给水系统的工作情况

第三章给水系统的工作情况主讲：张永举取水系统给水处理系统给水管网系统实线排水管网系统虚线废水处理系统排放系统本章主要内容：§3.1给水系统的流量关系§3.2水塔和清水池的容积计算§3.3给水系统的水压关系§3.1给水系统的流量关系清水池用于调节给水处理厂处理水量与二级泵站供水量之差的！水塔是用于调节二级泵站供水量与用户用水量之差的！水厂自用水量一般是用户总用水量的5%~10%

给水系统中所有构筑物：取水系统、给水处理系统、清水池、二级泵站、水塔、管网，都是以最高日用水量Qd为基础进行设计的。一、取水构筑物、一级泵站、给水处理系统Qd二、二级泵站设计水量二级泵站的设计水量与管网中是否设置水塔或高地水池有关。当管网内不设水塔时，任何小时的供水量应等于用水量，这时二级泵站应满足最高日最高时用水量的要求，因为用水量每日每时都在变化，因此此时二级泵站内应有多台水泵并且大小搭配，以便供给每小时的用水量，同时保持水泵在高效段运行。

当管网内设水塔（或高地水池）时，水塔可以起到调节水泵供水与用户用水之间的流量差，所以二级泵站每小时的供水量可以不等于用水量，即可以分级供水。二级泵站的设计供水线应根据用水量变化曲线来定。

拟定二级泵站的供水线时应注意两点：1）泵站各级供水线尽量接近用水线，以减小水塔的调节容积，分级数一般不多于三级，以便水泵机组的运行管理；2）分级供水时，应注意每级能否选到合适的水泵，以及水泵机组的合理搭配，并尽可能满足目前和今后一段时间内的用水量增长的需要。上图中所所示的二二级泵站站的设计计供水线线可以看看出，水水泵的工工作情况况分成两两级：从从5时到20时，一组组水泵运运转，流流量为最最高日用用水量的的5.00％；其余余时间的的水泵流流量为最最高日用用水量的的2.78％。虽然然泵站每每小时的的供水量量不等于于用水量量。但一一天的泵泵站总供供水量等等于最高高日用水水量，即即：2.78％×9+5.00％×15＝100％三、水塔塔从用水量量变化图图中可以以看出水水塔或高高地水池池的流量量调节作作用：供供水量高高于用水水量时，，多余的的水可进进入水塔塔或高地地水池内内贮存；；相反，，当供水水量低于于用水量量时，则则从水塔塔流出以以补充泵泵站供水水量的不不足。由由此可见见，泵站站的供水水线与用用水量越越接近，，水塔或或高地水水池的调调节容积积越小，，但是为为了满足足供水线线与用水水量接近近势必增增加泵站站工作的的分级数数。四、管网网和输水水管管网和输输水管的的设计流流量，也也视有无无水塔或或高地水水池以及及他们在在管网中中的位置置而定。。A、当管网网中无水水塔时，，输水管管和管网网均按最最高日最最高时流流量设计计计算。。B、当管网网中有水水塔时，，且水塔塔在网前前时，泵泵站到水水塔之间间的输水水管按照照泵站分分级工作作线中最最大一级级供水量量计算，，管网仍仍按最高高日最高高时用水水量计算算。当管网中中有水塔塔时，且且水塔在在管网末末端时，，因最高高时用水水量必须须从二级级泵站和和水塔同同时供给给管网，，因此，，输水管管仍按照照泵站分分级工作作线中最最大一级级供水量量设计，，但管网网水力计计算时应应按照二二级泵站站和水塔塔同时供供给管网网的流量量进行计计算。五、清水水池清水池用用于调节节给水厂厂处理水水量与二二级泵站站吸水量量之差，，给水厂厂处理水水量等于于一级泵泵站的供供水量，，所以也也可以说说清水池池主要是是用于调调节一级级泵站与与二级泵泵站水量量之差。。§3.2水塔和清清水池的的容积计计算水塔和清清水池容容积的计计算方法法通常有有两种：：一是根据据供水量量和用水水量变化化曲线推推算；一种是据据经验估估算。方法一需需要城市市24小时的用用水量变变化规律律，并在在此基础础上拟定定供水线线。如果没有有用水量量变化规规律的资资料，则则清水池池的调节节容积按按最高日日用水量量的10%～20%估算，对于供供水量大的城城市，因用水水量的时变化化系数小，所所以可以取较较低的百分数数，以免清水水池过大。缺缺乏资料时，，水塔的容积积可按最高日日用水量的2.5％～3％至5％～6％估算。清水池和水塔塔的调节容积积均由累计的的正值或负值值来确定，如如无水塔时清清水池的调节节容积为累计计值17.98％与Qd的乘积，有水水塔时清水池池的调节容积积为累计值12.50％与Qd的乘积，水塔塔的调节容积积为累计值6.55％与Qd的乘积。清水池中除了了贮存调节用用水外，还存存放了室外消消防用水和水水厂生产用水水，即清水池池是有效容积积为：W=W1+W2+W3+W4(m3)其中:W1－调节容积，，m3；W2－室外消防贮贮存水量，m3，按2h火灾延续时间间计算；W3－水厂冲洗滤滤池和沉淀池池排泥等生产产用水，m3，等于最高日日用水量的5％～10％，即水厂自自用水量；W4－安全贮量，，m3。水塔中除了贮贮存用户与泵泵站供水之差差的调节容积积外还要贮存存室内消防用用水量，即：：W=W1+W2(m3)其中：W1－调节容积，，m3；W2－室内消防贮贮水量，m3，按10min室内消防用水水量计算。§3.3给水系统的水水压关系给水系统除了了要保证一定定的水量要求求外，还要满满足用户一定定的水压要求求，按照《室外给水设计计规范》（GB50013-2006）:当按直接供水水的建筑层数数确定给水管管网的最小服服务水头时，，一层为10m，二层为12m，二层以上每每增加一层增增加4m，例如当地房房屋按6层考虑时，最最小服务水头头应为28m。当给水处理厂厂前期构筑物物最高水位一一定时，在水水源最低水位位确定的前提提下，就可以以确定一级泵泵站的扬程，，同理，清水水池最低水位位确定后，按按照最不利点点的水压要求求就可以确定定二级泵站的的扬程。一、水泵扬程程的确定水泵扬程Hp等于静扬程H0和水头损失之之和：1、一级泵站一级泵站的静静扬程H0是指水泵吸水水井最低水位位与水厂的前前端处理构筑筑物最高水位位的高程差。。水头损失包包括水水泵吸水管、、压水管和泵泵站连接管线线的水头损失失。所以，一级泵泵站的扬程为为：2、二级泵站（（分有无水塔塔两种情况））无水塔时，由由泵站直接输输水给用户，，静扬程等于于清水池最低低水位与管网网控制点所需需水压标高的的高程差。所谓控制点，是指管网中中控制水压的的点，一般位位于离二级泵泵站最远或地地形最高的点点，只要该点点的压力在最最高用水量时时满足最小服服务水头的要要求，整个管管网就都能满满足要求。水头损失包括括吸水管、压压水管、输水水管和管网等等水头损失之之和。静扬程因此，无水塔塔时二级泵站站的扬程为：：有水塔时，二二级泵站只需需要供水到水水塔，而管网网中控制点的的最小服务水水头由水塔来来保证，因此此，此时二级级泵站的静扬扬程等于清水水池最低水位位与水塔最高高水位的高程程差，而水头头损失为吸水水管、泵站到到水塔的管网网水头损失之之和。因此，有水塔塔时二级泵站站的静扬程为为：另外，二级泵泵站还要满足足消防时的水水压要求，消消防时，管网网中额外增加加了消防水量量，因而增加加了管网的水水头损失。水水泵扬程仍可可按下式计算算，但控制点点应选在设计计时假设的着着火点，并代代入消防时管管网允许的水水压Hr（不低于10m)，以及通过消消防流量时的的管网水头损损失hc。3、水塔高度确确定水塔在管网中中的位置可靠靠近水厂（网网前）、可位位于