管道的的位置和和走向，，称为污水管道道系统的的定线。主要原则则：采用重力力流排除除污水和和雨水，，尽可能能在管线线最短和埋深深较小的的情况下下，让最最大区域域的污水水能自流排出出。影响因素素：城市地形形、竖向向规划、、排水体体制、污污水厂和和出水口口位置、、水文地地质、道道路宽度度、大出出水户位位置等。。84（1）主干管管●地形平坦坦或略有有坡度，，主干管管一般平平行于等等高线布置，在在地势较较低处，，沿河岸岸边敷设设，以便便于收集干管来来水。●地形较陡陡，主干干管可与与等高线线垂直，，这样布布置主干管坡度度较大，，但可设设置数量量不多的的跌水井井，使干管的水水力条件件改善，，避免受受到严重重冲刷。。●避开地质质条件差差的地区区85（2）干管●尽量设在在地势较较低处，，以便支支管顺坡坡排水；；●地形平坦坦或略有有坡度，，干管与与等高线线垂直（（减小埋埋深）●地形较陡陡，干管管与等高高线平行行（减少少跌水井井数量））●一般沿城城市街道道布置。。通常设设置在污污水量较较大、地地下管线较较少、地地势较低低一侧的的人行道道、绿化化带或慢慢车道下，，并与街街道平行行。当街街道宽度度>40m，可考虑虑在街两侧侧设两条条污水管管，以减减少连接接支管的的长度和和数量。86（3）支管取决于地地形和街街坊建筑筑特征，，并应便便于用户户接管排排水。布布置形式式有：1）低边式式：当街坊面面积较小小而街坊坊内污水水又采用用集中出出水方式式时，支支管敷设设在服务务街坊较较低侧的的街道下下。872）周边式式（围坊式）3）穿坊式式当街坊或或小区已已按规划划确定，，其内部部的污水水管网已已按建筑筑物需要要设计，，组成一一个系统统时，可可将该系系统穿过过其它街街坊，并并与所穿穿街坊的的污水管管网相连连。当街坊面面积较大大且地势势平坦时时，宜在在街坊四四周的街街道下敷敷设支管管。884．泵站位位置（1）中途泵站站：当管道道的埋深深超过最最大允许许埋深时时，应设置泵泵站以提提高下游游管道的的管位；；（干管或或主干管管中途））（2）局部泵站站：地形复杂杂的城市市，往往往需要将将地势较较低处的污污水抽升升至地势势较高地地区的污污水管道中中；（局局部低洼洼地区））（3）总泵站（（或终点点泵站））：污水管管道系统统终点的的埋深一一般都很很大，而而污水厂厂的第一一个处理理构筑物物一般埋埋深较浅浅，或设设在地面面以上，，这就需需要将管管道系统统输送来来的污水水抽升到到第一个个处理构构筑物中中。（污污水厂起起端）894．泵站位位置（1）中途泵站站：当管道道的埋深深超过最最大允许许埋深时时，应设置泵泵站以提提高下游游管道的的管位；；（干管或或主干管管中途））（2）局部泵站站：地形复杂杂的城市市，往往往需要将将地势较较低处的污污水抽升升至地势势较高地地区的污污水管道中；；（局部低低洼地区））（3）总泵站（或或终点泵站站）：污水管道道系统终点点的埋深一一般都很大大，而污水水厂的第一一个处理构构筑物一般般埋深较浅浅，或设在在地面以上上，这就需需要将管道道系统输送送来的污水水抽升到第第一个处理理构筑物中中。（污水水厂起端））90泵站设置的的具体位置置，应综合合考虑环境境卫生、地地质、电源源和施工条条件等因素素，并征得得规划、环环保、城建建部门的同同意。5．确定污水水管道在街街道下的具具体位置在城市街道道下常有各各种管线，，如给水管管、污水管管、雨水管管、煤气管管、热力管管、电力电电缆、电讯讯电缆等。。此外，街街道下还可可能有地铁铁、地下人人行横道、、工业隧道道等地下设设施。这就就需要在各各单项管道道工程规划划的基础上上，综合规规划，统筹筹考虑，合合理安排各各种管线在在空间的位位置，以利利施工和维维护管理。。91由于污水管管道为重力力流管道，，其埋深大大，连接支支管多，使使用过程中中难免渗漏漏损坏。所所有这些都都增加了污污水管道的的施工和维维修难度，，还会对附附近建筑物物和构筑物物的基础造造成危害，，甚至污染染生活饮用用水。因此，污水水管道与建建筑物应有有一定间距距，与生活活给水管道道交叉时，，应敷设在在生活给水水管的下面面。污水管管道与其它它地下管线线或构筑物物的最小净净距可参照照附录10－1确定。92管线综合规规划时，所所有地下管管线都应尽尽量设置在在人行道、非机动动车道和绿绿化带下，，只有在不不得已时，，才考虑将埋深大大，维修次次数较少的的污水、雨雨水管道布布置在机动车道下下。各种管线在在平面上布布置的次序一般是，从从建筑规划划线向道路中中心线方向向依次为：：电力电缆——电讯电缆——煤气管道——热力管道——给水管道——雨水管道——污水管道。若各种管线线布置时发发生冲突，，处理的原则是：未建让已建的，临临时让永久久的，小管管让大管，，压力管让让无压管，可弯管管让不可弯弯管。93在地下设施施较多的地地区或交通通极为繁忙忙的街道下下，应把污水管管道与其它它管线集中中设置在隧隧道（管廊廊）中，但雨水水管道应设设在隧道外外，并与隧隧道平行敷敷设。942．5．3雨水管网布布置1．充分利用用地形，就就近排入水水体（1）基本原则：：雨水管渠应应尽量利用用自然地形形坡度布置，要以最最短的距离离靠重力流流将雨水排排入附近的池池塘、河流流、湖泊等等水体中。。（2）当地形坡度度较大时，雨水干管管布置在地地形低处或或溪谷线上；当地形平坦坦时，雨水干管管布置在排排水流域的的中间，以便于支管管接入，尽尽量扩大重重力流排除除雨水的范范围。952．尽量避免免设置雨水水泵站当地形平坦坦，且地面面平均标高高低于河流流的洪水位位标高时，，需将管道道适当集中中，在出水水口前设雨雨水泵站，，经抽升后后排入水体体。尽可能能使通过雨雨水泵站的的流量减到到最小，以以节省泵站站的工程造造价和经常常运行费用用。3．根据城市市规划布置置雨水管道道通常应根据据建筑物的的分布，道道路布置及及街坊或小小区内部的地形，，出水口的的位置等布布置雨水管管道，使街街坊或小区内大部部分雨水以以最短距离离排入街道道低侧的雨雨水管道。96雨水干管的的平面和竖竖向布置应应考虑与其其它地下管管线和构筑物在在相交处相相互协调，，以满足其其最小净距距的要求。排水管管道与其它它管线（构构筑物）的的最小净距距见附录10－1。市区内如如有可利用用的池塘、、洼地等，，可考虑雨水的调调蓄。在有有连接条件件的地方，，可考虑两两个管渠系统之间间的连接。。雨水管道应应平行道路路敷设，宜宜布置在人人行道或绿绿化带下，不宜宜布置在快快车道下，，以免积水水时影响交交通或维修管道道时破坏路路面。当道道路大于40m时，应考虑在道路两两侧分别设设置雨水管管道。974．采用明渠渠或暗管的的选择（1）暗管：在城市市区区或厂区内内，由于建建筑密度高高，交通量大，一一般采用暗暗管排除雨雨水。特点----卫生条件好好、不影响响交通，造造价高。（2）明渠：在城市郊郊区，建筑筑密度较低低，交通量量较小的地地方，一般考考虑采用明明渠。特点---造价低；但但明渠容易易淤积，孳孳生蚊蝇，，影响环境卫生，，且明渠占占地大，使使道路的竖竖向规划和横断面设设计受限，，桥涵费用用也增加。。在地形平坦坦、埋设深深度或出水水口深度受受限制的地地区，可采采用暗渠（（盖板渠））排除雨水水985．合理布置置雨水口，，保证路面面雨水顺畅畅排除雨水口的布布置应根据据地形和汇汇水面积确确定，以使使雨水不致致漫过路口口。一般在道路路交叉口的的汇水点、、低洼地段段均应设置置雨水口。。此外，在在道路上每每隔25～50m也应设置雨雨水口。99此外，在道道路路面上上应尽可能能利用道路路边沟排除除雨水，为为此，在每每条雨水干干管的起端端，通常利利用道路边边沟排除雨雨水，从而而减少暗管管长度约100～150m，降低了整整个管渠工工程的造价价。1006．雨水出水水口的布置置（1）分散出水口口：当管道将雨雨水排入池池塘或小河河时，水位位变化小，，出水口构构造简单，，宜采用分分散出水口口。就近排排放管线短短、管径小小，造价低低。（2）集中出水口口式：当河流等水水体的水位位变化很大大，管道的的出水口离离常水位较较远时，出出水口的构构造就复杂杂，因而造造价较高，，此时宜采采用集中出出水口式布布置形式。。1017．排洪沟的的设置对于傍山建设的的城市和厂厂矿企业，为了消除除洪水的影影响，除在在设计地区区内部设置置雨水管道道外，尚应应考虑在设设计地区周周围或超过过设计地区区设置排洪洪沟，以拦拦截从分水水岭以内排排泄下来的的洪水，并并将其引入入附近水体体，以保证证城市和厂厂矿企业的的安全。8．调蓄水体体的设置可调节洪峰峰流量。102第3章给给水排水水管网水力力学基础2022/10/27103Freetemplatefrom第3章给水水排水管网网水力学基基础3.1给排水管网网水流特征征3．2管渠水头损损失计算3．3非满流管渠渠水力计算算3．4管道的水力力等效简化化2022/10/27104Freetemplate3.1给排水管管网水流流特征3．1．1流态特征征1053．1．2恒定流与与非恒定定流水量变化化－非恒恒定流（（复杂））－按恒恒定流计计算3．1．3均匀流与与非均匀匀流水流参数数往往随随时间和和空间变变化－非非均匀流流1063．1．4压力流与与重力流流1．压力流流：hf∝n、l、v；与H、I无关（压压能克服服水流阻阻力）2．重力流流：靠水水的位能能克服3．1．5水流的水水头与水水头损失失水头是指指单位重重量的流流体所具具有的机机械能。。H＝Z＋P/γ＋v2/2g107水头损失失：流体体克服流流动阻力力所消耗耗的机械能1083．2管渠水头头损失计计算3．2．1沿程水头头损失计计算管渠沿程程水头损损失用谢谢才公式式109圆管满流流，沿程程水头损损失也可可以用达达西公式式表示：：C、λ与水流流流态有关关，一般般采用经经验公式式或半经经验公式式计算。。常用：：1101．舍维列列夫公式式适用：旧旧铸铁管管和旧钢钢管满管管紊流，，水温100C0（给水管管道计算算）1112．海曾－威威廉公式式适用：较较光滑圆圆管满流流紊流（（给水管管道）1123．柯尔勃勃洛克－－怀特公公式适用：各各种紊流流，是适适应性和和计算精精度最高高的公式式1131144.巴甫洛夫夫斯基公公式适用：明明渠流、、非满流流排水管管道1155．曼宁公式式曼宁公式式是巴甫甫洛夫斯斯基公式式中y=1/6时的特例例，适用用于明渠渠或较粗粗糙的管管道计算算。1163．2．2沿程水头头损失计计算公式式的比较较与选用用巴甫洛夫夫斯基公公式适用用范围广广，计算算精度也也较高，，特别是是对于较较粗糙的的管道，，管道水水流状态态仍保持持较准确确的计算算结果，，最佳适适用范围围为1.0≤≤e≤5.0mm；曼宁公式式亦适用用于较粗粗糙的管管道，最最佳适用用范围为为0.5≤≤e≤4.0mm；海曾－威威廉公式式则适用用于较光光滑的管管道，特特别是当当e≤0.25mm（CW≥130）时，该该公式较较其它公公式有较较高的计计算精度度；舍维列夫夫公式在在1.0≤≤e≤1.5mm之间给出出了令人人满意的的结果，，对旧金金属管道道较适用用，但对对管壁光光滑或特特别粗糙糙的管道道是不适适用的。。1173．2．3局部水头头损失计计算式中hm——局部水头头损失，，m；ξ——局部阻力力系数。。给水排水水管网中中局部水水头损失失一般不不超过沿沿程水头头损失的的5%，常忽略略局部水水头损失失的影响响，不会会造成大大的计算算误差。。1183．2．4水头损失失公式的的指数形形式有利于管管网理论论分析，，便于计计算机程程序设计计。1．沿程水水头损失失公式的的指数形形式为：：式中k、n、m——指数公式式参数；；a——比阻，即即单位管管长的摩摩阻系数，，1192．局部水水头损失失公式的的指数形形式为：：3．沿程水水头损失失与局部部水头损损失之和和式中Sm——局部阻力力系数；；式中Sg——管道阻力力系数；；。1203．3非满流管管渠水力力计算水力计算算目的：确定3．3．1非满流管管渠水力力计算公公式1．非满流流管渠水水力计算算公式121常用的均均匀流基基本公式式有：式中Q——流量（m3/s）；ω——过水断面面面积（（m2）v——流速（m/s）；R——水力半径径（ｍ））；I——水力坡度度（即水水面坡度度，等于于管底坡坡度）。。n——管壁粗糙糙系数（（见表））。122排水管渠渠粗糙系系数表管渠类别粗糙系数n管渠类别粗糙系数n石棉水泥管、钢管0.012浆砌砖渠道0.015木槽0.012～0.014浆砌块石渠道0.017陶土管、铸铁管0.013干砌块石渠道0.020～0.025混凝土管、钢筋混凝土管水泥砂浆抹面渠道0.013～0.014土明渠包括（带草皮）0.025～0.030123――非满流管管渠水力力计算基基本公式式v、q、D、h/D、I五个变量量，已知知三个，，求另两两个。124简化：水力计算算表，按按两个公公式制成成图表。。简单，，精度较较差，且且只适用用于一种种管材。。借助满流流水力计计算公式式并通过过一定的的比例变变换进行行计算。。假设一一条满流流管渠与与待计算算的非满满流管渠渠具有相相同的D和I，满流时时，1251263．3．2非满流管管渠水力力计算方方法1．常采用用水力计计算图或或表进行行计算水力计计算图图适用用于混混凝土土及钢钢筋混混凝土土管道道，其其粗糙糙系数数n＝0.014。每张张图适适用于于一个个指定定的管管径。。图上上的纵纵座标标表示示坡度度I，即是是设计计管道道的管管底坡坡度，，横座座标表表示流流量Q，图中中的曲曲线分分别表表示流流量、、坡度度、流流速和和充满满度间间的关关系。。当选选定管管材与与管径径后，，在流流量Q、坡度度I、流速速v、充满满度h/D四个因因素中中，只只要已已知其其中任任意两两个，，就可可由图图查出出另外外两个个。2.借助于于满流流水力力计算算公式式并通通过一一定的的比例例变换换进行行计算算。1273．4管道的的水力力等效效简化化管网简简化：：利用水水力等等效简简化原原理水力等等效简简化原原则：：简化后后，等等效的的管网网对象象与原原来的实实际对对象具具有相相同的的水力力特性。。1283．4．1串联或或并联联管道道的简简化1．串联联1292．并联联当并联联管道道直径径相同同时1303．4．2沿线均均匀出出流的的简化化干管配配水情情况131假设沿沿线出出流是是均匀匀的，，则管管道的的任一一断面面上的的流量量沿程水水头损损失132沿程水水头损损失将移移至两两端点点，分分别为为管道内内流量量为133根据水水力等等效原原则1343．4．3局部水水头损损失计计算的的简化化一般忽忽略，，特殊殊情况况下，，局部部水头头损失失必须须进行行计算算。135第4章章设设计计用水水量2022/10/27136F4.1最高日日设计计用水水量4．2设计用用水量量变化化第四章章设设计计用水水量1371．最高高日设设计用用水量量定额额（1）居民民生活活用水水居民生生活用用水定定额和和综合合生活活用水水定额额（包包括公公共设设施生生活用用水量量）见见《室外给给水设设计规规范》（2）工业业企业业1）4.1最高日日设计计用水水量1382)（3）消防用用水：按《建筑设设计防防火规规范》执行（4）其他用用水1）浇洒洒道路路：1～2L/m2··次，每每日2～32）绿化化：1.5～4L/m2··d1392．最高高日设设计用用水量量计算算Qd（1）城市市最高高日综综合生生活用用水量量（包包括公公共设设施生活用用水量量）（2）工业业企业业生产产用水水量140（3）工业业企业业职工工生活活用水水和淋淋浴用用水量量141（4）浇洒洒道路路和绿绿化用用水量量142最高日日设计计用水水量（5）未预预见水水量和和管网网漏失失量1433．消防防用水水量（（校核核时使使用））1444．2设计用用水量量变化化1．设计计用水水量变变化规规律的的确定定可用变变化系系数（（粗略略）或或变化化曲线线（比比较精精确））。无无详细细资料料时，，可供供参考考。（1）最高高日城城市综综合用用水的的时变变化系系数Kh宜采用用1.3～1.6，日变变化系系数Kd1.1～1.5；（2）工业业企业业职工工生活活用水水时变变化系系数为为2.5～3.0。（3）工业业生产产用水水可均均匀分分配。。145第5章章给给水水系统统的工工作状状况2022/10/27146F第5章给给水水系统统的工工作状状况5.1给水排排水系系统的的流量量关系系5.2清水池池和水水塔5.3给水系系统的的水压压关系系2022/10/27147F5.1给水排排水系系统的的流量量关系系1．取水水构筑筑物和和水处处理构构筑物物的设设计流流量主要取取决于于一级级泵站站和水水厂的的工作作情况况，通通常是是连续续均匀匀地工工作.原因是：1)流量稳稳定，，有利利于水水处理理构筑筑物运运行和和管理理，保保证出出水水水质质，使使水厂厂运行行管理理简单单；2)从造价价方面面，构构筑物物尺寸寸、设设备容容量降降低，，降低低工程程造价价。148式中α——水厂自自用水水系数数，一一般α=1.05~1.1；T———每天工工作小小时数数。Qd——最高日日设计计用水水量。。2．二级泵泵站的设计计流量量二级泵泵站的的工作作情况况（与与管网网中是是否设设置流流量调调节设设施有有关））1）管网网中无无流量量调节节设施施●任何时时刻供供水量量等于于用水水量；；●为使水水泵高高效工工作使使用大大小搭搭配的的多台台水泵泵来适适应用用水量量的变化化；149●泵站管管理，，可根根据管管网的的压力力来切切换水水泵Q二泵=Qh2）管网网有流流量调调节设设施●每小时时供水水量可可以不不等于于用水水量，，但24h总供水水量等等于总总用水量用用水量量；●二级泵泵站的的工作作是按按照设设计供供水曲曲线进进行，，设计计供水水曲线线是根据据用水水量变变化曲线线拟定定的，，拟定定时注注意：：150供水曲曲线尽尽量接接近于于用水水曲线线，且且分级级数不不宜超超过三三级；；有利利于选选泵及及水泵泵的合合理搭搭配，，适当当留有有发展展余地地。Q二泵=QⅡmax3、输水水管和和配水水管网网151输水管管和配配水管管网的的计算算流量量均应应按输输配水水系统统在最最高日日最高高用水水时工工作情情况确确定，，并与与管网网中有有无水水塔(或高地地水池池)及其在在管网网中的的位置置有关关。当管网网中无无水塔塔时，，泵站站到管管网的的输水