课件-第三章设计用水量.ppt

城市给排水工程,水利工程系,第三章 设计用水量,城市给水系统的设计年限 城市给水系统设计年限应符合城市总体规划，近远期结合，以近期为主。一般近期宜采用510年，远期规划年限宜采用1020年。 设计用水量组成 （1）综合生活用水：包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。 （2）工业企业生产用水和工作人员生活用水。 （3）消防用水。 （4）浇洒道路和绿地用水。 （5）未预计水量及管网漏失水量。,自来水厂,管网定线示例,自来水厂,管网定线示例1,第一节 用水量定额,用水量定额是指不同的用水对象在设计年限内达到的用水水平。它是确定设计用水量的主要依据，它直接影响给水系统相应设施的规模、工程投资、工程扩建的期限、今后水量的保证等方面，所以必须慎重考虑确定。,第一节 用水量定额,一、生活用水定额 生活用水定额与室内卫生设备完善程度及形式、水资源和气侯条件、生活习惯、生活水平、收费标准及办法、管理水平、水质和水压等因素有关。 （一）居民生活用水定额和综合生活用水定额 影响生活用水量的因素很多，设计时如缺乏实际用水资料，则居民生活用水定额和综合生活用水定额可参照现行室外给水设计规范的规定；在设计村镇给水工程时，村镇生活用水定额可参照农村生活饮用水定额。,第一节 用水量定额,第一节 用水量定额,（二）公共建筑用水定额 可参照现行建筑给水排水设计规范的规定，参见附录 （三）工业企业职工生活及淋浴用水定额,淋浴时间在下班后一小时内进行,第一节 用水量定额,第一节 用水量定额,例题：某工厂采用三班制，一般车间每班200人，高温车间每班100人，一般车间卫生特征是：不接触有毒物质及粉尘，不污染身体；高温车间卫生特征是：高温作业。求该企业工作人员的生活用水量和淋浴用水量。 生活用水定额：一般车间 25L/（人.班） 高温车间 35L/（人.班） 淋浴用水定额：一般车间 40L/（人.班） 高温车间 60L/（人.班） 每班用水量计算： 生活用水量：20025+10035=8500（L/班） 淋浴用水量：20040+10060=14000（L/班）,第一节 用水量定额,二、工业企业生产用水定额,第一节 用水量定额,三、消防用水量 消防用水只在发生火灾时使用，一般历时短暂（23小时），但从数量上说它在城市用水量中占有一定的比例，尤其中小城市所占比例更大。通常贮存在水厂的清水池中，发生火灾时由水厂的二级泵站送至火灾现场。消防用水量、水压和火灾延续时间等，应按照现行的建筑设计防火规范及高层民用建筑设计防火规范等执行。,第一节 用水量定额,城镇或居住区的室外消防用水量，通常按同时发生的火灾次数和一次灭火的用水量确定，见附录,第一节 用水量定额,四、市政及其他用水定额 浇洒道路和绿化用水量应根据路面种类、绿化面积、气候、土壤以及当地的具体条件确定，设计时，可结合上述因素在下列幅度范围内选用： 浇洒道路可采用：12 L/m2 次，每日23次 绿化：1.54 L/m2 d 城市的未预见水量和管网漏失水量可按最高日用水量的15%25%合并计算；工业企业自备水厂的上述水量可根据工艺和设备情况确定。,第二节 用水量变化,无论是生活或生产用水，用水量经常在变化，生活用水量随着生活习惯和气候而变化，如假期比平日高，夏季比冬季用水量多。从我国大中城市的用水情况可以看出：在一天内又以早晨起床后和晚饭前后用水量最多。又如工业企业的冷却用水量，随气温和水温而变化，夏季多于冬季，即使不同年份的相同季节，用水量也有较大差异。工业企业生产用水量的变化取决于工艺、设备能力、产品数量、工作制度等因素，如夏季的冷却用水量就明显高于冬季。某些季节性工业，用水量变化就更大。而前面述及的用水定额只是一个长期统计的平均值，因此，在给水系统设计时，除了正确地选定用水定额外，还必须了解供水对象（如城镇）的逐日逐时用水量变化情况，以便合理地确定给水系统及各单项工程的设计流量，使给水系统能经济合理地适应供水对象在各种用水情况下对供水的要求。,第二节 用水量变化,一、基本概念 为了反映用水量逐日逐时的变化幅度大小，在给水工程中，引入了两个重要的特征系数-时变化系数和日变化系数。 最高日用水量Qd：在设计规定的年限内，用水最多一日的用水量。一般用以确定给水系统中各类设施的规模。 平均日用水量Qd：在设计规定的年限内，用水量最多一年的总用水 量除以用水天数，该值一般作为水资源规划和确定城市污水量的依据。 最大时用水量Qh：最高日内，用水最多的一小时的用水量。 平均时用水量Qh：最高日内，每小时的平均用水量，Qd /24。,（一）时变化系数，常以Kh表示，其意义可按下式表达： （二）日变化系数，常以Kd表示，其意义可按下式表达： 最高日城市综合用水的时变化系数Kh宜采用 1.31.6，日变化系数Kd 1.11.5； 工业企业内工作人员的生活用水时变化系数为2.53.0,第二节 用水量变化,第二节 用水量变化,二、用水量时变化曲线 在设计给水系统时，除了求出设计年限内最高日用水量和最高日的最高一小时用水量外，还应知道最高日用水量那一天中24h的用水量逐时变化情况，据以确定各种给水构筑物的大小，这种用水量变化规律，通常以用水量时变化曲线表示。,第二节 用水量变化,（一）城镇用水量时变化曲线 图中每小时用水量按最高日用水量的百分数计，图形面积等于Qi%=100%， Qi%是以最高日用水量百分数计的每小时用水量。 4.17%：平均时用水量百分数=（Qd/24）100%=1/24 100%=4.17% 1.44：Kh=Qh/Qp=6%/4.17%=1.44,最高日最高时,第二节 用水量变化,最高日最高时,最高日平均时,5.81,第二节 用水量变化,下图为小城镇最高日用水量时变化系数曲线，一日内出现几个高峰，且用水量变化幅度大，而村镇、集体生活区的用水量变化幅度将会更大。,第二节 用水量变化,（二）工业企业用水量时变化曲线,工业企业职工生活用水量时变化曲线,平均时百分比=1/8=0.125,第二节 用水量变化,用水量变化曲线是多年统计资料整理的结果，资料统计时间越长，数据越完整，用水量变化曲线与实际用水情况就越接近。对于新设计的给水工程，用水量变化规律只能按该工程所在地区的气候、人口、居住条件、工业生产工艺、设备能力、产值情况，参考附近城市的实际用水资料确定。对于扩建改建工程，可进行实地调查，获得用水量及其变化规律的资料。,在给水系统设计时，一般需计算最高日设计用水量、消防用水量、平均时及最高时设计用水量。 一、最高日设计水量计算 城市最高日设计用水量一般包括以下几项： （二）生产用水量计算Q4 （三）市政用水量计算Q5 （四）未预见水量及管网漏失水量,第三节 用水量计算,（一）生活用水量计算,（1）居民生活用水量Q1 （2）公共建筑用水量Q1”,1.综合生活用水量Q1计算 2.工业企业职工生活用水量Q2 3.工业企业职工淋浴用水量Q3,第三节 用水量计算,（一）生活用水量计算 1.综合生活用水量Q1计算 （1）居民生活用水量Q1 (m3/d) 式中 设计期限内采用的最高日居民生活用水定额，L/(capd)，参见附录3-1； 设计期限内规划人口数，cap。,第三节 用水量计算,（2）公共建筑用水量Q1”,(m3/d),式中,某类公共建筑最高日用水定额，按表3-3采用；,对应用水定额用水单位的数量 (人、床位等)。,第三节 用水量计算,2.工业企业职工的生活用水Q2,第三节 用水量计算,3.工业企业职工淋浴用水量Q3,分别为相应车间（或工厂）一般及热污染岗位每班职工淋浴人数；,分别为相应岗位职工的淋浴用水定额，,第三节 用水量计算,（二）生产用水量计算 城镇管网同时供应工业企业生产用水时，应首先计算各类工业企业生产用水量Q4i 然后加以综合即得该城镇生产用水量Q4,第三节 用水量计算,（三）市政用水量计算Q5,第三节 用水量计算,（四）未预见水量及管网漏失水量 在城镇最高日设计用水量计算中，除上述各种用水量外，还应计入未预见水量及管网漏失水量，此项水量一般按上述各项用水量之和的15%25%计算。 因此，设计年限内城镇最高日设计用水量为：,第三节 用水量计算,二、平均时和最高时设计用水量 （1）最高日平均时设计用水量,T-每天给水工程系统的工作时间，一般为24h,（2）最高日最高时设计用水量,第三节 用水量计算,三、消防用水量计算 由于消防用水量QX是偶然发生的，不累计到设计总用水量中，所以消防用水量仅作为给水系统校核计算之用，可按下式计算：,-分别为同时发生火灾次数和一次灭火用水量， 按国家现行建筑设计防火规范规定确定。,第三节 用水量计算,-分别为同时发生火灾次数和一次灭火用水量,第三节 用水量计算,例3-1 我国华北某地一工业区，规划居住人口10万人，用水普及率预计为100%，其中老市区人口8.2万，新市区人口1.8万；老市区房屋卫生设备较差，最高日生活用水量定额采用190L/（cap.d），新市区房屋卫生设备比较先进和齐全，最高日综合生活用水量定额采用205L/（cap.d），该工业区内设有职工医院、饭店、招待所、学校、娱乐商业等公共建筑。居住区（包括公共建筑）生活用水量变化规律与现在某市实际统计资料相似，见表3-1第（2）项所示，工业区有两个企业：甲企业有职工9000人，分三班工作（0、8、16时），每班3000人，无一般车间，每班下班后需淋浴；乙企业有7000人，分两班制（8、16时），每班3500人，无高温车间，每班有2400人淋浴，车间生产轻度污染身体。生产用水量：甲企业每日24000m3，均匀使用，乙企业每日6000m3，集中在上班后前4小时内均匀内使用。城市浇洒道路面积为4.5hm2，用水定额采用1.5L/（m2.次）每天浇洒1次，大面积绿化面积6.0hm2，用水定额采用2.0L/（m2.d），试计算该工业区一下各项用水量： （1）最高日设计用水量及逐时用水量； （2）最高日平均时和最高时设计用水量； （3）消防时所需总用水量。,解：一、工业区最高日设计用水量及逐时用水量计算 （一）生活用水量计算 1.居住区综合生活用水量按式3-5计算：,根据表3-1第（2）项逐时变化系数计算居住区（包括公共建）的各小时用水量列于表3-1第（3）项内。,2.工业企业职工生活用水量 职工生活用水量标准采用：高温车间为35L/（人.班）；一般车间为25L/ （人.班）。 则甲、乙企业职工生活用水量按式（3-6） 计算：,将图中的变化系数，按班制分配于表3-1中的（4）（8）项，甲企业高温车间生 活用水量按（4）项变化系数计算，各小时用水量列于表3-1第（5）项；乙企业一般车间生活用水量按第（8）项变化系数计算，各小时用水量列于表3-1第（9）项。,3.工业企业职工淋浴用水量 职工淋浴用水量标准按附录3-4采用，高温污染车间为60L/（人.班），一般车间为40L/（人.班），则甲、乙企业职工淋浴用水量按式（3-7）计算：,淋浴时间在下班后一小时内使用，甲、乙企业分别列于表3-1中第（6）（10）项,（二）工业企业生产用水量计算 工业企业生产用水量按式（3-8） 计算：,甲企业小时均匀使用，则平均每小时用水量为1000m3；乙企业在上班后4小时内使用，按两班制计算，平均每小时用水量为750m3；分别列于表3-1的第（7）（11）项。,（三）市政用水量计算,考虑到供水的安全可靠性，在设计时市政用水量一般放在用水高峰时段，市政用水量列于表3-1中第（12）项,（四）未预见水量及管网漏失水量计算 未预见水量及管网漏失水量计算按上述各项用水量总和的20%计入，则：,取,发生在每小时的未预见水量基本上随用水量的增加而增加。权衡考虑诸因素，未预见及管网漏失水量24h均匀分配，较为经济合理，见表3-1