安工大水質(zhì)工程學(xué)復(fù)習題匯總題課件

給水工程安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院給水工程安徽工業(yè)大學(xué)緒論給水工程的任務(wù)、意義及內(nèi)容任務(wù)：在經(jīng)濟合理的原則下，滿足用戶對水量、水質(zhì)及水壓和安全供水的要求。在國民經(jīng)濟應(yīng)用中的意義

(1)保證和提高人民的生活水平、健康水平；(2)保證工業(yè)建設(shè)；(3)保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事需要、消防需要。緒論給水工程的任務(wù)、意義及內(nèi)容給水工程內(nèi)容

輸水工程僅起輸水作用的管道和設(shè)施；配水工程將水配送到用戶的管道和設(shè)施；包括敷設(shè)輸配水管網(wǎng)和建造泵站以及水塔、水池等調(diào)節(jié)構(gòu)筑物。取水工程凈水工程輸配水工程將水從水源地取送到城市；包括選擇水源和取水地點，建取水構(gòu)筑物；以保證城市有足夠用水量。將水凈化，并加壓輸入城市管網(wǎng)；包括建造給水處理構(gòu)筑物，處理天然水質(zhì)；以滿足生活飲用水和工業(yè)用水水質(zhì)標準。注：輸水管網(wǎng)和城市管網(wǎng)投資占給水工程投資的50%-80%給水系統(tǒng)：為滿足給水任務(wù)的構(gòu)筑物綜合。給水工程內(nèi)容取水工程凈水工程輸配水工程將水從水源地取送到城市

給水工程的發(fā)展史公元前2000~公元前700年取水、儲存水公元前700年~公元200年輸水200~16世紀幾乎未發(fā)展近代（16~19世紀）

1）管道

2）水處理1839第一個慢濾池（英倫敦）

1854漂白粉給水工程的發(fā)展史公元前2000~公元前700年取

發(fā)展

戰(zhàn)國時期，就有陶土管排污，古代皇城，有完整的明渠和暗渠，我國較完善的給排水系統(tǒng)直至19世紀末才開始建設(shè)，規(guī)模較小。

我國第一個取用地下水給水系統(tǒng)于1879年在旅順建成，d=150mm鑄鐵管，L=224km。

到49年為止，全國只有沿海長江沿岸和東北等地72個城市建有給水系統(tǒng)，日供水量僅240.6萬m3,L=6500km。只有在少數(shù)幾個城市建有排水系統(tǒng)，不完善。

我國在給水工程方面的發(fā)展和貢獻發(fā)展我國在給水工程方面的發(fā)展和貢獻

解放后發(fā)展較快

1996年，全國666個城市中，綜合供水Q=2.0億m３/dL=14.8萬km。供水普及率達到95%；年污水排放Q=353億m３。市政管網(wǎng)的污水排放量208.9億m３，L排=7.9萬km。但污水處理率僅11.4%，其中二級處理率僅5.6%。2000年城市供水能力達2.4億m３，城供水普及達97%，城市下水道服務(wù)面積普及率可達70%，城市污水集中處理率要求達20%～30%，工業(yè)廢水處理率達到84%；1996年～2010年，我國給排水設(shè)施投資需資金達4000億元以上，到2010年，年運行費用將高達300億元以上。貢獻

1.鑿井技術(shù)2.管道3.凈水技術(shù)安工大水質(zhì)工程學(xué)復(fù)習題匯總題課件第1章給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)：保證用水對象獲得所需水質(zhì)、水壓和水量的一整套構(gòu)筑物、設(shè)備和管路系統(tǒng)的總和。由取水工程、凈水工程和輸配水工程所組成。用水對象：生產(chǎn)設(shè)備、生活設(shè)施、消防設(shè)備構(gòu)筑物：取水頭部、絮凝池、沉淀池、濾池、清水池、水泵房、水塔設(shè)備：加壓設(shè)備、控制設(shè)備、計量設(shè)備管路系統(tǒng)：輸水管、配水管網(wǎng)

第1章給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)：保證用水對象獲得所需水質(zhì)、水1.1給水系統(tǒng)分類1.2給水系統(tǒng)的組成和布置1.3影響給水系統(tǒng)布置的因素1.4工業(yè)給水系統(tǒng)1.1給水系統(tǒng)分類1.1給水系統(tǒng)分類①水源種類：地表水給水系統(tǒng)：江河、湖泊、水庫、海水等；

地下水給水系統(tǒng)：淺層地下水、深層地下水、泉水等。②動力（供水方式）：

自流(重力流)給水系統(tǒng)；

水泵(壓力供水)給水系統(tǒng)；重力流和水泵混合給水系統(tǒng)。1.1給水系統(tǒng)分類③用途：

生活用水給水系統(tǒng)；生產(chǎn)給水系統(tǒng)；消防給水系統(tǒng)。④服務(wù)對象：城市給水系統(tǒng)工業(yè)給水系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)：使用過的水經(jīng)適當處理后再行回用。復(fù)用系統(tǒng)：按照對水質(zhì)的要求，將水順序重復(fù)利用。③用途：循環(huán)系統(tǒng)：使用過的水經(jīng)適當處理后再行回用。復(fù)用系統(tǒng)：1.2給水系統(tǒng)的組成和布置

（一）給水系統(tǒng)的組成：取水：管井、取水頭部、取水構(gòu)筑物；

能夠獲得足夠的水量；凈水：絮凝池、沉淀池、濾池；

保證水量、去除影響使用的雜質(zhì)；加壓：深井泵站、一級泵站、二級泵站、中途泵站；

保證水量、提供適當?shù)膲毫Γ惠斔停狠斔?、配水管網(wǎng)、明渠；

形成水流通道，維持合理的流速；調(diào)節(jié)：清水池、水塔、高地水池、屋頂水箱；

調(diào)節(jié)取水、凈水與用水之間的數(shù)量差異，儲備事故及消防用水。1.2給水系統(tǒng)的組成和布置水源取水構(gòu)筑物一級泵站凈水構(gòu)筑物清水池二級泵站輸配水管網(wǎng)用戶水塔高地水池水源取水構(gòu)筑物一級（二）給水系統(tǒng)的布置

給水工程系統(tǒng)中統(tǒng)一、分區(qū)、分質(zhì)或分壓的選擇，應(yīng)根據(jù)當?shù)氐匦?、水源情況、城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的規(guī)劃、水量、水質(zhì)、水溫和水壓的要求及原有的給水工程設(shè)施等條件，從全局出發(fā)，通過技術(shù)經(jīng)濟比較后綜合考慮確定。

（二）給水系統(tǒng)的布置①統(tǒng)一給水系統(tǒng)即用同一系統(tǒng)供應(yīng)生活、生產(chǎn)和消防等各種用水，造價低，運行費高。地表水源給水系統(tǒng)如圖1-1；

適用于新建中小城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、開發(fā)區(qū)等用戶較集中，一般不需長距離輸水量，各用戶對水質(zhì)、水壓要求相差不大，地形起伏變化較小和城市中建筑層數(shù)差異不大的城市和地區(qū)。①統(tǒng)一給水系統(tǒng)適用于新建中小城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、開發(fā)區(qū)等用戶較集中地下水源的給水系統(tǒng)如圖1-2；1－管井群；2－集水池；3－泵站；4－水塔；5－管網(wǎng)地下水源的給水系統(tǒng)如圖1-2；1－管井群；2－集水池；3－泵

②分質(zhì)給水系統(tǒng)：

取水構(gòu)筑物從水源地取水，經(jīng)過不同的凈化過程，用不同的管道，分別將不同水質(zhì)的水供給各個用戶；

適用于低質(zhì)水所占比重較大的城市或工業(yè)區(qū)；

其處理構(gòu)筑物容積較小，投資不多，可節(jié)約大量藥劑量和動力費用，但管道系統(tǒng)增多，管理較復(fù)雜。圖1-3分質(zhì)給水系統(tǒng)1—管井；2—泵站；3—生活用水管網(wǎng)；4—生產(chǎn)用水管網(wǎng)；5—取水構(gòu)筑物；6—工業(yè)用水處理構(gòu)筑物②分質(zhì)給水系統(tǒng)：圖1-3分質(zhì)給水系統(tǒng)③分壓給水系統(tǒng)：

由兩個或兩個以上水源向不同高程地區(qū)供水；

適用于水源較多的山區(qū)或丘陵地區(qū)的城市和工業(yè)區(qū)；

可減少動力費用，降低管網(wǎng)壓力，減少高壓管道和設(shè)備用量，供水比較安全，并可分期建設(shè)，但所需管理人員和設(shè)備較多。圖1-4分壓給水系統(tǒng)1—取水構(gòu)筑物；2—水處理構(gòu)筑物；3—泵站；4—高壓管網(wǎng)；5—低壓管網(wǎng)；6—水塔③分壓給水系統(tǒng)：圖1-4分壓給水系統(tǒng)1.3影響給水系統(tǒng)布置的因素城市規(guī)劃的影響：水源選擇、給水系統(tǒng)布置和水源衛(wèi)生防護地帶的確定，都應(yīng)以城市和工業(yè)區(qū)的建設(shè)規(guī)劃為基礎(chǔ)。水源的影響：水源種類、水源距給水區(qū)的遠近、水質(zhì)條件的不同，都會影響到給水系統(tǒng)的布置。地形的影響：地形條件對給水系統(tǒng)的布置有很大影響。1.3影響給水系統(tǒng)布置的因素①城鎮(zhèn)總體規(guī)劃根據(jù)城市人口規(guī)模，現(xiàn)狀資料和氣候等自然條件得出整個給水工程設(shè)計流量；根據(jù)當?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉、航運和水利等水文和地質(zhì)資料，可確定水源和取水構(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，可選定水廠、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)供水；根據(jù)用戶對水質(zhì)要求確定是否需要分質(zhì)供水等。

①城鎮(zhèn)總體規(guī)劃水源的影響給水水源分地表水和地下水兩種。當?shù)厝缬胸S富的地下水，可在城市上游或在給水區(qū)內(nèi)開鑿管井或大口井，井水經(jīng)消毒后，由泵站送入管網(wǎng)，供用戶使用。如水源處于適當高程，能借重力輸水，可省去一級泵站或二級泵站或同時省去。以地表水為水源時，一般從流經(jīng)城市或工業(yè)區(qū)的河流上游取水。因地表水多半渾濁并難免受到污染，如作為生活飲用水須加以處理。城市附近水源豐富時，往往隨著用水量的增長逐步發(fā)展為多水源給水系統(tǒng)，從不同部位向管網(wǎng)供水，優(yōu)點：便于分期發(fā)展，供水可靠，管網(wǎng)內(nèi)水壓較均勻。但設(shè)備和管理工作增加。水源的影響③地形的影響中小城市如地形比較平坦，而工業(yè)用水量小、對水壓又無特殊要求時，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)，隨著城市的發(fā)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，可考慮就近鑿井取水的原則，采用分地區(qū)給水系統(tǒng)。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系統(tǒng)。③地形的影響1.4工業(yè)給水系統(tǒng)（一）工業(yè)給水系統(tǒng)類型根據(jù)工業(yè)企業(yè)內(nèi)的水的重復(fù)利用情況，可分為循環(huán)和復(fù)用給水系統(tǒng)。循環(huán)給水系統(tǒng)指工業(yè)生產(chǎn)用水用過后經(jīng)適當處理后再行回用。在循環(huán)中，由于蒸發(fā)、滲漏及排污等損耗一部分水量，因此需要不斷地補充新水。優(yōu)點：只需補充少量新水，節(jié)省大量用水；減少取水和輸入費用，節(jié)約供水投資；減少水源污染；貯存水量大，提高供水可靠性。1.4工業(yè)給水系統(tǒng)虛線表示使用過的熱水，實線表示冷卻水。水在車間4使用后，水溫有所升高，送入冷卻塔1冷卻后，再由泵站3送回車間使用。為了節(jié)約工業(yè)用水，一般多采用這種系統(tǒng)。虛線表示使用過的熱水，實線表示冷卻水。水在車間4使用后，復(fù)用給水系統(tǒng)指根據(jù)車間對水溫、水質(zhì)的不同要求，按程序?qū)⑺貜?fù)利用，使水得到最大限度的利用，使供水更為經(jīng)濟合理。如圖1—9。實線表示給水管，虛線表示排水管。水源在車間A使用后，水溫有所升高，然后靠本身的水壓自流到冷卻塔2中冷卻，再由泵站3送到其他車間B使用，最后經(jīng)排水系統(tǒng)4排入水體。采用這種系統(tǒng)，水資源得以充分利用，特別是在車間排出的水可不經(jīng)過處理或略加處理就可供其他車間使用時，更為適用。復(fù)用給水系統(tǒng)指根據(jù)車間對水溫、水質(zhì)的不同要求，按程序?qū)ⅲǘ┕I(yè)用水的水量平衡水量平衡：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。目的：達到合理用水，可采取的途徑或是改革生產(chǎn)工藝，減少耗水量，或是提高重復(fù)利用率，增大回用水量，以相應(yīng)減少排水量。達到節(jié)約用水之目的。要求：根據(jù)測定結(jié)果，繪出水量平衡圖以表示總循環(huán)水量、各車間冷卻用水量、損耗水量、循環(huán)回水量和補充水量等。做到每個車間的給水排水量平衡，整個循環(huán)的給水、回用水和補充水量平衡。（二）工業(yè)用水的水量平衡水量平衡：冷卻用水量和損耗水量、循環(huán)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(fù)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(fù)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足這一公式）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(fù)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）+冷卻水損耗量則有：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+損耗水量冷卻水的損耗量和補充水量。第2章設(shè)計用水量設(shè)計年限：所設(shè)計的系統(tǒng)能夠在符合設(shè)計要求的條件下正常使用的年限。給水工程的設(shè)計應(yīng)在服從城市總體規(guī)劃的前提下，近遠期結(jié)合，以近期為主。近期設(shè)計年限宜采用5～10年，遠期規(guī)劃年限宜采用10～20年。

第2章設(shè)計用水量

給水系統(tǒng)的設(shè)計用水量一般是指設(shè)計年限內(nèi)最高日用水量

。設(shè)計用水量是給水工程設(shè)計的主要依據(jù)，是確定各種給水構(gòu)筑物的規(guī)模和尺寸的基本參數(shù)。包括：

1、綜合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）；

2、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)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(yù)見用水量及管網(wǎng)漏失水量。給水系統(tǒng)的設(shè)計用水量一般是指設(shè)計年限內(nèi)最高日用

設(shè)計用水量的大小決定著整個給水系統(tǒng)中取水、凈水、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的大小、加壓設(shè)備的規(guī)模以及管網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)格。

設(shè)計用水量偏大：工程規(guī)模過大，工程投產(chǎn)后在較長時間內(nèi)不能發(fā)揮作用，造成資金浪費；

設(shè)計用水量偏小：不能滿足生活和生產(chǎn)的用水要求，出現(xiàn)年年需要擴建的被動局面。設(shè)計用水量的大小決定著整個給水系統(tǒng)中取水、凈水用水量定額（標準）：設(shè)計年限內(nèi)可能達到的最高用水水平，是確定設(shè)計用水量的主要依據(jù)。①生活用水量指居住區(qū)、工業(yè)企業(yè)以及公共建筑內(nèi)用于飲用、洗滌、烹飪和清潔衛(wèi)生等用途的水量。生活用水量定額：城鎮(zhèn)居民是指每人每日平均生活用水量，工業(yè)企業(yè)是指每一職工每班的生活和淋浴用水量。2.1用水量定額用水量定額（標準）：設(shè)計年限內(nèi)可能達到的最高用水水平，是確定

生活用水量定額受a)氣候條件;b)衛(wèi)生設(shè)備完善程度;c)居民生活水平及生活制度;d)供水的水壓、水質(zhì);e)房屋建筑的結(jié)構(gòu)類型；f)水費的承擔辦法等因素影響。

工業(yè)企業(yè)職工生活用水量采用每人每天30～50升，淋浴用水采用每人每班40～60升（P522附表2《工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員淋浴用水量》。高溫車間：﹥20千卡/m3房屋體積公共建筑內(nèi)的生活用水量，應(yīng)按現(xiàn)行的《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》執(zhí)行。生活用水量定額受a)氣候條件;b)衛(wèi)生設(shè)備完善程度;c城市規(guī)模特大城市大城市中、小城市分區(qū)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(guī)模特大城市大城市中、小城市分區(qū)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城市規(guī)模特大城市大城市中、小城市分區(qū)最高日平均日最高日

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筑用水。但不包括澆灑道路、綠地和其它市政用水。

注：特大城市：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口100萬及以上的城市；

大城市：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口50萬及以上，不滿100萬的城市；

中、小城市：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口不滿50萬的城市。

居民生活用水：城市居民日常生活用水。

一區(qū)：貴州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、廣東、廣西、海南、上海、云南、江蘇、安徽、重慶；

二區(qū)：黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山西、河南、山東、寧夏、陜西、內(nèi)蒙古河套以東和甘肅黃河以東的地區(qū)；

三區(qū)：新疆、青海、西藏、內(nèi)蒙古河套以西和甘肅黃河以西的地區(qū)。

一區(qū)：貴州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建②生產(chǎn)用水量

生產(chǎn)用水是指在工業(yè)企業(yè)內(nèi)用于冷卻、制造、空調(diào)、加工、凈化和洗滌等用途的水量。工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水指標一般以萬元產(chǎn)值用水量表示，因水資源情況、產(chǎn)品類型、生產(chǎn)工藝、管理方式和管理水平而異。有些工業(yè)企業(yè)是以工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量為指標，這時，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)用水量標準是按單位產(chǎn)品計算用水量，如每生產(chǎn)一噸鋼要多少水，或按每臺設(shè)備每天用水量計算。②生產(chǎn)用水量生產(chǎn)用水是指在工業(yè)企業(yè)內(nèi)③消防用水量

消防用水是指在發(fā)生火災(zāi)的情況下用于滅火所需的水量。

特點：歷時短、流量大。城市、居住區(qū)、工廠、倉庫和民用建筑的室外消防用水量按同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)和一次滅火用水量確定（P523附表3

）。城市室外消防用水量包括工廠、倉庫和民用建筑的室外消防用水量（P523附表4、5）。③消防用水量消防用水是指在發(fā)生火災(zāi)④其他用水

澆灑道路和綠化用水量應(yīng)根據(jù)路面種類、綠化面積、氣候和土壤等條件確定。澆灑道路用水量一般為每平方米路面每次1-1.5L。大面積綠化用水量可采用1.5-2.0L/(d·m2)。

城市的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量可按最高日用水量的15%-25%合并計算。④其他用水澆灑道路和綠化用水量應(yīng)根據(jù)路面種2.2用水量變化生活用水量變化工業(yè)生產(chǎn)用水量變化2.2用水量變化生活用水量變化幾個用水量變化指標：生活用水隨季節(jié)與生活習慣的變化而變化。生產(chǎn)用水隨氣溫與生產(chǎn)形勢的變化而變化。具有隨機性和周期性兩個特征。最高日用水量Qd：在設(shè)計規(guī)定的年限內(nèi)，用水最多的一天所用的水量。一般以此量確定給水系統(tǒng)中各類構(gòu)筑物的規(guī)模。日變化系數(shù)Kd：最高日用水量與平均日用水量的比值。日變化系數(shù)可以反映出在一年中日用水量變化的不均勻程度。最大時用水量Qh:最高日內(nèi)，用水最多的一小時的用水量。平均時用水量Qp:最高日內(nèi)，每小時的平均用水量，Qd/24.時變化系數(shù)Kh：最高日最高時用水量與該日平均時用水量的比值。時變化系數(shù)可以反映出最高日用水量時，用水量變化不均勻程度。幾個用水量變化指標：

供水的對象愈多，變化系數(shù)特別是時變化系數(shù)將愈小，因為每個對象的高峰流量往往錯開。農(nóng)村和小區(qū)用水時間比較集中，Kh值很大，大中城市的用水比較均勻，Kh值較小，如北京、天津、上海。

城市供水中，時變化系數(shù)、日變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)城市性質(zhì)、城市規(guī)模、國民經(jīng)濟與社會發(fā)展和城市供水系統(tǒng)并結(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，個別小城鎮(zhèn)可適當加大。

工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員的生活用水的時變化系數(shù)為1.5～2.5。供水的對象愈多，變化系數(shù)特別是時變化系數(shù)將愈小，因為每用水量變化曲線圖2-1城市用水量變化曲線1—用水量變化曲線；2—二級泵站設(shè)計供水線圖中每小時用水量按最高日用水量的百分數(shù)計，圖形面積等于∑Qi%=100%，Qi%是以最高日用水量百分數(shù)計的每小時用水量。4.17%：平均時用水量百分數(shù)=(Qd/24)/Qd×100%=1/24×100%=4.17%1.44：Kh=Qh/Qp=6%/4.17%=1.4412用水量變化曲線圖2-1城市用水量變化曲2.3用水量計算

城市總用水量計算時，應(yīng)包括設(shè)計年限內(nèi)該給水系統(tǒng)所供應(yīng)的全部用水：居住區(qū)綜合生活用水，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和職工生活用水，消防用水，澆灑道路和綠地用水及未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量，但不包括工業(yè)自備水源所需的水量。

城市或居住區(qū)的最高日生活用水量Q1為：Q1=qNf(m3/d)q—最高日生活用水量定額，m3/（d人），見附錄表1；N—設(shè)計年限內(nèi)計劃人口數(shù)；如設(shè)計年限為30年，N就是30年后的計劃人口數(shù)。f—自來水普及率，%。2.3用水量計算城市總用水量計算時，應(yīng)包括設(shè)計年

Q３=+(m3/d)。工業(yè)企業(yè)職工的生活用水和淋浴用水量Q２：由職工人數(shù)、用水定額、淋浴人數(shù)、淋浴用水量計算確定。生活用水標準高溫車間50L/(d·人)，一般車間30L/(d·人).淋浴車間標準(按1h算)，一般車間40L/班·人，高溫60L/d·班。澆灑道路和大面積綠化需的水量Q３由規(guī)劃道路面積、澆灑道路用水量、道路澆灑次數(shù)、規(guī)劃綠地面積、綠化用水量計算確定。q3、q/3—分別為街道灑水(lL/m2次)和綠地澆水用量標準(l-2)L/m2日)，s3、s/３—分別為街道灑水面積和綠地澆水面積(m2)；

Q３=+工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量Q４：由萬元產(chǎn)值用水量、工業(yè)總產(chǎn)值、用水重復(fù)率計算確定；Q4=q·B(1-n)(m3/d)q—城市工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量,m3/萬元；B—城市工業(yè)總產(chǎn)值,萬元n—工業(yè)用水重復(fù)利用率,%最高日用水量的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏水量

按15%～25%的最高日用水量考慮。工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水量Q４：Q4=q·B(1-n)(最高日最大時用水量Qh：∴設(shè)計年限內(nèi)城市最高日的總用水量(即最高日設(shè)計用水量)：最高日用水量一般不包括消防用水量，消防用水量用于確定清水池的容積和輸配水管網(wǎng)的校核。最高日平均時用水量Qp:

管網(wǎng)設(shè)計時采用的是此流量，即設(shè)計流量。即Qh作為管網(wǎng)和二級泵站的設(shè)計流量.取水構(gòu)筑物、一級泵站和水廠一般按最高平均時流量加(5～10%)的水廠自用水量設(shè)計。最高日最大時用水量Qh：∴設(shè)計年限內(nèi)城市最高日的總用水量

第3章給水系統(tǒng)的工作情況QI=(m3/h)3.1給水系統(tǒng)的流量關(guān)系

α—水廠自用水系數(shù)，以供沉淀池排泥、濾池沖洗等用水，一般在1.05～1.10之間取。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即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)即T=8h或T=16h。給水系統(tǒng)中所有構(gòu)筑物都是以最高日用水量Qd為基礎(chǔ)進行設(shè)計。

（一）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（再加水廠用水），即：第3章給水系統(tǒng)的工作情況QI=

取用地下水

取用地下水若僅需在進入管網(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)。

水廠本身用水量系數(shù)α為1。

取用地下水取用地下水若僅需在進入管網(wǎng)前消毒而無需其他（二）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(yīng)按照用水量變化曲線和二級泵站工

作曲線確定。二級泵站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)。（二）二級泵站、水塔（高地水池）、管網(wǎng)二級泵站、從泵站到管網(wǎng)

二級泵站

管網(wǎng)內(nèi)不設(shè)水塔的二級泵站二級泵站應(yīng)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不足現(xiàn)象。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(yīng)根據(jù)用水量變化曲線擬定。擬定時注意：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，分級數(shù)一般不應(yīng)多于三級，以便于水泵機組的運轉(zhuǎn)管理。分級供水時，應(yīng)注意每級能否選到合適的水泵，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。二級泵站管網(wǎng)內(nèi)不設(shè)水塔的二級泵站輸水管、管網(wǎng)無水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。12圖2-1城市用水量變化曲線1—用水量變化曲線；2—二級泵站設(shè)計供水線輸水管、管網(wǎng)無水塔和高地水池12圖2-1管網(wǎng)末端設(shè)水塔(對置水塔或網(wǎng)后水塔)二級泵站到管網(wǎng)的輸水管、水塔到管網(wǎng)的輸水管管徑：因最高時用水量必須從二級泵站和水塔同時向管網(wǎng)供水，因此，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。管網(wǎng)末端設(shè)水塔(對置水塔或網(wǎng)后水塔)二級泵站到管網(wǎng)的輸水管、（三）清水池清水池是用來調(diào)節(jié)一級泵站和二級泵站供水量差額的。

圖3-1清水池的調(diào)節(jié)容積計算1—一級泵站供水線；2—二級泵站供水線圖中，實線2表示二級泵站工作線。虛線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)，圖中為20時到次日5時，多余水量在清水池中貯存；而在5-20時，因一級泵站供水量小于二級泵站，這段時間內(nèi)需取用清水池中存水，以滿足用水量的需要。但在一天內(nèi)，貯存的水量剛好等于取用的水量。水塔（或高地水池）和清水池都是給水系統(tǒng)中調(diào)節(jié)流量的構(gòu)筑物，兩者關(guān)系密切。如二級泵站供水線越接近用水線，則水塔容積減小，清水池容積會適當增大。清水池所需調(diào)節(jié)容積=累計貯存水量B=累計取用水量A（三）清水池清水池是用來調(diào)節(jié)一級泵站和二級泵站供水量差額3.2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。清水池的調(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)用水量大于二級泵站供水量的時間3.2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如果二級泵站每小時供水量等于用水量，即流量無需調(diào)節(jié)時，管網(wǎng)中可不設(shè)水塔，成為無水塔的管網(wǎng)系統(tǒng)。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)可不設(shè)水塔。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，但是此時二級泵站就趨于恒量供水，而管網(wǎng)用水量卻時刻變化，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，但此時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，進而使清水池的容積將增加。由此可見清水池的調(diào)節(jié)容積與水塔容積之間是相互制約的關(guān)系。如果二級泵站每小時供水量等于用水量，即流量無需調(diào)節(jié)時，管網(wǎng)中有水塔時

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-二級泵站供水量有水塔時清水池中除了貯存調(diào)節(jié)用水外，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：W1——調(diào)節(jié)容積，可按最高日用水量的10%～20%估算；W2——消防貯水量，按2h火災(zāi)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——安全貯備水量。為避免清水池抽空，威脅供水安全，清水池可保一定水深(0.5m)作為安全貯量，若清水池有效水深為3.5～5.0m時，則:

W４=(1/6～1/9)(W1+W2+W3)清水池中除了貯存調(diào)節(jié)用水外，還存放消防用水和水廠生產(chǎn)用水，水塔中需貯存消防用水，因此總?cè)莘e等于：W1——調(diào)節(jié)容積，可按最高日用水量的3～6%估算；W2——消防貯水量，一般按10min室內(nèi)消防用水量計算。注：清水池的個數(shù)或分格數(shù)不得少于2個，并能單獨工作和分別泄空；在有特殊措施能保證供水要求時，亦可修建1個。生活飲用水的清水池、調(diào)節(jié)水池、水塔，應(yīng)有保證水的流動，避免死角，防止污染，便于清洗和通氣等措施水塔應(yīng)根據(jù)防雷要求設(shè)置防雷裝置。水塔中需貯存消防用水，因此總?cè)莘e等于：W1——調(diào)節(jié)容積，可按3.3給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系

城市給水管網(wǎng)的最小服務(wù)水頭Hc：1層樓10m，2層樓12m，2層以上每層增加4m。市政給水管網(wǎng)的供水壓力，以滿足數(shù)量上占主導(dǎo)地位的低層和多層建筑需要為準，高層建筑所需水壓通常采用局部加壓的方式予以滿足。市政管網(wǎng)水壓過高既造成能量浪費、增加漏損、不便使用，還需采用高壓管道，增大工程投資。3.3給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系城市給水管網(wǎng)的最小服務(wù)水頭（一）水泵揚程的確定：水泵揚程等于靜揚程和水頭損失之和。一級泵站揚程：Hp=Ho+hs+hd(m)H0—靜揚程，m，一級泵站靜揚程是指水泵吸水井最低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QI=αQd/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QI=αQd/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；（一）水泵揚程的確定：水泵揚程等于靜揚程和水頭損失之和。

二級泵站揚程所謂控制點：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達到最小服務(wù)水頭的要求，整個管網(wǎng)就不會存在低水壓區(qū)。二級泵站揚程所謂控制點：指管網(wǎng)中控制水壓的點。這一點往往位二級泵站揚程①無水塔Hp=Zc+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—控制點所需的最小服務(wù)水頭，m；hs—吸水管中的水頭損失，m；

hc、hn—輸水管和管網(wǎng)中水頭損失，m；hs、hc和hn都應(yīng)按水泵最高時供水量Qh計算。二級泵站揚程①無水塔二級泵站揚程②網(wǎng)前有水塔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—控制點所需的最小服務(wù)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;hc—按最高時供水量Qh計算的從水塔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)置水塔處的水頭損失，m;Ht—水塔水柜底高于地面的高度,

m；H0—水塔中的水深，m二級泵站揚程②網(wǎng)前有水塔Hp=(Z二級泵站揚程③對置水塔的管網(wǎng)

城市地形離二級泵站越遠越升高時，水塔應(yīng)放在管網(wǎng)末端，形成對置水塔的管網(wǎng)系統(tǒng)。

在最高用水時，由泵站和水塔同時向管網(wǎng)供水，兩者有各自的供水區(qū)，形成了供水分界線：一部分是從泵站到分界線由泵站供水的區(qū)域，這個區(qū)域可看成無水塔供水的管網(wǎng)。這時二級泵站揚程按無水塔管網(wǎng)公式計算；另一部分是從水塔到分界線由水塔供水的區(qū)域，這部分管網(wǎng)與網(wǎng)前水塔管網(wǎng)相同。

當泵站供水量大于用水量時，多余的水通過整個管網(wǎng)流入水塔，流入水塔流量叫做轉(zhuǎn)輸流量。二級泵站揚程③對置水塔的管網(wǎng)城市地形離④消防時的管網(wǎng)水壓

按照消防時的管網(wǎng)壓力，可分為高壓網(wǎng)和低壓網(wǎng)。高壓網(wǎng)是消防時不僅保證應(yīng)有的消防流量，并且有足夠的水壓，當消火栓上接出水龍帶后，即能射流滅火。低壓網(wǎng)是管網(wǎng)只保證消防時所需流量，而消防所需水壓由消防車從消火栓取水自行加壓。目前我國普遍采用低壓網(wǎng)。

消防時，管網(wǎng)內(nèi)通過大量消防流量，水頭損失明顯增大，著火點的管網(wǎng)水壓必然下降。

根據(jù)規(guī)定，消防時管網(wǎng)自由水壓不得壓于10m。因此，管網(wǎng)除了在平時滿足最高用水時的水壓外，還須滿足消防流量時的水壓要求，這些都需要通過管網(wǎng)計算來確定。二級泵站揚程④消防時的管網(wǎng)水壓按照消防時的管網(wǎng)壓力，可分為高壓二級泵站揚程無水塔的管網(wǎng)，在消防時水泵所需揚程等于

Hp′=Zc+Hf+hn′+hc′+hs′(m)Zc—假設(shè)著火點C的地面標高,m；Hf—著火點所需的最小服務(wù)水頭，不低于10m；hn，hc，hs，—按消防流量計算的管網(wǎng)，輸水管及吸水管的水頭損失，m;二級泵站揚程無水塔的管網(wǎng)，在消防時水泵所需揚程等于

消防時，此式與最高用水時公式的水泵揚程加以比較，可以看出，一方面，消防時水頭損失增大，另一方面，消防時要求的自由水壓小于最高用水時，如果水頭損失增加值大于自由水壓差(Hc-Hf)，則消防時的水泵揚程比最高時為高。視水泵揚程增大的程度，有時須考慮專用消防泵，有時只須安裝一臺或幾臺與最高用水時同型號的水泵，在火警時并聯(lián)使用。相反，最高用水時的水泵揚程也有可能大于消防時，這時不必考慮專用消防泵。消防時，此式與最高用水時公式的水泵揚程加以比較網(wǎng)前水塔的管網(wǎng)在消防時的水壓線可能高于水塔水面，也有可能低于水塔水面。消防時水壓線高于水塔時，水塔的進出水閥必須在發(fā)生火警時及時關(guān)閉，以免水塔不斷溢水而管網(wǎng)的水壓無法提高。如果消防時水壓線低于水塔時，則水塔仍起流量調(diào)節(jié)作用，此時進出水閥無需關(guān)閉。對置水塔的管網(wǎng)，設(shè)著火點在水塔附近，因為消防時所需水壓低于最高用水時，所以水塔存水可提供消防時使用，但因水塔容積小，存水量不多，很快就會放空。此時，消防水泵的選擇和無水塔的管網(wǎng)時相同。消防時所需水泵揚程Hp′可能大于也可能小于最高用水時的水泵揚程Hp。網(wǎng)前水塔的管網(wǎng)在消防時的水壓線可能高于水塔水面，也有可能低于

根據(jù)以上分析可知，根據(jù)水塔有無及其位置、管網(wǎng)形狀、消防時的考慮等，管網(wǎng)按最高日最高時用水量計算并須按下列情況核算。消防時，按最高日最高時用水量加消防水量和發(fā)生消防時的設(shè)計水壓核算。最大傳輸時(只限對置水塔)，按最大轉(zhuǎn)輸時的流量和設(shè)計水壓核算。最不利管段損壞時，城鎮(zhèn)按通過70%設(shè)計流量，工況按有關(guān)規(guī)定和設(shè)計水壓核算。核算目的在于驗證最高用水時確定的管徑和水泵的揚程能否保證其他各種用水情況下的水量和水壓。

根據(jù)以上分析可知，根據(jù)水塔有無及其位置、管網(wǎng)（二）水塔高度確定大城市不設(shè)水塔，因用水量大，水塔容積小起不了作用，大了造價太高。水塔主要用于中小城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)，水塔高度：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-（Zt-Zc）Hc—控制點所需的最小服務(wù)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)置水塔處的水頭損失，m;Zc—管網(wǎng)控制點C的地面標高，m;

（二）水塔高度確定大城市不設(shè)水塔，因用水量大，水塔容積從上式看出，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。離二級泵站越遠地形越高的城市，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)的給水情況比較特殊，在最高用水量上，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)的分界線上，水壓最低。求對置水塔管網(wǎng)系統(tǒng)中的水塔高度時，上式中的hn是指水塔分界線處的水頭損失，Hc和Zc分別指水壓最低點的服務(wù)水頭和地形標高。這里，水頭損失和水壓最低點的確定必須通過管網(wǎng)計算。從上式看出，建造水塔處的地面標高Zt越高，則水塔高度Ht越低第13章地表水取水構(gòu)筑物分類：按水源種類可分為河流、湖泊、水庫及海水取水構(gòu)筑物；按取水構(gòu)筑物的構(gòu)造形式可分為固定式(岸邊式、河床式、斗槽式)和活動式(浮船式、纜車式)兩種，在山區(qū)河流上，有低壩式和低欄柵式取水構(gòu)筑物。第13章地表水取水構(gòu)筑物分類：

固定式取水構(gòu)筑物與活動式取水構(gòu)筑物相比具有取水可靠，維護管理簡單，適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點，但投資較大，水下工程量較大，施工期長，在水源水位變幅較大時尤其突出。固定式取水構(gòu)筑物設(shè)計時應(yīng)考慮遠期發(fā)展的需要，土建工程一般按遠期設(shè)計，一次建成，水泵機組設(shè)備可分期安裝。江河固定式取水構(gòu)筑物主要分為岸邊式和河床式兩種，此外還有斗槽式。

（一）江河固定式取水構(gòu)筑物固定式取水構(gòu)筑物與活動式取水構(gòu)筑物相比具有取水可靠，采用岸邊式取水一般應(yīng)符合如下條件河水主流靠近取水岸，或靠取水岸有穩(wěn)定的主流深槽，即岸邊有足夠的水深，能保證在最低水位時也可安全取水。具有穩(wěn)定的河床和河岸，避免取水構(gòu)筑物建成后，改變主流位置，而使取水地段產(chǎn)生淤積。岸邊為地質(zhì)條件較好的陡坡，如巖石陡坡，這樣，取水構(gòu)筑物設(shè)在陡岸可減少連接堤岸的工程量，同時岸堤對河流水力條件影響較小，不致引起河床變形。在水位變幅大，特別是急漲快落且流速大的取水河段上，采用豎井式岸邊取水構(gòu)筑物，具有管理操作方便、取水安全可靠等優(yōu)點。水中泥沙、漂浮物和冰凌較嚴重的河流上不適宜采用自流管取水時。采用岸邊式取水一般應(yīng)符合如下條件河水主流靠近取水岸，或靠取水

直接從江河岸邊取水的構(gòu)筑物，稱為岸邊式取水構(gòu)筑物，由進水間和泵房兩部分組成。適用于岸邊較陡，主流近岸，岸邊有足夠水深，水質(zhì)和地質(zhì)條件較好，水位變幅不大的情況。按照進水間與泵房的合建與分建，岸邊式取水構(gòu)筑物的基本型式可分為合建式和分建式。岸邊式取水構(gòu)筑物直接從江河岸邊取水的構(gòu)筑物，稱為岸邊式取水構(gòu)筑物，由（1)合建式岸邊取水構(gòu)筑物

合建式岸邊取水構(gòu)筑物進水間與泵房合建，水經(jīng)進水孔進入進水室，再經(jīng)格網(wǎng)進入吸水室，然后由水泵抽送至水廠或用戶。進水孔上的格柵用以攔截水中粗大的漂浮物。進水間中的格網(wǎng)用以攔截水中細小的漂浮物。

合建式的優(yōu)點是布置緊湊，占地面積小，水泵吸水管路短，運行安全，管理維護方便；缺點是土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工較困難。只有在岸邊水深較大，河岸較陡，同時河岸地質(zhì)條件良好的地方以及水位變幅和流速較大的河流才可采用。（1)合建式岸邊取水構(gòu)筑物77771)基礎(chǔ)呈階梯式

在河岸地質(zhì)情況較好(岸邊為基巖)的條件下才可采用這種布置形式，以保證不致因進水間與水泵間的基礎(chǔ)標高不同而引起構(gòu)筑物的不均勻沉陷。由于進水間與水泵間的底部標高不同，可減小泵房的建筑高度，節(jié)省土建投資，便于施工。但在枯水期低水位時，水泵不能自灌引水需采用抽真空方式或灌注壓力水引水方式，對運行管理不方便。1)基礎(chǔ)呈階梯式安工大水質(zhì)工程學(xué)復(fù)習題匯總題課件2)合建式岸邊取水構(gòu)筑物，基礎(chǔ)呈水平布置即進水間與水泵間的底在同一標高上。在岸邊地質(zhì)條件較差，不宜作階梯形基礎(chǔ)布置時采用這種形式。這種形式的取水構(gòu)筑物多用臥式泵，安裝在最低設(shè)計水位以下，使水泵自灌引水啟動，運行管理方便。但由于水泵間高度大，建筑面積(包括相應(yīng)的進水間面積)也較大，因而造價較高，檢修不便，水泵間通風條件較差。2)合建式岸邊取水構(gòu)筑物，基礎(chǔ)呈水平布置安工大水質(zhì)工程學(xué)復(fù)習題匯總題課件（2)分建式岸邊取水構(gòu)筑物

適用條件：靠近取水岸，水深岸陡，水位變幅較小，河床與河岸較穩(wěn)定，河岸地質(zhì)條件較差。

采用分建式岸邊取水構(gòu)筑物時，在地形及地質(zhì)條件允許的情況下，應(yīng)盡可能縮短水泵房與進水構(gòu)筑物之間的距離。

（2)分建式岸邊取水構(gòu)筑物安工大水質(zhì)工程學(xué)復(fù)習題匯總題課件總的來看，合建式比分建式較為優(yōu)越。在地質(zhì)和施工條件許可下，尤其是對于取水量大，保水安全性要求較高的取水工程，應(yīng)盡可能采用合建式。但在地質(zhì)條件差，且施工技術(shù)力量薄弱，施工條件差，對水下施工有困難的情況下，宜采用分建式。合建式與分建式比較總的來看，合建式比分建式較為優(yōu)越。在地質(zhì)和施工條件許可下，尤岸邊式取水構(gòu)筑物的構(gòu)造和計算

1)進水間進水間由進水室和吸水室兩部分組成，可與泵房分建或合建。分建時平面形狀有圓形、矩形、橢圓形等。圓形結(jié)構(gòu)性能較好，水流阻力較小，便于沉井施工，但不便于布置設(shè)備。矩形則相反。進水間深度不大，用大開槽施工時可采用矩形。深度較大時宜采用圓形。橢圓形兼有兩者優(yōu)點，可用于大型取水。岸邊式取水構(gòu)筑物的構(gòu)造和計算（1）根據(jù)安全運行，檢修和清洗、排泥等要求，進水室通常用隔墻分成可獨立工作的若干分隔。（2）一般每一分隔布置一根進水管或一個進水孔口。（3）當河流水位變幅不大時，可采用單層進水孔口，當河流水位變幅超過6m時，可設(shè)置兩層或三層進水孔，上層進水孔的上緣應(yīng)在洪水位以下1.0m，下層進水孔的下緣至少應(yīng)高出河底0.5m，其上緣至少應(yīng)在設(shè)計量低水位以下0.3m。（4）當取水量大，采用軸流泵或混流泵取水時，進水室應(yīng)結(jié)合水泵前池設(shè)計的要求進行設(shè)計，以免影響水泵效率。（5）進水孔的高寬比，宜盡量配合格柵和閘門的標準尺寸。（6）進水孔口前應(yīng)設(shè)置格柵及閥門槽。

進水間設(shè)計要點（1）根據(jù)安全運行，檢修和清洗、排泥等要求，進水室通常用隔墻

合建式進水間為非淹沒式，分建式進水間既可是非淹沒式，也可是半淹沒式。非淹沒式進水間的操作平臺在設(shè)計洪水位時仍露出水面，操作管理方便；半淹沒式進水間的操作平臺當水位超過設(shè)計水位時被淹沒，淹沒期間格網(wǎng)無法清洗，積泥無法排除，只適用于高水位歷時不長，泥沙及漂浮物不多的情況，但投資較省。合建式進水間為非淹沒式，分建式進水間既可是非淹沒式，進水間附屬設(shè)備

1、格柵設(shè)計要點格柵設(shè)于進水口(或取水頭部)的進水孔上，以攔截水中粗大的漂浮物及魚類，柵條厚度或直徑一般采用10mm，凈距通常采用30～120mm。柵條可以直接固定在進水孔上，也可放在進水孔外側(cè)的導(dǎo)槽中，清洗和檢修時便于拆卸。（1）格柵面積：K1=b/(b+s)進水間附屬設(shè)備（1）格柵面積：K1=b/(b+s)

(2)格柵一般按可拆卸設(shè)計，并考慮有人工或機械清除的措施。（3）格柵與水平面最好成65～75。傾角。（4）框架外形應(yīng)與進水口形狀一致。（5）通過格柵的水頭損失，一般采用0.05～0.1m。(2)格柵一般按可拆卸設(shè)計，并考慮有人工或機械清除的措施

格網(wǎng)設(shè)在進水間內(nèi)，用以攔截水中細小的漂浮物。格網(wǎng)分為旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)和平板格網(wǎng)兩種。旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)構(gòu)造復(fù)雜，所占面積大，但沖洗方便，攔污效果好，適用于水中漂浮物較多，取水量較大的取水構(gòu)筑物。旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)面積：2、格網(wǎng)設(shè)計格網(wǎng)設(shè)在進水間內(nèi)，用以攔截水中細小的漂浮物。格網(wǎng)分為

平板格網(wǎng)構(gòu)造簡單，所占位置小，可減小進水間尺寸，但網(wǎng)眼不能太小，因而不能攔截較細小漂浮物，且沖洗麻煩，每次沖洗都有部分雜質(zhì)進入吸水室，適用于中小取水量、漂浮物不多的情況。平板格網(wǎng)面積：平板格網(wǎng)構(gòu)造簡單，所占位置小，可減小進水間尺寸，但網(wǎng)(2)排泥、啟閉及起起吊設(shè)備河水進入進水間后流速減小，會有泥沙沉積，需及時排除。常用的排泥設(shè)備有排沙泵、排污泵、射流泵、壓縮空氣提升器等。在進水間的進水孔、格網(wǎng)和橫向連通孔上都須設(shè)置閘閥、閘板等啟閉設(shè)備，常用的有平板閘門、滑閥及蝶閥等。為便于格網(wǎng)、格柵的清洗和檢修及閘門的啟閉和檢修，需在操作平臺上設(shè)置起吊設(shè)備。常用的起吊設(shè)備有電動卷揚機、電動和手動單軌吊車等。(2)排泥、啟閉及起起吊設(shè)備(3)防冰、防草措施

在有冰凍的河流上取水時，必須采取防冰措加。常用的防冰措施有降低進水孔流速；利用電、熱水或蒸汽加熱格柵；在進水孔前引入廢熱水，在進水孔上游設(shè)置擋冰木排；利用渠道引水使水內(nèi)冰在渠道上浮。防止水草堵塞，可采用機械或水力方法及時清理格柵；在進水孔前設(shè)置擋草木排；在壓力管中設(shè)置除草器等措施。(3)防冰、防草措施94（二）河床式取水構(gòu)筑物利用伸入江河中心的進水管和固定在河床上的取水頭部取水的構(gòu)筑物，稱為河床式取水構(gòu)筑物。適用——河床穩(wěn)定．河岸較平坦，枯水期主流遠離岸邊，岸邊水深不夠或水質(zhì)不好．而河中心又具行足夠的水量或水質(zhì)較好時，宜采用河床式取水構(gòu)筑物。94（二）河床式取水構(gòu)筑物利用伸入江河中心的進水管和固定在河河床式取水構(gòu)筑物的類型

1)自流管取水自流管淹沒在水中，河水靠重力進入集水間，集水間可與泵房合建或分建。自流管取水工作可靠，但敷設(shè)自流管時開挖土石方量較大，適用于自流管埋深不大或河岸可以開挖敷設(shè)自流管時。在河流水位變幅較大，洪水期歷時較長，水中含沙量較高時，可在集水間壁上開設(shè)進水孔，或設(shè)置高位自流管取上層含沙量較少的水。河床式取水構(gòu)筑物的類型自流管取水選擇自流管取水構(gòu)筑物的位置時，特別要注意在洪水期河流底砂對取水的影響。在洪水期容易發(fā)生泥砂淤積的河段，如主、支流交匯處，凸岸處或在河水回流區(qū)內(nèi)，均不宜布置自流管取水構(gòu)筑物。另外，在高渾濁度的游蕩性河段或河心灘、河心洲發(fā)育的河段，也不宜采用自流管取水。自流管取水選擇自流管取水構(gòu)筑物的位置時，特別要注意在洪水期河2)虹吸管取水

河水通過虹吸管進入集水井中，然后由水泵抽走。河水高于虹吸管頂時可自流進水；河水低于虹吸管頂時需抽真空。

當取水構(gòu)筑物的位置處于枯水期主流遠離取水岸、水位又很低、河流水位變幅較大，以及河灘寬闊、岸坡高而陡、且河床多為堅硬的巖石或土質(zhì)的河床如果采用自流管取水，勢必自流管需要埋設(shè)很深，施工時要開挖大量的土石方，并且要進行水下施工或鋪設(shè)自流管道需要穿越防洪堤、防洪墻等水工構(gòu)筑物時，宜采用虹吸管取水。2)虹吸管取水

利用虹吸管管頂可以高于最低設(shè)計水位4-6m的特點，可大大減少管道的埋沒深度、節(jié)約土石方工程量、縮短工期、降低工程造價。采用虹吸管取水，需要安裝一套真空抽氣設(shè)備。水泵啟動前，先啟動真空泵，將虹吸管道抽真空引水。當虹吸管管徑較大且管路較長或河水在低水位時，真空抽氣時間較長，亦即水泵起動時間較長，運行管理不如自流管取水方便。虹吸管道施工質(zhì)量變求很高，必須嚴密不漏水。由于管路較長，一旦虹吸進水管發(fā)生漏氣現(xiàn)象，查漏檢修也十分困難。利用虹吸管管頂可以高于最低設(shè)計水位4-6m的特3)水泵直接吸水

不設(shè)集水間，水泵吸水管直接伸入河中取水。采用水泵吸水管直接取水的河床式取水構(gòu)筑物，一般只限于取水量小，源水水質(zhì)較好的取水工程。3)水泵直接吸水4)橋墩式取水

整個取水構(gòu)筑物建在水中，在進水間的壁上設(shè)置進水孔。橋墩式取水構(gòu)筑物建在河中，縮小了水流過水斷面，容易造成附近河床沖刷，基礎(chǔ)埋深大，水下工程量大，施工復(fù)雜，需要設(shè)置較長的引橋與岸邊連接，影響航運。

只有在枯水期主流遠離取水岸，水位變幅較大，河水含砂量高而岸坡較緩，且河床地質(zhì)條件不適宜建岸邊取水構(gòu)筑物的情況下，對于一些大型的，取水安全要求高的取水工程，才考慮采用橋墩式取水。4)橋墩式取水

與一般的河床式取水構(gòu)筑物相比，橋墩式取水可在構(gòu)筑物兩側(cè)壁開設(shè)進水孔，以擴大總進水面積，減小進水口的水流速度，或減小構(gòu)筑物的平面尺寸；省去了取水頭部及埋設(shè)于河床下的自流進水管，集水井與泵房合建，使整個泵房系統(tǒng)簡化，便于集中力量進行突擊施工。

橋墩式取水構(gòu)筑物位置的選擇：在一般平原河流中宜選在順直微彎的深槽梢下處，且河床地質(zhì)條件良好的河段。在有河心洲、河心灘的分汊段的河流中，應(yīng)選在穩(wěn)定或發(fā)展的一汊道。在游蕩性的河流中，宜選擇在主流線密集的河段，即河床較窄，變動性較小的河段上。與一般的河床式取水構(gòu)筑物相比，橋墩式取水可在構(gòu)筑物兩側(cè)泵房根據(jù)取水泵房的形式和特點分為：濕井型、淹沒型、瓶型、框架型濕井式泵房實際上是自流管立式泵房，所不同的是集(吸)水井設(shè)在泵房的下部電動機、操作控制室設(shè)在泵房的上部。運行管理方便。泵房下部的集水井井筒內(nèi)外水位相同，所以沒有特殊的防水要求，泵房本身也沒有抗浮要求，因而井筒筒壁可以減薄。此外，濕井式泵房所采用的水泵為深井泵和潛水泵，泵房的面積小，可節(jié)約土建投資，并且運行噪音低。泵房根據(jù)取水泵房的形式和特點分為：濕井型、淹沒型、瓶型、框架

淹沒式泵房，是集水井、泵房等主要構(gòu)筑物均建在常年洪水位以下，處于淹沒狀態(tài)，只在枯水期才露出水面的一種取水形式。這種泵房適用于水位變幅大、洪水期短、河水挾帶的漂浮物及含砂量均較少的河流同時具備河岸地基較穩(wěn)定等條件。淹沒式泵房，是集水井、泵房等主要構(gòu)筑物均建在常年洪水位

河床式取水構(gòu)筑物由泵房、集水間、進水管和取水頭部組成。泵房和集水間與岸邊式取水構(gòu)筑物相同。取水頭部運行中存在的最大問題就是泥砂和雜草的阻塞，從而影響取水的安全。要解決這個問題，首先應(yīng)該深入調(diào)查研究取得可靠的河流水文、水質(zhì)資料，根據(jù)河流的特征，結(jié)合河流的地形、地質(zhì)條件，正確地選擇取水頭部的位置及形式，就可以較合理地解決取水頭部的堵塞與淤積問題，必要時還應(yīng)在取水口前加設(shè)攔草排和沉砂設(shè)施，可使部分的泥砂和漂浮物攔阻在取水頭部之外的河道中，保證取水頭部和引水管渠的安全運行。河床式取水構(gòu)筑物的構(gòu)造和計算河床式取水構(gòu)筑物由泵房、集水間、進水管和取水頭部組成取水頭部形式取水頭部的形式繁多，一般有喇叭管式、蘑菇式、魚形罩式、箱式、橋墩式等。以平面形狀不同可分為圓形、橢圓形、棱形、矩形、梯形、管形、混合形等。以結(jié)構(gòu)材料分有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、石砌結(jié)構(gòu)等。取水頭部布置和形式的確定，除滿足水流條件外，還應(yīng)考慮地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、施工、航運等因素。應(yīng)盡量減少水流對于取水頭部的阻力及局部沖刷，要防止因設(shè)置取水頭部而產(chǎn)生泥砂淤積，或?qū)е潞哟惭葑儭Ｔ谝恍┖哟沧冞w嚴重、河水含砂量大的河流中設(shè)置取水頭部時，應(yīng)進行水工模型試驗，以確定較合理酌取水頭部的位置和形式。取水頭部形式取水頭部的形式繁多，一般有喇叭管式、蘑菇式、魚形管式取水頭部（喇叭管）管式取水頭部一般采用鋼結(jié)構(gòu)，具有構(gòu)造簡單，造價較低，施工方便等優(yōu)點。在河流水質(zhì)較好的條件下，中小型取水構(gòu)筑物采用較多。喇叭口式取水頭部一般有順水流式、水平式、垂直水流向上式和垂直水流向下式四種布置形式。管式取水頭部（喇叭管）管式取水頭部一般采用鋼結(jié)構(gòu)，具有構(gòu)造簡蘑菇式取水頭部

這種取水頭部進水方向是自帽蓋底下曲折流入，因進水時水層厚度最小，所以泥沙和懸浮物帶入較少。由于其頭部高度較大，所以只適用于設(shè)置在枯木期時仍有一定水深的河流中的中小型取水構(gòu)筑物。蘑菇式取水頭部這