给水管网系统.ppt

,给水排水管网系统（1）,主要参考书,1.给水工程（第四版）严煦世等主编中国建筑工业出版社2.给水排水管网系统(第二版)严煦世等主编中国建筑工业出版社3.给水排水设计手册（3）中国建筑工业出版社4.室外给水设计规范(GB5749-2006)5.水源工程与管道系统设计计算杜茂安等主编中国建筑工业出版社,第1章给水系统,1.1给水系统分类1.2给水系统的组成和布置1.3给水管网系统的功能和组成1.4给水管网系统类型1.5影响给水系统布置的因素1.6工业给水系统,水井。易井：“改邑不改井。”孔颖达疏：“古者穿地取水，以瓶引汲，谓之为井。”,井,中国城镇供水的历史和现状,是一种刮板式连续提水机械，又名龙骨水车，是我国古代最著名的农业灌溉机械之一。后汉书记有毕岚作翻车，三国马钧加以完善。翻车可用手摇、脚踏、牛转、水转或风转驱动。龙骨叶板用作链条，卧于矩形长槽中，车身斜置河边或池塘边。下链轮和车身一部分没入水中。驱动链轮，叶板就沿槽刮水上升，到长槽上端将水送出。如此连续循环，把水输送到需要之处，可连续取水，功效大大提高，操作搬运方便，还可及时转移取水点。我国古代链传动的最早应用就是在翻车上，是农业灌溉机械的一项重大改进。,翻车,运河,用以沟通地区或水域间水运的人工水道。用以通航、灌溉、供水或导流，通常与自然水道或其他运河相连。除航运外，运河还可用于灌溉、分洪、排涝、给水等。中国的运河建设有悠久的历史，早在秦始皇二十八年（公元前219）为沟通湘江和漓江之间的航运而开挖了灵渠。中国的京杭运河是世界上最长的运河。,巴拿马运河,京杭运河,济宁运河,北京供水史料,土井苦,据记载，北京东周时即有大量的土井、瓦井，汉、唐、辽、金又建有砖井。历史上，北京城区居民大多自打土井，取用浅层地下水。至清光绪11年（1885年）北京内外城已有土井1245眼。但水质多数咸苦。这是当时的土井。,光绪34年（1908年），3月18日，农工商部大臣溥廷页、熙彦和杨士琦等给慈禧太后和光绪皇帝上奏折“京师自来水一事，为京师地方切要之图，亟宜设法筹办”，不到10日，该奏折即获慈禧太后批准。农工商部再次上奏折，建议该公司性质为“官督商办”，公司名称“京师自来水股份有限公司”。,官督商办自来水,京师自来水股份有限公司创始人：总理周学熙（中）、协理孙多森（右）、坐办马（左）。,自来水管穿防寒服,从1910年京师自来水公司开始供水，到1949年乃至其后相当一段时间，一直沿用集中供水方式（1949年后称“公用水站”），这也是续存时间最长的一种自来水供水方式。北京的冬天滴水成冰，用稻草绳给公用水龙头裹上冬装以防冻裂水管是决不能犯懒的事儿。,东直门水厂自1939年起开凿水源井，至1940年，相继有水源井投产。这是1940年在东直门水厂内开凿的水源井（当时称101号）井碑。,1910年北京城的水龙头中流出第一股自来水，北京城又向近代文明跨进了一步。自来水供水初期，不少北京居民对这种经水厂消毒加工的饮用水心存疑虑，把它叫做“洋胰子水”。当时用水要在街市公用龙头购买自来水的水票（当时称“水筹”），由雇用的水夫看管每个安设在街旁、胡同内的公用水龙头。水夫须领取执照。京师自来水股份有限公司创办初期，东直门配水厂、孙河取水厂1910年3月投产。至1949年有水厂一座，水源井29口，日供水能力5万立方米，管线长度364公里。1985年建田村山净水厂，开始采用地表水。到1999年底，北京自来水集团有限责任公司所属水厂已有14座，供水管线长度561143公里，日供水能力30188万立方米。,天津的自来水事业,早期创建,一八六零年第二次鸦片战争以后，各帝国主义势力在天津开辟了通商口岸，设置租界，开办工商业和航运，进行经济侵略，掠夺和榨取中国人民的财富。外国资本家为了适应外国侵略者在经济上的掠夺和生活上的需要，于一八九八年在英国租界始建自来水厂，天津从此有了自来水。,一八九九年开始供水。自来水厂的取水口设于宝顺道（今太原道）东口海河西岸。净水厂设于巴克斯道（今保定道）与达文波道（今建设路）转角处，名为巴克斯道机厂（现自来水集团有限公司院内）。水厂建成后，逐渐形成日产水量三十万加仑（1363立方米）的能力。初期供水区域，包括英法两租界内洋行比较集中的地区。除供应轮船，消防及各洋行用水外，有水表的生活用水户仅20余户，多为外国人。,一九三四年十月水厂全部建成并投产，成为天津历史上第一家官办自来水厂（井水厂），日产水量为3636立方米。一九四一年十二月，太平洋战争爆发后，日伪政权接管了英租界工部局水道处，将自来水厂改名为“天津市营自来水管理处”。一九四五年八月，国民党政府从日本人手中接管了各自来水厂。一九四九年一月十五日天津解放，天津自来水事业已形成两大系统，一是以旧英租界自来水厂为基础的公营天津市自来水厂，一是民营济安自来水公司。从一九五二年开始，自来水公司实拓联合安装公用水表，凡二十户以上的用户可以联合安装水表，公司补贴安装费百分之三十，其余费用分十个月交清。实行这一措施后，水铺全部为公用水站所代替，取消了水铺的中间剥削。,凌庄水厂经过19751979第一次扩建，达到33万立方米/日。1982年又进行了第二次扩建，新建了12万立方米/日能力的配水井及异向流斜管沉淀池，新建20万立方米/日能力的滤站一座，铺设和调整了津港泵房到沉淀池的进水管道，新建35万千伏变电站一座，改造原有加药、加氯等设备，新建两座容积分别为10800立方米和8000立方米的清水库，调整铺设部分工艺管道及3条出厂干管，并相应扩建了三元村泵站和新建水上公园泵站，使日产水能力达到50万立方米。芥园水厂经过先后共三次改建扩建，使产水能力达到50万立方米/日，而且产水设备和工艺等均达到当时国内同类水厂的先进水平。,供水现状,全市供水管网长度3688公里，供水范围涉及市内六区及部分新四区，供水面积480平方公里，供水人口427万人。2006年售水量实现了2206万立方米。,新开河水厂作为引滦入津的一项配套工程共筹集国内外资金7138265万元，分两期工程进行建设。一期工程于1987年6月30日完工通水，二期工程于1996年竣工。两期工程共新建净水能力100万立方米/日。,发展趋势,远距离调水南水北调工程,南水北调总体规划推荐东线、中线和西线三条调水线路。通过三条调水线路与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系，构成以“四横三纵”为主体的总体布局，,以“引黄济津”的黄河水为辅，黄河水为天津市城市供水的第二水源。,黄河原水由山东省位山闸引水，经卫临干渠进入清凉江，在泊镇附近进入南运河，从九宣闸进入天津境内进入天津的黄河水一部分通过南运河、子牙河经西河闸进入海河，线路长61km；另一部分水经马厂减河进入北大港水库存蓄，引黄济津调水结束后。再由北大港水库放水，横穿独流减河、十里横河，经洪泥河进入海河，线路长76km通过西河泵站输送至各水厂。引黄时间一般都安排在冬春季，主要是冬春季农业活动少，可以减少沿途污染几率,1.1给水系统分类,概念：给水系统是保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。任务：向各种不同类别的用户供应满足需求的水质、水量和水压。,分类：水源：地表水、地下水供水方式：自流、压力用途：生活、生产、消防、市政服务对象：城市给水系统工业给水系统,生活用水居民生活用水（满足一定水质标准）公共设施用水（用水量大，集中，水质同生活用水）工业企业生活用水（水量和工业企业生产工艺、生产条件有关，水质同居民生活用水）工业生产用水产品用水、工艺用水、辅助用水（对水量水质、水压要求差异很大）市政消防用水道路清洗、绿化浇灌、公共清洁卫生和消防用水,要求,水量水质水压,生活用水用户生产用水用户消防用水用户市政用水用户,给水排水系统功能关系示意图,给水系统主要功能,1）水量保障及时可靠地提供满足用户需求的用水量2）水质保障给水处理水质、贮水和输配水水质3）水压保障充分利用地形高差，水泵加压,1.取水构筑物:用以从选定的水源取水。2.水处理构筑物：是将取水构筑物的来水进行处理，以期符合用户对水质的要求。这些构筑物常集中布置在水厂范围内。3.泵站：用以将所需水量提升到要求的高度。分为一级泵站、二级泵站、加压泵站、循环泵站,1.2给水系统的组成,4.输水管渠和管网：输水管渠是将原水送到水厂的管渠，管网则是将处理后的水送到各个给水区的全部管道。5.调节构筑物：贮存和调节水量；水塔、高地水池、清水池,兼有保证水压的作用。,泵站,输水管渠和管网,调节构筑物等总称为输配水系统。,水塔,大城市通常不用水塔。中小城市或企业为了贮备水量和保证水压，常设置水塔。,考虑地形等因素，水塔可以设在管网的起端、中端和末端，分别构成网前水塔、网中水塔和对置水塔。,(由于城市地形和供水区水压的需要，水塔布置在管网末端的高地上，这样就形成对置水塔，水塔是相对于二级泵站而言的，不是有两个水塔),给水系统的组成,以地表水为水源的给水系统。,给水系统的组成,以地下水为水源的给水系统。,2012年2月28日新闻：北京将人工补水涵养地下水,1.3给水管网系统的功能和组成,通常，给水管网遍布整个供水区域，依据其功能划分为干管和分配管（配水管）。干管：主要功能为输水，管径较大；配水管：配水到用户，管径较小。,1.3.1给水管网系统的功能与特点,功能：1）水量输送2）水量调节3）水压调节特点：具有一般网络系统的特点：分散性、连通性、传输性、扩展性。,1.3.2给水管网系统的构成,输水管渠：从水源到城市水厂或城市水厂到相距较远管网的管线或渠道。铸铁管、钢管、钢筋混凝土管等；两条并行，适当地点连通。配水管网：将水送到用户的管道系统由主干管、干管、支管、连接管、分配管等构成。附属设施：消火栓、阀门、监测仪表等。水压调节设施（泵站、减压阀）供水泵站（二级泵站）一般设于水厂内部。加压泵站（三级泵站）对远离水厂的供水区域或地形较高的区域进行加压。水量调节设施（清水池、水塔和高位水池）调节供水与用水的流量差，也可用于贮存备用水量，提高供水安全。减压设施减压阀、节流孔板等，降低和稳定输配水系统局部的水压。,1.4给水管网系统类型,按水源数目分类分：(1)单水源给水管网系统(2)多水源给水管网系统,1.4给水管网系统类型,按系统构成方式分类：,（1）统一给水系统根据生活饮用水水质标准，由同一管网供给生活、生产和消防用水到用户的给水系统。特点：所有用户用一个管网，一个水处理系统；造价低，运行费用高，会造成浪费。多用于用户集中，对水质、水压无特殊要求或相差不大、地势比较平坦、建筑层数差异不大的情况。,1.4给水管网系统类型,（2）分区给水系统把城市整个给水系统分为几个区，每区有泵站和管网等，各区之间有适当的联系，以保证供水可靠和调度灵活。,并联分区：由同一泵站内的低压和高压水泵分别供给低区和高区用水。供水安全可靠，水泵集中；管理方便，但管网造价高，需要高压输水管。串联分区：高低两区用水均由低区泵站供给，高区用水再由高区水泵加压。管网造价低，但供水安全、可靠性较差，水泵站分散，管理不便。,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给水管网系统类型,（3）分质供水系统,工业用水、生活用水分质饮用水、杂用水分质直接饮用水占管网12；优质优用有限水资源；可节省净水处理费用。但每一种水质要有独立的管网，多套管网造价高，管理复杂。在水资源紧缺的新建居住区、工业区、海岛地区可以考虑应用。,1.4给水管网系统类型,（4）分压给水系统,供水区域较大，回落地形狭长，不同用户对水压要求不同，是由同一泵站内不同水泵分别供水到高压和低压管网。管网压力适宜，动力消耗低，供水安全。,1.4给水管网系统类型,（5）循环和循序给水系统,在工业生产中，所产生的废水经适当处理后可以循环使用，或用作其他车间和其他工业部门的生产用水。污水循环回用，清洁生产。,1.4给水管网系统类型,（6）区域性给水系统由于水源受到污染，几个城市集中在上游取水，沿线分别供水。对于城市化水平高的区域适用，并能发挥规模效应，降低成本。,1.4给水管网系统类型,按输水方式分类：1）重力输水管网系统2）压力输水管网系统,1.5影响给水系统布置的因素,1.城市规划的影响人口规模：流量(满足当前，考虑今后发展)；规划面积：统一、分区；单水源、多水源；农业灌溉、航运及水利规划：取水构筑物；功能分区：分质、分压；道路：管网；发展期限：水源数量、设备规格、管道尺寸；大用户位置：管网，流量、压力计算；,2.水源的影响类型：地表水、地下水位置：输水管高程：重力流、压力流水量：单水源、多水源水质：净水工艺水位：取水构筑物,3.地形的影响山区城市，河流穿城，考虑分区给水或局部加压4.用户要求的影响特点：逐年增加，年内波动,1.6工业给水系统,1.6.1工业给水系统的特点1.6.2工业给水系统的分类1.6.3工业用水的水量平衡,1.6.1工业给水系统的特点,1.对水量、水质、水温、水压要求差别较大1）用水量大，对水质要求不高：自建管网；2）用水量不大，水质要求高：自备深度给水处理系统；电子、制药、锅炉等；3）冷却用水量大：火力发电、冶金、化工等；,因此，工业企业生产用水系统（复用或循环）的选择，应从全局出发考虑水资源的节约利用和水体的保护，并应采用复用或循环系统。,1.6.2工业给水系统的分类,1.循环给水系统：是指使用过的水经适当处理后再行回用。,蒸发、渗漏等,2.复用给水系统：是指按照各车间对水质的要求，将水顺序重复利用。,工厂内部、工厂与工厂之间也可考虑复用给水