給水排水管道系統(tǒng)概論

1、第一章 給水排水管道系統(tǒng)概論本章內(nèi)容：1、給水排水系統(tǒng)的功能與組成2、給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型3、排水體制本章重點(diǎn)：1、給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型及其適用條件2、排水體制及其選擇第一節(jié) 給水排水系統(tǒng)的組成一、給水排水系統(tǒng)的功能與組成給水排水系統(tǒng)是為人們的生活、生產(chǎn)、市政和消防提供用水和廢水排除設(shè)施的總稱。給水排水系統(tǒng)的功能：向各種不同類別的用戶供應(yīng)滿足不同需求的水量和水質(zhì)，同時(shí)承擔(dān)用戶排除廢水的收集、輸送和處理，達(dá)到消除廢水中污染物質(zhì)對(duì)于人體健康和保護(hù)環(huán)境的目的。給水系統(tǒng)（water supply system）是保障城市、工礦企業(yè)等用水的各項(xiàng)構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的性質(zhì)不同有四種分類方法：

2、按水源種類，分為地表水（江河、湖泊、水庫、海洋等）和地下水（潛水、承壓水、泉水等）給水系統(tǒng)；按服務(wù)范圍，可分為區(qū)域給水、城鎮(zhèn)給水、工業(yè)給水和建筑給水等系統(tǒng)；按供水方式可分為自流系統(tǒng)（重力供水）、水泵供水系統(tǒng)（加壓供水）和兩者相結(jié)合的混合供水系統(tǒng)；按使用目的，可分為生活給水、生產(chǎn)給水和消防給水系統(tǒng)。根據(jù)用戶使用水的目的，通常將給水分為生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、消防用水和市政用水四大類。廢水收集、處理和排放工程設(shè)施，稱為排水系統(tǒng)（sewerage system）。根據(jù)排水系統(tǒng)所接受的廢水的性質(zhì)和來源不同，廢水可分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三類。給水排水系統(tǒng)的功能和組成圖給水排水系統(tǒng)除以上功能外，還應(yīng)

3、具有以下三項(xiàng)主要功能：（1）水量保障。（2）水質(zhì)保障。（3）水壓保障。 給水排水系統(tǒng)組成：（1）取水系統(tǒng)。（2）給水處理系統(tǒng)。（3）給水管網(wǎng)系統(tǒng)。（4）排水管道系統(tǒng)。（5）廢水處理系統(tǒng)。（6）廢水排放系統(tǒng)。（7）重復(fù)利用系統(tǒng)。城鎮(zhèn)給水排水系統(tǒng)圖圖1-2 城鎮(zhèn)給水排水系統(tǒng)示意圖 1-取水系統(tǒng)；2-給水處理系統(tǒng)；3-給水管網(wǎng)系統(tǒng)；4-排水管道系統(tǒng)；5-污水處理系統(tǒng)；6污水排放系統(tǒng)二、給水排水系統(tǒng)工作原理1.給水排水系統(tǒng)的流量關(guān)系給水排水系統(tǒng)流量關(guān)系如圖1-3所示，其中 q1為給水處理系統(tǒng)自用水，q2為給水管網(wǎng)系統(tǒng)漏失水量；q3為給水管網(wǎng)系統(tǒng)水量調(diào)節(jié)，其流向根據(jù)水塔（或高位水池）進(jìn)水或出水而變；q4

4、為用戶使用后未排入排水系統(tǒng)的水量；q5為進(jìn)入排水管網(wǎng)系統(tǒng)的降水或滲入的地下水； q6為排水管道水量調(diào)節(jié)，其流向根據(jù)調(diào)節(jié)池進(jìn)水或出水而變化；q7為污水處理系統(tǒng)自耗水；q8為污水回用用水量。圖1-3 給水排水系統(tǒng)流量關(guān)系示意圖1-取水系統(tǒng)；2-給水處理系統(tǒng)；3-清水池；4-給水管網(wǎng)系統(tǒng)；5-水塔6-用戶；7-排水管道系統(tǒng)；8-調(diào)節(jié)池；9-均和池；10-污水處理系統(tǒng)清水池是用來調(diào)節(jié)給水處理水量與管網(wǎng)中的用水量之差。調(diào)節(jié)池和均和池是用來調(diào)節(jié)排水管道和污水處理廠之間的流量差，排水調(diào)節(jié)池（均和池）還具有均和水質(zhì)的作用，以降低因污染物隨時(shí)間變化造成的處理困難。2.給水排水系統(tǒng)的水質(zhì)關(guān)系3.給水排水系統(tǒng)的水壓

5、關(guān)系（1）全重力供水（2）一級(jí)加壓供水（3）二級(jí)加壓供水（4）多級(jí)加壓供水第二節(jié) 給水排水管道系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)1、給水管道系統(tǒng)和排水管道系統(tǒng)均應(yīng)具有以下功能：l 水量輸送l 2.水量調(diào)節(jié)l 3.水壓調(diào)節(jié)2、給水排水管道系統(tǒng)的功能與特點(diǎn) 具有一般網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：如：分散性、擴(kuò)展性等，同時(shí)又具有自身的特點(diǎn)，如隱蔽性。第三節(jié) 給水管網(wǎng)系統(tǒng)3.1、給水管網(wǎng)系統(tǒng)的組成給水管網(wǎng)系統(tǒng)一般是由輸水管（渠）、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施（泵站、減壓閥）及水量調(diào)節(jié)設(shè)施（清水池、水塔、高位水池）等構(gòu)成。如圖1-4（a）、1-4（b）所示。 圖1-4（a） 地表水源給水管道系統(tǒng)示意圖 圖1-4（b） 地下水源給水管道系統(tǒng)示意圖

6、1-取水構(gòu)筑物；2-一級(jí)泵站；3-水處理構(gòu)筑物； 1-地下水取水構(gòu)筑物；2-集水池；4-清水池；5-二級(jí)泵站；6-輸水管；7-管網(wǎng)；8-水塔 3-泵站；4-輸水管；5-管網(wǎng)二、給水管網(wǎng)系統(tǒng)的類型給水管網(wǎng)系統(tǒng)主要有統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)、多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)和不同輸水方式的給水管網(wǎng)系統(tǒng)三種類型。1.統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)：根據(jù)向管網(wǎng)供水的水源數(shù)目，統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)可分為單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)和多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)兩種形式。（1）單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)：即只有一個(gè)水源地，處理過的清水經(jīng)過泵站加壓后進(jìn)入輸水管和管網(wǎng)，所有用戶的用水來源于一個(gè)水廠清水池（清水庫），較小的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如企事業(yè)單位或小城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)系統(tǒng)，多為單水

7、源給水管網(wǎng)系統(tǒng)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，管理方便。如圖1-5所示。圖1-5 單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)示意圖 1-取水設(shè)施；2-給水處理廠；3-加壓泵站；4-給水管網(wǎng)（2）多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)：有多個(gè)水廠的清水池（清水庫）作為水源的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，清水從不同的地點(diǎn)經(jīng)輸水管進(jìn)入管網(wǎng)，用戶的用水可以來源于不同的水廠。較大的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如中大城市甚至跨城鎮(zhèn)的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，一般是多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如圖1-6所示。多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：調(diào)度靈活、供水安全可靠（水源之間可以互補(bǔ)），就近給水，動(dòng)力消耗較小；管網(wǎng)內(nèi)水壓較均勻，便于分期發(fā)展，但隨著水源的增多，管理的復(fù)雜程度也相應(yīng)提高。 圖1-6 多水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)示意圖 1-

8、地表水水源；2-地下水水源；3-水塔；4-給水管網(wǎng)2.分系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)：分系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)和統(tǒng)一給水管網(wǎng)系統(tǒng)一樣，也可采用單水源或多水源供水。根據(jù)具體情況，分系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)又可分為：分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)、分壓給水管網(wǎng)系統(tǒng)和分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)。（1）分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)管網(wǎng)分區(qū)的方法有兩種：一種是城鎮(zhèn)地形較平坦，功能分區(qū)較明顯或自然分隔而分區(qū)，如圖1-7所示，城鎮(zhèn)被河流分隔，兩岸工業(yè)和居民用水分別供給，自成給水系統(tǒng)，隨著城鎮(zhèn)發(fā)展，再考慮將管網(wǎng)相互溝通，成為多水源給水系統(tǒng)。另一種是因地形高差較大或輸水距離較長(zhǎng)而分區(qū)，又有串聯(lián)分區(qū)和并聯(lián)分區(qū)兩類：采用串聯(lián)分區(qū)，設(shè)泵站加壓（或減壓措施）從某一區(qū)取水，向另一區(qū)

9、供水；采用并聯(lián)分區(qū)，不同壓力要求的區(qū)域有不同泵站（或泵站中不同水泵）供水。大型管網(wǎng)系統(tǒng)可能既有串聯(lián)分區(qū)又有并聯(lián)分區(qū)，以便更加節(jié)約能量。圖1-8所示為并聯(lián)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)，圖1-9所示為串聯(lián)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)。圖1-7 分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng) 圖1-8 并聯(lián)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng) 圖1-9 串聯(lián)分區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)a-高區(qū)；b-低渠；1-凈水廠；2-水塔； a-高區(qū)；b-低區(qū)；1-凈水廠；2-水塔；3-加壓泵站（2）分壓給水管網(wǎng)系統(tǒng)：由于用戶對(duì)水壓的要求不同而分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的系統(tǒng)給水，如圖1-10所示。符合用戶水質(zhì)要求的水，由同一泵站內(nèi)的不同揚(yáng)程的水泵分別通過高壓、圖1-10 分壓給水管網(wǎng)系統(tǒng)1-凈水廠；2-

10、二級(jí)泵站；3-低壓輸水管；4-高壓輸水管；5-低壓管網(wǎng)；6-高壓管網(wǎng)；7-水塔低壓輸水管網(wǎng)送往不同用戶。（2）分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)：因用戶對(duì)水質(zhì)的要求不同而分成兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)，分別供給各類用戶，稱為分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如圖1-11（a）、1-11（b）所示。圖1-11（a） 分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng) 圖1-11（b） 分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng)1-分質(zhì)凈水廠；2-二級(jí)泵站；3-輸水管； 1-井群；2-地下水水廠；3-生活用水管網(wǎng)；4-居住區(qū)；5工廠區(qū) 4-生產(chǎn)用水管網(wǎng)；5-取水構(gòu)筑物；6-生產(chǎn)用水廠3.不同輸水方式的管網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)水源和供水區(qū)域地勢(shì)的實(shí)際情況，可采用不同的輸水方式向用戶供水。（1）重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)（

11、2）水泵加壓輸水管網(wǎng)系統(tǒng)第四節(jié) 排水管道系統(tǒng)4.1、排水管道系統(tǒng)的組成排水管道系統(tǒng)一般由廢水收集設(shè)施、排水管道、水量調(diào)節(jié)池、提升泵站、廢水輸水管（渠）和排放口等組成。如圖1-14所示。圖1-14 排水管道系統(tǒng)示意圖1-排水管道；2-水量調(diào)節(jié)池；3-提升泵站；4-輸水管道（渠）；5-污水處理廠4.2、排水管道系統(tǒng)的體制城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)排出的廢水通常分為生活污水、工業(yè)廢水和雨水三類，它們可以采用同一個(gè)排水管道系統(tǒng)來排除，也可以采用兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的排水管道系統(tǒng)來排除。這種不同的排除方式所形成的排水系統(tǒng)，稱為排水體制。排水系統(tǒng)的體制主要有合流制和分流制兩種基本方式。1合流制排水系統(tǒng)將生活污水、工

12、業(yè)廢水和雨水混合在同一管道（渠）系統(tǒng)內(nèi)排放的排水系統(tǒng)稱為合流制排水系統(tǒng)。根據(jù)污水匯集后的處置方式不同，又可把合流制分為下列三種情況：（1）直排式合流制排水系統(tǒng)（2）截流式合流制排水系統(tǒng)直排式合流制排水系統(tǒng) 截流式合流制排水系統(tǒng)（3）完全合流制排水系統(tǒng)： 完全合流制排水系統(tǒng)2分流制排水系統(tǒng)將生活污水、生產(chǎn)廢水和雨水分別在兩種或兩種以上管道（渠）系統(tǒng)內(nèi)排放的排水系統(tǒng)稱為分流制排水系統(tǒng)。根據(jù)雨水的排除方式不同，分流制又分為下列兩種情況：（1）完全分流制排水系統(tǒng)：在同一排水區(qū)域內(nèi)，既有污水管道系統(tǒng)，又有雨水管道系統(tǒng)圖1-21 完全分流制排水系統(tǒng)（2）不完全分流制排水系統(tǒng)：這種體制只有污水排水系統(tǒng)，沒有

13、完整的雨水排水系統(tǒng)（圖1-22）。圖1-22 不完全分流制排水系統(tǒng)還有一種情況稱為半分流制排水系統(tǒng)在一個(gè)城鎮(zhèn)中，有時(shí)既有分流制，又有合流制，這種體制可稱為混合制。合理地選擇排水體制，是城鎮(zhèn)和小區(qū)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要問題，它不僅從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和維修管理，而且對(duì)城鎮(zhèn)和小區(qū)的規(guī)劃和環(huán)境保護(hù)影響深遠(yuǎn)，同時(shí)也影響排水系統(tǒng)的工程總投資和初期投資。通常，排水體制的選擇，必須符合城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃，在滿足環(huán)境保護(hù)要求的前提下，根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定。從城鎮(zhèn)規(guī)劃方面看。從環(huán)境保護(hù)方面看。從投資方面看。從排水系統(tǒng)的管理上看?？偟目磥?，排水系統(tǒng)體制的選擇，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)規(guī)劃、當(dāng)?shù)亟涤昵闆r、排放標(biāo)準(zhǔn)、原有排水設(shè)施、污水處理和利用情況、地形和水體條件等，在滿足環(huán)境保護(hù)要求的前