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1、给水排水管道系统Water supply Network and Intake,给水排水工程2008级2011年3月,土木建筑工程学院,给水排水工程教研室,第一章 给水排水管道系统概论,土木建筑工程学院,给水排水工程教研室,给水排水管道系统课件,1.1 给水排水系统的功能与组成,一、给水排水系统：是为人们的生活、生产和消防提供用水和排除废水的设施总称。,第一章 给水排水管道系统概论,1.1 给水排水系统的组成,给水排水系统功能：,承担用户排出的废水的收集、输送、处理和排放,达到消除废水中污染物质对于人体健康和保护环境的目的。,1.1 给水排水系统的功能与组成,给排水系统,第一章 给水排水管道系
2、统概论,1.1 给水排水系统的功能与组成,1、给水系统：保证用水对象获得所需水质、水压和水量的一整套构筑物、设备和管路系统的总称。用水对象：生产设备、生活设施和消防设备构筑物：取水头部、反应池、沉淀池、滤池、清水池、水泵房、水塔等设备：加压设备、控制设备和计量设备管路系统：输水管、配水管网用途分类：生产、生活和市政消防用水,第一章 给水排水管道系统概论,1.1 给水排水系统的功能与组成,二、给排水系统的功能分类：,第一章 给水排水管道系统概论,1.1 给水排水系统的功能与组成,给排水系统功能关系示意图,第一章 给水排水管道系统概论,1.1 给水排水系统的工作原理,水源取水系统,给水处理系统,排
3、水管网系统,废水处理系统,排放和 重复利用系统,给排水系统的功能划分,第一章 给水排水管道系统概论,给水管网系统,1.1 给水排水系统的功能与组成,给排水系统功能关系示意图,第一章 给水排水管道系统概论,第一章 给水排水管道系统概论,三、给水排水系统组成：,1）水源取水系统：水资源（如江河、湖泊、水库、海洋等地表水水源，潜水、承压水和泉水等地下水资源，复用水源）、取水设施、提升设备和输水管渠等。2）给水处理系统：包括各种采用化学、物理、生物等方法的水质处理设备和构筑物。生活饮用水一般采用反应、絮凝、沉淀、过滤和消毒处理工艺和设施；工业用水一般用冷却、软化、淡化、除盐等工艺和设施。3）给水管网系
4、统：包括输水管渠、配水管网、水压调节设施（泵站、减压阀)和水量调节设施（清水池、水塔等)又称输水与配水系统，简称输配水系统。4）排水管网系统：包括污水与废水收集与输送管渠、水量调节池、提升泵站及附属构筑物。,第一章 给水排水管道系统概论,三、给水排水系统组成：,5）废水处理系统：包括各种采用物理、化学、生物等方法的水质净化设备和构筑物。由于废水的水质差异很大，采用的废水处理工艺各不相同。6）废水排放和重复利用系统：包括废水受纳体（如水体、土壤等）和最终处置设施，如排放口、稀释扩散设施、隔离设施和废水回用设施等。给水排水系统组成见下图：,第一章 给水排水管道系统概论,城镇给水排水系统示意图 1-
5、取水系统；2-给水处理系统；3-给水管网系统；4-排水管道系统；5-污水处理系统；6污水排放系统,1.2 给水排水系统的工作原理,给排水系统的流量关系 原水从给水水源进入系统后形成流量，然后顺序通过取水系统、给水处理系统、给水管网系统、用户、排水管网系统、排水处理系统，最后排放或复用，但各系统中的流量在同一时间内并不相等。,第一章 给水排水管道系统概论,1.2 给水排水系统工作原理,给水排水系统中的各组成部分在水量、水质和水压（能量）上有着紧密的联系，必须正确认识和理解他们的相互关系并有效地进行控制和运行调度管理，才能满足用户对水量、水质、和水压的要求，达到水资源优化利用、降低生产运行成本、满
6、足生产要求、保证产品质量、方便人们生活、保护环境、防止灾害等目标。,1.2 给水排水系统的工作原理,1.2.1 给排水系统的流量关系,水塔,取水系统,给水处理系统,给水管网系统,清水池,用户,均和池,排水处理系统,排放或者复用系统,排水管网系统,调节池,Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q8,Q7,q1,q2,q3,q4,q5,q6,第一章 给水排水管道系统概论,给水排水系统的水质主要以各组成部分的水质标准和变化过程来体现。作为城镇给水水源，其水质必须符合国家生活饮用水水源水质标准 生活饮用水必须达到国家生活饮用水水质卫生规范要求，工业用水和其他用水必须达到有关行业水质标准或用户特定的水质要
7、求 废水排放，其水质要求应按照国家废水排放水质标准及废水排放受纳水体的承受能力确定,第一章 给水排水管道系统概论,1.2.2 给排水系统的水质关系,1.2 给水排水系统的工作原理,Add Your Text,1.2.2 给排水系统的水质关系,第一章 给水排水管道系统概论,1.2 给水排水系统的工作原理,Add Your Text,给排水系统的水质变化,第一章 给水排水管道系统概论,1.2 给水排水系统的工作原理,给排水系统的水压关系,第一章 给水排水管道系统概论,给水排水整个过程都与能量有关。在给水系统中有：全重力供水：一级加压供水：（当水厂地势较高、水源地势较高、原水水质较好）二级加压供水：
8、这是目前采用最多的供水方式 多级加压供水：（一是长距离输水时需要多级加压提升；大型给水系统）,1.2 给水排水系统的工作原理,给水系统中水的输送方式,给排水系统的水压关系,第一章 给水排水管道系统概论,1.2 给水排水系统的工作原理,排水系统的输水方式：排水系统往往利用地形重力输水，只有当管道埋深太大时，采用排水泵站进行提升。处理厂所处地势较低时常采用重力流进入处理设施，但更多的情况下排水要经泵提升进处理设施，处理完后再次提升排放或复用。,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,1.3.1 给排水管道系统的功能与特点 给排水管道系统是给排水工程设施的重要组成部分，是由
9、不同材料的管道和附属设施构成的输水网络。根据其功能可以分为给水管道系统和排水管道系统。给水管道系统：承担供水的输送、分配、压力调节（如加压、减压）和水量调节任务，起到保护用户用水的作用。排水管道系统：承担污废水的收集、输送、高程或压力调节和水量调节任务，起到防止环境污染和防治洪涝灾害的作用。,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给水排水系统的功能与特点,1.3 给排水管网系统的功能与组成,给排水管道系统均应具有以下功能：水量输送：实现一定水量的位置迁移，满足用水与排水的地点要求；水量调节：采用储水措施解决供水、用水与排水的水量不平衡问题；水压调节：采用加压和减压调节措施调节的压力，满足水输送
10、、使用和排放的能量要求。,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,给排水管道系统的特点：分散性、连通性、传输性、扩展性。隐蔽性强，外部干扰因素多，容易发生事故，基建投资费用大。扩建改建频繁，运行管理复杂等。,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,给水管网系统的构成,第一章 给水排水管道系统概论,给水管网系统一般是由输水管（渠）、配水管网、水压调节设施（泵站、减压阀）及水量调节设施（清水池、水塔、高位水池）等构成。如下图所示。,1.3 给排水管网系统的功能与组成,给水管网系统,输水管渠,配水管网,水压调节设施,水量调节设施,给水管网系统的构成
11、,第一章 给水排水管道系统概论,地表水源给水管道系统示意图 1-取水构筑物；2-一级泵站；3-水处理构筑物；4-清水池；5-二级泵站；6-输水管；7-管网；8-水塔,1.3 给排水管网系统的功能与组成,给水管网系统,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,输水管道,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,渡槽输水,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,从水厂将清水输送至供水区域,1,输水管道的应用：,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,配水管网,配水管网主要由主干管、干管、支管、连接管
12、、分配管等构成。配水管网中还需要安装消火栓、阀门（闸阀、排气阀、泄水阀等）和检测仪表（压力、流量、水质检测等）等附属设施，以保证消防供水和满足生产调度、故障处理、维护保养等管理需要。,第一章 给水排水管道系统概论,减压设施用减压阀和节流孔板降低和稳定输配水系统局部的水压,泵站是输配水系统中的加压设施，一般由多台水泵并联组成,水压调节设施,1.3 给排水管网系统的功能与组成,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,给水泵站,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,减压阀门,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,节流孔
13、板,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,水量调节设施,有清水池、水塔和高位水池等形式。其主要作用是调节供水与用水的流量差，也称调节构筑物。水量调节设施也可用于贮存备用水量，以保证消防、检修、停电和事故等情况下的用水，提高供水的安全可靠性。,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,水塔（水箱）,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,高地水池,第一章 给水排水管道系统概论,1.3 给排水管网系统的功能与组成,排水管网系统,收集输送管渠,排水调节池,提升泵站,附属构筑物,排水管网系统的构成,第一章 给水排水管道系统概
14、论,1.4 给排水管网系统的类型与体制,1.4.1 给水管道系统的类型按水源数目分类：（1）单水源给水管网系统（2）多水源给水管网系统,第一章 给水排水管道系统概论,1.4 给水管网系统的类型与体制,1.4 给排水管网系统的类型与体制,按系统构成方式：（1）统一给水管网系统：同一管网按相同的压力供应生活、生产、消防各类用水。系统简单，投资较少，管理方便。适用在工业用水量占总水量比例小，地形平坦的地区。按水源数目不同可为单水源给水系统和多水源给水系统。（2）分质给水管网系统：因用户对水质的要求不同而分成两个或两个以上系统，分别供给各类用户。可分为生活给水管网和生产给水管网等。可以从同一水源取水，
15、在同一水厂中经过不同的工艺和流程处理后，由彼此独立的水泵、输水管和管网，将不同水质的水供给各类用户。如图。,第一章 给水排水管道系统概论,分质给水系统,采用此种系统，可使城市水厂规模缩小，特别是可以节约大量药剂费用和动力费用，但管道和设备增多，管理较复杂。适用在工业用水量占总水量比例大，水质要求不高的地区。,1.4 给排水管网系统的类型与体制,（3）分区（压）给水管网系统：将给水管网系统划分为多个区域，各区域管网具有独立的供水泵站，供水具有不同的水压。分区给水管网系统可以降低平均供水压力，避免局部水压过高的现象，减少爆管的几率和泵站能量的浪费。管网分区的方法有两种：1）城镇地形较平坦，功能分区较明显或自然分隔而分区，如图1所示：2)地形高差较大或输水距离较长而分区，又有串联分区和并联分区两类，图2所示为并联分区给水管网系统，图3所示为串联分区给水管网系统,第一章 给水排水管道系统概论,图1 分区给水管网系统,图2 并联分区给水管网系统 a-高区；b-低渠；1-净水厂；2-水塔；,图3 串联分区给水管网系统a-高区；b-低区；1-净水厂；2-水塔；3-加压泵站,1.4 给排水管网系统的类型与体制,按输水方式分类：（1）重力输水管网系统:水源处地势较高，清水池中的水依靠重力 进入管网系统，无动力消耗，教经济。（2）压力输水管网系统:依靠泵站加压输水。,第一章 给水排水管道系统概论,
