第八章_其他土木工程.ppt

给水排水工程水利工程港口工程 第八章其他土木工程 化学工业出版社 给水系统 一 给水系统的分类室内给水系统按供水对象的不同 可分为三类 1 生活给水系统生活给水系统指供给住宅建筑 公共建筑和工业建筑内的饮用 盥洗 淋浴和冲刷等用水 生活饮用水必须符合国家规定的饮用水水质标准 2 生产给水系统生产给水系统指供给生产车间的生产用水 主要有生产设备冷却水 原材料与产品洗涤水 锅炉用水和产品与原料本身用水等 3 消防给水系统消防给水系统指供给建筑物内消火栓及其他消防装置的用水 消防用水对水质要求不高 但必须满足防火规范所要求的水量和水压 在实际工程中 应根据建筑物的特性 用户对水质 水量和水压的要求 并结合室外管网的情况 有时采用两种或三种系统组合共用给水系统 如生活与消防共用给水系统 生活与生产共用给水系统 或生活 生产和消防共用给水系统 给水系统 二 室内给水系统的组成室内给水系统一般由以下几个部分组成 1 引入管引入管也称进户管 自室外给水管将水引入室内的连接管 一般可设一根或多根 2 水表节点水表节点是指在每条引入管上装设的水表及其阀门 泄水装置等的总称 给水系统 室内给水系统组成 水表前后设阀门的作用是关闭室内外管网 以利水表的拆卸和维修 泄水装置的作用是放空室内管网中的水 以便于水表和管道的检修和管理 3 管道系统管网包括水平或垂直的干管 立管 横支管 布置到各配水点供用户使用 一般建筑中设计成枝状 根据建筑物的性质和消防等要求 也可设计成环状 给水系统 4 给水附件给水附件是指管路上安装的各类阀门 配水龙头 淋浴喷头等 阀门用来调节和控制管网中的水量和水压 以满足使用要求 便于室内管网检修 5 加压和贮水装置当室外给水管网水压 水量不足 或室内用户对水压和供水可靠性有较高要求时 则设置一些能够加压和贮水的设备 如水泵 水池 水箱和气压给水装置等 6 室内消防按照建筑物的防火要求及规定需要设置消防给水时 一般应设消防栓设备 有特殊要求时 另专门装设自动喷水灭火火水幕灭火设备 给水系统 三 建筑内部给水方式给水方式就是供水方案 它没有固定模式 应根据室外供水系统的供水情况 如水压和水量等因素 室内用水设备或用水器具所需压力和分布状况以及建筑物的高度和特性等确定 工程上常用的给水方式有以下几种 1 直接给水方式即室内管道和室外管道直接相连 利用室外管道水压的作用进行供水 这种方式适用于室外管网中的水压 水量在一天内任何时间均能够满足 给水系统 室内用水要求的场合 是一种最简单的给水方式 在低层建筑 多层建筑和高层建筑的低层部分一般采用此方式 2 单设高位水箱的给水方式室内高位水箱直接与室外给水管道相连 利用室外管网水压的周期性变化 在用水低峰时向水箱供水 通过水箱再向室内管道供水 这种方式适用于室外水压 水量在一天内大部分时间能够满足室内要求 一般只在用水高峰时不能保证建筑物上层用水需要的场合 给水系统 单设高位水箱的给水方式 3 单设水泵的给水方式这种方式适用于室外给水管网的压力经常不能满足室内用水需要 且用水量较大又较均匀的场合 若水泵直接从室外管网抽水 必须保证不影响其他用户正常的用水 并应取得市政部门同意 否则 应在水泵与外网之间设置水池 外网中的水先进入水池 水泵再从水池中吸水 给水系统 单设水泵的给水方式 4 设贮水池 水泵和水箱的给水方式建筑的用水可靠性要求高 室外管网水量 水压经常不足 且室外管网不允许直接抽水 或者室内用水量较大 室外管网不能保证建筑的高峰用水 或者室内消防设备要求储备一定容积的水量 在生活给水系统中 如前所述 可采用一台变频水泵和一个气压罐 取消高位水箱 但在消防给水系统中 不能取消高位水箱 给水系统 设贮水池 水泵和水箱的给水方式 5 气压给水方式气压给水方式也是室外管网水压不足时采用的 给水系统中设气压水罐 利用罐内气体的可压缩性形成所需的调节容积 利用水泵加压满足用水点水压要求 其优点是布置灵活 可设在高处 也可设在低处 缺点是气压罐内的有效容积很小 而且气压罐的金属耗量大 造价较高 当建筑物较高时 为满足高层的用水压力 整个系统的压力很高 水压波动很大 因此只适用于低层和多层建筑 目前气压给水方式主要用于高层建筑的消防系统稳压 给水系统 设气压给水方式 给水系统 四 高层建筑给水方式高层建筑给水系统容易造成下层配水点承受的静水压力太大 故必须分区供水 分区供水方式一般为低层由室外管网直接供水 高 上 层常采用变频调速供水系统 或水泵加高位水箱系统 常见的分区方式有多种 但分区应满足规范要求的最低卫生器具配水点处的静水压值和进户管水压不得大于0 35MPa 高度超过100m的建筑 宜采用垂直供水方式 排水系统 1 生活排水系统用于排除居住 公共建筑及工厂生活间的盥洗 洗涤和冲洗便器等污废水 可进一步分为生活污水排水系统和生活废水排水系统 2 工业废水排水系统用于排除生产过程中产生的工业废水 3 雨水排水系统用于收集排除建筑屋面上的雨雪水 完整的排水系统一般由下列部分组成 1 卫生器具和生产设备受水器它们是用来承受用水和将用后的废水 废物排泄到排水系统中的容器 建筑内的卫生器具应具有内表面光滑 不渗水 耐腐蚀 耐冷热 便于清洁卫生 经久耐用等性质 2 排水管道排水管道由器具排水管 连接卫生器具和横支管之间的一段短管 除坐式大便器外 其间含有一个存水弯 横支管 立管 埋设在地下的总干管和排出到室外的排出管等组成 其作用是将污 废 水能迅速安全地排除到室外 排水系统 排水系统 建筑内部排水系统的组成 3 通气管道卫生器具排水时 需向排水管系补给空气 减小其内部气压的变化 防止卫生器具水封破坏 使水流畅通 需将排水管系中的臭气和有害气体排到大气中去 需使管系内经常有新鲜空气和废气之间对流 可减轻管道内废气造成的锈蚀 4 清通设备为疏通建筑内部排水管道 保障排水畅通 常需设置检查口 清扫口及带有清通门的90 弯头或三通接头 室内埋地横干管上的检查井等 排水系统 5 提升设备当建筑物内的污 废 水不能自流排至室外时 需设置污水提升设备 建筑内部污废水提升包括污水泵的选择 污水集水池容积确定和污水泵房设计 常用的污水泵有潜水泵 液下泵和卧式离心泵 6 室外排水管道自排水管道接出的第一检查井后至城市下水道或工业企业排水主干管见的排水管段即为室外排水管道 其任务是将建筑物内部的污 废水排送到市政或厂区管道中去 排水系统 7 污水局部处理构筑物当室内污水未经处理不允许直接排入城市排水系统或水体时需设置局部水处理构筑物 常用的局部水处理构筑物有化粪池 隔油井和降温池 化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级处理构筑物 由于目前我国许多小城镇还没有生活污水处理厂 所以建筑物卫生间内所排出的生活污水必须经过化粪池处理后才能排入合流制排水管道 排水系统 水利工程 水利工程目的是控制或调整天然水在空间和时间上的分布 防止或减少旱涝洪水灾害 合理开发和利用水利资源 为工农业生产和人民生活提供良好的环境和物资条件 水利工程原是土木工程的一个分支 由于水利工程本身的发展 现在已成为一门相对独立的学科 但仍和土木工程有密切的联系 水利工程包括农田水利工程 排水灌溉 治河工程 防洪工程 跨流域调水工程 水利发电工程 内河航道工程等 水利工程 一 防洪工程 洪水按地区可分为河流洪水 融雪洪水 注川洪水 冰凌洪水 雨雪混合洪水 溃坝洪水等六种 控制 防御洪水以减免洪灾损失所修建的工程 主要有堤 河道整治工程 分洪工程和水库等 按功能和兴建目的可分为挡 泄 排 和蓄 滞 几类 挡 主要是运用工程措施 挡 住洪水对保护对象的侵袭 如用河堤 湖堤防御河 湖的洪水泛滥 用海堤和挡潮闸防御海潮 用围堤保护低洼地区不受洪水侵袭等 利用具有挡水功能的防洪工程 是最古老和最常用的措施 泄 主要是增加泄洪能力 常用的措施有修筑河堤 整治河道 如扩大河槽 裁弯取直 开辟分洪道等 是平原地区河道较为广泛采用的措施 蓄 主要作用是拦蓄 滞 调节洪水 削减洪峰 减轻下游防洪负担 如利用水库 分洪区 含改造利用湖 洼 淀等 工程等 水库除可起防洪作用外 还能蓄水调节径流 利用水资源 发挥综合效益 成为近代河流开发中普遍采取的措施 1 堤 沿河 渠 湖 海岸边或行洪区 分洪区 蓄洪区 围垦区边缘修筑的挡水建筑物 2 河道整治 控制和调整河势 裁弯取直 河道展宽和疏浚等 河道整治的基本原则是 1 统筹兼顾 综合治理 分清主次 各种整治措施配套使用 以形成完整的整治体系 2 因势利导 重点整治 3 对工程结构和建筑材料 因地制宜 就地取材 以节省投资 河道整治的直接措施主要包括 1 修建建筑物 控制和调整河势 2 实施河道裁弯取直 3 实施河道展宽工程 4 实施河道疏浚工程 水利工程 3 分洪工程堤防防御洪水的能力是有一定限度的 如果洪水超过堤防的防洪标准 可采用分洪或滞洪措施 将主河道的流量和水位降低到该河段安全泄量和安全水位以下 分洪是把超过原河安全泄量的部分洪峰流量分流入海或其他河流 也可以利用河流中下游河槽本身滩地或沿海低洼地区短期停蓄洪水 削减洪峰流量 称为滞洪 水利工程 4 水库水库是用坝 堤 水闸 堰等工程 于山谷 河道或低洼地区形成的人工水域 水库的作用有防洪 水力发电 灌溉 航运 城镇供水 养殖 旅游 改善环境等 同时要防止水库的淤积 渗漏 塌岸 浸没 水质变化和对当地气候的影响 密云水库 梅山水库 磨子潭水库 岳城水库 二 农田水利 灌溉工程排涝工程 渠道工程与渠系建筑物 渠道断面示意图 矩形 复式断面 梯形 有挡土墙矩形断面 盘山断面 半填半挖断面 渠道的渗透损失及防渗措施 提高渠床土壤的不透水性淤填法机械压实法衬砌渠床草皮护面粘土衬砌石料衬砌混凝土及钢筋混凝土衬砌 渠系建筑物 交叉建筑物 隧洞渡槽倒虹吸管涵洞 联接建筑物 水闸 水闸立体示意图 三 水力发电工程 1 水电站开发方式和主要类型 水力发电除了需要流量Q之外 还需要集中落差 水头 H 而天然的集中落差只有在个别地方才有 那就是瀑布 但毕竟可以利用的瀑布是很少的 所以 通常要用人工的方法集中落差 可分为以下两种方式 坝式开发引水式开发 坝式开发 用坝来集中落差H 不仅可集中落差H 还可利用坝所形成的水库 调节流量Q 引水式开发 新丰江水电站 葛洲坝 三门峡水利枢纽 三斗坪风光 由拦江大坝 水电站 通航建筑物三部分组成 港口工程 港口是综合运输系统中水陆联运的重要枢纽 货物和旅客集散并变换运输方式的场地 它有一定面积的水域和陆域供船舶出入和停泊 可以为船舶提供安全停靠 作业的设施以及提供补给 修理等技术服务和生活服务 天津港 一 港口规划与布置 1 港口组成 水域 供船舶航行 运转 锚泊和停泊装卸之用 要求有适当的深度和面积 水流平缓 水面稳静 陆域 供旅客上下船 货物装卸 货物堆存和转载之用 要求有适当的高程 岸线长度和纵深 岸边建有码头 岸上设港口仓库 堆场 港区铁路和道路 并配有装卸和运输机械 以及其它各种辅助设施和生活设施 分类 按所在位置分 海岸港 河口港 内河港 按用途分 商港 军港 渔港 工业港 避风港 按成因分 天然港 人工港 二 港口水工建筑物 1 防波堤 为港口提供掩护条件 阻止波浪和漂沙进入港内 保持港内水面的平稳和所需的水深 同时 兼有防沙 防冰的作用 防波堤布置形式 防波堤的类型 斜坡式 直立式 混合式 透空式 浮式 喷气消波设备 喷水消波设备 1 斜坡式防波堤 1 2 3 优点 对地基承载力的要求较低 施工比较简单 在施工过程中或建成之后 如有损坏 修复较易 在使用方面 由于波浪在坡面上破碎和较少反射 所以消波性能良好 缺点 需要的材料数量大 斜坡上的护面石块或人工块体如重量不足 将受波浪作用而滚落走失 需要经常修补 堤的内侧不能用作靠船码头 2 直立式防波堤 优点 当水深较大时 它所需的材料比斜坡式堤节省 在使用上 其内侧可兼供靠船之用 缺点 由于波浪在墙面反射 消波的效果较差 影响港内水面平静 同时 直立式堤的地基应力较大 不均匀沉降可使堤墙产生裂缝 建成后如发生损坏 较难修复 3 混合式防波堤 是直立式上部结构和斜坡式堤基的综合体 适用于水深较大的情况 比较经济合