2給水排水系統(tǒng)概論

1、第二章 給水排水系統(tǒng)概論 2.1 2.2 給水系統(tǒng)概述2.3 排水系統(tǒng)概述12.1 水資源22.1.1 水的性質(zhì)常溫附近呈三態(tài)溫度體積效應異常熱容量最大溶解能力極強化學反應能力強大外表特性突出3水質(zhì)參數(shù) 水的質(zhì)量(水質(zhì))指水中所含的其他物質(zhì)和能量的數(shù)量。水質(zhì)參數(shù)指表征水質(zhì)的參數(shù)、指標、工程，也稱為水質(zhì)指標、工程。 水質(zhì)指標分為物理感官指標、毒理指標、化學指標、微生物指標、其他指標。4(1)物理感官指標 物理感官指標指水的物理參數(shù)和由人的感官感知的參數(shù)，感官參數(shù)一般不能用儀器測定。常用有：水溫、電導率、臭和味、色度、濁度、固體等。濁度是水的光學指標，1mgl的SiO2所產(chǎn)生的混濁現(xiàn)象為1度(NT

2、U)。水中固體含量的指標：總固體(TS)、溶解性總固體(TDS)、懸浮固體(SS)，單位mg/l。氣味臨界氣味數(shù)（TON），用無氣味的水稀釋水樣直到剛剛能覺察到氣味時的最大稀釋度。水樣的體積一般200ml。 TON=（A+B）/A A水樣體積 B無氣味水體積5(2)毒理指標 毒理指標指對人和生物有明顯毒害作用的物質(zhì)的含量，過量可能使人和生物急性或慢性中毒。常用各種有毒物質(zhì)的含量表示，包括重金屬、有毒元素、有毒無機化合物和有毒有機化合物。常用單位有mgL、gL、ppm、ppb。6有毒重金屬 主要有汞、鉻、鎘、鉛、鎳、銀等。有毒元素是一類毒性強的單質(zhì)物質(zhì)，主要有砷、硒、鉈、銻、鋇、鈹、硼、鉬等。有

3、毒無機化合物 主要有氰化物、氟化物、硝酸鹽、溴酸鹽、氯酸鹽等。有毒有機化合物 大多數(shù)是人工合成物質(zhì)和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物，能夠使人和生物致癌、致畸、致殘。7(3)化學指標 化學指標指反映水中化學要素的指標，主要有化學性質(zhì)指標、硬度、營養(yǎng)鹽、有機物指標和一般化學指標。理論上，毒理指標也是化學指標，由于危害大，通常單列。8化學性質(zhì)指標 反映水根本化學性質(zhì)的指標，主要有pH、堿度、氯離子等。硬度 水中鈣鎂離子含量。硬度過高能夠引起各種結(jié)垢現(xiàn)象，影響水的正常使用。營養(yǎng)鹽 水中氮磷含量，主要有總氮、氨氮、硝酸鹽氮、總磷等。營養(yǎng)鹽是生物生長的必需物質(zhì)，過量可造成水體富營養(yǎng)化。9水中的有機物 被微生物分解的

4、過程中要消耗大量的溶解氧，造成水體腐敗，通常用分解有機物所消耗的溶解氧量間接地表示有機物的數(shù)量。常用有機物指標：化學需氧量COD、生化需氧量BOD、總有機碳需氧量(簡稱總有機碳)TOC、總需氧量TOD。一般化學指標 毒性不大但危害較大的一類化學物質(zhì)，如鐵、錳、銅等；毒性危害都不大的一類化學物質(zhì)，如游離二氧化碳、溶解氧等。pH無量綱。10(4)微生物指標 微生物指標指水中各種微生物可能的數(shù)量或經(jīng)過培養(yǎng)形成的菌落數(shù)，主要有細菌總數(shù)(CFUmL)、大腸菌群數(shù)(CFU1OOmL，個L)等。(5)其他指標 放射性指標 反映水中放射性物質(zhì)放射強度的指標。 消毒指標 為保證消毒效果而規(guī)定的消毒劑剩余量。11

5、各種天然水源的水質(zhì)特征12水質(zhì)標準是通過法律程序制定的、規(guī)定滿足各種要求的各種水質(zhì)指標限值的法律文件。水質(zhì)標準分為國家標準、行業(yè)標準和地方標準三個層次。國家標準是基礎(chǔ)，行業(yè)和地方標準是國家標準的補充；國家標準規(guī)定的指標，地方標準必須執(zhí)行或嚴于國家標準。水質(zhì)標準包括用水標準、環(huán)境標準、排放標準和污水再生利用標準等。13(1)用水標準 用水的根本標準是生活飲用水衛(wèi)生標準(GB5749-2006)，規(guī)定生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生要求、生活飲用水水源水質(zhì)衛(wèi)生要求、集中式供水單位衛(wèi)生要求、二次供水衛(wèi)生要求、涉及生活飲用水衛(wèi)生平安產(chǎn)品衛(wèi)生要求、水質(zhì)監(jiān)測和水質(zhì)檢驗方法，適用于城鄉(xiāng)各類生活飲用水。 標準將水質(zhì)指標分為

6、常規(guī)指標、消毒指標和非常規(guī)指標，并分別規(guī)定了限值106項。有特殊要求的行業(yè)執(zhí)行行業(yè)標準。14飲用水標準15衛(wèi)生部標準-飲用水標準新增加指標（GB 5749-2006 和 GB 5749-85 相比）濁度 1 度 （原標準3度 ）Al 0.2 mg/L耗氧量 3 mg/L氨氮 0.5 mg/L常規(guī)指標非常規(guī)指標農(nóng)藥等有機物及消毒副產(chǎn)物 新增48項重金屬 新增11項微生物指標 新增4項飲用水消毒劑 新增3項硫化物1項、鈉1項16(2)水環(huán)境標準 水環(huán)境質(zhì)量標準主要有地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB 3838)、地下水質(zhì)量標準(GBT 14848)和海水水質(zhì)標準(GB 3097)。特殊用途水域執(zhí)行專項標準，

7、如漁業(yè)水質(zhì)標準。17 地表水環(huán)境質(zhì)量標準將地表水體劃分為五類，規(guī)定了各類水體標準值共24項。I類水體適用于源頭水、國家自然保護區(qū)；類水體適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、珍稀幼魚的索餌場等；類水體適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場和泅游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；類水體適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)；V類水體適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀水域。 18 地下水質(zhì)量標準將地下水質(zhì)量劃分為五類，規(guī)定了各類水質(zhì)標準值共39項。I類、類反映地下水化學組分的天然低背景含量和天然背景值，適用于各種用途；類以人體健康基準值

8、為依據(jù)，適用于集中式生活飲用水水源及工、農(nóng)業(yè)用水；類以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水要求為依據(jù)，適用于農(nóng)業(yè)和局部工業(yè)用水，適當處理后也可作生活飲用水；V類不宜飲用，其他用水可根據(jù)使用目的選用。19 海水水質(zhì)標準將海域劃分為四類，規(guī)定了各類水體標準值共35項。第一類適用于海洋漁業(yè)水域、海上自然保護區(qū)和珍稀瀕危海洋生物保護區(qū)；第二類適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、海水浴場、人體直接接觸海水的海上運動和娛樂區(qū)、與人類食用直接有關(guān)的工業(yè)用水區(qū)；第三類適用于一般工業(yè)用水區(qū)、濱海風景旅游區(qū)；第四類適用于海洋港口水域、海洋開發(fā)作業(yè)區(qū)。 20 (3)排放標準 污水排放的根本標準有污水綜合排放標準(GB 8978)和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放

9、標準(GB 18918)，有行業(yè)標準和地方標準者執(zhí)行行業(yè)標準和地方標準。 21 污水綜合排放標準適用于現(xiàn)有污水排放單位的管理、建設(shè)工程環(huán)評和環(huán)保設(shè)施設(shè)計、竣工驗收及其建成后管理，規(guī)定69項指標最高排放濃度和局部行業(yè)的最高允許排放水量。 標準將污染物分為第一類和第二類。 第一類污染物共13項。第二類污染物共56項，分為一、二、三級標準，分別規(guī)定各級標準限值。一級標準適用于排入類地表水和二類海水的污水；二級標準適用于排入、V類地表水和三、四類海水的污水；三級標準適用于排入設(shè)有二級污水廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水。I、類地表水和保護區(qū)、一類海域和海水浴場等禁止新建排污口。22 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準

10、適用城鎮(zhèn)污水處理廠出水、廢氣排放和污泥處理的管理和居民小區(qū)和工業(yè)企業(yè)內(nèi)部獨立的生活污水處理設(shè)施污染物排放的管理。 將污染物分為根本控制工程和選擇控制工程，根本控制工程12項，一類污染物7項；選擇控制工程43項，由地方政府主管部門選擇控制。 常規(guī)工程分為一二三級標準，其中一級又分分為一級A和一級B標準，分別規(guī)定限值，三級標準適用于非重點控制流域和非保護區(qū)的建制城鎮(zhèn)污水處理廠。2324（4）污水再生利用 系列標準包括6項標準，分別為：城市污水再生利用分類（GB/T18919）城市污水再生利用 城市雜用水質(zhì)（GB/T18920）城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)（GB/T18921）城市污水再生利用

11、 補充水源水質(zhì)（GB/T18922）城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)（GB/T18923） 城市污水再生利用 農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)（GB/T18924）25（1）水資源的涵義 廣義上說，水資源包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、土壤水、地下水及大氣中的水分等。 狹義上說，水資源是指人類在一定的經(jīng)濟技術(shù)條件下能夠直接使用的淡水資源。2.1.2 水體與水資源26（2）水資源的特性循環(huán)性生態(tài)基礎(chǔ)性儲量的有限性時空分布的不均勻性用途的廣泛性不可替代性27（3）水體的自凈與環(huán)境容量 水體自凈 水體通過物理、化學、物理化學以及生物過程，使得污染物的數(shù)量降低，最終到達原先的水質(zhì)狀況過程。 水體自凈的機理主要包括：水循環(huán)

12、與交換；稀釋擴散；沉降；生物降解；化學反應；揮發(fā)等。 水體環(huán)境容量 水體的最大自凈能力。282.2 給水系統(tǒng)概述292.2.1 給水系統(tǒng)組成與分類（一）給水系統(tǒng)的組成 給水系統(tǒng)是保證城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)等用水的各項構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)。 給水系統(tǒng)的根本任務(wù)是平安可靠經(jīng)濟合理地供給城鄉(xiāng)人民生活、工業(yè)生產(chǎn)、保安防火、交通運輸、建筑工程、公共設(shè)施、軍事部門等各項用水，保證滿足用戶對水量、水質(zhì)和水壓的供水要求。30 城鎮(zhèn)給水按其用途主要分為： (1)生活用水 包括居住建筑、公共建筑、生活福利設(shè)施等生活飲用、洗滌、烹飪、清潔衛(wèi)生以及工業(yè)企業(yè)內(nèi)部職工的生活用水及淋浴用水等。 (2)生產(chǎn)用水 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)

13、過程中的工藝用水，如食品、釀造、飲料工業(yè)的原料用水，冶煉、化工、電力等工業(yè)的冷卻用水，鍋爐蒸汽用水，紡織、造紙工業(yè)的洗滌、空調(diào)、印染用水等。 (3)消防用水 是撲滅火災的用水，只是在發(fā)生火災時才由給水管網(wǎng)供給。(4)其他用水 景觀用水、澆灑道路及綠地用水、特殊用水等。 31 給水系統(tǒng)組成 給水系統(tǒng)是從水源取水，按用戶對水質(zhì)的要求進行處理，然后將水輸送到用水區(qū)域，并按用戶所需的水壓向用戶供水。 給水系統(tǒng)由取水工程、凈水工程和輸配水工程組成32取水工程凈水工程輸配水工程33(1)取水構(gòu)筑物 從選定的水源(地表水或地下水)取水。水源34水處理構(gòu)筑物(2)水處理構(gòu)筑物 將取水構(gòu)筑物的來水進行處理，以期

14、符合用戶對水質(zhì)的要求。這些構(gòu)筑物一般集中布置在水廠內(nèi)。35一級泵站(3)泵站 將所需水量提升到要求的高度，可分為抽取原水的一級泵站、輸送清水的二級泵站和設(shè)于管網(wǎng)中的增壓泵站等。二級泵站36輸水管渠(4)輸水管渠和管網(wǎng) 輸水管渠是將原水送到水廠的管渠，管網(wǎng)是將處理后的水送到各個用水區(qū)域的全部管道。 管網(wǎng)上的附件（閥門：干管上每600800m；排氣閥：管道高處；泄水閥：檢修放空；消火栓：不大于120m設(shè)一個）37給水管道按功能分類干管 主要用于輸水，管徑較大。分配管 用于配水到用戶，管徑較小。給水管網(wǎng)設(shè)計和計算往往只限于干管。干管和分配管的管徑并無明顯的界限。38調(diào)節(jié)構(gòu)筑物(5)調(diào)節(jié)構(gòu)筑物 用以貯

15、存和調(diào)節(jié)水量。如高位水池、水塔、清水池等。高位水池和水塔還具有保證水壓的作用。39泵站、輸水管渠、管網(wǎng)和調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等總稱為輸配水系統(tǒng)，是給水系統(tǒng)中投資最大的子系統(tǒng)。40（二）給水系統(tǒng)的分類 按水源種類 地表水 (江河、湖泊、蓄水庫、海洋等)和地下水給水系統(tǒng)(淺層地下水、深層地下水、泉水等)。按供水方式 自流供水系統(tǒng)(重力供水)、水泵供水系統(tǒng)(壓力供水)和混合供水系統(tǒng)。按使用目的 生活給水系統(tǒng)、生產(chǎn)給水系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)。按效勞對象 城鎮(zhèn)給水系統(tǒng)和工業(yè)給水系統(tǒng)。41按綜合條件 根據(jù)區(qū)域、地形條件、水質(zhì)、水壓要求及系統(tǒng)歸屬的不同，給水系統(tǒng)可分為統(tǒng)一給水系統(tǒng)、分系統(tǒng)給水系統(tǒng)（分質(zhì)給水系統(tǒng)、分壓給水系

16、統(tǒng)）、區(qū)域給水系統(tǒng)。 分系統(tǒng)給水系統(tǒng)根據(jù)水源、地形情況、用戶對水質(zhì)和水壓的不同要求等實際情況，將整個供水范圍分成不同的給水區(qū)域，采用互相獨立工作的給水系統(tǒng)。42統(tǒng)一給水系統(tǒng)用同一系統(tǒng)供給生活、生產(chǎn)和消防等各種用水，絕大多數(shù)城市采用這一系統(tǒng)。城市工業(yè)用水量大時，可考慮采用分質(zhì)、分壓等給水系統(tǒng)；小城市工業(yè)用水量小，仍采用統(tǒng)一給水系統(tǒng)；城市工廠分散，用水量小，仍采用統(tǒng)一給水系統(tǒng)。43分質(zhì)給水系統(tǒng)對于城市中用水量大、水質(zhì)要求低的工業(yè)企業(yè)，可采用分質(zhì)給水系統(tǒng)。可以是同一水源，經(jīng)過不同的水處理過程和管網(wǎng)，將不同水質(zhì)的水供給各類用戶；可以是不同水源，如地表水經(jīng)簡單沉淀后供工業(yè)生產(chǎn)用水，地下水經(jīng)消毒后供生活用

17、水等。44分壓給水系統(tǒng) 由同一泵站內(nèi)的不同水泵分別供水到水壓要求高的高壓管網(wǎng)和水壓要求低的低壓管網(wǎng)，節(jié)約能耗。45區(qū)域給水系統(tǒng) 由于水源等因素，需同時考慮向幾個城鎮(zhèn)或工業(yè)區(qū)供水的大范圍的給水系統(tǒng)，稱為區(qū)域給水系統(tǒng)。對于水源缺乏地區(qū)，尤其是城市化密集地區(qū)較為適用，可以發(fā)揮系統(tǒng)規(guī)模效應，降低供水本錢。46（三）影響給水系統(tǒng)布置的因素(1)布置方案 給水系統(tǒng)的布置即合理地選擇構(gòu)成單元及其形式、內(nèi)容和位置。 布置方案是給水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的根本內(nèi)容。合理的布置方案是供水平安、造價和運行費用的最正確結(jié)合點，是近期、遠期目標的最正確結(jié)合點，保證供水平安，又節(jié)省造價和運行費用，滿足近期目標，又照顧到中遠期開展，

18、應綜合各種因素研究確定。47(2)布置形式 每個給水系統(tǒng)構(gòu)成單元都有多種形式和位置選擇，各種構(gòu)成單元組合在一起，使得給水系統(tǒng)的布置形式千變?nèi)f化，形式多種多樣。 48城市規(guī)劃的影響根據(jù)城市的方案人口數(shù)，居住區(qū)房屋層數(shù)和建筑標準，城市現(xiàn)狀和氣候等自然條件，得出整個給水工程的設(shè)計流量；從工業(yè)布局可知生產(chǎn)用水量分布及其要求；根據(jù)當?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉、航運和水利等規(guī)劃資料，水文和水文地質(zhì)資料，確定水源和取水構(gòu)筑物的位置；根據(jù)城市功能分區(qū)，街道位置，用戶對水量、水壓和水質(zhì)的要求，選定水廠、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物、泵站和管網(wǎng)的位置；根據(jù)城市地形和供水壓力可確定管網(wǎng)是否需要分區(qū)給水；根據(jù)用戶對水質(zhì)要求確定是否需要分質(zhì)供水等。（三

19、）影響給水系統(tǒng)布置的因素49水源的影響城市附近的水源豐富時，往往隨著用水量的增長而逐步開展成為多水源給水系統(tǒng)，從不同部位向管網(wǎng)供水。隨著用水量的增大、水質(zhì)惡化的加劇、城市地下水位的不斷下降，有些城市不得不采取跨流域、遠距離取水方式來解決給水問題。50地形的影響中小城市如地形比較平坦，工業(yè)用水量小、對水壓無特殊要求時，可用統(tǒng)一給水系統(tǒng)。大中城市被河流分隔時，兩岸工業(yè)和居民用水一般先分別供給，自成給水系統(tǒng)，隨著城市的開展，再考慮將兩岸管網(wǎng)相互溝通，成為多水源的給水系統(tǒng)。取用地下水時，可能考慮到就近鑿井取水的原則，而采用分地區(qū)供水系統(tǒng)。51地形的影響地形起伏較大的城市，可采用分區(qū)給水或局部加壓的給水

20、系統(tǒng)。分區(qū)給水布置方式可分成并聯(lián)分區(qū)，即上下兩區(qū)由同一泵站分別單獨供水；另一種方式是串聯(lián)分區(qū)，即高區(qū)泵站從低區(qū)取水，然后向高區(qū)供水。522.2.2 用水量（一）設(shè)計用水量構(gòu)成 城市給水系統(tǒng)所有構(gòu)成單元的設(shè)計水量都是根據(jù)城市用水量確定的，直接影響系統(tǒng)的建設(shè)投資和運行費用。因此，城市給水系統(tǒng)設(shè)計首先應確定規(guī)劃期用水量。 城市給水系統(tǒng)的設(shè)計期限應符合城市總體規(guī)劃，近遠期統(tǒng)籌考慮，一般近期以510年，中遠期以1020年。53城市設(shè)計用水量由以下各項構(gòu)成：綜合生活用水量，包括居民生活用水量和城市公共建筑設(shè)施用水量。居民生活用水量 指城市居民飲用、烹調(diào)、洗滌、沖廁、洗浴等生活用水；城市公共建筑設(shè)施用水量

21、指商業(yè)、學校、機關(guān)、賓館、公共浴池等城市公共建筑和公共設(shè)施用水。工業(yè)用水量，包括工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水。消防用水量市政用水量，包括澆灑道路和綠地等用水量。未預見水量和管網(wǎng)漏失水量。 城市設(shè)計用水量根據(jù)城市總體規(guī)劃、類比調(diào)查、用水定額、城市的經(jīng)濟實力及效勞期限等進行預測和確定。 54 用水定額是確定用水量的主要依據(jù)。 用水定額的選取直接關(guān)系到設(shè)計規(guī)模、工程投資、效勞期限、用水保證等，直接關(guān)系到給水系統(tǒng)設(shè)計的合理性，必須結(jié)合規(guī)劃區(qū)的現(xiàn)狀、開展、布局、類似城市調(diào)查等，慎重考慮，認真研究確定。（二）用水定額55(1)居民生活用水和城市綜合生活用水 城市居民用水量與城市規(guī)模、居住條件、地理位

22、置和氣候等因素有關(guān)。 城市規(guī)模越大，人口越多，用水定額越大； 居住條件越好，給水排水設(shè)施越完備，用水定額越大。56 室外給水設(shè)計標準規(guī)定的生活用水量定額，包括城市居民生活用水量定額和城市綜合生活用水量定額兩局部。 根據(jù)城市人口，分為超大城市、特大城市、大城市、中等城市和小城市五個城市類別（2014年新規(guī)定）； 用水定額仍然根據(jù)地理位置、氣候條件、生活習慣等，分為一級區(qū)、二級區(qū)和三級區(qū)3個級別。57用水定額 L(capd) 58(2)工業(yè)用水 室外給水設(shè)計標準規(guī)定工業(yè)企業(yè)工作人員生活用水量定額；行業(yè)標準和產(chǎn)品標準大多都規(guī)定了產(chǎn)品耗水量標準；污水綜合排放標準規(guī)定了局部行業(yè)耗水量最高限額，適用于已確

23、定的工業(yè)工程用水量。 進行城市給水系統(tǒng)設(shè)計時，主要依據(jù)開展規(guī)劃，大多工業(yè)工程都無法具體確定，通常采用趨勢分析法、類比調(diào)查法、城市綜合生活用水量折算法等方法確定城市工業(yè)用水量。59 工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員生活用水量和淋浴用水量可按工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準確定。 工作人員生活用水量應根據(jù)車間性質(zhì)決定，一般車間采用每人每班25L，高溫車間采用每人每班35L。 工作人員的淋浴用水量，應根據(jù)工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準中車間的衛(wèi)生特征分級確定，一般可采用40-60L(人次)，淋浴時間在下班后1h內(nèi)進行。60（3）消防用水 消防用水只在火災時使用，歷時短，數(shù)量較大，在城市用水量中占有一定的比例，尤其是中小城市，所占比例較

24、大。 消防用水量、水壓和火災延續(xù)時間等執(zhí)行建筑設(shè)計防火標準等防火標準。城市和居民區(qū)的室外消防用水量Q5(m3d)應根據(jù)同一時間內(nèi)的火災次數(shù)n、一次滅火用水量q和火災延續(xù)時間t(h)確定，即 Q5=3.6 nqt 城市消防一般t取3-6h61(4)其他用水 其他用水量包括澆灑道路、綠化用水量和管網(wǎng)漏失水量、未預見水量。 澆灑道路用水量定額一般為1.0-1.5L(m2d)； 綠化用水量定額一般為1.5-2.0 L(m3d)； 城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)的漏損水量一般宜按綜合生活用水、工業(yè)企業(yè)用水、澆灑道路和綠地用水三項用水量之和的10-12計算，單位管長供水量小或供水壓力高時可適當增加。 未預見用水量應根據(jù)水量

25、預測時難以預見因素的程度確定，一般宜按綜合生活用水、工業(yè)企業(yè)用水、澆灑道路和綠地用水、管網(wǎng)漏損水量四項用水量之和的812計算。62(5)城市綜合用水 城市總供水量除以總用水人口所得的用水量為城市人均綜合用水量，簡稱城市綜合用水量。 城市綜合用水量包括綜合生活用水量、工業(yè)用水量、市政用水量、消防用水量、管網(wǎng)漏失水量等。 工業(yè)用水量所占的比例，因城市的工業(yè)結(jié)構(gòu)、規(guī)模和開展水平差異很大；各城市綜合用水量的差異很大，國家暫時無統(tǒng)一的城市綜合用水定額。63（三） 工業(yè)給水系統(tǒng)工業(yè)給水系統(tǒng)類型 根據(jù)工業(yè)企業(yè)內(nèi)水的重復利用情況，分為循環(huán)和復用給水系統(tǒng)。循環(huán)給水系統(tǒng)：使用過的水經(jīng)適當處理后再行回用。復用給水系

26、統(tǒng)：按照各車間對水質(zhì)的要求，將水順序重復利用。工業(yè)用水的重復利用率指重復用水量在總用水量中所占的百分數(shù)。64工業(yè)用水的水量平衡所謂平衡就是冷卻用水量和損耗水量、循環(huán)回用水量、補充水量以及排水量保持平衡。水量平衡目的是到達合理用水。采取適宜的途徑或改革生產(chǎn)工藝，減少耗水量，或提高重復利用率，增大回用水量，以相應減少排水量。65水量平衡計算總用水量=新鮮水量+循環(huán)冷卻水量+回用水量（重復用水量“其他車間到本車間）總排水量=冷卻回水量+較清工業(yè)廢水量+污水和廢水量+重復用水量（回用水量“本車間到其他車間）總用水量=總排水量 （每一車間的用水量、排水量均滿足這一公式，所有車間用水量、排水量的合計值也滿

27、足這一公式）66水量平衡計算冷卻水的損耗量和補充水量。冷卻水損耗量=循環(huán)冷卻水量損耗百分數(shù)冷卻塔進水量（冷卻回水量+補充水量）=冷卻塔出水量（循環(huán)冷卻水量）+冷卻水損耗量 冷卻回水量+補充水量=循環(huán)冷卻水量+損耗水量補充水量=循環(huán)冷卻水量冷卻回水量+損耗水量67城市平均日設(shè)計用水量Qp：生活用水量Qp1工業(yè)用水量Qp4，包括工作人員平均日用水量Qp2和平均日生產(chǎn)用水量Qp3 市政用水量Qp6平均流失水量及未預見水量 Qp=(1.15-1.2 5)(Qp1 + Qp2 + Qp3 + Qp6) =(1.15-1.25)(Qp1 + Qp4 + Qp6) Qp1由平均日綜合生活用水定額qp和設(shè)計人

28、口數(shù)n確 Qp1=qpnf/1000f自來水的普及率，一般100%。（四）設(shè)計用水量 68 進行城市給水系統(tǒng)設(shè)計時，很難分別計算Qp2和Qp3，通常統(tǒng)一計算工業(yè)用水量Qp4 Qp2+Qp3=Qp4=qgBP(1-b) qg 萬元工業(yè)產(chǎn)值用水量，m3萬元； BP 日工業(yè)總產(chǎn)值，萬元d； b 工業(yè)用水重復利用率。69城市最高日設(shè)計用水量Qd城市總用水量的計算，應包括設(shè)計年限內(nèi)該給水系統(tǒng)所供給的全部用水:居住區(qū)綜合生活用水、工業(yè)企業(yè)職工生活用水、淋浴用水和生產(chǎn)用水、澆灑道路和綠地用水等市政用水以及未預見水量和管網(wǎng)漏失水量等。由于用水集中且歷時短暫，消防用水量不累計到總用水量中，僅作設(shè)計校核。70城市

29、最高日設(shè)計用水量Qd（1）最高日生活用水量Q1（2）最高日工業(yè)用水量Q4，包括工作人員最高日用水量Q2和最高日生產(chǎn)用水量Q3（3）最高日市政用水量Q6（4）未預計水量和管網(wǎng)漏失水量（未預見水量及管網(wǎng)漏失水量，一般按上述各項用水量之和的1525計算） Qd=(1.15 1.25)(Q1+Q2+Q3+Q6) =(1.15 1.25)(Q1+Q4+Q6）Qp1由最高日綜合生活用水定額q和設(shè)計人口數(shù)n確定。Q1=qnf/1000最高日工業(yè)用水量由最高日工業(yè)總產(chǎn)值用水量B確定Qp2+Qp3=Qp4=qgB(1-b) 71 用水量隨著人們的生活和生產(chǎn)活動以及季節(jié)的不同而變化，并具有一定規(guī)律。用水量定額只是

30、一個平均值，設(shè)計時必須考慮每日、每時的用水量變化。 （五）用水量變化和單元設(shè)計用水量 72 在設(shè)計規(guī)定的年限內(nèi)，用水最多一日的用水量，叫做 最高日用水量； 在最高日內(nèi)用水量最大的一小時稱為 最高日最高時用水量； 最高日用水量與平均日用水量的比值稱為 日變化系數(shù)Kd； 在最高日內(nèi)最高時用水量與平均時用水量的比值稱為 時變化系數(shù)Kh。 幾個概念：73 城鎮(zhèn)供水的時變化系數(shù)、日變化系數(shù)應根據(jù)城鎮(zhèn)性質(zhì)和規(guī)模、國民經(jīng)濟和社會開展、供水系統(tǒng)布局，結(jié)合現(xiàn)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，最高日城市綜合用水的時變化系數(shù)宜采用1.2-1.6； 日變化系數(shù)宜采用1.1-1.5。 大中城市

31、用水比較均勻，可取下限，小城市可取上限或適當放大。 74 例題：某城市現(xiàn)有人口75萬人，供水普及率70，最高日綜合生活用水量為12.6萬m3/d。新一輪規(guī)劃人口將開展到100萬人，供水普及率增長到90，最高日綜合生活用水量增加到300L/(人d)，該城市的最高日綜合生活用水將比目前增加多少？75解：設(shè)計用水量 0.3100萬90%27 (萬m3/d)增加了：2712.614.4(萬m3/d) 原設(shè)計最高日綜合生活用水量為：12.6萬m3/d (75萬人 70%)0.24 m3/(人d) 240L/(人d)762.2.3 給水系統(tǒng)工作情況（一） 給水系統(tǒng)的流量關(guān)系取水構(gòu)筑物、一級泵站、水廠 城市

32、的最高日設(shè)計用水量確定后，取水構(gòu)筑物和水廠的設(shè)計流量將隨一級泵站的工作情況而定。 一天中一級泵站的工作時間越長，每小時的流量越小。77取水構(gòu)筑物、一級泵站、水廠取用地表水 取水構(gòu)筑物、一級泵站和水廠等按最高日的平均時流量計算，即： Q=Qd/T (m3/h) 水廠本身用水量的系數(shù)，以供沉淀池排泥、濾池沖洗等用水，一般在1.051.10之間； T 一級泵站每天工作小時數(shù)。大中城市水廠的一級泵站一般按三班制，T =24h均勻工作來考慮，以縮小構(gòu)筑物規(guī)模和降低造價。小型水廠的一級泵站才考慮一班或二班制運轉(zhuǎn)，T =8h或 T =16h 。78取水構(gòu)筑物、一級泵站、水廠取用地下水 取用地下水若僅需在進入

33、管網(wǎng)前消毒而無需其他處理時，一般先將水輸送到地面水池，再經(jīng)二級泵站將水池水輸入管網(wǎng)。 Q=Qd/T (m3/h) 水廠本身用水量系數(shù)為1。79二級泵站、水塔（高地水池）、管網(wǎng)二級泵站、從泵站到管網(wǎng)的輸水管、管網(wǎng)和水塔等的計算流量，應按照用水量變化曲線和二級泵站工作曲線確定。80二級泵站管網(wǎng)內(nèi)不設(shè)水塔的二級泵站二級泵站應滿足最高日最高時的用水量Qh要求，否則就會存在不同程度的供水缺乏現(xiàn)象。二級泵站的計算流量與管網(wǎng)中是否設(shè)置水塔或高地水池有關(guān)81二級泵站管網(wǎng)內(nèi)設(shè)有水塔或高地水池的二級泵站 二級泵站的設(shè)計供水線應根據(jù)用水量變化曲線擬定，擬定時應注意：泵站各級供水線盡量接近用水線，以減小水塔的調(diào)節(jié)容積

34、，分級數(shù)一般不應多于三級，以便于水泵機組的運轉(zhuǎn)管理，分級供水時，應注意每級能否選到適宜的水泵，以及水泵機組的合理搭配，并盡可能滿足目前和今后一段時間內(nèi)用水量增長的需要。82二級泵站管網(wǎng)內(nèi)設(shè)有水塔或高地水池的二級泵站 管網(wǎng)內(nèi)設(shè)有水塔或高地水池時，二級泵站每小時的供水量可以不等于用水量； 但一天的泵站總供水量等于最高日用水量。83水塔和高地水池的作用供水量高于用水量時，多余的水可進入水塔或高地水池內(nèi)貯存；供水量低于用水量時，則從水塔流出以補水泵供水量的缺乏。如供水線和用水線越接近，則為了適應流量的變化，泵站工作的分級數(shù)或水泵機組數(shù)可能增加，但是水塔或高地水池的調(diào)節(jié)容積可以減小。84輸水管、管網(wǎng)無水

35、塔和高地水池輸水管和管網(wǎng)按最高日最高時用水量確定管徑。有網(wǎng)前水塔泵站到水塔的輸水管管徑：按泵站分級工作線的最大一級供水量計算。管網(wǎng)管徑：按最高日最大時用水量確定。85輸水管、管網(wǎng)管網(wǎng)末端設(shè)水塔二級泵站到管網(wǎng)的輸水管、水塔到管網(wǎng)的輸水管管徑：分別根據(jù)最高時從泵站和水塔輸入管網(wǎng)的流量進行計算。管網(wǎng)管徑：按最高日最高時用水量確定。86清水池一級泵站通常均勻供水，而二級泵站一般為分級供水，所以一、二級泵站的每小時供水量不相等。為了調(diào)節(jié)兩泵站供水量的差額，必須在一、二級泵站之間建造清水池。清水池還兼有保證與消毒劑有充分消毒接觸時間等作用，消毒時間不少于30min。87清水池實線2表示二級泵站工作線，虛線

36、1表示一級泵站工作線。一級泵站供水量大于二級泵站供水量這段時間內(nèi)，20時到次日5時，多余水在清水池中貯存；520時，一級泵站供水量小于二級泵站，取用清水池中存水滿足用水需要。一天內(nèi)，貯存的水量剛好等于取用的水量。清水池所需調(diào)節(jié)容積=累計貯存水量B=累計取用水量A88（二） 水塔和清水池的容積計算給水系統(tǒng)中水塔和清水池的作用之一在于調(diào)節(jié)泵站供水量和用水量之間的流量差值。清水池調(diào)節(jié)容積，由一、二級泵站供水量曲線確定； 清水池的調(diào)節(jié)容積=（二級泵站供水量一級泵站供水量）二級泵站供水量大于一級泵站供水量的時間水塔容積由二級泵站供水線和用水量曲線確定。 水塔容積=（管網(wǎng)用水量二級泵站供水量）管網(wǎng)用水量大

37、于二級泵站供水量的時間89水塔和清水池的容積計算如果二級泵站每小時供水量等于用水量，流量無需調(diào)節(jié)，可不設(shè)水塔。大中城市的用水量比較均勻，通常用水泵調(diào)節(jié)流量，多數(shù)不設(shè)水塔。90水塔和清水池的容積計算當一級泵站（采用平均時流量，為恒量供水）和二級泵站每小時供水量相接近時，清水池的調(diào)節(jié)容積可以減小，二級泵站趨于恒量供水，而管網(wǎng)用水量卻時刻發(fā)生變化，為了調(diào)節(jié)二級泵站供水量和用水量之間的差額，水塔的容積將會增大。如果二級泵站每小時供水量越接近用水量，水塔的容積越小，二級泵站供水量就會隨用水量的變化而變化且變化較大，從而使二級泵站與一級泵站（采用平均時流量，為恒量供水）供水量之間的差額拉大，進而使清水池的

38、容積將增加。清水池的調(diào)節(jié)容積與水塔容積相互制約91水塔和清水池的容積計算水塔和清水池調(diào)節(jié)容積的計算，通常采用兩種方法：一種是根據(jù)24h供水量和用水量變化曲線推算。這種方法需要知道城市24小時的用水量變化規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上擬定二級泵站的供水線。一種是憑經(jīng)驗估算。92水塔和清水池的容積計算有水塔時清水池調(diào)節(jié)容積=二級泵站供水量一級泵站供水量無水塔時清水池調(diào)節(jié)容積=用水量一級泵站供水量 此時用水量就是二級泵站供水量水塔容積=用水量二級泵站供水量93清水池和水塔調(diào)節(jié)容積計算94水塔和清水池的容積計算缺乏用水量變化的資料時，清水池調(diào)節(jié)容積可按最高日用水量的1020估算。供水量大的城市24h的用水量變化較

39、小，可取較低百分數(shù)。 清水池中除了貯存調(diào)節(jié)用水以外，還存放消防用水和水廠生產(chǎn)用水，因此清水池有效容積等于： W=W1+W2+W3+W4 (m3) W1調(diào)節(jié)容積， m3； W2消防貯水量，m3，按2h火災延續(xù)時間計算； W3水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水，m3，等于最高日用水量的5%10%； W4平安貯量，m3。清水池應有相等容積的兩個，如僅有一個，則應分格或采取適當措施，以便清洗或檢修時不間斷供水。95水塔和清水池的容積計算缺乏資料時，水塔調(diào)節(jié)容積也可憑運轉(zhuǎn)經(jīng)驗確定，當泵站分級工作時，可按最高日用水量的2.53至56計算，城市用水量大時取低值。 水塔中需貯存消防用水，總?cè)莘e等于： W=W1

40、+W2 (m3) W1調(diào)節(jié)容積，m3； W2消防貯水量，m3，按10min室內(nèi)消防用水量計算；96例題：某城市最高日設(shè)計用水量為15萬m3/d，清水池調(diào)節(jié)容積取最高日用水量的15，室外消防一次滅火用水量為55L/s，同一時間內(nèi)的火災次數(shù)為2次，火災持續(xù)時間按2h計算，水廠自用水在清水池中的貯存量按1500m3計算，平安貯量取5000m3，則清水池的有效容積為多少？97解：清水池的有效容積由4局部組成：（1）調(diào)節(jié)容積 Wl=15000015=22500(m3)；（2）消防貯量 W2，取2h的消防用水量， 即W2=0.05523600 2=792(m3)；（3）水廠自用水貯量 W3=1500m3；

41、（4）平安貯量為 W4=5000m3。 則清水池有效容積 W=Wl+W2+W3+W4 =22500+792+1500+5000=29792(m3)98（三） 給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系為供給用戶足夠的生活用水或生產(chǎn)用水，給水系統(tǒng)應保證一定的水壓，通常叫做自由水壓，即從地面算起的水壓。城市給水管網(wǎng)需保持最小的自由水壓為：1層10m，2層12m，2層以上每層增加4m。個別高層建筑物或建筑群，或建筑在城市高地上的建筑物等所需的水壓，可單獨設(shè)置局部加壓裝置。99水泵揚程確定水泵揚程Hp等于靜揚程和水頭損失之和： HpH0+h一級泵站 HpH0+hs+hd (m)H0靜揚程，m，一級泵站靜揚程是指水泵吸水井最低

42、水位與水廠的前端處理構(gòu)筑物(一般為混合絮凝池)最高水位的高程差。hs由Q=Qd/T（最高日平均時供水量Qp+水廠自用水量）確定的吸水管水頭損失，m；hd由Q=Qd/T（最高日平均時供水量Qp+水廠自用水量）確定的壓水管和泵站到絮凝池管線水頭損失，m；100水泵揚程確定二級泵站 控制點是指管網(wǎng)中控制水壓的點。這一點往往位于離二級泵站最遠或地形最高的點，只要該點的壓力在最高用水量時可以到達最小效勞水頭的要求，整個管網(wǎng)就不會存在低水壓區(qū)。101水泵揚程確定二級泵站無水塔 HpZc+Hc+hs+hc+hn (m) Zc 靜揚程，管網(wǎng)控制點C的地面標高和清水池最低水位的高程差，m； Hc 控制點所需的最

43、小效勞水頭，m； hs 吸水管中的水頭損失，m； hc、hn 輸水管和管網(wǎng)中的水頭損失，m； hs、hc、hn都應按水泵最高時供水量Qh計算。102水泵揚程確定二級泵站有水塔 在工業(yè)企業(yè)和中小城市水廠，有時建造水塔，二級泵站只需供水到水塔，由水塔高度來保證管網(wǎng)控制點的最小效勞水頭。103水泵揚程確定二級泵站有水塔 Hp（Zc+Hc+hn+H0）+hc+hs （Zt+Ht+H0）+hc+hs (m) （Zt+Ht+H0）=（Zc+Hc+hn+H0）靜揚程，清水池最低水位和水塔最高水位的高程差，m； Zc管網(wǎng)控制點C的地面標高，m； Hc控制點所需的最小效勞水頭，m； hn按最高時供水量Qh計算的

44、從水塔到控制點的管網(wǎng)水頭損失，m； hc按最高時供水量Qh計算的從水泵到水塔的輸水管水頭損失，m； hs吸水管中的水頭損失，m； Zt設(shè)置水塔處的地面標高，m； Ht水塔水柜底高于地面的高度，m； H0水塔中的水深，m。104水泵揚程確定二級泵站消防時二級泵站揚程除了滿足最高用水時的水壓外。還應滿足消防流量時的水壓要求。在消防時，管網(wǎng)中額外增加消防流量，因而增加了管網(wǎng)的水頭損失。控制點應選在設(shè)計時假設(shè)的著火點，并代入消防時管網(wǎng)允許的水壓Hf（不低于10m）。消防時算出的水泵揚程如比最高日最高時算出的為高，則根據(jù)兩種揚程的差異，有時需在泵站內(nèi)設(shè)置專用消防泵，或者放大管網(wǎng)中個別管段直徑以減少水頭損

45、失而不設(shè)專用消防泵。 105水泵揚程確定二級泵站消防時 HpZc+Hf+hn+hc+hs (m) Zc假設(shè)著火點C的地面標高，m； Hf著火點所需的最小效勞水頭，不低于10m； hn按消防流量計算的管網(wǎng)水頭損失，m； hc按消防流量計算的輸水管水頭損失，m； hs按消防流量計算的吸水管中的水頭損失，m；106水塔高度確定 Hp（Zc+Hc+hn+H0）+hc+hs （Zt+Ht+H0）+hc+hs (m) Zt+Ht+H0=Zc+Hc+hn+H0 則有：Ht= Hc+hn（ZtZc） Hc控制點所需的最小效勞水頭，m； hn按最高時供水量Qh計算的從水塔到控制點的管網(wǎng)水頭損失，m； Zt設(shè)置水

46、塔處的地面標高，m； Zc管網(wǎng)控制點C的地面標高，m；107水塔高度確定建造水塔處的地面標高Zt越高，則水塔高度Ht越低，這就是水塔建在高地的原因。 Ht= Hc+hn（ZtZc）離二級泵站越遠地形越高的城市，（離二級泵站越遠，水塔宜靠近管網(wǎng)，從而降低hn ，進而降低Ht ；地形越高Zc 越大，則Ht 越大，為降低Ht ，應使水塔靠近管網(wǎng)，使Zt 接近Zc ，從而降低Ht ）水塔可能建在管網(wǎng)末端而形成對置水塔的管網(wǎng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的給水情況比較持殊，在最高用水量時，管網(wǎng)用水由泵站和水塔同時供給，兩者各有自己的給水區(qū)，在給水區(qū)分界線上，水壓最低。求對置水塔管網(wǎng)系統(tǒng)中的水塔高度時， hn是指水塔到分

47、界線處的水頭損失Hc和Z c分別指水壓最低點的效勞水頭和地形標高。這里，水頭損失和水壓最低點確實定必須通過管網(wǎng)計算。1082.3 排水系統(tǒng)概述1092.3.1 排水系統(tǒng)的分類與組成（一）排水分類 按照來源，排水分為污水和降水，污水包括生活污水、工業(yè)廢水、城市污水。 生活污水指人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂眠^的水，主要來自居民住宅、賓館、飯店、公共場所、辦公場所、機關(guān)、學校、醫(yī)院、商店和工廠的生活污水等。生活污水含有大量的有機物，病原微生物等。110 工業(yè)廢水指工業(yè)生產(chǎn)過程中使用后排出的水。根據(jù)污染程度，工業(yè)廢水分為生產(chǎn)污水和生產(chǎn)廢水。生產(chǎn)污水 指使用過程中污染較嚴重的工業(yè)廢水，具有較大的危害性，成分復雜，

48、污染嚴重。生產(chǎn)廢水 指使用過程中污染較輕的工業(yè)廢水，例如冷卻水。生產(chǎn)廢水一般經(jīng)過簡單的處理就可以排放或者循環(huán)利用。根據(jù)行業(yè)，工業(yè)廢水分為造紙、化工、屠宰、電鍍、鋼鐵廢水等。根據(jù)主要污染物種類，工業(yè)廢水分為酸性、堿性、含汞、含鎘、含鉻、含氰、含酚、含油、含磷、放射性、高濃度有機廢水等。 111 城市污水指排入城市污水排水系統(tǒng)的生活污水、工業(yè)廢水和降水。降水指從大氣降到地面的水，包括液態(tài)降水(如雨、露)和固態(tài)降水(如雪、冰雹、霜)。降水一般水質(zhì)較好，可以直接排放到水體。由于淋洗大氣和沖刷地面、屋面，初雨水含有較多的污染物，溶雪水也含有一定的污染物。112（二）排水系統(tǒng)及其分類排水系統(tǒng)是收集、輸送、

49、處理、處置各種排水的，由各種管渠、構(gòu)筑物和設(shè)備組成的系統(tǒng)。排水系統(tǒng)的任務(wù)是：及時、平安地收集各種排水并將其輸送到適當?shù)牡攸c；妥善處理后排放到水體，或者直接排放到水體，或者再利用；保證城市正常運行，保護水環(huán)境免受污染。113 根據(jù)系統(tǒng)的主體，排水系統(tǒng)分為工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)和城市排水系統(tǒng)。工業(yè)企業(yè)排水系統(tǒng)指收集、輸送工業(yè)企業(yè)排水，妥善處理后排放到城市管網(wǎng)，或直接排放到水體，或再利用的排水系統(tǒng)。城市排水系統(tǒng)是收集、輸送、處理、處置各種城市排水的系統(tǒng)，包括城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)和城市污水處理廠。 114 根據(jù)排水的來源，排水系統(tǒng)分為污水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)、合流制排水系統(tǒng)和城市防洪排水系統(tǒng)。污水排水系統(tǒng) 收

50、集、輸送、處理、處置各種污水和廢水的系統(tǒng)，包括污水管網(wǎng)系統(tǒng)和污水處理廠（站）。 雨水排水系統(tǒng) 收集、輸送、處置雨水的管渠系統(tǒng)。雨水較清潔，可用就近直接排入水體。合流制排水系統(tǒng) 城市污水和雨水共用一個系統(tǒng)的城市排水系統(tǒng)。城市防洪排水系統(tǒng) 調(diào)節(jié)、疏導、輸送、處置洪水的，由管、渠、溝、河、塘、湖、壩等組成的排水系統(tǒng)。115（三）排水系統(tǒng)組成 1、城市污水排水系統(tǒng)主要組成：（1）用戶污水排水系統(tǒng)，包括獨立建筑、有密切關(guān)聯(lián)的建筑群、居民小區(qū)的生活污水和工業(yè)企業(yè)允許排入的工業(yè)廢水，是城市污水排水系統(tǒng)的接入點；（2）街道污水排水管道系統(tǒng)，包括支管、干管和主干管；（3）污水管道系統(tǒng)附屬構(gòu)筑物，包括檢查井、跌水井、水封井