给排水工程与管网设计

给排水工程与管网设计第一章给水排水管网系统概论1.1给水排水系统的功能与组成给水排水系统是为人们的生活、生产和消防提供用水和排出废水的设施总称。任务：向各种不同类别的用户供应满足需求的水质、水量和水压，同时承担用户排出的废水的收集、输送和处理，达到消除废水中污染物质对人体健康的危害和保护环境的目的。水的分类生活用水

居民生活用水（满足一定水质标准）

公共设施用水（用水量大，集中，水质同生活用水）

工业企业生活用水（水量和工业企业生产工艺、生产条件有关，水质同居民生活用水）工业生产用水

产品用水、工艺用水、辅助用水

（对水量水质、水压要求差异很大）市政消防用水

道路清洗、绿化浇灌、公共清洁卫生和消防用水

给水系统：向不同类别的用户供应满足需求的水。污水分类生活污水居民生活污水、工业企业生活污水含有大量有机物，污染程度严重，废水处理重点工业废水冷却洗涤水，简单处理污染严重，须严格处理雨水

排水系统：对废水进行收集、输送和处理。

给水排水系统功能关系示意图水源取水设施给水处理设施供水泵站城市给水管网企业给水管网居民生活用水公共设施用水市政用水消防用水工业企业生产用水工业企业生活用水工业企业消防用水城市雨水管网城市污水管网工业废水管网工业废水处理设施城市污水处理设施排水受纳体自然降水给水排水系统主要功能1）水量保障2）水质保障

给水处理水质、贮水和输配水水质、排水水质3）水压保障

充分利用地形高差，水泵加压给水排水系统的组成水源取水系统包括水源、取水设施、提升设备和输水灌渠等。给水处理系统包括各种采用物理、化学、生物等方法的水质处理设备和构筑物。给水管网系统包括输水管渠、配水管网、水压调节设施（泵站、减压阀）及水量调节设施（清水池、水塔等）等，简称输配水系统。排水管网系统包括污水和废水收集与输送管渠、水量调节池、提升泵站及附属构筑物（如检查井、跌水井、水封井、雨水口等）等。污水和废水处理系统包括各种采用物理、化学、生物等方法的水质净化设备和构筑物。排放和重复利用系统包括废水受纳体（如水体、土壤等）和最终处置设施，如排放口、稀释扩散设施、隔离设施和废水回用设施等。给水排水系统的组成（续）1.2给水排水系统工作原理给水排水系统的流量关系取水系统给水处理系统给水管网系统用户排水管网系统排水处理系统排放或复用系统清水池均和池调节池水塔Q1q1Q8Q2Q3Q4Q5Q6Q7q6q3q2q5q7q3清水池、均和池、水塔、调节池的作用给水排水水系统的的水质关关系三个水质质标准原水水质质标准给水水质质标准排放水水水质标准准三个水质质变化过过程给水处理理用户用水水废水处理理给水排水水系统的的水压关关系水压：用用户用水水需要，，也是给给水和排排水输送送的能量量来源。。水的机械械能：位位能、压压能和动动能测压管水水头（压压力水头头）指位位能和压压能之和和。水在输送送中的压压力方式式：全重力给给水一级加压压给水二级加压压给水多级加压压给水1.3给水排水水管网系统统的功能和和组成给水排水水管网系系统的功功能和特特点功能：1）水量输输送2）水量调调节3）水压调调节特点：具有一般般网络系系统的特特点：分分散性、、连通性性、传输输性、扩扩展性。。给水管网网系统的的构成输水管渠渠：从水源源到城市市水厂或或城市水水厂到相相距较远远管网的的管线或或渠道。。铸铁管、、钢管、、钢筋混混凝土管管等；两条并行行，适当当地点连连通。配水管网网：将水送送到用户户的管道道系统由主干管管、干管管、支管管、连接接管、分分配管等等构成。。附属设施施：消火火栓、阀阀门、监监测仪表表等。水压调节节设施（泵站、、减压阀阀）水量调节节设施（清水池池、水塔塔和高位位水池））给水管网网系统的的构成泵站供水泵站站（二级级泵站））一般设设于水厂厂内部。。加压泵站站（三级级泵站））对远离离水厂的的供水区区域或地地形较高高的区域域进行加加压。水量调节节设施（清水池池、水塔塔和高位位水池））调节供水水与用水水的流量量差，也也可用于于贮存备备用水量量，提高高供水安安全。减压设施施减压阀、、节流孔孔板等，，降低和和稳定输输配水系系统局部部的水压压。排水管网网系统的的构成废水收集集设施排水管网网水量调节节池提升泵站站输水管（（渠）排放口排水管网网系统的的构成1）废水收收集设施施（室内内污水管管道及设设备）排水系统统起端设设备，通通过水封封管、支支管、竖管和出出户管排排到室外外窨井，，通过连连接窨井的排水水支管将将废水收收集到排排水管道道系统。。雨水口2）排水管管网排水管网网由支管管、干管管、主干干管等构构成。非非满流。。附属构筑筑物：雨雨水口、、检查井井、跌水水井、溢溢流井、、水封井井等。3）排水调调节池指具有一一定容积积的污水水、废水水或雨水水贮存设设施。用用于调节节排水管管外流量量与输水水量或处处理水量量的差值值。降低下游游高峰排排水量，，减小输输水灌渠渠或排水水处理设设施的设设计规模模，降低低工程造造价。事故时贮贮水，减减小污染染；均和和水质。。5）废水输输水管（（渠）6）废水排排放口岸边式，，具有较较好的防防止冲刷刷能力。。分散式，，废水与与接纳水水体均匀匀混合。。4）提升泵泵站提高排水水的高程程或使排排水加压压输送。。1.4给水排水水管网系系统类型型与体制制给水管网网系统类类型按水源数数目分类类分：1）单水源源给水管管网系统统2）多水源源给水管管网系统统给水管网网系统类类型按系统构构成方式式分类：（1）统一给给水系统统根据生活活饮用水水水质标标准，由由同一管管网供给给生活、、生产和和消防用用水到用用户的给给水系统统。特点：所所有用户户用一个个管网，，一个水水处理系系统；造价低，，运行费费用高，，会造成成浪费。。多用于用用户集中中，对水水质、水水压无特特殊要求求或相差差不大、、地势比比较平坦坦、建筑筑层数差差异不大大的情况况。（2）分质供供水系统统取水构筑筑物从同同一水源源或不同同水源取取水，经经过不同同程度的的净化过过程，用用不同的的管道、、分别将将不同的的水质供供给各个个用户的的给水系系统。（2）分质供供水系统统工业用水水、生活活用水分分质饮用水、、杂用水水分质直接饮用用水占管管网1～2％；优质质优用有有限水资资源；可可节省净净水处理理费用。。但每一种种水质要要有独立立的管网网，多套套管网造造价高，，管理复复杂。在水资源源紧缺的的新建居居住区、、工业区区、海岛岛地区可可以考虑虑应用。。（3）分区给给水系统统把城市整整个给水水系统分分为几个个区，每每区有泵泵站和管管网等，，各区之之间有适适当的联联系，以以保证供供水可靠靠和调度度灵活。。（3）分区给给水系统统给水区域域大、地地形起伏伏、远距距离输水水，分为为并联分分区和串串联分区区两种基基本形式式。并联分区区：由同一一泵站内内的低压压和高压压水泵分分别供给给低区和和高区用用水。供水安全全可靠，，水泵集集中；管管理方便便，但管管网造价价高，需需要高压压输水管管。串联分区区：高低两两区用水水均由低低区泵站站供给，，高区用用水再由由高区水水泵加压压。管网造价价低，但但供水安安全、可可靠性较较差，水水泵站分分散，管管理不便便。供水区域域较大，，回落地地形狭长长，不同同用户对对水压要要求不同同，是由由同一泵泵站内不不同水泵泵分别供供水到高高压和低低压管网网。管网压力力适宜，，动力消消耗低，，供水安安全。（4）分压给给水系统统（5）循环和和循序给给水系统统在工业生生产中，，所产生生的废水水经适当当处理后后可以循循环使用用，或用用作其他他车间和和其他工工业部门门的生产产用水。。污水循循环回用用，清洁洁生产。。（6）区域性性给水系系统由于水源源受到污污染，几几个城市市集中在在上游取取水，沿沿线分别别供水。。对于城市市化水平平高的区区域适用用，并能能发挥规规模效应应，降低低成本。。给水管网网系统类类型按输水方方式分类类：1）重力输输水管网网系统2）压力管管网输水水系统排水管网网系统的的体制概念：——生活污水水、工业业废水和和雨水可可以采用用一个管管渠来排除，，也可以以采用两两个或两两个以上上独立的的管渠来排除除，污水水的这种种不同排排除方式式所形成成的排水系统统，称为为排水体体制。分类：合流制：直排式式、截流流式分流制：：完全分分流制和和非完全全分流制制合流制排排水系统统是将生活活污水、、工业废废水和雨雨水混合合在同一一个管内内排除的的系统。。老城市早早期使用用，水体体污染严严重。截流式合合流制排排水系统统设截流干干管、溢溢流井、、污水厂厂。老城市排排水系统统改造时时经常使使用。简简单易行行，降低低污染。。分流制排排水系统统将生活污污水、工工业废水水和雨水水分别在在两个或或两个以以上各自自独立的的管渠内内排除的的系统。。排除生活活污水和和工业废废水的系系统称为为污水排水水系统，排除雨雨水的系系统称为为雨水排水水系统。根据排除除雨水的的方式不不同，可可分为完全分流流制排水水系统、不完全分分流制排排水系统统和半分流制制排水系系统。完全分流流制排水水系统不完全全分流流制排排水系系统工业企企业中中一般般采用用分流流制排排水系系统工业废废水和和生活活污水水不宜宜混合合；不同工工业废废水之之间也也不宜宜混合合。否否则会会造成成污水水和污污泥处处理的的复杂杂化，，以及及给废废水重重复利利用和和回收收有用用物质质造成成困难难。合理选选择排排水系系统的的体制制，使使城市市和工工业企企业排排水系系统规规划和和设计计的重重要内内容，，它不不仅从从根本本上影影响排排水系系统的的设计计、施施工、、维护护管理理，而而且对对城市市和工工业企企业的的规划划和环环境保保护影影响深深远，，同时时也影影响排排水系系统的的建设设投资资费用用和运运行管管理费费用。。合流制制和分分流制制的比比较：：环保方方面：全部部截流流式合合流制制对环环境的的污染染最小小；部部分截截留式式合流流制雨雨天时时部分分污水水溢流流入水水体，，造成成