城市给水排水课件

給水系統1.1給水系統分類給水系統：保證用水對象獲得所需水質、水壓和水量的一整套構築物、設備和管路系統的總和。用水對象：生產設備、生活設施、消防設備構築物：取水頭部、反應池、沉澱池、濾池、清水池、水泵房、水塔設備：加壓設備、控制設備、計量設備管路系統：輸水管、配水管網

分類：①水源： 地表水、地下水②動力： 自流、加壓③用途： 生活、生產、消防④對象： 城鎮、工業1.2給水系統的組成和佈置取水：管井、取水頭部、取水構築物；

能夠獲得足夠的水量；淨水：反應池、沉澱池、濾池；

保證水量、去除影響使用的雜質；加壓：深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站；

保證水量、提供適當的壓力；輸送：輸水管、配水管網、明渠；

形成水流通道，維持合理的流速；調節：清水池、水塔、高地水池、屋頂水箱；

調節取水、淨水與用水之間的數量差異，儲備事故及消防用水。水源取水構築物一級泵站淨水構築物清水池二級泵站輸配水管網用戶水塔高地水池

給水工程系統中統一、分區、分質或分壓的選擇，應根據當地地形、水源情況、城鎮和工業企業的規劃、水量、水質、水溫和水壓的要求及原有的給水工程設施等條件，從全局出發，通過技術經濟比較後綜合考慮確定。

統一給水：所有用水戶用一個管網，一個水處理系統。造價低，運行費高。

分質給水：用戶對水質要求不同，經不同深度處理，可節省淨水處理費用，但每一種水質要有獨立的管網，多套管網造價高。

分區給水：不同用戶對水壓要求不同，或供水區域較大，或地形狹長，泵站數目增多，但輸水管及管網供水安全性好，節省電費。1.3影響給水系統佈置的因素城鎮總體規劃

人口規模：流量

規劃面積：統一、分區；單水源、多水源

航運：取水構築物

功能分區：分質、分壓

道路：管網

發展期限：水源數量、設備規格、管道尺寸

大用戶位置：管網水源類型：地表水、地下水位置：輸水管高程：重力流、壓力流水量：單水源、多水源水質：淨水工藝水位：取水構築物地形分區、泵站水廠位置輸水管、管網產業結構分質、分區1.4工業給水系統分類：水質：軟化水（鍋爐）、純水、超純水流程：複用、迴圈、直流

工業企業生產用水系統（複用、迴圈或直流）的選擇，應從全局出發考慮水資源的節約利用和水體的保護，並應採用複用或循環系統。

給水系統的設計用水量一般是指設計年限內最高日用水量

，包括：

1、綜合生活用水（包括居民生活用水和公共建築用水）；

2、工業企業生產用水和工作人員生活用水；

3、消防用水；

4、澆灑道路和綠地用水；

5、未預見用水量及管網漏失水量。

設計用水量的大小決定著整個給水系統中取水、淨水、調節構築物的大小、加壓設備的規模以及管網系統的規格。

設計用水量偏大：工程規模過大，工程投產後在較長時間內不能發揮作用，造成資金浪費；

設計用水量偏小：不能滿足生活和生產的用水要求，出現年年需要擴建的被動局面。2.1用水量定額用水量定額（標準）：設計年限內可能達到的最高用水水準，是確定設計用水量的主要依據。①生活用水量

生活用水量是指居住區、工業企業以及公共建築內用於飲用、洗滌、烹飪和清潔衛生等用途的水量。

生活用水量定額：城鎮居民是指每人每日平均生活用水量，工業企業是指每一職工每班的生活和淋浴用水量。

生活用水量定額受生活習慣、氣候、水資源、經濟因素、居住條件等因素影響。

工業企業職工生活用水量採用每人每天25～35升，淋浴用水採用每人每班40～60升。公共建築內的生活用水量，應按現行的《建築給水排水設計規範》執行。城市規模特大城市大城市中、小城市分區最高日平均日最高日平均日最高日平均日一180~270140~210160~250120~190140~230100~170二140~200110~160120~18090~140100~16070~120三140~180110~150120~16090~130100~14070~110居民生活用水定額（L/cap·d）

綜合生活用水定額（L/cap·d）城市規模特大城市大城市中、小城市分區最高日平均日最高日平均日最高日平均日一260~410210~340240~390190~310220~370170~280二190~280150~240170~260130~210150~240110~180三170~270140~230150~250120~200130~230100~170

居民生活用水：城市居民日常生活用水。

綜合生活用水：城市居民日常生活用水和公共建築用水。但不包括澆灑道路、綠地和其他市政用水。特大城市：市區和近郊區非農業人口100萬及以上的城市；大城市：市區和近郊區非農業人口50萬及以上，不滿100萬的城市；

中、小城市：市區和近郊區非農業人口不滿50萬的城市。

一區：貴州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、廣東、廣西、海南、上海、雲南、江蘇、安徽、重慶；

二區：黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山西、河南、山東、寧夏、陝西、內蒙古河套以東和甘肅黃河以東的地區；

三區：新疆、青海、西藏、內蒙古河套以西和甘肅黃河以西的地區。

②生產用水量

生產用水是指在工業企業內用於冷卻、製造、空調、加工、淨化和洗滌等用途的水量。工業企業生產用水量標準以萬元產值用水量表示，因水資源情況、產品類型、生產工藝、管理方式和管理水準而異。我國工業萬元產值用水量平均為103立方米，是發達國家的10至20倍；水的重複利用率平均僅為40％左右，發達國家平均已達到75％至85％。③消防用水量

消防用水是指在發生火災的情況下用於滅火所需的水量。

特點：歷時短、流量大。城市、居住區、工廠、倉庫和民用建築的室外消防用水量按同一時間內的火災次數和一次滅火用水量確定。城市室外消防用水量包括工廠、倉庫和民用建築的室外消防用水量。④澆灑道路和綠化用水量

澆灑道路用水採用每平米每次1～1.5升，一般每日2～3次；綠化用水採用每平米每天1.5～2升；⑤未預見水量

未預見水量採用10～15%，管網漏損採用10%（國外7%），兩項合併按15～25%計算。2.2用水量變化生活用水隨季節與生活習慣的變化而變化。生產用水隨氣溫與生產形勢的變化而變化。具有隨機性和週期性兩個特徵。

最高日用水量：在設計規定的年限內，用水最多的一天所用的水量。

平均日用水量：一年內總的用水量除以天數。

日變化係數：最高日用水量與平均日用水量的比值。

時變化係數：最高日最高時用水量與該日平均時用水量的比值。

城市供水中，時變化係數、日變化係數應根據城市性質、城市規模、國民經濟與社會發展和城市供水系統並結合現狀供水曲線和日用水變化分析確定；在缺乏實際用水資料情況下，最高日綜合用水的時變化係數宜採用1.3～1.6，日變化係數宜採用1.1～1.5，個別小城鎮可適當加大。

工業企業內工作人員的生活用水的時變化係數為2.5～3.0。024681012141618202224最大時平均時2.3用水量計算Qd——最高日設計用水量Q1——居住區綜合生活用水量Q2——工業企業生活用水量Q3——生產用水量Q4——澆灑道路和綠化用水量

Q1：由最高日生活用水定額、規劃人口數、自來水普及率計算確定；

Q2：由職工人數、用水定額、淋浴人數、淋浴用水量計算確定；

Q3：由萬元產值用水量、工業總產值、用水重複率計算確定；

Q4：由規劃道路面積、澆灑道路用水量、道路澆灑次數、規劃綠地面積、綠化用水量計算確定。二級泵站：

無水塔（高地水池）：滿足最高日最大時用水要求；有水塔（高地水池）：滿足最大日用水要求。一級泵站與二級泵站的流量差額由清水池調節；二級泵站與用戶的流量差額由水塔（高地水池）調節。3.2水塔和清水池的容積計算清水池容積：W1——調節容積，可按最高日用水量的

10～20%估算；W2——消防貯水量，按撲滅火災平均時間為2小時計算；W3——水廠自用水，一般採用最高日用水量的5～10%；W4——安全貯備水量。024681012141618202224二泵站供水曲線一泵站供水曲線水塔（高地水池）容積：W1——調節容積，可按最高日用水量的

3～6%估算；W2——消防貯水量，一般按十分鐘消防用水量計算。

當二級泵站與一級泵站的供水量接近時，清水池的調節容積會縮小，但水塔（高地水池）的調節容積將會增大。024681012141618202224二泵站供水曲線用水曲線3.3給水系統的水壓關係

城市管網的最小服務水頭：1層樓10m，2層樓12m，2層以上每層增加4m。

市政給水管網的供水壓力，以滿足數量上占主導地位的低層和多層建築需要為准，高層建築所需水壓通常採用局部加壓的方式予以滿足。市政管網水壓過高既造成能量浪費、增加漏損、不便使用，還需採用高壓管道，增大工程投資。水泵揚程的確定：

一泵站的淨揚程等於水處理構築物的最高水位與吸水井的最低水位之差；二泵站在無水塔管網的淨揚程等於最不利供水點（控制點）的服務水頭標高與清水池最低水位之差；有水塔管網的淨揚程等於水塔最高水位與清水池最低水位之差。4.1管網佈置形式根據管網的佈置形式，可分為樹狀管網和環狀管網。

樹狀管網投資較省，但供水安全性較差；

環狀管網投資明顯高於樹狀管網，但增加了供水的可靠性。一般在城鎮建設的初期採用樹狀管網，隨著城鎮的發展逐漸連成環狀管網。在城市的中心佈置成環狀管網，郊區佈置成樹狀管網。泵站樹狀管網泵站環狀管網給水管網的佈置應滿足以下要求：

1．按照城市規劃平面圖佈置管網，佈置時應考慮給水系統分期建設的可能，並留有充分的發展餘地；

2．管網佈置必須保證供水安全可靠，當局部管網發生事故時，斷水範圍應減到最小；

3．管線遍佈在整個給水區內，保證用戶有足夠的水量和水壓；

4．力求以最短距離敷設管線，以降低管網造價和供水能量費用。4.2管網定線

管網定線是指在供水區域內確定給水幹管以及幹管之間的連接管的平面位置和走向，不包括從幹管到用戶的分配管和接到用戶的進水管。影響因素：城市平面佈置，供水區域的地形，水源和調節水池位置，街區和用戶特別是大用戶的分佈，河流、鐵路、橋樑的位置等。

幹管延伸方向應和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致。循水流方向，以最短的距離佈置一條或數條幹管，幹管應從用水量較大的街區通過。

幹管一般按城市規劃道路定線，但儘量避免在高級路面或重要道路下通過。管線在道路下的平面位置和標高，應符合城市地下管線綜合設計的要求，給水管線和建築物、鐵路以及其他管道的水準淨距，均應符合有關規定。

管網可採用樹狀網和若干環組成的環狀網相結合的形式，管線大致均勻地分佈於整個給水區。幹管的間距採用500～800m。連接管的間距可根據街區的大小考慮在800～1000m左右。分配管直徑至少為100mm，大城市採用150～200mm。城鎮生活飲用水的管網，嚴禁與非生活飲用水的管網連接，也嚴禁與各單位自備的生活飲用水供水系統直接相連。4.3輸水管定線定義：從水源到水廠或水廠到相距較遠管網的管、渠叫做輸水管渠。特點：距離長，與河流、高地、交通路線等的交叉較多。中途一般沒有流量的流入與流出。形式：常用的有壓力輸水管渠和無壓輸水管渠兩種形式。

無壓輸水通常以重力為輸水動力，運行費用較低，但管渠的佈置受到地形的限制，管渠的斷面尺寸以及水流速度也會受到水位落差的影響，明渠輸水過程中原水可能受到污染。壓力輸水通常以水泵為動力，運行費用較高，但管道的佈置相對來說比較自由，輸水過程中原水不會受到污染。

定線原則：必須與城市建設規劃相結合，儘量縮短線路長度，減少拆遷，少占農田，便於管渠施工和運行維護，保證供水安全；選線時，應選擇最佳的地形和地質條件，儘量沿現有道路定線，以便於施工和檢修；減少與鐵路、公路和河流的交叉；管線避免穿越滑坡、岩層、沼澤、高地下水位和河水淹沒與沖刷地區，以降低造價和便於管理；盡可能重力輸水

。

輸水幹管一般不宜少於兩條，並且每隔一定距離設連接管連通。當有安全貯水池或其他安全供水措施時，也可修建一條輸水幹管。輸水幹管和連通管管徑及連通管根數，應按輸水幹管任何一段發生保障時仍能通過事故用水量計算確定。城鎮的事故水量為設計水量的70%，工業企業的事故水量按有關工藝要求確定。當負有消防給水任務時，還應包括消防水量。

從水源至城鎮水廠或工業企業自備水廠的輸水管渠的設計流量，應按最高日平均時供水量加自用水量確定。當長距離輸水時，輸水管渠的設計流量應計入管渠漏失水量。向管網輸水的管道設計流量，當管網內有調節構築物時，應按最高日最高時用水條件下，由水廠所負擔供應的水量確定；當無調節構築物時，應按最高日最高時供水量確定。

當採用明渠輸送原水時，應有可靠的保護水質和防止水量流失的措施。輸水管渠應根據具體情況設置檢查井，檢查井間距：當管徑為700毫米以下時，不宜大於200米；當管徑為700至1400毫米時，不宜大於400米。非滿流的重力輸水管渠，必要時還應設置跌水井或控制水位的措施。步驟：繪製計算草圖，對節點和管段順序編號，標明管段長度和節點地形標高；按最高日最高時計算比流量、沿線流量和節點流量；對各管段擬定水流方向，進行流量分配；初步確定各管段的管徑和水頭損失；進行管網水力計算和技術經濟計算；確定水塔高度和水泵揚程；根據管網各節點的壓力和地形標高，繪製等水壓線和自由水壓線圖。5.2管網圖形及簡化管網圖形：根據圖論的基本原理，圖由“弧”和“頂點”兩部分組成。給水管網的幾何圖形可以抽象地認為是由管段和節點構成的有向圖，如將管段看成“弧”，節點看成“頂點”，則管網本身也是一種“圖”。管網圖形中每個節點通過一條或多條管段和其他節點相連接。如果舍去後，會破壞“圖”的連續性的管段，稱為聯繫管段。去除後會破壞“圖”的連續性的節點，稱為鉸點。鉸點聯繫管段

節點：有集中流量進出、管道合併或分叉以及邊界條件發生變化的地點管段：兩個相鄰節點之間的管道管線：順序相連的若干管段環：起點與終點重合的管線基環：不包含其他環的環大環：包含兩個或兩個以上基環的環管段基環節點管線大環

在保證計算結果接近實際情況的前提下，為方便計算可對管線進行適度簡化。

忽略：管網中主要起聯絡作用的管段，由於正常運行時流量很小，對水力條件的影響很小，計算時可以忽略。

分解：只有一條管段連接的兩個管網可分解成兩個管網進行計算；管網末端水流方向確定的部分可分開計算；環狀網上接出的樹狀網分開計算。節點合併：距離很近的兩個節點計算時可視為一個節點。

管段合併：長度近似相等、彼此幾乎平行且相距很近的兩條管段計算時可合併。等效管段的比阻：等效管段的長度：節點合併管段合併分解忽略5.3沿線流量和節點流量

比流量：為簡化計算而將除去大用戶集中流量以外的用水量均勻地分配在全部有效幹管長度上，由此計算出的單位長度幹管承擔的供水量。

城鎮中用水量標準不同的區域應分別計算比流量。公園街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊街坊

沿線流量：幹管有效長度與比流量的乘積。

按管道長度計算的比流量不能反映供水人數和用水量的差別，可採用按面積計算比流量的方法。

管網中除最末端的管段外，其他任一管段的流量都由兩部分組成，一部分是本管段沿程配水產生的流量，即沿線流量，另一部分是通過該管段輸送到下游管段的流量，稱為轉輸流量。

節點流量：沿線流量只有概念上的意義，在水力計算時應將沿線流量按適當比例分配到兩各節點，成為節點流量。沿線流量轉換成節點流量的原則是管段的水頭損失相同。集中流量處理：5.4管段計算流量樹狀管網的管段流量具有唯一性。泵站56385646273545286142733341217726234775

環狀管網滿足連續性條件的流量分配方案可以有無數多種。15101312181617141976125271485819123359134602495111357301024985.5管徑計算管道直徑、管段計算流量和水流速度之間滿足以下關係：

在確定的計算流量下，管道直徑是流速的函數：

從技術上考慮，水流的最大速度應不超過2.5～3.0米/秒（防止水錘），最小速度不得小於0.6米/秒（防止沉積）。從經濟上考慮，較大的水流速度可減小管道直徑，降低工程造價；但由於水流速度大而會導致水頭損失增加，從而加大運行的動力費用。合理的流速應該使得在一定年限（投資償還期）內管網造價與運行費用之和最小。

設Wt為總費用，C為管網造價，M1為年度運行電費，M2為年折舊費用，t為投資償還年限。則有：投資償還期內的年度總費用為：DeM1VeWM1WVW0DW0管徑（mm）平均經濟流速（m/s）D=100～400D≥4000.6～0.90.9～1.45.6水頭損失計算流量和水頭損失的關係：均勻流基本公式：

舍維列夫公式（適用於舊鑄鐵管和舊鋼管）巴甫洛夫斯基公式（適用於混凝土管、鋼筋混凝土管和管道）

對於混凝土管和鋼筋混凝土給水管，當n<0.02時，y值可採用1/6。海曾—威廉公式水管種類海曾-威廉係數C塑膠管新鑄鐵管、塗瀝青或水泥的鑄鐵管混凝土管、焊接鋼管舊鑄鐵管和舊鋼管150130120100柯爾勃洛克公式水管種類粗糙係數k（mm）塗瀝青鑄鐵管塗水泥鑄鐵管塗瀝青鋼管鍍鋅鋼管石棉水泥管離心法鋼筋混凝土管塑膠管0.05～0.1250.500.050.1250.03～0.040.04～0.250.01～0.035.8管網計算基礎方程

目的：確定各水源節點的供水量、各管段的流量和管徑、全部節點的水壓。

多水源環狀管網的管段數Ｐ、節點數Ｊ、基環數Ｌ和水源數Ｓ滿足列關係：Ｐ＝Ｊ+Ｌ-Ｓ

單水源環狀管網：

Ｐ＝Ｊ+Ｌ-1

樹狀管網：Ｐ＝Ｊ-1

管網水力計算時，節點流量、管段長度為已知，需要確定管道的直徑和流量，有2P個未知數，利用經濟流速確定流量與直徑的關係，實際上只要求解Ｐ個未知數。

管網中的水流必須符合品質守恆和能量守恆原理，即滿足連續方程和能量方程。獨立的連續性方程數為Ｊ－Ｓ個，獨立的能量方程數為Ｌ個，共計Ｐ個。Ｊ－Ｓ個節點連續性方程：qi為節點流量，qij為管段流量，離開節點為正，流向節點為負。Ｌ個基環能量方程：hij為管段水頭損失，順時針方向為正，逆時針方向為負。5.9管網計算方法分類在管網水力計算時，根據求解的未知敷是管段流量還是節點水壓，可以分為解環方程、解節點方程和解管段方程三類。

解環方程：管網經流量分配後，各節點已滿足連續性方程，可是由該流量求出的管段水頭損失，並不同時滿足L個環的能量方程，為此必須多次將各管段的流量反復調整，直到滿足能量方程，從而得出各管段的流量和水頭損失。

某城市供水區用水人口5萬人，最高日用水量定額為150Ｌ/(人·ｄ)，要求最小服務水頭為16ｍ。節點４接某工廠，工業用水量為400ｍ3/ｄ，兩班制，均勻使用。城市地形平坦，地面標高為5.OOｍ。水泵水塔0123485672504503006002301902056501501．總用水量設計最高日生活用水量：

50000×0.15＝7500m3/d＝86.81L/s工業用水量：

400÷16＝25m3/h＝6.94L/s總水量為：

ΣQ＝86.81＋6.94＝93.75L/s2．管線總長度：ΣL＝2425m，其中水塔到節點0的管段兩側無用戶不計入。3．比流量：

(93.75－6.94)÷2425＝0.0358L/s4．沿線流量：管段管段長度（m）沿線流量（L/s）0～11～22～31～44～84～55～66～7300150250450650230190205300×0.0358＝10.74150×0.0358＝5.37250×0.0358＝8.95450×0.0358＝16.11650×0.0358＝23.27230×0.0358＝8.23190×0.0358＝6.80205×0.0358＝7.34合計242586.815．節點流量：節點節點流量（L/s）0123456780.5×10.74＝5.370.5×(10.74+5.37+16.11)＝16.110.5×(5.37+8.95)＝7.160.5×8.95＝4.480.5×(16.11+23.27+8.23)＝23.800.5×(8.23+6.80)＝7.520.5×(6.80+7.34)＝7.070.5×7.34＝3.670.5×23.27＝11.63合計86.8193.7588.3860.6311.634.4811.643.6710.7418.26水泵水塔0123485672504503006002301902056501503.6711.634.487.1623.80+6.947.077.5216.115.376．幹管水力計算：管段流量（L/s）流速（m/s）管徑（mm）水頭損失（m）水塔～00～11～44～893.7588.3860.6311.630.750.700.860.664004003001001.270.561.753.95Σh＝7.53

選定節點8為控制點，按經濟流速確定管徑。7．支管水力計算：管段起端水位（m）終端水位（m）允許水頭損失（m）管長（m）平均水力坡度1～34～726.7024.9521.0021.005.703.954006250.014250.00632管段流量(L/s)管徑(mm)水力坡度水頭損失(m)1～22～34～55～66～711.644.4818.2610.743.67150(100)100200(150)1501000.006170.008290.003370.006310.005811.85(16.8)2.070.64(3.46)1.451.198．確定水塔高度和水泵揚程水泵揚程需要根據水塔的水深、吸水井最低水位標高、水泵吸水管路和壓水管水頭損失計算確定。6.2環狀網計算原理環方程組解法

原理：在初步分配流量的基礎上，逐步調整管段流量以滿足能量方程。L個非線形的能量方程：初步分配的流量一般不滿足能量方程：

初步分配流量與實際流量的的差額為Δq，實際流量應滿足能量方程：將函數在分配流量上展開，並忽略高階微量：方程組的第一部分稱為閉合差：

將閉合差項移到方程組的左邊，得到關於流量誤差（校正流量）的線性方程組：

利用線性代數的多種方法可求解出校正流量。因為忽略了高階項，得到的解仍然不能滿足能量方程，需要反復迭代求解，直到誤差小於允許誤差值。節點方程組解法原理：在初步擬訂壓力的基礎上，逐步調整節點水壓以滿足連續性方程。節點流量應該滿足連續性方程：Ｊ－Ｓ個連續性方程：一般運算式：初步擬定的水壓一般不滿足連續性方程：

初步擬定水壓與實際水壓的差額為ΔＨ，實際水壓應滿足連續性方程：將函數在分配流量上展開，並忽略高階微量：方程組的第一部分稱為閉合差：

將閉合差項移到方程組的右邊，得到關於水壓誤差（校正壓力）的線性方程組：求解步驟：根據已知節點（控制點和泵站）的水壓，初步確定其他各節點的水壓；根據流量與水頭損失的關係求出各管段的流量；計算各節點的不平衡流量；計算各節點的校正壓力；重複第2～4步直到校正壓力符合要求為止。管段方程組解法原理：直接聯立求解J-S個連續性方程和L個能量方程，求出P＝L+J-S個管段流量。具體步驟：對能量方程進行線性化處理；給定流量初值並計算線性係數；解線性方程求出管段流量；根據所得流量計算線性係數並重新求解管段流量直到誤差符合要求。連續性方程：Q1Q2Q3Q4Q5Q6能量方程：456321將非線形的能量方程轉化為線性方程：6.3環狀網平差方法1.哈代-克羅斯法

Q1Q2Q3Q4Q5Q6456321Q1Q2Q3Q4Q5Q6456321忽略相鄰環校正流量和二階微量的影響：校正流量的符號與水頭損失閉合差的符號相反步驟：根據連續性條件初步分配管段流量；計算各管段的水頭損失；以順時針方向為正，逆時針方向為負，計算各環的水頭損失閉合差；計算各管段的Sijqij和每一環的ΣSijqij；計算各環的校正流量；將管段流量加上校正流量重新計算水頭損失，直到最大閉合差小於允許誤差為止。2.最大閉合差的環校正法管網平差過程中，任一環的校正流量都會對相鄰環產生影響。一般說來，閉合差越大校正流量越大，對鄰環的影響也就越大。值得注意的是，對閉合差方向相同的鄰環會加大其閉合差，對閉合差方向相反的相鄰環則會縮小閉合差。最大閉合差校正法就是在每次平差時選擇閉合差最大的環進行平差。最大閉合差不一定是基環的閉合差。3.多水源管網平差多水源給水管網的平差，只需將S個水源節點用一個虛節點相連接，構成一個含有Ｓ-1個虛環的單水源給水系統。水源節點與虛節點相連接的管段稱為虛管段，虛管段中的流量等於水源節點的供水量，管段流量方向是從虛節點流向水源節點。虛管段的水頭損失等於各水源節點水壓，方向是水源節點指向虛節點。泵站水塔0Qth=－水塔水位高度Qph=－水泵揚程4.管網計算時的水泵特性方程水泵高效區的流量與揚程之間的關係可用二次曲線模擬：121325.管網核算①消防時根據城鎮和各類建築的規模，確定同一時間發生的火災次數以及一次滅火用水量。按照滿足最不利條件的原則，將著火點放在控制點及遠離泵站的大用戶處。發生火災時，所需自由水頭較小，但由於水頭損失增大，水泵揚程不一定符合要求，必要時應增設消防水泵。②最大轉輸時設置對置水塔的給水系統，在最大用水小時由水泵和水塔同時供水，水塔的高度必定高於控制點的自由水頭，當出現最大轉輸流量時，水泵必須能供水到水塔。③事故時管網中任一管段在檢修過程中，系統的供水量都不應小於最高用水時的70%。二泵站供水曲線用水曲線024681012141618202224最大用水小時最大轉輸小時校核條件：

消防時節點流量等於最大用水小時節點流量加消防流量；水泵揚程滿足最不利消火栓處水壓10mH2O；

最大轉輸時節點流量等於最大轉輸小時用水量與最大小時用水量之比乘以最大小時節點流量；水泵揚程滿足水塔最高水位；

事故時節點流量等於70％最大小時節點流量；水泵揚程滿足最小服務水頭。6.4輸水管（渠）計算水位差H已知的壓力輸水管要求輸水量為Q，平行敷設直徑和長度相同的輸水管線n條，則每條管線的流量為Q/n，當一條管線損壞時，平行的輸水管線為n-１條，系統的輸水能力變成Q–Q/n，要保證70%的設計流量，需要平行佈置四條輸水管。平行敷設兩條彼此獨立的輸水管：正常運行事故運行

平行敷設兩條輸水管，等距離設置N條聯絡管段：正常運行事故運行不同聯絡管段數的事故流量水泵供水的輸水管Sd為輸水管的當量摩阻輸水管特性曲線：水泵特性曲線：正常運行流量：

輸水管用n–1條連接管等分成n段，其中任一管段發生故障時：事故運行流量：流量比為：解出分段數：6.5應用電腦解管網問題

首先對所需進行計算的管網加以簡化，然後對節點、管段和環進行編號。標明管段流量和節點流量的流向。123654銜接矩陣回路矩陣建立銜接矩陣的方法：

銜接矩陣的行數等於獨立節點數，列數等於管段數。在行列的交叉位置分別填入0、1和-1，管段與節點不相連時取0，管段中的流量流向節點時取-1，離開節點時取1。因為每一管段只與兩個節點相連，故每一列只有兩個非零數值，一個為1，另一個為-1。增廣矩陣由兩部分組成，即管段流量部分和節點流量部分。對於節點流量部分，只有對角線上的元素不為零，且水源節點為-1，非水源節點為1。流量向量元素位置要與銜接矩陣相對應。

回路矩陣的行數等於環數，列數等於管段數。在行和列的交叉位置分別填入0、1或-1，管段與環不相關取0，管段中水流方向為逆時針時取-1，順時針時取1。每一管段只能與兩個環相關，故每一列最多只有兩個非零數值，一個為1，另一個為-1。水頭損失向量元素位置要與回路矩陣相對應建立回路矩陣的方法：非線性方程的線性化7.1管網年費用折算值1.目標函數和約束條件管網技術經濟計算的目標函數是按年計的管網建造費用和管理費用：取變數部分，乘以100後的目標函數：約束條件連續方程：能量方程：服務水頭：允許流速：2.技術經濟計算中的變數關係解出Ｄij代入目標函數：管段流量不確定時，不存在經濟管徑。管段流量確定後，可求出經濟管徑。7.2輸水管的技術經濟計算1.壓力輸水管的技術經濟計算將目標函數表達為管徑管徑的函數：係數a、b、α的確定0200400600800100014012010080604020cD1.00.70.50.30.1400300200100501020864c－aD（m）ba1α2.重力輸水管的技術經濟計算重力輸水沒有動力費用，但各管段水頭損失之和應該等於可利用水頭。問題轉換成求條件極值問題，目標函數為：對hij求偏導數，消去拉格朗日常數：（n-1個方程，聯立約束方程求解）7.3管網技術經濟計算1.起點水壓未給的管網

求目標函數滿足能量方程和控制點服務水頭的條件極值q3q6q9q2q5q8q1q4q7Q43824197ⅠⅡⅢⅣ（1個方程）（P=12個方程）（P+1-L-1=J-1=8個方程）節點1節點2節點3節點4節點5節點6節點7節點82.起點水壓已給的管網

可行性：分配流量本身具有誤差，精確計算所得管徑也並非標準管徑。

依據：經濟管徑公式。

方法：取xij=1。

界限流量概念：在某一流量下的經濟管徑，不一定等於標準管徑；每一種標準管徑不僅有相應最經濟流量，並且有其經濟的界限流量範圍，在此範圍內用這一管徑都是經濟的。7.4近似優化計算QW0QW0管徑為Dn的管道的界限流量：

並聯分區：泵站共用，由低壓水泵和高壓水泵分別向高區和低區供水，管理方便，安全性高；輸水管道較長，高區靠近水源處的壓力大，需耐高壓管材。

串聯分區：泵站分建，高區水泵從低區末端的貯水池取水，進入貯水池前的自由水頭被浪費，貯水池容積較大，安全性較差。合用泵站低區泵站貯水池高區泵站8.2分區給水的能量分析泵站揚程：所需能量：實際提供能量：浪費能量：並聯分區串聯分區③.水力條件好內壁光滑、不易結垢、減少水頭損失，降低常年供水電耗。④.施工維修方便

盡可能縮短維修所造成的停水時間。⑤.建設投資省

管網建設費用占總費用的50%-70%，管材的價格占管道綜合工程50%以上。⑥.使用壽命長

管網擴建對城市交通、環境產生很大影響，一般按永久性工程設施進行設計。金屬管材

1）鋼管（SteelpipeSP）直縫焊接鋼管 螺旋焊接鋼無縫鋼管不銹鋼管鍍鋅鋼管鋼塑複合管2）鑄鐵管（CastironpipeCIP）灰口鑄鐵管（GCIP）離心灰口鑄鐵管半連續灰口鑄鐵管稀土鑄鐵管延性鑄鐵管（球墨鑄鐵管DCIP）退火球墨鑄鐵管鑄態球墨鑄鐵管3）有色金屬管銅管鋁管非金屬管材1）水泥壓力管（CP）石棉水泥管（ACP）自應力管（SSCP）預應力管（PCP）管芯纏絲預應力管（三階段管）振動擠壓預應力管（一階段管）鋼筒預應力管（PCCP）2）塑膠管硬聚氯乙烯管（UPVC）聚乙烯管（PE）高密度聚乙烯管（HDPE）中密度聚乙烯管（MDPE）低密度聚乙烯管（LDPE）聚乙烯夾鋁複合管（HAH）交聯聚乙烯管（PEX）聚丙烯管（PP）聚丁烯管（PB）工程塑膠管（ABS）玻璃鋼管（GRP）

大口徑鋼管通常選用A3鎮靜鋼鋼板焊制，管材及管件容易加工，強度高，韌性好，能承受高的內外壓，對複雜地形適應性強。鋼管剛度小，易變形，襯裏及外防腐成本高，必要時還需作陰極保護，施工過程中焊接工作量大，有缺陷的焊縫會出現應力集中，出現爆裂事故。管節拼裝時縱向焊縫要錯開300mm以上。出廠前應逐根作水壓試驗，試壓值為管線試驗壓力的1.25倍。

鍍鋅鋼管存在銹蝕問題，影響水質和使用年限，已經停止在飲用水方面的應用，主要用於消火栓和自動噴水滅火系統。生活用水採用的鍍鋅鋼管為內襯聚乙烯或聚丙烯的鍍鋅鋼管。鍍鋅鋼管襯塑有兩種方式，一種是內部襯塗聚乙烯，另一種是在薄鍍鋅鋼管內部擠壓聚乙烯管。前一種方式塗襯層既不容易粘牢，也不容易襯勻；後一種方式效果較好，鋼塑複合管的連接管件內部，也都襯有聚乙烯。

灰口鑄鐵管口徑小、材質不穩定，發生爆管事故較多，在供水工程中基本不再採用。球墨（延性）鑄鐵管用低硫、低磷的優質鑄鐵熔煉後，經球化處理，使其中的碳以球狀游離石墨的形式存在，消除了片狀石墨引起的金屬晶體連續性被割斷的缺陷，既保留了鑄鐵的鑄造性、耐腐蝕性，又增加了抗拉性、延伸性、彎曲性和耐衝擊性。

石棉水泥管六十年代在部分城市使用過，目前基本不再使用。自應力管用425號或525號普通矽酸鹽水泥、325號或425號礬土水泥和二水石膏，按適當比例加工製成，所用鋼筋為低碳冷撥鋼絲或鋼絲網，規格一般在100～600mm之間，強度較低，容易出現二次膨脹及橫向斷裂，工藝簡單，制管成本較低，在小城鎮及農村供水系統中使用較普遍。

預應力管包括一階段管、三階段管、鋼筒預應力管三種，相對於金屬管而言工藝簡單、造價低，使用比較普遍；但管道重量大、運輸安裝不方便。鋼筒預應力管是鋼筒與混凝土的複合管，管芯為混凝土，在管芯外壁或中部埋入厚1.5mm的鋼筒，採用機械張拉在管芯上纏繞一層或兩層施加環向預應力的高強度鋼絲，然後在外部噴水泥砂漿保護層。PCCP管與鋼管比較

①壁厚遠大於鋼管，剛性強，能承受較大的外荷載，對基礎及回填土要求不高；

②採用鋼制承插口柔性連接，可邊開挖、邊安裝、邊試壓、邊覆土，施工快捷；

③有1～3°的借轉角，適應於軟土地區由於基礎處理不均勻而產生的不均勻沉降；

④內壁表面光滑，水頭損失小；

⑤耐腐蝕性好，壽命一般可達60a以上；

⑥管線綜合造價和維修費用低；

⑦可節約鋼材40%～70%。PCCP管與普通預應力混凝土管相比

①PCCP管的抗滲性能由內置的焊接鋼筒保證，普通預應力混凝土管的抗滲能力取決於混凝土的密實性；

②PCCP管採用鋼制承插口，可以保證工作面間隙差≤1.6mm，而普通預應力混凝土管承插口工作面間隙差≤12mm，其水密性和耐久性都不如PCCP管；

③施工過程中可利用鋼制承插口採用多種形式的限制性接頭或現場焊接接頭，減少因需平衡推力而設置止推擋墩的費用。水泥管材的缺點：

1、水泥工業對環境造成的污染嚴重，生產加工能耗高，浪費資源。

2、重量大、不便於運輸、施工複雜、工程週期長。

3、連接品質低、易洩漏（PCCP管除外）。

4、與塑膠管道相比，水泥管道光滑度較差，可能在內壁滋生細菌，影響水質。

5、壽命短，水泥管抗腐蝕性差。

塑膠給水管制造能耗低(以長度計，僅為金屬管道的18.7％)、內表面光滑、水力條件優越、不生銹、不結垢、水質衛生、沒有管道二次污染、重量輕、加工和介面方便、安裝勞動強度低、節約綜合施工費用；但管材強度低、對基礎及回填土要求較高、膨脹係數較大、需考慮溫度補償措施、抗紫外線能力較弱、存在應變腐蝕問題（以蠕變係數來表示）。

熱固性塑膠管（GRP）通常是指玻纖維增強樹脂塑膠管，又稱玻璃鋼管。玻璃鋼管的特點是強度較高，重量輕，耐腐蝕，不結垢，內壁光滑，阻力小，在相同管徑、相同流量條件下，比金屬管道和混凝土管道水頭損失小，節省能耗。但玻璃鋼管生產工藝複雜，價格較高，相對而言管壁薄，屬於柔性管道，對基礎與回填要求較高，也存在應變腐蝕問題。管道介面

鋼管：焊接、法蘭連接、承插連接；

鑄鐵管：法蘭連接、承插連接；

混凝土管：一般採用承插連接；

塑膠管：法蘭連接、承插連接、溶劑粘結、熱熔或電熔連接。管材、管件的介面原則上不推薦剛性介面，在爆管搶修中，也儘量安裝柔性快速搶修接頭。9.2管網附件

閘閥具有流體阻力小、開閉所需外力較小、介質的流向不受限制等優點；但外形尺寸和開啟高度都較大、安裝所需空間較大、水中有雜質落入閥座後閥不能關閉嚴密、關閉過程中密封面間的相對摩擦容易引起擦傷現象。

閘閥：是指關閉件(閘板)由閥杆帶動，沿閥座密封面作升降運動的閥門。

蝶閥：是指啟閉件(蝶板)繞固定軸旋轉的閥門。

蝶閥具有操作力矩小、開閉時間短、安裝空間小、重量輕等優點；蝶閥的主要缺點是蝶板佔據一定的過水斷面，增大水頭損失，且易掛積雜物和纖維。

止回閥：是指啟閉件(閥瓣或閥芯)借介質作用力，自動阻止介質逆流的閥門。根據啟閉件動作方式不同，可進一步分為旋啟式止回閥、升降式止回閥、消聲止回閥、緩閉止回閥等類型。

排氣閥：用來排除集積在管中的空氣，以提高管線的使用效率。

在間歇性使用的給水管網末端和最高點、給水管網有明顯起伏可能積聚空氣的管段的峰點應設置自動排氣閥。消火栓：是安裝在給水管網上，向火場供水的帶有閥門的標準介面，是市政和建築物內消防供水的主要水源之一。

室外消火栓有雙出口和三出口兩種形式，出水口直徑有65mm、80mm、100mm和150mm四種規格。至少一個出水口直徑不小於100mm。安裝間距不超過120米。與市政供水管網的連接形式：

①.位於主水管旁，引水平專用分支管並設控制閥門連接消火栓。

②.消火栓設立在非專用於消火栓的分支管道上，與主控閥安裝在一個井室內。

③.直接在輸配水管道上加三通，消火栓直立於管道上。給水管給水管給水管其他用水

地上消火栓部分露出地面，目標明顯、易於尋找、出水操作方便，適應於氣溫較高地區，但容易凍結、易損壞，有些場合妨礙交通，容易被車輛意外撞壞，影響市容。地上消火栓有兩種型號，一種是SS100，另一種是SS150。SS100消火栓的公稱通徑為100mm，一個100mm的出水口，兩個65mm的出水口；SS150消火栓的公稱通徑為150mm，一個150mm的出水口，兩個65mm或80mm的出水口。

地下式消火栓隱蔽性強，不影響城市美觀，受破壞情況少，寒冷地帶可防凍，適用於較寒冷地區。但目標不明顯，尋找、操作和維修都不方便，容易被建築和停放的車輛等埋、占、壓，要求在地下消火栓旁設置明顯標誌。地下式消火栓一般需要與消火栓連接器配套使用。消火栓連接器主要由本體、閘體、快速接頭等零部件組成，其材質為鑄造鋁合金。地下消火栓有兩種型號，SX65和SX100。

參數類別型號公稱壓力（MPa）進水口出水口口徑(mm)數量(個)口徑(mm)數量(個)地上式消火栓SS100—1.01.010016521001SS100—1.61.610016521001SS150—1.01.0150165、8021501SS150—1.61.6150165、8021501地下式消火栓SX65—1.01.01001652SX65—1.61.61001652SX100—1.01.010016511001SX100—1.61.610016511001SX100—1.01.010011001SX100—1.61.610011001

閥門井：用於安裝管網中的閥門及管道附件。閥門井的平面尺寸，應滿足閥門操作和安裝拆卸各種附件所需的最小尺寸。井深由水管埋設深度確定。但井底到水管承口或法蘭盤底的距離至少為0.10m，法蘭盤和井壁的距離宜大於0.15m，從承口外緣到井壁的距離應在0.30m以上，以便於介面施工。閥門井有圓形與方形兩種，一般採用磚砌，也可用石砌或鋼筋混凝土建造。9.3管網附屬構築物

支墩：承插式介面的管線，在彎管處、三通處、水管盡端的蓋板上以及縮管處，都會產生拉力，介面可能因此鬆動脫節而使管線漏水．因此在這些部位須設置支墩以承受拉力和防止事故。但當管徑小於300mm或轉彎角度小於10°且水壓力不超過980kPa時，因介面本身足以承受拉力，可不設支墩。管道穿越障礙物措施：穿越臨時鐵路或一般公路，可不設套管，但應將介面放在兩股道之間；穿越較重要的鐵路或交通頻繁的公路，須放在套管內，大開挖施工套管直徑大300mm；頂管施工大600mm。穿越鐵路或公路時，管頂應在鐵軌底或公路路面以下1.2m左右，兩端應設檢查井，井內設閥門或排水管等。管線穿越河川山谷時，可利用現有橋樑架設水管，或敷設倒虹管，或建造水管橋，鋼管過河時，也可設為拱管。節點詳圖：DN500DN600DN400DN500DN600DN4009.4調節構築物水塔：

水塔一般採用鋼筋混凝土或磚石等建造，主要由水櫃、塔架、管道和基礎組成。進、出水管可以合用，也可分別設置。為防止水櫃溢水和將櫃記憶體水放空，須設置溢水管和排水管，管徑可和進、出水管相同。溢水管上不設閥門。排水管從水櫃底接出，管上設閥門，並接到溢水管上。管網養護時所需技術資料：

(1).管線圖，表明管線的直徑、位置、埋深、承插口方向、配件形式和尺寸以及閥門、消火栓等的佈置，用戶接管的直徑和位置等；

(2).管線過河、過鐵路和公路的構造詳圖；

(3).閥門和消火栓記錄卡，包括安裝年月、地點、口徑、型號、檢修記錄等；

(4).竣工記錄和竣工圖。10.1管網技術資料10.2檢漏

供水系統水量漏失主要指通過系統輸配水管網及城市蓄水設備滲漏、漏失及溢流到外界的部分水量。一般發生在系統的輸水幹管、配水管網、連接管件、閥門與計量儀錶、水池或水塔等處。按水量漏失的大小及形式，水量漏失可分為背景漏失、暗漏和明漏。

背景滲漏，又稱為不可檢測滲漏，當單個的漏點的漏水量低於400～500L/h，一般的檢漏設備則難以檢測，多發生在管道的接頭，密封性差的管件，以及金屬管道中微小的腐蝕漏孔。雖然每一個漏點的漏水量非常微小，但由於它們難以被檢測到，並且大量的存在，所以其總量非常可觀，占漏失量的很大一部分。背景滲漏通過更換管道管件的方式可以有效的降低，但成本非常昂貴。

暗漏，又稱為可以檢測到的漏點，在系統中經常出現，其漏失水量處於中等水準，取決於系統的壓力，運行情況，土壤情況及管道的狀況等等。暗漏持續時間取決於主動檢漏措施的積極性及強度。供水系統的檢測週期如果為一年，漏點當中的一些有可能發生在剛剛檢測之後，則其持續時間將為近一年，而有些漏點也有可能僅僅發生幾天而已。綜合而言，暗漏平均持續時間為檢測週期的一半。

明漏，流量一般都很大，是可以被用戶或路人發現的漏失，多為爆管事件，對周圍環境及用戶會產生較大的影響。一般對其處理速度都很快，漏失的持續時間不長，即使具有較大的漏水流量，但漏水的量卻不大。在當今的技術水準及條件下，無論採取什麼技術手段都無法避免的供水系統理論上的最小漏失水量，稱為不可避免的漏失水量，包括一定的背景滲漏，一些明漏及暗漏。

導致給水管道漏水的因素主要有以下幾個方面：

①.管材強度低；

②.管道介面品質差；

③.溫度變化過大；

④.沉降及外部荷載的影響；

⑤.施工造成的損壞；

⑥.管網運行壓力過高；

⑦.管道受到腐蝕作用。

國際上通用的壓力與漏水的關係模型為：L=PN

N的取值範圍為0.5～2.5，平均值為1.15，接近線形關係。對於不同材料的管道，漏點不同N值也不同，一般認為：非金屬管道系統，N＝1.25～1.75；金屬管道系統，當漏失量較小時，N＝1.0～1.5；當漏失量較大時(即明漏或爆管)，N＝0.5～1.0。

產銷差水：供水企業提供給城市輸水配水系統的自來水總量與所有用戶的用水量總量中收費部分的差值。產銷差水=免費供水量+物理漏水量+帳面漏水量

免費供水量：實際供應於社會而不收取水費的水量。如消防滅火等政府規定減免收費的水量及沖洗管道的自用水量。

供水系統物理漏失：通過系統輸配水管網及城市蓄水設備滲漏，漏失及溢流到外界的部分水量。供水系統帳面漏失(紙上漏水量)：由於用戶水錶計量不准確，收費或財務上的錯誤，未經授權的非法用水等給水公司帶來經濟上損失的部分水量。系統供水總量系統有效供水量售水量計量售水量售水量未計量售水量免費供水量計量免費供水量產銷差水量未計量免費供水量系統漏水量帳面漏水量非法用水(偷盜，欺詐)表計量誤差輸水管及幹管漏水量輸水管及幹管漏水量水池/水塔等滲漏及溢流進戶管漏失量降低物理漏失的思路：

減少帳面漏失的思路：

中國產銷差水控制的市場有多大？根據2002城市供水年鑒，2001年中國供水總量為269.83億立方米，全國平均漏失率為16.07%，產銷差率為20%。平均水價為1.084元/立方米。保守估算，若將漏失率降為《城市供水管網漏損控制及評定標準》中規定的漏失率低於12%，將非管網漏損原因造成的產銷差水降低一半，則全國每年的市場潛力為17.6億元/年，這其中不考慮水價上漲所帶來的更大的利潤空間及由於產銷差水控制帶動的相關產業所帶來的收益。

多探頭相關儀：集漏水預定位和精定位於一體，僅一次檢測即可完成一定區域內的漏點預定位和漏點精定位的儀器，而且對管道屬性要求不高，可以在不清楚管材管徑的情況下，進行漏水點定位。

檢漏儀：可自動把漏水聲與環境噪音分別記錄，達到在環境雜訊較大情況下精確定位漏點。其頻率分析和組合數字濾波也可有效地抑制干擾雜訊。測壓點位置的選擇：

①.在多水源給水系統中，設置在供水分界線附近的測壓點應該稍多一些，使其能更明顯的反映出分界線推移的變化，為合理調整供水分區提供依據。

②.為觀察、分析整個給水管網現有的輸水能力，制訂合理的調度方案，並為今後的管網改造與規劃提供數據，測壓點宜設置在大管徑幹管的交叉點附近。10.3管網水壓和流量測定③.為考察配水管網的供水能力，提高供水的服務品質，在經常發生水壓不足的地區或能考察調度品質的地區設置測壓點，一般設置在中、小管徑的配水管網上。

④.為全面系統地掌握管網壓力的分佈情況，校對管網水力分析時原始資料是否符合實際情況，除了原設的永久性測壓點外，根據需要和人力物力條件，在規定的時間內增設若干臨時測壓點進行同時測壓。測壓方式：

①.將自動水壓記錄儀設在測壓點上，連續記錄該測點的水壓，每天定時調換水壓記錄紙，根據各測壓點的連續水壓記錄，整理統計出全市的水壓分佈情況。

②.將測壓點的水壓用有線或無線的方式及時和連續地傳至調度中心，作為水量調度和機泵開停的主要參考依據。

③.人工量測，用壓力錶在規定時間內測定指定的消火栓內的暫態水壓，也可測定用戶水龍頭上的水壓作為該點附近的水壓參考資料。

電磁流量計工作原理：當導電液體流過電磁流量計時，導體液體中會產生與平均流速V（體積流量）成正比的電壓，其感應電壓信號通過兩個與液體接觸的電極檢測，通過電纜傳至放大器，然後轉換成統一的輸出信號。

頻差型超聲流量計是以超聲多普勒效應為原理，利用安裝在管到外壁上的感測器探頭向流動著的液體發射一固定頻率的超聲波束，液體裏的顆粒反射信號的頻率受流速的影響而發生偏移，根據頻率變化與流速變化成正比的關係，求出管道內的流量。

時差型超聲流量計利用超聲波脈衝在通過流體的順逆兩方向上傳播速度之差，求出流體的流量。10.4管道防腐類型：

化學腐蝕、電化學腐蝕現象：

生銹、坑蝕、結瘤、開裂、脆化危害：

水質惡化、水頭損失增大、管道漏水甚至爆裂、閥門操作失靈影響因素：

溶解氧、pH值、流速、含鹽量防護措施：

表面處理、陰極保護水泥砂漿內襯品質要求：

採用525號矽酸鹽水泥，0.15～1.2mm中砂，水泥砂漿重量配比1:1～1:2，坍落度60～80mm，抗壓強度≥30MPa；

內襯後的內壁粗糙係數n≤0.012；

收縮引起的內襯裂縫，寬度≤0.8mm且軸向長度不大於園周長度和不大於2m時，可不修補；

表面缺陷(麻面、砂穴、空窩)面積大於5cm2，深度大於內補厚度允許公差值，空鼓面積大於400cm2，應修補。

水泥砂漿內襯厚度及允許公差公稱管徑（mm）襯裏厚度（mm）厚度公差（mm）機械噴塗手工塗抹機械噴塗手工塗抹500-7008

±2

800-100010

±2

1100-15001214+3

-2+3

-21600-18001416+3

-2+3

-22000-22001517+4

-3+4

-32400-26001618+4

-3+4

-3>26001820+4

-3+4

-3環氧樹脂內襯塗品質要求：

除鏽達到使管壁呈現金屬本色，在1h內噴底襯，表幹後噴上層，一般需噴4層，噴塗時空氣濕度不宜大於85%；

環氧樹脂應具有衛生部的衛生許可證，且施工過程中對人體無害；

襯層總厚度≥400μｍ；

塗層附著強度≥10MPa；

表面布氏硬度16.2；

表面電阻率2.22×1015(Ω)；

塗層材料應耐酸、耐堿。鋼管外防腐品質要求：

表面除鏽呈現金屬本色，無可見的油脂、污垢、鐵銹等附著物；

塗有防腐材料的鋼板在10%硫酸或10%苛性鈉溶液中，浸泡60天防腐層不脫落，鋼板不生銹；

防腐層應在24小時內固化；

防腐層固化後，用小刀劃開舌形切口，無法使塗層分層剝落；

防腐塗層絕緣性能均良好，要求電火花儀檢測的擊穿電壓達10000v，最低不小於6000v。鋼管的陰極保護措施

埋地钢管在腐蚀性土壤中应该采用犧牲陽極法或外加電流法保護。

土壤的腐蝕性程度可按實測的土壤電阻率值判別。

腐蝕性程度強中弱非土壤電阻率

（Ω）<2020～5050～100>10010.5免開挖更新技術

給水管道使用一定時期後，內壁結垢導致過水面積減少，影響輸配水能力並造成水質污染；或滲漏超量，破壞道路、影響市容，增加運行和維修成本。開挖方法不僅工期長，費用高，而且在重要路段難以施行。免開技術具有施工場地小，工期短，不影響交通，造價較低等優點，已廣泛應用於對舊管道的改造更新。管內壁噴塗：對供水管道做襯裏，在原管道內壁噴塗還氧樹脂或水泥沙漿。

優點：無須在管內的支管、閥門等處再作處理，管壁塗上材料後，提高過水能力，造價比較低。

缺點：施工時間長，內塗層不能作為管道的結構層支持管道受力，對於破損、漏水等結構損壞的管道不適用。方法步驟：

①.開挖工作坑；

②.對原有管道進行沖洗或刮管；

③.用CCTV（車載管道內視鏡）進行檢查；

④.樹脂或水泥沙漿噴頭由捲揚機拉入管道，邊移動邊在管壁上均勻噴射樹脂或水泥沙漿。內襯管拉入襯裝：將一條新的ＰＥ管道（管徑略小於舊管道）拉入到原有舊管道中。

優點：操作簡單，施工週期短，費用低，降低管道的摩阻，降低原管道承壓力；

缺點：加內襯後管道的橫截面積變小，管道過水能力有所降低。

施工步驟：

①.切斷水源，排放管道中的積水，按設計位置挖掘長方形操作坑；

②.將內襯PE管用Y字型滑輪支撐，沿管道軸線方向佈置；

③.在操作坑內割掉一段原管道，放入清管器，對舊管內固體雜物進行清掃；

④.用管道攝像機檢查清理效果；

⑤.在管段的另一端設置牽引絞車，將牽引鋼絲繩穿過舊管道；⑤.在工作坑放入一段短聚乙烯管與牽引鋼絲繩連接，進行管道試襯；

⑥.試襯通過後，利用絞車緩慢牽引，將已焊接好的PE管道拉入舊管道中；

⑦.在前後兩端原管道與PE管的縫隙之間灌注水泥砂漿，固定內襯的PE管；

⑧.用機器人在管內自動切割閥門、消火栓、支管介面等處被內襯管“糊死”的介面。或在閥門、消火栓、支管介面等處挖工作坑，人工在PE管上開口。注意事項：

①.拉入時，原有管段端部要加裝PE管保護圈；

②.襯裝牽引頭應為錐形擴管頭，便於克服原有管線的阻力，並應具有足夠的強度；

③.牽引過程中，應該隨時記錄牽引鋼絲繩的長度；

④.試襯時要檢查短管有無嚴重劃傷；

⑤.內襯管在牽引力作用下產生的拉伸應力，應小於材料屈服拉伸強度的50%。無縫襯裝：將直徑等於或略大於原有管道直徑的低密度或中密度薄壁聚乙烯管襯入管道。施工過程與拉入襯裝基本相同，襯裝前要採取措施，減小管道的截面積。

優點：施工期短，輸水能力一般不會下降，兩層管線間不需灌漿固定；

缺點：所需特殊設備較多，如熔焊機、高壓蒸汽發生器、縮徑鋼模或扭曲鋼模等，操作技術性較強。

方法一：將PE管拉長，減小管道直徑，從而減小管道的截面積，PE管襯入後不再受到拉力的作用，長度縮短，管徑變大，復原後與原有管道緊緊套在一起。方法二：通過專用的設備使管道橫截面變形，將橫截面由圓形變為“U”字形，也可以將PE管沿圓周方向扭曲，利用高壓水或高溫水的作用將變形的管線復原。施工步驟：

①.關閉被修復管段的連接閥門，對被修復管段進行開口，排除餘水；

②.利用管道攝像系統探