第五章室外給水

第五章室外給水

第五章室外給水工程1．1給水系統(tǒng)分類（1）按水源分類，分為地表水（江河、湖泊、蓄水庫、海洋等）和地下水（淺層地下水、深層地下水、泉水等）給水系統(tǒng)；（2）按供水方式，分為自流系統(tǒng)（重力供水）、水泵供水系統(tǒng)（壓力供水）和混合供水系統(tǒng)。（3）按使用目的，分為生活用水、生產(chǎn)給水和消防給水系統(tǒng)；（4）按服務(wù)對象，分為城市給水和工業(yè)給水系統(tǒng)；在工業(yè)給水中，又分為循環(huán)系統(tǒng)和復(fù)用系統(tǒng)。1．2給水系統(tǒng)的組成和布置

（1）取水構(gòu)筑物（2）水處理構(gòu)筑物（3）泵站（4）輸水管渠和管網(wǎng)（5）調(diào)節(jié)構(gòu)筑物

1．3水資源概況

（1）廣義概念：水資源指包括海洋、地下水、冰川、湖泊、土壤水、河川徑流、大氣水等在內(nèi)的各種水體。（2）狹義概念：水資源指上述廣義水資源范圍內(nèi)逐年可以得到恢復(fù)更新的那一部分淡水。（3）工程概念：水資源僅指上述狹義水資源范圍內(nèi)可以恢復(fù)更新的淡水量中，在一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，可以為人們所用的那一部分水以及少量被用于冷卻的海水。

水資源總量

全球廣義水資源總量約為140億億m3；其中除去海水、冰川、深層高礦化地下水外，可開發(fā)利用的且逐年更新的淡水，其總量為47萬億m3，僅占水資源總量的0.03‰，而在一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下可以為人們?nèi)∮玫乃縿t更少。因此，聯(lián)合國報(bào)告預(yù)測，2l世紀(jì)淡水將成為全世界最緊缺的自然資源。1997年12月，國際人口研究組織發(fā)表研究報(bào)告認(rèn)為，在未來50年里，全世界至少有l(wèi)／4人口將會面臨水資源短缺。

水資源總量

我國水資源總量約2．8萬億m3，位居世界前幾位。其中地表水資源約占94％，地下水資源僅占6％左右。雖然我國水資源總量并不少，但人均水資源量僅2400m3左右，只相當(dāng)于世界人均占有量1/4還不到，居世界第110位，被列入13個(gè)貧水國家名單之內(nèi)。

我國河川經(jīng)流量時(shí)空分布極不均勻

降水分區(qū)年降水深（mm）年徑流深（mm）徑流分區(qū)大致范

圍多雨>1600>900豐水海南、廣東、福建、臺灣大部、湖南山地、廣西南部、云南西南部、西藏東南部、浙江濕潤800～1600200～900多水廣西、云南、貴州、四川、長江中下游地區(qū)半濕潤400～80050～200過渡黃、淮、海大平原、山西、陜西、東北大部、四川西北部、西藏東部半干旱200～40010～50少水東北西部、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、新疆西部和北部、西藏北部干旱<200<10缺水(干涸)內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅得沙漠、柴達(dá)木盆地、塔里木和準(zhǔn)噶爾盆地1．4取水工程

一、岸邊式取水構(gòu)筑物

二、河床式取水構(gòu)筑物

1．5凈水工程

水的凈化方法和凈化程度根據(jù)原水的水質(zhì)和用戶對水質(zhì)的要求而定。

表1－2水中雜質(zhì)分類雜質(zhì)溶解物（低分子、離子）膠體懸浮物顆粒尺寸0.1nm1nm10nm100nm1μm10μm100μm1mm分辨工具電子顯微鏡可見超顯微鏡可見顯微鏡可見肉眼可見水的外觀透明渾濁渾濁

二、天然水源的水質(zhì)特點(diǎn)

（1）地下水含鹽量200—500mg/L

總硬度60—300mg/L（以CaO計(jì)）最高達(dá)300—700mg/L含鐵10mg/L以下，個(gè)別高達(dá)30mg/L含錳一般2—3mg/L（2）江河水

水中懸浮物，膠態(tài)雜質(zhì)含量較多，濁度高于地下水濁度幾—上百—上千mg/m3

含鹽量低100～300～400mg/L

硬度低15～30～100～150mg/L（以CaO計(jì)）（3）湖泊及水庫水

水流動性小，貯存時(shí)間長濁度低（風(fēng)浪及暴雨季節(jié)除外）含藻類較多湖底淤泥積存大量腐殖質(zhì)易受環(huán)境污染（4）海水

含鹽量高氯化物含量高，占總鹽量89%左右硫化物次之碳酸鹽次之三、受污染水源中的雜質(zhì)

水源污染是當(dāng)今世界范圍所面臨的普遍問題。特別是有機(jī)物的污染是當(dāng)今更嚴(yán)重的問題。目前已知的有機(jī)化合物種類多達(dá)400萬種，其中人工合成化學(xué)物質(zhì)已超過4萬種，每年還有許多新品種不斷出現(xiàn)。這些化學(xué)物質(zhì)中相當(dāng)大—部分通過人類活動進(jìn)入水體，例如生活污水和工業(yè)廢水的排放，農(nóng)業(yè)上使用的化肥、除草劑和殺蟲劑的流失等等，使水源中雜質(zhì)種類和數(shù)量不斷增加，水質(zhì)不斷惡化。在進(jìn)入水體的品種繁多的化學(xué)物質(zhì)中，有機(jī)物種類和數(shù)量最多，還有一些重金屬離子等。

根據(jù)現(xiàn)有檢測技術(shù)，已發(fā)現(xiàn)給水水源中有2221種有機(jī)物，飲用水中有765種，并確認(rèn)其中20種為致癌物，23種為可疑致癌物，18種為促癌物，56種為致突變物，總計(jì)117種有機(jī)物成為優(yōu)先控制的污染物.我國環(huán)境特點(diǎn)的優(yōu)先污染物名單，其中優(yōu)先控制的有毒有機(jī)物有12類，58種，包括：10種鹵代(烷／烯)烴類，6種苯系物，4種氯代苯類，1種多氯聯(lián)苯，6種酚類，6種硝基苯，4種胺，7種多環(huán)芳烴，3種酞酸脂，8種農(nóng)藥，雨烯腈和2種亞硝胺。優(yōu)先控制的無機(jī)物10種，包括：氰化物，砷、鈹、鎘、鉻、銅、鉛、汞、鎳、鉈等元素及其化合物。四、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

（1）生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)

（GB5749—85）（1986-10-01實(shí)施）給水處理方法：

澄清和消毒——絮凝、沉淀、過濾除臭除味——吸附（活性炭）、氧化法、曝氣、微濾、氣浮除鹽等除鐵、除錳——自然氧化和接觸氧化、曝氣氧化反應(yīng)、砂濾藥劑氧化、生物氧化、離子交換法例如，使溶解性二價(jià)鐵和錳分別轉(zhuǎn)變成三價(jià)鐵和四價(jià)錳沉淀物而去除。除氟——投入硫酸鋁、氧化鋁或堿式氯化鋁使氟化物沉淀，利用活性氧化鋁或磷酸三鈣進(jìn)行吸附交換。軟化——去除水中鈣、鎂離子，離子交換法和藥劑軟化法。例如，加入石灰，蘇打等使Ca+、Mg+轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砦锍?。淡化和除鹽——蒸餾法、離子交換法、電滲析法、反滲透法水的冷卻——冷卻塔、噴水冷卻等水的腐蝕和結(jié)垢控制——投化學(xué)藥劑用緩沖擊控制腐蝕，用阻垢劑控制結(jié)垢

1．6輸配水工程

包括：輸水管道、配水管網(wǎng)、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物（泵站、水塔、水池等）按照用水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，供給用戶所需的水量，保證配水管網(wǎng)足夠的水壓，保證不間斷供水。一、管網(wǎng)布置形式

給水管網(wǎng)的布置應(yīng)滿足以下要求：（1）按照城市規(guī)劃平面圖布置管網(wǎng)，布置時(shí)應(yīng)考慮給水系統(tǒng)分期建設(shè)的可能，并留有充分的發(fā)展余地；（2）管網(wǎng)布置必須保證供水安全可靠，當(dāng)局部管網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，斷水范圍應(yīng)減到最??；（3）管線遍布在整個(gè)給水區(qū)內(nèi)，保證用戶有足夠的水量和水壓；（4）力求以最短距離敷設(shè)管線，以降低管網(wǎng)造價(jià)和供水能量費(fèi)用。

三．泵站

泵站是把整個(gè)給水系統(tǒng)連接為一體的樞紐是保證給水系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。在給水系統(tǒng)中，把水源地取水泵站成為一級泵站，把連接清水池和輸配水系統(tǒng)地送水泵站稱為二級泵站。一個(gè)泵站地設(shè)計(jì)流