全国勘察设计注册公用设备工程师给水工程.ppt

1、国家勘察设计注册公共设备工程师供水工程，主讲人：杜茂安，主要内容第1章供水系统概述第2章输配水工程第3章取水工程第4章供水处理第5章水冷及循环冷却水水质处理第1章供水系统概述。1.1 .供水系统1。供水系统的分类、组成和布局。影响供水系统布局的因素。工业供水系统1.2。设计用水量1。用水量定额2。用水量变化3。用水量计算1.3。供水系统的工作条件1。蓄水结构的流量关系和容积。供水系统的水压关系1.1。供水系统1。供水系统的分类、组成和布局。供水系统分类(1)根据水源类型，可分为1)地表水供水系统(河流、湖泊、水库、海洋等)。2)地下水供应系统(浅层地下水、深层地下水、泉水等。2)重力供水系统(

2、重力供水)2)泵供水系统(压力供水)3)混合供水系统(3)根据使用目的，可分为1生活供水系统2)生产供水系统3)消防供水系统4)可分为1)城市供水系统2)工业供水系统根据用水方式可分为直流系统、循环系统和回用系统。2.供水系统的组成供水系统的任务是从水源取水，根据用户对水质的要求进行管理，然后将水输送到用水区，根据用户要求的水压向用户供水。供水系统一般由以下工程设施组成：(1)取水构筑物用于从选定的水源(地表水和地下水)取水。(2)处理结构用于处理原水以满足使用要求。一般来说，它集中在水厂。(3)提升泵房-用于将所需水量提升到满足用水需求的高度(水压)。(4)水管和管网用于将原水输送到水厂，将

3、处理过的水输送到用水区。(5)调节结构-用于储存和调节水量。如洁净水箱、水塔、高位水箱等。3.给水系统布置，2。影响给水系统布置的因素1。城市规划。水源3。地形3。工业供水系统1。工业供水系统类型(1) DC供水系统(2)循环供水系统(3)回用供水系统2。工业用水水平衡(1)水平衡的目的和意义是为了满足生产过程用水的要求及其变化规律。水平衡的意义是指总用水量和总排放量之间的平衡。总用水量包括：淡水、循环水和回用水。总排水量包括：回用水、回用水、清洁废水、污水和废水。(2)水平衡图的绘制及功能，1.2设计用水量设计用水量是城市供水系统在设计年限内的用水量，符合城市总体规划，短期与长期相结合，近期

4、为重点。一般而言，510年应在近期采用，1020年应在长期采用。设计用水量由以下项目组成：(1)综合生活用水(包括住宅用水和公共建筑用水)；(2)工业企业生产用水和工人生活用水；(3)消防用水；(4)道路和绿地洒水；(5)不可预见的用水量和管网泄漏；1.用水量定额1。综合生活用水(包括居民生活用水和公共建筑用水)2。工业企业生产用水和工人生活用水包括工业企业工人车间生活用水和淋浴用水。工人车间生活用水定额一般为3050升/(每班)，当用水时间为8小时时，变化系数为1 . 52 . 5；淋浴用水根据车间的卫生特点确定，一般为4060升/(人班)，持续1小时。3.消防用水4。洒水道路和绿地洒水道路

5、的用水量一般为2 . 03 . 0升/(m2d)；绿色用水量一般为1.03.0升/(平方米天)。5.城镇不可预见用水量和管网漏水量可结合最高日用水量的1525进行计算。一年中最高日用水量与平均日用水量之比是日变化系数Kd。最高小时用水量与一天平均小时用水量的比值为时间变异系数KH，在最高日，城市综合用水量的时间变异系数应为1.3-1.6，日变异系数应为1.11-5。3.用水量计算：工业生产用水量Qi=qB(1-n)，其中Qi为工业生产用水量，m3/d；Q -城市工业万元产值用水量，m3/万元B -城市工业总产值；工业用水重复利用率。1.3供水系统1的工作条件。供水系统的流量关系和储水结构的容积

6、1。给水系统各部分设计流量的确定(1)取水构筑物、一期泵房、净水构筑物、水源至水厂的水管等。根据水厂最大日平均小时自耗流量计算：Qh=(m3/h)或Qh=(m3/h) (2)当地下水为水源时，一级泵房按最大日平均小时流量qh=(m3/d)计算；(3)管网按最高日小时流量Qh=(m3/h)或qh=(l/s)计算；(4)水管(1)管网前方有配水厂或水塔，从二级泵站至配水厂或水塔的水管。根据二级泵房的大供水量计算；2)在管网内或管网后有水调节结构的水管，应按最大日小时流量减去进入管网的调节结构流量计算；3)当水管同时有消防供水任务时，应根据消防供水量或消防水流量进行复核；5)二级泵房的容量和清水池及

7、管网调节构筑物的调节量，应根据二级泵房的耗水曲线和拟定工作曲线，确定Qd的最大日设计流量，m3/d；-自来水厂本身的耗水系数为1.051.10。当原水含有较多的悬浮物时，大型T级泵房或水厂的日工作时间为(h)。大中型水厂一般连续运行24小时，而小型水厂有时运行8小时或16小时；清水池(高、低池)水塔有效容积的计算(1)清水池的主要功能是调节一级泵站和二级泵站供水的流量差，储存消防用水和水厂生产用水，因此清水池的有效容积为W=W1 W2 W3 W4 W清水池，m3 W1调节容积，m3；根据一、二级泵房的供水曲线；W2消防水储存容量，m3；按火灾持续时间2h计算；W3水厂沉淀池冲滤排泥用水，m3；

8、按最大日用水量的5%计算；W4安全存储容量，m3。当水厂外无调节池且无数据时，水厂净水池容积一般可按水厂最大日用水量的10%计算。应该有两个相等的清洁水池，当容积大于500m3时，只能将一个分成两个。(2)水塔的功能之一是调节二级泵站供水和用水的流量差，并将室内消防水量储存10分钟，因此水塔的有效容积应为：W=W1W2公式中的W调节容积，m3；W1调节容积，m3；W2消防水储存容量，m3；按10分钟室内消防水量计算。泵站分级时，可按最大日用水量2.5%3%和5%6%计算，当城市较大时取低值。，2。供水系统水压关系1。水泵扬程的确定(1)一级泵房水头Hp=H0 hs hd (m) H0静水头，等

9、于水源吸水井最低水位与处理构筑物初最高水位之差，m；hs泵吸入管、压力管和泵房水头损失，m；Hd水管水头损失，m (2)二级泵房无水塔管网的水头Hp=Zc Hc hs hc hn Zc，地形高程与清水池最低水位的高差，m；Hc控制点所需的最小服务水头，m。Hs、hc和hn分别代表泵管道、水管和管网中的水头损失，m，根据最大小时水量计算(3)管网前水塔管网的水塔高度Ht=H0 hn-(Zt-Zc) (m)二级泵站的扬程：Hp=Zt Hi H0 hc hs Zt地面与清水池最低水位之差，m；水塔水箱H0有效水深，米；其他符号的含义同上。(4)在最高耗水量时，Hp与无水塔的水塔网相同，Ht与管网前的

10、水塔网相同，但在边界线上控制点C最大传输量处的二级泵房扬程：HP=紫海H0 HS HC HN (m) hs、HC和HN分别代表最大传输时间时泵吸入管道、水管和管网的水头损失(m)。Hc控制点c，m要求的最小服务水头。从水塔到控制点的管网水头损失，根据每小时最大耗水量m计算；Zt水塔地面标高，m。Zc控制点的地面标高，m.第二章输配水工程2.1管网及输水渠道布置1。管网和输水渠道的定义2。管网和输水渠道布置原则2.2流量、管径和管网断面水头损失1。概述2。沿线流量、节点流量、管段流量计算3。管径计算4。水头损失计算2.3管网水力计算1。树状网络的水力计算。环网水力计算3。输水管道渠道计算2.4分

11、区给水系统1。分区供水的概念。分区供水基本形式2.5管道、管网附件及附属结构2.6管网方案技术经济比较2.1管网及输水管道布置1。管网和输水管道的定义输水和配水系统是确保向所有用户供水的所有设施，包括：水管、管网、泵站、水塔和水池等。2.管网及输水管道布置原则1。管网布置顶部埋深的设计要求：管道埋深应根据冻结条件、外荷载、管道强度和与其他管道的交叉等因素确定。管径设计要求：消防给水管道的最小直径不应小于100毫米；室外消火栓之间的距离不应超过120米。从主管网到用户和消火栓的分配管直径应至少为100毫米，大城市应使用150-200毫米。阀门设计要求：管网上的阀门间距不应超过5个消防栓的布置长度

12、。排气阀(进气阀)应安装在配水管网起点和直端的必要位置，排水阀应安装在较低的位置。集中供水插头的设计要求：集中供水站的位置应便于取水，其服务半径一般不超过50m。2.输水管道布置设计要求：线形：输水管网的线形必须与城市建设规划相结合，使线路长度最小化。路线选择时，应选择最佳的地形和地质条件，路线应尽可能与现有道路对齐，以便施工和维护。减少与铁路、公路和河流的交叉。长距离输水通常是压力输水和重力输水的结合。近期应同时考虑设计流量，并分阶段实施：从水源到城市水源的水管和渠道的设计流量管道和连接管的数量：一般情况下，不应少于两个水管和水渠。当有安全储水箱或其他安全供水措施时，也可以修建一条总水管。当

13、任何一段水管发生故障时，应根据事故用水量计算确定水管和连接管的连接管直径和数量。城镇事故水量为设计水量的70%。附属设施：输水管道应根据具体情况设置分段维修阀门。排气(进气)阀应安装在水管道的上升点和直线段的必要位置，进气阀门应安装在较低的位置。2.2管网各管段的流量、管径和水头损失一、概述与管网线形一样，管网水力计算仅限于主管道。2.沿线流量、节点流量、管段1的计算流量。沿线流量和节点流量(1)沿线流量qs=公式中qs比值流量，L/(sm)；q管网设计总用水量(最高日最高时)，升/秒；q个大用户的总流量集中在节点上，升/秒；l主管总长，m；它不包括穿越广场和公园等无建筑物区域的管道；只有一条

14、侧配水管，长度按一半计算。两个节点之间沿主管段的流量等于特定流量qs乘以管段长度L(m): ql=qsl公式中沿QL的流量，L/s；管段长度，米，(2)节点流量qi=0.5ql 2。在单一水源的树状网络中，每个管段只有一个唯一的流量，任意管段的流量等于该管段下游所有节点流量之和。环网的流量分布比较复杂，所以必须保持每个节点的流量平衡条件，即任何节点的流量必须等于该节点的流量，才能满足节点的流量平衡条件，公式中qi qij=0，L/s的qi节点I的流量；歧管从一号节点到二号节点的断面流量.假设从节点的流量是正的，到节点的流量是负的。第三章。计算管道直径D=公式中管道截面直径D，m；q的断面流量，

15、m3/s；v流速，m/s。确定流速的条件：(1)最大和最小允许流速：为防止管网发生水锤，最大流速不得超过2.5-3.0m/s。输送原水时，最小流速通常不小于0.6m/s，以避免管道淤积。(2)经济流量：经济流量的概念：管网价格和管理成本(主要是电费)之和是一定时期(投资偿还期)内的最小流量。经济流量值应根据当地管材价格、工程造价、电费等确定。其他地方的数据不能直接应用。由于实际工程的复杂性，理论上通过计算管网成本和管理费来寻找经济流量的方法在设计中很少使用。(3)平均经济流量：平均经济流量可用于确定设计中的管径。通常，较大的平均经济流量可用于大管径，而较小的平均经济流量可用于小管径。平均经济流速：中、小直径DN=100400mm毫米时为0.61.0米/秒，大直径DN400时为0.91.4米/秒。4.水头损失计算1。当旧钢管和旧铸铁管的流速为1.2m/s时；I=当流速为1.2m/s时；I=公式中每米管道的水头损失，m；dj管道计算内径，m；平均流速，米/秒。混凝土