水務(wù)管理4城市供水排水系統(tǒng)建設(shè)和管理

水務(wù)管理開課學(xué)院：水電學(xué)院忒漢人7:水電忒漢人7水電7院2Chapter4城市供水排水系統(tǒng)建設(shè)與管理城市供水排水系統(tǒng)是^市總體規(guī)劃的重要組成部分。由于在供水排水系統(tǒng)中管道系統(tǒng)投資最大，又是能耗最大的部分，故管道系統(tǒng)在供水排水系統(tǒng)整體規(guī)劃中或總體布影響最大。所以，本章以管道系統(tǒng)為核心，簡要介紹供水排水系統(tǒng)以及管道系統(tǒng)的建設(shè)管理情況。城市規(guī)模（包括人口和面積大?。?、功能分區(qū)、規(guī)劃年限及城市發(fā)展方向等，均在城市總體規(guī)劃中確定。供水排水系統(tǒng)及管道系統(tǒng)應(yīng)以城市總體規(guī)劃成果為依據(jù)，按國家有關(guān)建設(shè)方針和政策進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。有時候，供水排水系統(tǒng)及管道系統(tǒng)規(guī)劃反過來也會對城市總體規(guī)劃產(chǎn)生影塊Q^）ter4城市供水排水系統(tǒng)建設(shè)與?供水排水系統(tǒng)由管道（或渠道）和相應(yīng)附屬構(gòu)筑物組成。管道承擔(dān)水的輸送任務(wù)；而附屬構(gòu)筑物則起水壓提升及水量調(diào)控以及污（廢）水和雨水的收集等作用。?供水排水系統(tǒng)涉及的基礎(chǔ)學(xué)科主要是水力學(xué)和水文學(xué)。無論是清水、渾水、污（廢）水或雨水，在管道或渠道中流動時，水的流量、流速和水頭損失是3個主要水力要素。從這方面而言，供水管道和排水管道具有共同性。而從系統(tǒng)的組成、任務(wù)和要求而言，供水管道系統(tǒng)和排水管道又有所區(qū)別，下面將分別介紹。忒漢人7水電7院4.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.1.1城市供水系統(tǒng)的組成和作用?城市供水工程或供水系統(tǒng)是包括水的取集、處理和輸配的一個龐大的系統(tǒng)。根據(jù)水源、供水對象及地形不同情況，供水系統(tǒng)的組成也有所不同。?圖示為一典型的城市單水源供水系統(tǒng)示意圖。圖中各組成部分相互聯(lián)系，共同完成從原水的取集、處理直至符合用戶水質(zhì)要求的清水送達(dá)用戶的任務(wù)。如果水源距水處理構(gòu)筑物較近，則從取水構(gòu)筑物直至二級泵站都屬于水廠部分（虛線內(nèi)部分）。若取水構(gòu)筑物距水處理構(gòu)筑物較遠(yuǎn)，則取水構(gòu)筑物和一級泵站另建水源廠，用渾水輸水管道送至水廠。忒漢人7水電7院1__収水構(gòu)筑物1__湞水池7__水塔或卨地水庫2----級泵站5—

二級泵站8——渾水輸水管道___3一一處理構(gòu)筑物6一一配水管網(wǎng)9——潔水輸水管道城市給水系統(tǒng)示意圖4.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?供水管道系統(tǒng)是供水系統(tǒng)的組成之一。從廣義而言，圖中除了取水構(gòu)筑物和處理構(gòu)筑物（圖中陰影線部分）以外的部分統(tǒng)稱供水管道系統(tǒng)。?1、輸水管（渠）道：它包括一級泵站到水廠處理構(gòu)筑物的渾水輸水管道8和二級泵站至配水管網(wǎng)的清水輸水管道9。輸水管道的任務(wù)僅起輸水作用。管中流量和流速不變。?2、配水管網(wǎng)：其作用是將處理后的水分配至整個用水區(qū)域和用戶。?3、泵它是將所需用水量提升到所要求的髙度。一級泵站2抽取源水；二級泵站5抽取清水。有時管網(wǎng)中還設(shè)加壓泵站。忒漢人7水電7院64.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4、水量調(diào)節(jié)構(gòu)筑物。它包括調(diào)節(jié)一級泵站和二級泵站流量的清水池4,二級泵站和管網(wǎng)配水管（亦即用水量）的水塔7（或髙地水庫）等。當(dāng)前，一般大、中城市往往不用水塔，只在某些小城鎮(zhèn)或工業(yè)企業(yè)供水系統(tǒng)中采用。因為，一般大、中城市一天24小時用水量變化不太大，而所需水塔容積大，造價又較髙，故大、中城市往往采用二級泵站內(nèi)的水泵調(diào)度來調(diào)節(jié)水量。?5、供水管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物。供水系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物主要有閥門井、檢査井、消火栓井、水表井、放空排水井水錘泄壓井0^上可知，4水管道系統(tǒng)所承擔(dān)的任務(wù)就是水的提升、水的輸送和分配及水量調(diào)節(jié)。在整個供水系統(tǒng)中，投資最大的往往是輸水管（渠）道和配水管網(wǎng)，可達(dá)總投資609T80%左右。因此，供水管道的合理設(shè)計十分重要。武漢大學(xué)水電學(xué)院74.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?管道系統(tǒng)規(guī)劃要結(jié)合水源和水處理統(tǒng)一考慮。?供水管道系統(tǒng)規(guī)劃的主要內(nèi)容：?城市用水量及供水系統(tǒng)各部分設(shè)計流量的確定；?水源選擇及取水位置和取水方式的確定；?水處理工藝及水廠位置的選擇；?管道系統(tǒng)（包括輸配水管道，泵站，水量調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等）布置及管道直徑的計算等。?由于在供水系統(tǒng)中管i系統(tǒng)投資最大，又能是能耗最大的部分，故管道系統(tǒng)在供水系統(tǒng)整體規(guī)劃中或總體布局中影響最大。下面將以管道系統(tǒng)為核心，簡要介紹供水系統(tǒng)以及管道系統(tǒng)的布置。武漢大華水電學(xué)院84.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、供水系統(tǒng)的總體布局?根據(jù)城市總體規(guī)劃、水源狀況、城市地形、供水范圍及用戶對水質(zhì)、水量和水壓的要求不同，供水系統(tǒng)總體布局也有所不同，概括起來有以下幾種：?(1)統(tǒng)一供水系統(tǒng)?城市居民生活飲用水、工業(yè)生產(chǎn)用水等，都按生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)用統(tǒng)一的管道系統(tǒng)供給用戶，稱統(tǒng)一供水系統(tǒng)，如前圖所示。其特點是管網(wǎng)中水壓均由二級泵站一次提升，供水系統(tǒng)簡單，一般適用于城市地形起伏較小，建筑層數(shù)差別不大，各種用戶對水質(zhì)和水壓要求相差不大的城市或大型工業(yè)區(qū)。對于個別髙層建筑或特殊用戶應(yīng)自行加壓。忒漢人7水電7院94.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、供水系統(tǒng)的總體布局?（2）分質(zhì)供水系統(tǒng)?當(dāng)對水質(zhì)要求不髙的工業(yè)生產(chǎn)用水或其他用水（如用海水沖洗衛(wèi)生潔具，園林綠化用水等）所占比例較大時，為了節(jié)約水處理費用或節(jié)省水資源，可采用不同管道系統(tǒng)，分別將不同水質(zhì)的水供給用戶。其中一套供水系統(tǒng)為生活飲用水系統(tǒng);另一套為工業(yè)生產(chǎn)用水或其他低質(zhì)水系統(tǒng)。這種分質(zhì)供水系統(tǒng)通常用于工業(yè)區(qū)或城市局部地區(qū)，國外已有長期應(yīng)用歷史，我某些工業(yè)區(qū)（如上海桃浦工業(yè)區(qū)）以及香港特別行政區(qū)（用海水沖洗廁所）也有采用。分質(zhì)供水系統(tǒng)雖然節(jié)約了水處理費用或水資源，但管道系統(tǒng)較復(fù)雜，技術(shù)經(jīng)濟比較后確定，忒漢人7水電7院104.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、供水系統(tǒng)的總體布局?(2)分質(zhì)供水系統(tǒng)?目前，我國部分城市為了進(jìn)一步提髙飲用水質(zhì)，也有將城市自來水經(jīng)過進(jìn)一步深度凈化后制成直接飲用水，然后用直接飲用水管道系統(tǒng)供給用戶，從而形成一般自來水和直接飲用水兩套管道的分質(zhì)供水系統(tǒng)。?例如，上海和深圳少數(shù)住宅小區(qū)即采用這種分質(zhì)供水方式。分質(zhì)供水系統(tǒng)僅適用于住宅小區(qū)或個別大型建筑物，不可能用于整個城市供水系統(tǒng)中，因為管道系統(tǒng)復(fù)雜，實施難度大忒漢人7水電7院114.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、供水系統(tǒng)的總體布局?（3）分區(qū)供水系統(tǒng)?當(dāng)城市地形髙差較大，或城市供水范圍很大，或城市被自然地形分割成若干部分的大、中城市，可采用分區(qū)供水系統(tǒng)》?圖示為地形髙差很大時的分區(qū)供水系統(tǒng)。（a）是由同一泵站內(nèi)的髙壓泵和低壓泵分別向髙區(qū)（I）和低區(qū)（II）供水，稱為并聯(lián)分區(qū)供水，又稱分壓供水系統(tǒng)。這樣分區(qū)供水的原因是，若髙區(qū)和低區(qū)采用同一管道系統(tǒng)供水，為了滿足髙區(qū)服務(wù)水壓要求，低區(qū)和髙區(qū)用水均需用髙壓泵提升。這樣，低區(qū)管道將承受很髙壓力，從而有可能造成管道或配件損壞，影響供水安全，而且還浪費電能。忒漢人7水電7院12U）井聯(lián)分區(qū)1一一取水構(gòu)筑物2一一水廠二級泵站3—一高壓輸水管道4——高區(qū)加壓泵站分區(qū)供水系統(tǒng)示意圖4.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、供水系統(tǒng)的總體布局?(3)分區(qū)供水系統(tǒng)?并聯(lián)分區(qū)的優(yōu)點是：髙區(qū)和低區(qū)用水分別供給，比較安全可靠；髙區(qū)和低區(qū)水泵集中在一個泵站內(nèi)，管理方便。缺點是:增加了髙壓輸水管道。?若髙區(qū)和低區(qū)相距較遠(yuǎn)且髙差很大時，如果采用并聯(lián)方式，則髙壓輸水管道將很長，造價增加。這時，髙區(qū)和低區(qū)之間可設(shè)髙區(qū)加壓泵站，如圖(b)所示。低區(qū)和髙區(qū)所需水量均由泵站2提供，但對泵站2提升的水壓僅需滿足低區(qū)服務(wù)壓力要求即可。髙區(qū)所需水壓則由髙區(qū)加壓泵站4提升。這種布置方式稱串聯(lián)分區(qū)供水.其優(yōu)點是：無需設(shè)置高壓輸水管；也無需髙壓水泵。缺點是：增加了一個髙區(qū)加壓泵站，同時供水安全可靠性不如并聯(lián)分區(qū)，因為髙區(qū)供水需通過低區(qū)管網(wǎng)武漢大孕水電學(xué)院144.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、供水系統(tǒng)的總體布局?(3)分區(qū)供水系統(tǒng)?無論是并聯(lián)分區(qū)或串聯(lián)分區(qū)，髙區(qū)管網(wǎng)和低區(qū)管網(wǎng)之間往往有適當(dāng)聯(lián)系，以增加供水可靠性和髙度的靈活性。?有的城市地形雖較平坦但配水管網(wǎng)延伸很長。由于水在管道中存在壓力損失，管道中的水壓力會逐漸減小，為了滿足管網(wǎng)末梢的服務(wù)水壓，二級泵站所需壓力將很髙。這樣，將會造成二級泵站附近管道承受很髙壓力。為此，可在管網(wǎng)中間適當(dāng)位置設(shè)置中途加壓泵站，可降低二級泵站供水壓力。忒漢人7水電7院154.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、供水系統(tǒng)的總體布局?(3)分區(qū)供水系統(tǒng)?實際上，這也是一種串聯(lián)分區(qū)供水形式，只不過不是由地形髙差而引起的串聯(lián)分區(qū)。例如，上海市設(shè)置中途加壓泵站多達(dá)18個，使整個城市管道壓力不致相差過大。?是否需要采取分區(qū)供水，采用并聯(lián)分區(qū)還是串聯(lián)分區(qū)，加壓泵站建于何處，這些均需根據(jù)具體情況通過技術(shù)經(jīng)濟比較才能確定。忒漢人7水電7院164.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、供水系統(tǒng)的總體布局?(4)區(qū)域供水系統(tǒng)?隨著經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)村城市化進(jìn)程的加快，許多小城鎮(zhèn)相繼形成并不斷擴大，或者以某一城市為中心，帶動了周圍城鎮(zhèn)的發(fā)展。這樣，城鎮(zhèn)之間距離縮短。兩個以上城鎮(zhèn)采用同一供水管道系統(tǒng)，或者若干原先獨立的管道系統(tǒng)連成一片，或者以中心城市管道系統(tǒng)為核心向周邊城鎮(zhèn)擴展的供水系統(tǒng)稱區(qū)域供水系統(tǒng)。區(qū)域供水系統(tǒng)不是按一個城市進(jìn)行規(guī)劃的，而是按一個區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃。忒漢人7水電7院174.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、供水系統(tǒng)的總體布局?(4)區(qū)域供水系統(tǒng)城供永g祐蛙占甚.?第一，可合理利用水資源。例如，在一條河流沿岸，有可能建有多個城鎮(zhèn)。對某一城鎮(zhèn)而言，取水位置就可能是處于河流其他城鎮(zhèn)下游。為避免水源污染和便于水源保護，可將取水構(gòu)筑物建在幾個城鎮(zhèn)上游，統(tǒng)一取水，共同使用。或者某一水質(zhì)較好的水庫或湖泊，可根據(jù)各城鎮(zhèn)實際所需水量合理分配，資源共享。或者幾個水源雖獨立取水，但采用同一管道系統(tǒng)供水時，可以合理安排各個水源取水量。?第二，分散的、小規(guī)模的獨立供水系統(tǒng)聯(lián)成一體后，通過統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度，可以提髙供水系統(tǒng)技術(shù)管理水平、經(jīng)濟效益和供水安全可靠性。忒漢人$水電$院184.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、供水系統(tǒng)的總體布局?（4）區(qū)域供水系統(tǒng)?區(qū)域供水系統(tǒng)在一些發(fā)達(dá)國家（如美、英、法等國）己多有釆用，目前我國有的城市也開始采用區(qū)域供水。例如，江蘇、浙江、深圳等某些城鎮(zhèn)均有區(qū)域供水實例。區(qū)域供水系統(tǒng)的供水面積小至數(shù)十平方公里，大至數(shù)千平方公里。區(qū)域供水系統(tǒng)一般適用于相距較近、地理條件和水源特點合適的中、小城鎮(zhèn)，或某一大城市與其周邊的小、小城鎮(zhèn)乃至村鎮(zhèn)的聯(lián)合供水。?以上各種供水系統(tǒng)中，可以僅有一個水源、一個水廠，也可以有多個水源（或一個水源多個取水口）、多個水廠，前者習(xí)慣稱単水源1,后者稱多K源管網(wǎng)。大、中城市配水管網(wǎng)往往是多水源管網(wǎng)。多水源管網(wǎng)的主要優(yōu)點是：供水安全可靠，管網(wǎng)內(nèi)壓力分布比較均勻，但增加了設(shè)備和管理工作。武漢人7水電7院19?4.1.2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置4.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理2、配水管網(wǎng)布置?配水管網(wǎng)的布置是在供水系統(tǒng)總體布局的基礎(chǔ)上進(jìn)行。配水管網(wǎng)是供水管道系統(tǒng)中主要部分。?由水廠二級泵站送入配水管網(wǎng)的水，經(jīng)3、分配^再流入用戶的接戶管。?干管是將水送入各個用水區(qū)，管徑較大；分配竹是將水從干管分配至用戶附近和消火栓，管徑較小：是將分配管管中的水接至各個用戶，管徑最小。?配水管網(wǎng)的設(shè)計和計算，通常只限于干管以及干管之際間的連接管。因為，干管對安全、經(jīng)濟供水起決定作用，投資也最大。因此，配水管網(wǎng)的布置，通常指干管及干管之間連接管的布置，不包括分配管和接戶管。忒漢人$水電7院204.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.1.2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置2、配水管網(wǎng)布!?配水管網(wǎng)基本布置有以下兩種:?(1)樹狀網(wǎng)?樹狀網(wǎng)，一般用于小城鎮(zhèn)。其干管布置成樹枝狀。樹狀網(wǎng)投資小，但供水安全性差。因為管網(wǎng)中任一段管線損壞時，即會造成該管段以后全部斷水。?(2)環(huán)狀網(wǎng)?將管線布置成環(huán)狀稱環(huán)狀網(wǎng)。環(huán)狀網(wǎng)投資較樹狀網(wǎng)大，但供水可靠。任一段管線損壞時，可以關(guān)閉附近閥門使之與其他管線隔開進(jìn)行檢修，水還可以從其他管線供給用戶，斷水范圍縮小。-般大、中城市均采用環(huán)狀網(wǎng)。有時，在城市建設(shè)初期采用樹狀網(wǎng)，以后隨著城市發(fā)展逐步連成環(huán)狀網(wǎng)。忒漢人7水電7院21?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置2、配水管網(wǎng)布置?實際上，現(xiàn)在城市供水管網(wǎng)多數(shù)是環(huán)狀網(wǎng)和樹狀網(wǎng)結(jié)合。在城市中心或供水安全性要求髙的地區(qū)采用環(huán)狀網(wǎng)，而在效區(qū)則以樹狀網(wǎng)形式向四周延伸。工業(yè)企業(yè)的配水管網(wǎng)也類似城市配水管網(wǎng)。供水安全性要求髙的工業(yè)企業(yè)采用環(huán)狀網(wǎng)，而用樹狀網(wǎng)或輸水管將水輸送到個別較遠(yuǎn)車間。?布置配水管網(wǎng)總的要求是：管線應(yīng)遍布整個用水區(qū)；供水安全可靠；力求以最短距離向用戶供水（特別是大用戶）；按城市規(guī)劃要求保留管網(wǎng)發(fā)展余地；管道一般按規(guī)劃道敷設(shè)，但盡量避免敷設(shè)在髙級路面下。4.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理忒漢人$水電$院22?4.1.2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置。其沿線一般不接用戶，僅起輸水作用，管中流量不變，有時，從配水管網(wǎng)接到個別大用戶的管線，沿線也不接用戶，也屬輸水管。當(dāng)水源、水廠和城市用水區(qū)相距較遠(yuǎn)時，輸水管定線、布置比較簡單。但當(dāng)水源到水廠相距很遠(yuǎn)時，輸水管渠設(shè)計比較復(fù)雜，將另行討論。這里僅討論一般距離不長的輸水管渠布置要求。4.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理3、輸水管渠布置從水源到水廠及從水廠二級泵站到配水管網(wǎng)的管線稱輸水管忒漢人7水電7院234.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.L2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置3、輸水管渠布置輸水管渠選項線及布置要求：(1)

應(yīng)能保證不間斷供水。輸水管線選用單管線還是雙管線，應(yīng)根據(jù)供水重要性、輸水量大小、分期建設(shè)安排等因素確定。當(dāng)允許短時間內(nèi)間斷供水時，可設(shè)一條輸水管線；或者在設(shè)一條管線時，同時修建有一定容量的蓄水池以備輸水管發(fā)生故障時繼續(xù)供水。如果設(shè)兩條管線，應(yīng)在兩條管線之際間間隔一定距離設(shè)連通管，并裝置必要的閥門，以保證在輸水管發(fā)生故障時不致斷水，(2)盡量使輸水管線最短，以降低造價和輸水費用。(3)輸水管線盡量避免穿越河谷、鐵路等障礙物以及沼澤、滑坡等地質(zhì)不良地區(qū)，并盡量不占或少占良田。有條件時，最好沿現(xiàn)有道路或規(guī)劃道路敷設(shè)管道。(4)充分利用地形，儔考慮重力流或部分重力流輸水。武漢大7水電7院244.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.1.2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置4、長距離輸水管渠和引水工程540*104m3/d,輸水管渠總長約42km。?由于城市附近的水源水量不足或水源受到污染，有的城市往往通過長距離輸水工程引水以滿足城市用水要求。?我國北方地區(qū)、西北地區(qū)和沿海一些城市，越來越多的長距離輸水工程陸續(xù)建成。到目前為止，我國已建成的長距離輸水工程中，輸水距離最長的有“引灤入津”工程（引深河水入天津），引水距離總長234km，年引水量10億m3;“青島引黃”工程（引黃河水入青島），引水距離246km，引水量30*104m3/d；

“大連引碧”工程（引碧流河水入大連市），引水距離167km,引水量30*104m3/d。引水量最大的是上?！包S浦江上游引水”工程，引水量忒漢人7水電7院254.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.1.2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置4、長距離輸水管渠和引水工程大型、長距離輸水工程，投資大，工程復(fù)雜，面臨的問題遠(yuǎn)非一般城市輸水管渠所能相比，往往是作為獨立的重點項目看待。長距離輸水工程包括輸水管渠、泵站、調(diào)蓄水庫、穿越河流、沼澤等一系列工程設(shè)施，受到復(fù)雜地質(zhì)、地形等到自然條件和某些社會環(huán)境的影響。因此，管渠選線時，要經(jīng)過周密調(diào)研、充分論證才能_定、忒漢人7水電7院264.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.1.2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置4、長距離輸水管渠和引水工程在選線過程中，除了要考慮上述一般輸水管渠定線要求以外，針對長距離輸水特點，述應(yīng)特別注意以下幾點：(1)有條件時，應(yīng)晝利用現(xiàn)有河道或渠道，經(jīng)過適當(dāng)修整，作為輸水管渠的一部分，以降低工程造價。例如，“引灤入津”工程全長234km,其中近200km是河道和明渠，管道和暗渠僅36km左右。(2)因為管線長，沿途地質(zhì)、地形條件不同，管道壓力也有變化，因此，管道材質(zhì)或渠道的選用應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形、管渠尺寸和壓力、管道價格及施工條件等，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟綜合比較后確定忒漢人7水電7院274.1城市供水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.r2供水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置4、長距離輸水管渠和引水工程一般情況下，全線往往不會只用一種管材，而是采用幾種材質(zhì)的管道或暗渠以適應(yīng)不同情況，力求經(jīng)濟合理，技術(shù)可行。例子如，“黃浦江上游引水”工程的過江管道及一些支線管道采用鋼管，輸水主渠道則采用3孔道低壓鋼筋混凝土暗渠。(3)若利用現(xiàn)有河道或明渠輸水，一方面要防止水質(zhì)污染，同時還應(yīng)考慮沿河一帶農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水的影響，確保城市所需的水質(zhì)水量。(4)由于管線長，管理、維修難度大，安全輸水尤其重要。一般情況下，應(yīng)采用雙(多)管道或雙(多)渠道輸水，并每隔一定距離設(shè)聯(lián)通管或連接井一座，以便管渠發(fā)生事故檢修時不致斷水。如果因為資金不足只能設(shè)單管渠時，應(yīng)在適當(dāng)位置建安全貯水池，以備管渠檢修期間繼續(xù)向城市供水。武漢大學(xué)水電學(xué)院284.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.1城市排水系統(tǒng)的組成和作用?人們在生活和生產(chǎn)過程中均使用水.水在使用過程中受到污染成為污水或廢水，需進(jìn)行處理和排放。城市內(nèi)大氣降水（包括雨水和冰雪融化水）也需及時排除。將城市污（廢）水和降水按要求進(jìn)行收集、處理和排放的工程稱為排水系統(tǒng)。圖示為一簡單分流制排水系統(tǒng)示意圖。忒漢人7水電7院2911——污水支管3——污水屯干宵由水干胥7—15水出口2--污水千音4-由水支昔6-污水處理j'8—一由水出U城市排水系統(tǒng)（分流制）示意圈4.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2,1城市排水系統(tǒng)的組成和作用人們在生活和生產(chǎn)過程中均使用水。水在使用過程中受到污染成為污水或廢水，需進(jìn)行處理和排放。城市內(nèi)大氣降水（包括雨水和冰雪融化水）也需及時排除。將城市污（廢）水和降水按要求進(jìn)行收集、處理和排放的工程稱為排水系統(tǒng)。圖示為一簡單分流制排水系統(tǒng)示意圖。除污水廠以外，其余均屬排水管道系統(tǒng)。它是由一系列管道和附屬構(gòu)筑物組成。分流制排水系統(tǒng)的組成：?（!）污水支管，其作用是承受來自居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)的污水或工廠企業(yè)集中排出的污水，圖中未標(biāo)出居住小區(qū)污水管道系統(tǒng)。居住小區(qū)內(nèi)污水管道系統(tǒng)包括：建筑物內(nèi)部污水出戶管、連接至戶外的接戶管、小區(qū)支管和小區(qū)干管。這些管道的直徑一般均小，敷設(shè)在居住小區(qū)內(nèi)。其為：建筑物內(nèi)污水…-出戶管——接戶管、小區(qū)支管一小區(qū)干管——城市污水支管。忒漢人7水電7院314.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.1城市供水系統(tǒng)的組成和作用?(2)干管。其作用是匯集污水支管流來的污水。在一個城鎮(zhèn)內(nèi)，常按分水線劃分成幾個排水區(qū)域，每個排水區(qū)域通常設(shè)一根干管。?(3)主干管。其作用是匯集各污水干管流來的污水，并將污水輸送至污水廠。?(4)雨水支管。其作用是匯集雨水并輸送至雨水干管。?(5)雨水干管。其作用是匯集雨水支管流來的雨水并就近排入水體。?(6)排水管道系統(tǒng)上的附屬構(gòu)筑物。排水系統(tǒng)(包括污水和雨水)上的附屬構(gòu)筑物種類較多，主要包括：檢查井、雨水口、出水口、泵站等。有時還需設(shè)溢流井、跌水井、倒虹管、防潮門等，視具體情況而定。?根據(jù)排水體制不同，排水管道系統(tǒng)的組成也有所變化。工業(yè)企業(yè)排水管道系統(tǒng)的組成和任務(wù)類似城市排水管道系統(tǒng)，只是范圍較小武漢大學(xué)水電7院324.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.2排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?排水管道系統(tǒng)是排水系統(tǒng)的~部分。因此，排水管道系統(tǒng)的規(guī)劃和布置必然與污水處理廠相聯(lián)系。?排水系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計內(nèi)容:城市污水（排入城市污水管渠的生活污水和工業(yè)廢水合稱城市污水）和雨水、排水體制的確定；排水區(qū)界的劃分；雨水和污水出路；污水處理方法和污水廠位置的確定；排水管道布置及管徑計算；提升泵站的設(shè)置等。?實際上，當(dāng)污水處理工藝及污水廠位置確定以后，排水系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計主要就是管道系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計。忒漢人7水電7院334.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.2排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、城市排水體制?對城市污水和雨水（包括冰雪融化水）的匯集排除方式，稱排水體制。排水體制分I兩種基本形式。排水體制的選擇是排水系統(tǒng)規(guī)劃的關(guān)鍵。它關(guān)系到工程投資、運行費用及環(huán)境保護等一系列問題，應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃、城市自然地理條件、水體狀況、環(huán)境保護要求及污水再用等情況，通過技術(shù)經(jīng)濟綜合比較確定。忒漢人7水電7院344.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.2排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、城市排水體制-(1)合流制排水系統(tǒng)fl水/合流制排水系統(tǒng)。?合流制排水系統(tǒng)又能分直流式和截流式兩種0?將城市污水和雨水混合在一起稱混合污水。直流式排水系統(tǒng)是將未經(jīng)處理的混合污水用統(tǒng)一管渠系統(tǒng)就近直接排入水體。?我國許多城市舊城區(qū)大多采用這種系統(tǒng)。由于混合污水未經(jīng)處理直接排入水體造成水源污染日益嚴(yán)重，故直流式排水系統(tǒng)目前一般不采用。原有的直流式排水系統(tǒng)也已逐步進(jìn)行改造。忒漢人7水電7院354.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.2排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、城市排水體制-(1)合流制排水系統(tǒng)?截流式排水系統(tǒng)在晴天時，管中匯集的只是城市污水，總流量較小，可全部輸送到污水處理廠，經(jīng)處理后排入水體。雨天時，混合污水流量大增。當(dāng)混合污水流量超過一定數(shù)量時，超出部分則通過溢流井直接排入水體，部分混合污水仍輸入污水處理廠經(jīng)處理后排入水體。?因此，截流式排水系統(tǒng)雖然也會造成水體污染，但污染程度比直流式大大減輕。這種排水體制目前應(yīng)用仍較廣。我們提到的合流制排水系統(tǒng)，通常均指截流式系統(tǒng)，而省去“截流式”三字。忒漢人7水電7院364.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.2排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、城市排水體制-(2)分流制排水系統(tǒng)?將城市污水和雨水采用兩個或兩個以上的排水管渠系統(tǒng)匯集排除的稱分流制排水系統(tǒng)。?匯集和輸送城市污水的管渠系統(tǒng)稱污水排除系統(tǒng)。它將污水輸入污水處理廠經(jīng)處理后排入水體。?匯集和排除雨水的稱雨水排除系統(tǒng)。某些較清潔而無需進(jìn)行處理的生產(chǎn)廢水有時也可通過雨水排除系統(tǒng)直接排入水體。?城市中只有污水排除系統(tǒng)而未建雨水排除系統(tǒng)，稱不完全分流制。不完全分流制的雨水沿天然地地面、街道邊溝及水渠等排入水體?；蛘撸谠星赖幕A(chǔ)上修建部分雨水管渠，也屬不完全分流制。待城市進(jìn)一步發(fā)展后再建完善的雨水排除系統(tǒng)而成完全分流制排水系統(tǒng)。忒漢人7水電7院374.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.2排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?1、城市排水體制?合流制排水系統(tǒng)的主要優(yōu)點是管系較簡單，造價較低；主要缺點是仍會造成水體污染。?分流制排水的主要優(yōu)點是對水體污染較輕；主要缺點是管系復(fù)雜，造價較髙，?實際上，有的城市往往既有合流制，又能有分流制，稱為混合制的排水系統(tǒng)。根據(jù)國家頒布的《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》規(guī)定，對于新城區(qū)應(yīng)優(yōu)先考慮采用完全分流制；對于改造難度很大的舊城區(qū)合流制排水系統(tǒng)，可維持合流制排水系統(tǒng)，合理確定截流倍數(shù)（通過溢流井上游轉(zhuǎn)輸至下游管段的雨水量與城市污水量之比），在降雨量很少的城市，可根據(jù)實際情況采用合流制。實際上，兩種排水體制的污染效應(yīng)以及如何改造合流制，仍有許多問題值得研宄。忒漢人$水電7院384.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.2排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?2、排水管道系統(tǒng)?排水管道系統(tǒng)在平面上的布置均呈樹狀網(wǎng)形式。?管道系統(tǒng)布置和定線的原則：盡可能在管線短、管道埋設(shè)深度淺的情況下，使最大區(qū)域的污水或雨水能自流排除。為此，在管道系統(tǒng)布置和定線時，應(yīng)對城市地形、豎向規(guī)劃、地質(zhì)條件、河流情況及污水廠位置等進(jìn)行綜合分析，而后根據(jù)排水體制提出管道系統(tǒng)布置方案。?地形是影響排水管道布置的主要因素。排水流域往往按地形劃分。一般在丘陵及地勢起伏地區(qū)，可按等髙線劃出流域界線。若地形平坦，則按配水面積大小，合理劃分排水流域。由于排水管道是重力流，管道布置和走向應(yīng)盡量符合地勢趨勢，順坡排水。例如，在整個排水區(qū)域較低的地方（如河岸低處），可布置污水主干管，這樣_便于為數(shù)較多的干管的污水自流接入。雨水應(yīng)盡量利用地形，就近排入水體。水電學(xué)院394.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.2排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?2、排水管道系統(tǒng)?若地形平坦且地面平均標(biāo)髙低于河流常年洪水位時，需將雨水出口適當(dāng)集中，在出水品前設(shè)雨水泵站，將暴滿時的雨水經(jīng)抽升后排入水體。由于污水管道具有坡度，若地形平坦，管道埋設(shè)深度將愈來愈大。當(dāng)管道埋深超過一定限值時，管道埋深過大，不但施工難度大，管道造價也很髙，需設(shè)置污水泵站。因此，在地形平坦地K布置管道時，是否需要建泵站，泵站位置如何確定，應(yīng)通過方案比較確定。又如，若地形中間隆起，則可在隆起的兩邊布置兩個獨立的排水系統(tǒng)。?地質(zhì)條件也影響管道系統(tǒng)布置：一般情況下，主干管應(yīng)布置在堅實的土壤中，避免穿過基質(zhì)土壤不良地帶。若必須穿過土壤不良地段，應(yīng)根據(jù)具體情況采取不同措施，以保證地基和基礎(chǔ)有足夠的承載力。忒漢人7水電7院404.2城市排水系統(tǒng)建設(shè)與管理?4.2.2排水管道系統(tǒng)規(guī)劃和布置?2、排水管道系統(tǒng)?地下建筑和障礙物對管道系統(tǒng)布置也有影響。例如，管道應(yīng)盡量避免與山谷、河流、鐵路及各種地下構(gòu)筑物交叉。若管道無法避開鐵路、河流等障礙物時，可根據(jù)具體情況采用倒虹管、管橋或其他工程設(shè)施。?排水管道系統(tǒng)的布置是多種多樣的，以上僅列舉幾例說明地形、地質(zhì)、地上或地下構(gòu)筑物或障礙物對管道布置的影響。進(jìn)行管道系統(tǒng)布置時，污水廠的位置、污水泵站或雨水泵站的位置、污水或雨水出口位置、主干管、干管、支管的定線等，均需按城市總體規(guī)劃和城市具體情況，提出幾個方案進(jìn)行比較，以決定經(jīng)濟、合理的布置方案。忒漢人7水電7院414.3供水排水系統(tǒng)運行管理?431供太管道系錄K桿管理管道系統(tǒng)運行管理的要求是：水量足夠；水壓平均；水質(zhì)保證：供水安全；運行經(jīng)濟。要達(dá)到這樣的要求，必須加強管道系統(tǒng)的日常技術(shù)管理并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。?主要內(nèi)容列述如下：.1、檢漏?管道漏水不僅浪費水量，有時還會影響附近建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)固。我國供水管網(wǎng)漏水率較髙，約達(dá)供水量的1O9T13%。?管道漏水原因較多，如管材質(zhì)量差或使用期過長而損壞；管道接頭不嚴(yán)密；閥門損壞；管道基礎(chǔ)不平整而引起管道損壞。?要防止漏水或降低漏水率，必須進(jìn)行日常檢漏工作。?目前常用的檢漏方法有：音聽檢漏法；區(qū)域裝表法；區(qū)域檢漏法等。忒漢人7水電7院424.3供水排水系統(tǒng)運行管理?4,3.1供水管道系統(tǒng)運行管理?2、管道腐蝕和結(jié)垢的防治與清除?金屬管道腐蝕是普遍現(xiàn)象，包括外壁腐蝕和內(nèi)腐蝕。?管道腐蝕將造成金屬表面生銹，管道脆化或開裂，管內(nèi)結(jié)垢等。金屬管道腐蝕和結(jié)垢主要由化學(xué)作用和電化學(xué)作用引起。?例如，管道與潮濕土壤接觸會產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕；水中溶解氧也會引起金屬腐蝕；水中PH值低也會加速管道腐蝕；水中溶解性鹽類會形成沉淀等等。?管道腐蝕結(jié)垢不僅增加管道內(nèi)水流的水頭損失，而且還影響水質(zhì)?金屬管道腐蝕和結(jié)垢的防治方法主要有：陰極保護（防止電化學(xué)腐蝕）；金屬表面涂層（如涂油漆、瀝青、內(nèi)壁涂水泥砂漿或環(huán)氧樹脂等）；采用非金屬管道；在可能條件下進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理，調(diào)整水的PH值，等等。忒漢人7水電7院434.3供水排水系統(tǒng)運行管理?4.3.1供水管道系統(tǒng)運行管理?2、管道腐蝕和結(jié)垢的防治與清除?如果管道內(nèi)已有結(jié)垢和沉積物，則可采用以下方法清除：?髙速水流沖洗；?壓縮空氣和水力同時沖洗；?化學(xué)清洗；?機械刮管等等^?按不同管徑、￥垢物或沉積物的化學(xué)性質(zhì)和堅硬程度選擇不同清除方法。管道經(jīng)清除后，應(yīng)隨即進(jìn)行內(nèi)壁涂料襯里以防再度腐蝕結(jié)痗。忒漢人7水電7院444.3供水排水系統(tǒng)運行管理?4,3.1供水管道系統(tǒng)運行管理?3、管網(wǎng)水質(zhì)的改善?改善管網(wǎng)水質(zhì)的方法主要是：控制出廠水鐵、錳含量：管網(wǎng)中途加氯以抑制細(xì)菌繁殖；經(jīng)常清洗屋頂水箱，管道防腐涂層等。?對水質(zhì)進(jìn)行穩(wěn)定處理已受到髙度重視，它是控制管道腐蝕，結(jié)垢的有效措施。?目前，盛會實踐中，有關(guān)改善管網(wǎng)水質(zhì)的研宂也很多，例如：管網(wǎng)中水質(zhì)變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型研宄，城市供水的水質(zhì)穩(wěn)定研宄，有關(guān)屋頂水箱的存在與否及如何防止污染的探討等等。忒漢人7水電7院454.3供水排水系統(tǒng)運行管理?4,3.1供