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文档简介

1、第一部分 城市给水工程1、给水系统总论城市给水系统规划原则:城市给水系统工程规划应根据国家法规文件编制;城市给水系统工程规划应保证社会效益、经济效益、环境效益的统一;城市给水工程规划应和城市总体规划相一致;城镇给水系统应按远期规划、近远期结合、以近期为主的原则进行设计;生活用水的供水系统供水水质必须符合现行的生活饮用水卫生标准。1.2城市给水系统规划设计任务确定给水系统的服务范围与建设规模确定水资源综合利用与保护措计施确定系统的组成与体系结构确定计给水系统主要构筑物的位置确定给计水处理的工艺流程与水质保证措施计给水管网规划和干管布置与定线给记水工程规划的技术经济比较,包括记经济、环境和社会效益

2、分析1.3记城市给水处理厂的设计原则以批准记的城镇总体规划和给水专业规划为记主要依据考虑水资源的节约、生态记环境保护的要求和水资源可持续利记用、符合建设节水型城镇的要求,记贯彻节约用地原则和土地资源合理记利用。给水工程应按远期规划、近靛远期结合,以近期为主的原则进行靛设计。近期设计年限宜采用5-1靛0年,远期规划设计年限宜采用1靛0-20年。水处理构筑物的生产耶能力,应按照最高日供水量加自用幼水量确定,必要时还要包括消防补幼充水量。1.3城市给水处理厂的幼设计原则水处理构筑物的设计参数幼必要时应按照原水水质最不利情况幼所需最大供水量进行校核。水厂设幼计中应按照任一构筑物或设备进行戌检修、清洗而

3、停运时仍能满足生产戌要求考虑、水泵等主要设备设有备戌用,构筑物不单独留有备用,但可戌满足短期内的超负荷运行。水厂总戌体设计应满足建筑、消防、道路、戌安全、绿化、环保和文明生产等要戌求。采用新技术、新工艺、新材料戌和新设备。提高供水水质、保障供韵水安全、降低工程造价和运行成本韵。1.4多级屏障“十二五”期间韵,我国城镇水务工作将围绕城市饮韵用水水源地保护、自来水厂水质稳韵定达标,供水管网建设、改造和运韵行安全保障,水质预警及突发性污韵染事件应急,饮用水水质基准与标韵准体系建设等5项重点工作展开,挣形成饮用水安全多级屏障。 2.挣1给水系统分类 给水系统是保证挣城市、工矿企业等用水的各项构筑挣物和

4、输配水管网组成的系统:根据挣系统的性质,可分类如下:(1)挣按水源种类,分为地表水(江河、挣湖泊、水库、海洋等)和地下水(挣浅层地下水、深层地下水、泉水等绣)给水系统;(2)按供水方式,绣分为自流系统(重力供水)、水泵绣供水系统(压力供水)和混合供水绣系统。(3)按使用目的,分为生绣活用水、生产给水和消防给水系统绣;(4)按服务对象,分为城市给绣水和工业给水系统;在工业给水中绣,又分为直流系统、循环系统和复蓄用系统。2.2给水系统的组成蓄给水系统由相互联系的一系列构筑蓄物和输配水管网组成。它的任务是蓄从水源取水,按照用户对水质的要蓄求进行处理,然后将水输送到用水蓄区,并向用户配水:给水系统的组

5、蓄成(1)取水构筑物,用以从选定蓄的水源(包括地表水和地下水)取揖水。(2)水处理构筑物,是将取揖水构筑物的来水进行处理,以期符揖合用户对水质的要求,这些构筑物揖常集中布置在水厂范围内。(3)揖泵站,用以将所需水量提升到要求揖的高度,可分抽取原水的一级泵站揖、输送清水的二级泵站和设于管网揖中的增压泵站等。(4)输水管渠揖和管网,输水管渠是将原水送到水秀厂的管渠,管网则是将处理后的水秀送到各个给水区的全部管道。(5秀)调节构筑物,它包括各种类型的秀贮水构筑物,例如高地水池、水塔秀、清水池等,用以贮存和调节水量秀。高地水池和水塔高地水池和水塔在兼有保证水压的作用:大城市通常在不用水塔。中小城市或企

6、业为了贮在备水量和保证水压,常设置水塔。在根据城市地形待点,水塔可设在管在网起端、中间或末端,分别构成网在前水塔、网中水塔和对置水塔的给在水系统。水塔和清水池容积的确定在给水系统中,水塔和清水池的作用在在于调节供水量和用水量之间的流臃量差值,清水池的调节容积,由一臃、二级泵站供水量曲线确定;水塔臃容积由二级泵站供水线和用水量曲臃线确定。 2.3给水系统布置按臃照城市规划,水源条件,地形,用臃户对水量、水质和水压要求等方面臃的具体情况,给水系统可有多种布臃置方式。统一给水系统,即用同一应个系统供应生活、生产和消防等各创种用水,绝大多数城市采用这一系创统。分系统给水:1)分质给水系创统;2)分压给

7、水系统2.4影响创给水系统布置的因素城市规划的影创响给水系统的布置,应密创切配合城市和工业区的建设规划,朝做到通盘考虑分期建设,既能及时朝供应生产、生活和消防用水,有能朝适应今后发展的需要。水朝源选择、给水系统布置和水源卫生朝防护地带的确定,都应以城市和工朝业区的建设规划为基础。城市规划朝与给水系统设计的关系极为密切。朝水源的影响 任何城市,都会因水肛源种类、水源距给水区的远近、水肛质条件的不同,影响到给水系统的肛布置。给水水源分地下水和地表水肛两种。地下水源有浅层地下水,深肛层地下水和泉水等,我国北方地区肛普遍采用较多。地表水包括江水、肛河水、湖泊水、海水等,在南方比肛较普遍。当地如有丰富的

8、地下水,钢则可在城市上游或就在给水区内开父凿管井或大口井,井水经消毒后,父由泵站加压送入管网,供用户使用父。以地表水为水源时,一般从流经父城市或工业区的河流上游取水。多父水源给水系统 地形的影响 中父小城市如地形比较平坦,而工业用剑水量小,对水压又无特殊要求时,剑可用统一给水系统系统。大中城市剑被河流分隔时,两岸工业和居民用剑水一般先分别供给,自成给水系统剑,随着城市的发展,再考虑将两岸剑管网相互沟通,成为多水源的给水剑系统。取用地下水时,可能考虑到江就近凿井取水的原则,而采用分地弊区的供水系统。地形起伏较大的城弊市,可采用分区给水或局部加压的弊给水系统。整个给水系统按水压分弊成高低两区,它比

9、统一给水系统可弊以降低管网的供水水压和减少动力弊费用。 用水量标准(1)居民生弊活用水定额定义:居民日常生活所过需要的水,包括饮用、洗涤、冲厕过、洗澡等。单位:L/人d,根据过地域划分为三个区,其中北京属于过二区。北京最高日用水量140-过200 L/人d,平均日110爵-160 L/人d。另外,根据爵城市大小分为特大城市、大城市、爵中城市和小城市三类。(2)综合爵生活用水定额定义:居民日常生活否用水以及公共建筑和设施用水的总否称单位:L/人d,根据地域划分否为三个区,其中北京属于二区。北否京最高日用水量190-280否L/人d,平均日150-240否L/人d用水量变化规律:生活姬用水随生活习

10、惯和气候而变化生产姬用水随气温和水温而变化工业生产姬用水量包括冷却用水、空调用水、姬工艺过程用水以及清洗、绿化等其姬它用水,在一年中水量是有变化的姬。受到水温和气温的影响,夏季多姬于冬季;用以调节室温和湿度,在姐高温季节用水量大;在高温时因产姐量大,用水量骤增;一年中比较均姐衡,很少随气温和水温变化。变化姐系数的确定日变化系数(Kd)姐 在一年中,最高日用水量与谗平均日用水量的比值,叫做日变化谗系数Kd。 根据给水区的地理位谗置、气候、生活习惯和室内给排水谗设施程度,其值约为1.11.谗5。时变化系数(Kh) 在谗最高日内,最大时的用水量与平均谗时用水量的比值,叫做时变化系数贩Kh,该值在1.

11、21.6之间贩。大中城市的用水量比较均匀,K贩h较小,可取下限,小城市可取上贩限或适当加大。城市用水量变化曲贩线右图为城市特定某一天的用水量贩变化,而城市用水量的24h变化鸳情况天天不同,右图只是说明大城鸳市的每小时用水量相差较小。对于鸳新设计的结水工程,用水量变化规鸳律只能参考附近城市的实际资料确鸳定。对于扩建工程,可进行实地调鸳查,获得用水量及其变化规律的资鸳料。设计用水量 4.0.1:设鸳计供水量的组成综合生活用水(包鸳括居民生活用水和公共建筑用水)伊工业企业用水(生活用水定额一般伊可采用30-50L人班)浇洒伊道路和绿地用水(浇洒定额:2.伊0-3.0L/m2/d;绿地用伊水定额:1.

12、0-3.0L/m2伊/d)管网渗漏水量(取上述三条伊水量的10%12%)。未预见州用水(取上述四条水量的8%1州2%)。消防用水。水厂设计规模州 4.0.2 水厂设计规模应按州本规范第 4.0.1 条15州款的最高日水量之和确定。请注绣意:给水工程第四版关于设计用水绣量计算有些内容已经过时,以最新绣规范为准。 确定水厂构筑物设计绣流量时还包括5% 10%的水绣厂自用水量。【判断题】自来水厂绣内水处理构筑物的设计水量,应按绣最高日最高时供水量加水厂自用水绣量确定。(错)【判断题】自来水造厂内水处理构筑物的设计水量,应造按平均日供水量加水广自用水量确造定。(错 )最高日水量+最高日造水量的5% 1

13、0%的水厂自用造水量【多选题】自来水厂的设计规造模,应按ABCD各款最高日水量造之和确定。A综合生活用水和工业雁企业用水 B消防用水C 浇洒道雁路和绿地用水D管网漏损水量和未雁预见用水【判断题】根据现行室雁外给水设计规范(GB5001雁3-2006),在缺乏实际用水雁资料情况下,最高日城市综合用水雁的时变化系数宜采用1.21.许6。(对)【判断题】城镇用水日许变化系数越大表示在设计年内的逐许日用水量越不均匀。( 对 )【许单选题】城市用水的时变化系数是许指 A 最高日用许水量与平均日用水量的比值B 最赢高日最高时用水量与平均日平均时赢用水量的比值C 最高日最高时用论水量与最高日平均时用水量的比

14、值论D 平均日最高时用水量与平均日论平均时用水量的比值1.4了解城论市给水需水量预测的相关方法分类论估算法分类估算法先按照用水的性省质对用水进行分类,确定它们的用省水量标准,并按用水量标准计算各省类用水量,最后累计出总用水量。省如城市给水工程规划规范(G省B50282-98)规定了工业省用地、公共设施用地等的用水指标省。单位面积法单位面积法根据城市省用水区域面积估算用水量。城市论给水工程规划规范(GB502论82-98)给出了城市单位面积论综合用水量标准。根据居住用地最论高日用水量指标可以计算出最高日论用水量。城市单位建设用地综合用论水量指标(万m3(km2d)论)人均综合指标法根据已有的历论

15、史数据,城市总用水量与城市人口棱具有密切的关系,城市人口平均总棱用水量称为人均综合用水量。城棱市给水工程规划规范(GB50棱282-98)推荐了我国城市每棱万人最高日综合用水量。城市单位棱人口综合用水量指标(万m3/(棱万人d)数学模型法对历年的棱用水资料进行数学分析,得出一个润模拟公式进行预测。如线性回归、润生长曲线、神经网络法等。1.5润了解城市供水调度、调度中心、水润厂监控中心组成及主要功能5.1润城市供水调度系统一般包括:调度润中心、水厂监控中心、水厂监控分润站、水源井监控站、管网加压站和润管网测压站。主要功能:安全可靠理地将符合水量、水压、水质要求的理水送往每个用户,并最大限度地降理

16、低给水系统的运行成本,保证给水理系统的运行安全可靠性。 供水调理度中心有遥感、遥测、遥迅等成套理设备,负责调度水厂监控中心、水理厂监控分站、水源井监控站、管网挝加压站和管网测压站。主要功能:挝及时了解整个给水系统生产情况,挝采取有效的科学方法和强化措施,挝执行集中调度的任务。水厂监控中挝心由操作员站、工程师站、管理工挝作站、历史服务器打印机等附属设挝备以及网络设备组成。 主要功能挝:对整个水厂进行组态管理,系统挝监控;实时监测、显示、处理、控篇制各PLC子站的状态、通信、数篇据和信息;报警处理和报表打印;篇动态数据库和历史数据库管理;实篇现与上级系统的通信和数据交换。篇1.6了解3S技术在城市

17、给水中篇的应用3S技术是以遥感技术篇(RS)、地理信息系统(GlS田)、全球定位系统(GPS)为基田础,将RS、GlS、GPS三种田独立技术领域中的有关部分与其它田高技术领域(如网络技术、通讯技田术等)有机地构成一个整体而形成田的一项新的综合技术。它集信息获田取、信息处理、信息应用于一身,田突出表现在信息获取与处理的高速桅、实时与应用的高精度、可定量化桅方面。可以利用GPS和RS快速桅获取给水管网现状资料。利用GI桅S进行科学管理和决策。2 取水桅工程1、掌握各类给水水源的特点桅、选择原则,及水源水质标准、分桅类标准及评价方法。给水水源分类为及其特点1.2给水水源选择原则淆5.1.1 水源选择

18、前,必须进淆行水资源的勘察。5.1.2 水淆源的选用应通过技术经济比较后综淆合考虑确定,并应符合下列要求:淆(1)水源水量充沛可靠,便于防淆护;(2)原水水质符合要求;(淆3)符合卫生要求的地下水,宜优菩先作为生活饮用水的水源;(4)菩全面考虑统筹安排,正确处理与给菩水工程有关部门的关系;(5)取菩水、输水及水处理设施安全经济和菩维护方便;(6)具备施工条件。菩1.3水源水质标准评价方法一级菩水源水:水质良好。地下水只需消牟毒处理,地表水经简易净化处理(牟如过滤)、消毒后即可供生活饮用牟者。二级水源水:水质受轻度污染牟。经常规净化处理(如絮凝、沉淀牟、过滤、消毒等),其水质即可达牟到GB574

19、9规定,可供生活饮牟用者。 【判断题】给水水源选择牟前,必须进行水资源的勘察。(对珠)【单选题】水源选择时,应通过珠技术经济比较综合考虑确定,并应珠考虑地下水源与地表水源的珠特点。A 宜优先选用符合卫生珠要求的地下水作为生活饮用水水源针B 地下水可开采量由周围地表补针给水源的水量决定C 地下水水量针更充沛,因此,应优先选作生活饮针用水水源D 地表水的水质和水量针常年稳定2.2了解水源保护的基针本要求和方法措施中华人民共和针国水污染防治法实施细则(【颁针布时间】2000-3-20)第针二十三条:禁止在生活饮用水地表针水源二级保护区内新建、扩建向水针体排放污染物的建设项目。在生活谣饮用水地表水源二

20、级保护区内改建谣项目,必须削减污染物排放量。禁谣止在生活饮用水地表水源二级保护谣区内超过国家规定的或者地方规定谣的污染物排放标准排放污染物。禁谣止在生活饮用水地表水源二级保护谣区内设立装卸垃圾、油类及其他有谣毒有害物品的码头。(1)地表水谣水源生活饮用水地表水水源保护区匀分为一级保护区和二级保护区,必匀要时可增设准保护区。一级保护区匀内的水质应满足地表水环境质量匀标准(GB3838-2002匀)的类标准,二级保护区应满足匀类标准。地表水源卫生防护的要匀求有:1)取水点周围半径100匀m的水域内,严禁捕捞、停靠船只痒、游泳和从事可能污染水源的任何痒活动并由供水单位设置明显的范围痒标志和严禁事项的

21、告示牌。2)取痒水点上游1000m至下游100痒m的水域,不得排入工业废水和生痒活污水,其沿岸防护范围内不得堆痒放废渣,不得设立有害化学物品仓痒库、堆栈或装卸垃圾、粪便和有毒痒物品的码头,不得使用工业废水或镇生活污水灌溉及施用持久性或剧毒镇的农药,不得从事放牧等有可能污镇染该段水域水质的活动。3)水厂镇生产区的范围应明确划定并设立明镇显标志,在生产区外围不小于30镇m范围内不得设置生活居住区和修镇建禽畜饲养场、渗水厕所、渗水坑镇,不得堆放垃圾、粪便、废渣或铺镇设污水渠道,应保持良好的卫生状裕况和绿化。(2)地下水水源 地裕下水源卫生防护的要求有:(1)裕生活饮用水地下水源保护区、构筑裕物的防护

22、范围及影响半径的范围,裕应根据生活饮用水水源地所处的地裕理位置、水文地质条件、供水的数裕量、开采方式和污染源的分布,由裕供水单位及其主管部门会同卫生、裕环保及规划设汁、水文地质等部门锈研究确定。其防护措施应按照地面锈水水厂生产区要求执行。(2)在锈单井或井群的影响半径范围内,不锈得使用工业废水或生活污水灌溉和锈施用有持久性毒性或剧毒的农药,锈不得修建渗透水厕所、渗水坑、堆锈放废渣滓或铺设污水渠道,并不得锈从事破坏深层土层的活动。(3)锈在地下水水厂生产区范围内,应按又照地面水水厂生产区要求执行。2又.3取水构筑物大纲要求了解地下又水取水构筑物类型及适用条件;了又解江河、湖泊和水库取水构筑物选又

23、择的基本要求。了解地下水取水构又筑物类型及适用条件。地下水取水又构筑物卵石层、砂层等松散,具有又众多相互连通的孔隙,透水性能较又好的岩层叫透水层,也称含水层。裔粘土和花岗岩等结构紧密,透水性裔极差叫不透水层,也称隔水层。埋裔藏在地面下第一个隔水层上的地下裔水叫潜水,有自由表面;两个不透裔水层间的地下水叫层间水;具有自裔由水面的层间水称无压地下水;承裔受有压力的层间水称承压地下水;蝇上层滞水管井,井径50-1蝇000mm井径50-1000蝇mm,根据是否贯穿含水层,分为蝇完整井与非完整井两种;也可根据蝇贯穿含水层个数的不同分为单层过蝇滤器管井、多(双)层过滤器管井蝇。(1)适用于含水层厚度大于4

24、皱m,其底板埋藏深度大于8m;(皱2)适应于开采深层地下水,在深皱井泵性能允许的情况下,不受地下皱水埋深限制;(3)适应性强,能诌用于各种岩性、埋深、含水层厚度诌和多层次含水层,应用范围最为广诌泛。按其过滤器是否贯穿整个含水诌层,分为完整井与非完整井。功能诌说明井室:用以安装各种设备,采诌光、采暖、通风,防水;井壁管:诌加固井壁,隔离水质不良或水头较诌低的含水层;过滤器:集水,保持诌填砾与含水层的稳定,防止漏砂及诌堵塞;沉淀管:沉淀进入管井的砂诌粒当抽取结构稳定的岩溶裂隙水时诌,管井可不装井壁管与过滤器。稳诌定流情况下井的水力计算承压含水酗层完整井计算公式为:无压含水层酗完整井计算公式为:大口

25、井井径2址-12m,也可分为完整井与非完址整井两种,由于完整井井壁进水孔址容易堵塞,一般非完整井居多。适址用于取集浅层地下水,底板埋藏深址度小于15m,含水层厚度在5m址左右;适用于任何砂石、卵石、砾址石层,但渗透系数最好大于20m诈/d;含水层厚度大于10m时应诈做成非完整井;比较适合中小城镇诈、铁路及农村的地下水取水构筑物诈。大口井构造大口井主要由井筒、诈井口和进水部分组成:井筒: 井诈筒最下端应设置刃脚,用以在井筒诈下沉时切削土层。井口:应高出地芝表0.5m以上,并在井口周边修芝建宽度为1.5m的排水坡,井口芝以上部分可与泵站合建。进水部分芝:井壁进水孔和井底反滤层。大口芝井井壁进水孔易

26、于堵塞,多数大口芝井主要依靠井底进水。辐射井集水芝井直径4-6m,辐射井直径50谣-300mm,可以看成大口井与谣辐射管的组合。(1)适用于含水谣层厚度在10m以内;(2)适应谣性较强,适用于不能用大口井开采谣的、厚度较薄的含水层及不能用渗谣渠开采的厚度薄、埋深大的含水层谣;辐射井分类:按集水井本身取水谣与否,辐射井分为两种形式:一是之集水井底(即井底进水的大口井)之与辐射管同时进水;二是井底封闭之,仅由辐射管集水,前者适用于厚之度较大的含水层(5-10m),之但大口井与集水管的集水范围在高之程上相近,互相干扰影响较大。后之者适用于较薄的含水层(5m)之。由于集水井封底,对于辐射管施鸳工和维修

27、均较方便。复合井由大口鸳井和管井组成的分层或分段取水系鸳统。适用范围:复合井适用于地下鸳水较高、厚度较大的含水层。设计鸳要求: 过滤器直径一般以200鸳300mm为宜;过滤器的有效鸳长度应比管井的稍大;过滤器不宜造超过三根。渗渠直径450-15造00mm。水平铺设在含水层中,造壁上开孔集取浅层地下水的管/渠造。(1)适用于底板埋藏深度小于造6m,含水层厚度小于5m的浅层造地下水;(2)适用于中砂、粗砂造、砾石或卵石层;(3)最适宜于斩开采河床地下水或地表渗透水。地斩表水取水构筑物分类:按水源种类斩可分为河流、湖泊、水库及海水取斩水构筑物;按取水构筑物的构造形斩式可分为固定式(岸边式、河床式斩、

28、斗槽式)和活动式(浮船式、缆蘸车式)两种,在山区河流上,有低恿坝式和低栏栅式取水构筑物。河流恿特征与取水构筑物的关系江河径流恿特征主要是指水位、流量和流速等恿因素的变化特征。设计取水构筑物恿时应收集的有关资料:(1)河段延历年最高水位和最低水位、逐月平延均水位和常年水位;(2)河段历广年最大流量和最小流量;(3)河广段取水点历年的最大流速、最小流广速速、平均流速。江河取水构筑物广要考虑:泥沙、漂浮、冰冻江河固广定式取水构筑物岸边式取水构筑物广,按照进水间与泵房的合建与分建广,岸边式取水构筑物的基本型式可遍分为合建式和分建式。适用于大、遍中、小型取水量,宜建在岸边较陡遍,主流近岸,岸边有足够水深

29、,水遍质和地质条件较好,水位变化幅度遍不大的情况,但水下施工工程量较遍大,且须在枯水期或冰冻期施工完遍毕。固定式取水构筑物(1)岸边遍式取水构筑物(包括合建式和分建遍式)适用于大、中、小型取水量,哈宜建在岸边较陡,主流近岸,岸边哈有足够水深,水质和地质条件较好哈,水位变化幅度不大的情况,但水哈下施工工程量较大,且须在枯水期哈或冰冻期施工完毕。岸边式取水构哈筑物的构造1)进水间进哈水间由进水室和吸水室两部分组成哈,可与泵房分建或合建。分建时平凋面形状有圆形、矩形、椭圆形等。凋圆形结构性能较好,水流阻力较小凋,便于沉井施工,但不便于布置设凋备。矩形则相反。进水间深度不大凋,用大开槽施工时可采用矩形

30、。深凋度较大时宜采用圆形。椭圆形兼有凋两者优点,可用于大型取水。(1凋)进水间附属设备1)格栅、格网秽及冲洗设备2)排泥、启闭及起起秽吊设备3)防冰、防草措施(2)秽河床式取水构筑物与岸边式区别:秽用伸入江河的进水管代替岸边式进秽水间的进水孔。适用于河床稳定、秽河岸平坦、枯水期主流离岸较远、秽岸边水深不够或水质不好、而河中秽又具有足够水深或较好水质时。取暴水方式:自流管取水、虹吸管取水暴、水泵直接取水、桥墩式取水。取暴水头部(3)斗槽式取水构筑物1暴)顺流式斗槽特点:斗槽内水流速传度小形成壅水及横向环流取上层水传适用于:泥沙含量大冰冻情况不严传重2)逆流式斗槽特点:水流方向传与河水流方向相反形

31、成横向相反环传流取河流底层的水适用:冰冻情况传严重泥沙含量不大进水口易堵3)矾双向式斗槽兼有顺流式和逆流式斗矾槽的特点,适用于:含沙量大+冰矾冻情况严重移动式取水构筑物(1矾)浮船式取水构筑物适用条件:水矾位变化幅度在1040m,涨落矾速度小于2m/h的江河水取水;眷临时供水的取水构筑物或允许断水眷的永久性取水构筑物;投资受到限眷制,难以修建固定式取水构筑物。眷取水位置的选择:河岸有适宜坡度眷;设在水流平缓、风浪小的地方,眷以利于浮船的锚固和减小颠簸;尽眷量避开河漫滩和浅滩地段。(2)眷缆车式取水构筑物适用条件:水位眷变化幅度在1035m,涨落速眷度小于2m/h的江河中取水;作眷为永久性取水构

32、筑物;水位变化幅眷度大且水流急、风浪大,不宜用浮眷船取水;受牵引设备限制,每部泵眷车的取水流量小于10万m3/d眷;取水河道漂浮物少、无冰凌、无眷船只碰撞可能。江河取水构筑物位眷置选择的基本要求:(1)设在水浇质较好的点取水构筑物的位置,宜浇位于城镇和工业企业上游的清洁河浇段。在污水排放口的上游100浇150m以上。取水构筑物应避开浇河流中的回流区和死水区,以减少浇进水中的泥沙和漂浮物。在沿海地浇区受潮汐影响的河流上设置取水构浇筑物时,应考虑到咸潮的影响,应变尽量避免吸入咸水。河流入海处,变由于海水涨潮等原因,导致海水倒变灌,影响水质。设置取水构筑物时变,应注意这一现象,以免日后对工变业和生活

33、用水造成危害。其它如农变田污水灌溉,农作物及果园施加杀变虫剂,有害废料堆场等都可能造成变污染水源,在选择取水构筑物位置变时应予以注意。电厂冷却水要求取变得温度尽可能低的河水。通常水深记较大的河流,夏季表层温度较高,记底层水温较低。水流较缓的大河(记不受潮汐影响时),河心水温较低记,岸边水温较高。为了取得低温水记,宜从底层和河心取水。(2)靠记近主流,有足够的水源,有稳定的记河床及岸边,有良好的工程地质条记件在弯曲河段上,取水构筑物位置创宜设在同流的凹岸.河岸凸岸,岸创坡平缓,容易淤积,深槽主流离岸创较远,一般不宜设置取水构筑物。创但是,如果在凸岸的起点,主流尚创未偏离时,或在凸岸的起点或终点创

34、,主流虽已偏离,但离岸不远有不创淤积的深槽时,仍可设置取水构筑创物。在顺直何段上,取水构筑物位场置宜设在河床稳定、深槽主流近岸场处.通常也就是河流较窄、流速较场大,水深较大的地点。在取水构筑场物处的水深一般要求不小于2.5场m。 说明1凹岸与凸岸如何记忆场?凹岸即“岸”为“凹”,岸的性场状为凹形的;凸岸即“岸”为“凸活”,岸的性状为凹形的。2为什么活凹岸的水深?凹岸受河流侵蚀的一活侧,流速较快,泥沙不容易淤积,活水深坡陡。(3)具有良好的地质活、地形及施工条件。(4)靠近主嵌要用水地区。(5)应注意河流上嵌的人工构筑物或天然障碍物。(6嵌)避免冰凌的影响。(7)应与河嵌流的综合利用相适应。湖泊

35、和水库呢取水构筑物位置选择的基本要求:呢(1)不要选择在湖岸芦苇丛生处呢附近。(2)不要选择在夏季主风呢向的向风面的凹岸处。(3)为了剃防止泥沙淤积取水头部,取水构筑剃物位置应选在靠近大坝附近,在远剃离支流的汇入口。(4)取水构筑剃物应建在稳定的湖岸或库岸处。5剃.3.6江河取水构筑物的防洪剃标准不应低于城市防洪标准,其设剃计洪水重现期不得低于100年。剃水库取水构筑物的防洪标准应与水戍库大坝等主要建筑物的防洪标准相戍同,并应采用设计和校核两级标准戍。设计枯水位的保证率,应采用戍9099。 2.4了解水戍源水质监测系统的组成及主要监测戍内容水质自动监测系统一般由一个戍中心站和几个子站组成。(1

36、)提史水装置;(2)预处理装置;(3史)监测仪器;(4)数据采集;(史5)数据处理与传输装置;(6)史远程数据管理中心主要监测内容:史水温、pH、溶解氧(DO)、电史导率、浊度、高锰酸盐指数、化学史需氧量(COD)、总有机碳(T悯OC)、总氮(TN)、总磷(T悯P)、氨氮、磷酸盐、硝酸盐氮悯3输水和配水工程3.1 输配水悯及管网水力计算、经济计算大纲掌悯握输水管和配水管网的布置原则及悯管网水力计算方法;了解输水管技悯术经济计算。3.1.1管网布置悯原则(1)按照城市规划布置,考腺虑分期建设可能,留有充分的发展腺余地。(2)城市配水管网宜设计腺成环状,当允许间断供水时,可设腺计为树状网,但应考虑

37、将来有连成腺环状网的可能。在树枝状管段的末腺端应装置排水阀。(3)工业企业腺配水管网的形状,应根据厂区总图宪布置和供水安全要求等因素确定。侣(4)城镇生活饮用水的管网,严侣禁与非生活饮用水的管网连接。城侣镇生活饮用水管网,严禁与各单位侣自备的生活饮用水供水系统连接。侣(5)管线遍布在整个给水区内,侣管网中的干管应以最近距离输水到侣用户和调节构筑物,保证用户有足侣够的水量和水压。(6)城市内一舷般建筑物可以从管网引一条进水管舷,用水较高的建筑物或建筑物群可舷从管网不同方位引入两条或数条水舷管。 3.1.2管网定线(1)舷城市管网定线是指在地形平面图上舷确定管线的走向和位置。定线时一舷般只限于管网

38、的干管以及干管之间舷的连接管,不包括从干管到用户的舷分配管和接到用户的进水管。(2舷)干管定线时其延伸方向应和二级详泵站输水到水池、水塔、大用户的详水流方向一致,以最近的距离,将详一条或几条干管平行地布置在用水详量较大的街区。平行的干管间距约详为500800m,干管之间的详连接管间距考虑在800100详0m左右。(3)干管一般按城市详规划道路定线,但尽量避免在高级怂路面和重要道路下通过。3.1.怂2管网定线(4)生活饮用水管道怂应尽量避免穿过毒物污染及腐蚀性怂等地区,如必须穿过时应采取防护怂措施。(5)城镇给水管道的平面怂布置和竖向标高,应符合城镇的管怂道综合设计要求;工业企业给水管怂道的平面

39、布置和竖向标高,应符合怂厂区的综合设计要求。(6)城镇楞给水管道与建筑物、铁路和其他管楞道的水平净距,应根据建筑物基础楞的结构、路面种类、卫生安全、管楞道埋深、管径、管材、施工条件、楞管内工作压力、管道上附属构筑物楞的大小及有关规定等条件确定。3楞.1.2管网定线(7)给水管应楞设在污水管上方。当给水管与污水楞管平行设置时,管外壁净距不应小示于1.5m。当给水管设在污水管示测下方时,给水管必须采用金属管示材,并应根据土壤的渗水性及地下示水位情况,妥善确定净距。(8)主给水管道相互交叉时,其净距不应主小于0.15m。生活饮用水给水主管与污水管或输送有毒液体管道交主叉时,给水管道应敷设在上面,且柱

40、不应有接口重叠;当给水管敷设在愉下面时,应采用钢套管,套管伸出愉交叉管的长度每边不得小于3m,愉套管两端应采用防水材料封闭。3愉.1.3管径(1)负有消防给水愉任务管道的最小直径,不应小于1愉00mm;室外消火栓的间距不应愉大于120m。(2)从管网干管讯到用户和消火栓的分配管管径至少讯为100mm,大城市采用150讯200mm。(3)通过水力计讯算确定管径。3.1.4埋深管道讯的埋设深度,应根据冰冻情况、外讯部荷载、管材强度以及与其他管道讯交叉等因素确定。当有热力计算和艳技术经济论证时才允许埋设在土壤皱冰冻线以上或露天敷设,并应采取皱调节管道伸缩和防寒保暖措施。3皱.1.5管材与附属构筑物(

41、1)皱管材可分为金属管(铸铁管和钢管皱等)和非金属管(预应力钢筋混凝皱土管、玻璃钢管和塑料管)。管材皱的选择,取决于承受的水压、外部皱荷载、土的性质、施工维护和材料皱供应等条件确定。(2)阀门1)运给水管网应根据具体情况设置分段运和分区检修的阀门。管网上的阀门运间距,不应超过5个消火栓的布置运长度。2)在配水管网隆起点和平运直段的必要位置,应装设排(进)运气阀,低处应装设泄水阀。其数量运和直径应通过计算确定。闸阀运 闸阀:是指关闭件(闸板)由阀哟杆带动,沿阀座密封面作升降运动哟的阀门。闸阀具有流体阻力小、开哟闭所需外力较小、介质的流向不受哟限制等优点;但外形尺寸和开启高哟度都较大、安装所需空间

42、较大、水哟中有杂质落入阀座后阀不能关闭严哟密、关闭过程中密封面间的相对摩哟擦容易引起擦伤现象。 蝶阀是指仰启闭件(蝶板)绕固定轴旋转的阀仰门。蝶阀具有操作力矩小、开闭时仰间短、安装空间小、重量轻等优点仰;蝶阀的主要缺点是蝶板占据一定仰的过水断面,增大水头损失,且易亦挂积杂物和纤维。 止回阀 止回亦阀是限制压力管道中的水流朝一个亦方向流动的阀门。阀门的闸板可绕亦轴旋转。水流方向相反时,闸板因亦自重和水压作用而自动关闭。止回亦阀一般安装在水压大于196KP亦a的泵站出水管上,防止因突然断亦电或其他事故时水流倒流而损坏水耶泵设备。排气阀 排气阀安装在管耶线的隆起部分,使管线投产时或检耶修后通水时,管

43、内空气可经此阀排耶出。长距离输水管一般随地形起伏耶敷设,在高处设排气阀。泄水阀在耶管线的最低点安装泄水阀,它和排耶水管连接,以排出水管中的沉淀物耶以及放空水管内的存水。3.1.蓄5管材与附属构筑物(3)集中给蓄水栓集中给水站设置地点,应考虑蓄取水方便,其服务半径一般不大于蓄50m。(4)管道支墩与基础1蓄)承插式管道在垂直或水平方向转蓄弯处支墩的设置,应根据管径、转蓄弯角度、试压标准和接口摩擦力等毡因素通过计算确定。2)在土基上毡,管道一般应敷设在未经扰动的原毡状土层上;在岩基上,应铺设砂垫毡层;对于淤泥和其他承载能力达不毡到设计要求的地基,必须进行基础毡处理。 支墩承插式接口的管线,毡在弯管

44、处、三通处、水管尽端的盖毡板上以及缩管处,都会产生拉力,毡接口可能因此松动脱节而使管线漏抑水因此在这些部位须设置支墩以抑承受拉力和防止事故。但当管径小抑于300mm或转弯角度小于10抑且水压力不超过980kPa时抑,因接口本身足以承受拉力,可不抑设支墩。3.1.6输水管布置原抑则(1)定线1)输水管定线时,壹必须与城市建设规划相结合,尽量壹缩短线路长度,减少拆迁,少占农壹田,便于管渠施工和维护,保证供壹水安全。2)选线时,应选择最佳壹的地形和地质条件,尽量沿现有道壹路定线,以便施工和检修。3)减壹少与铁路、公路和河流的交叉;管壹线避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高壹地下水位和河水淹没与冲刷地区,漳以

45、降低造价和便于管理。4)远距漳离输水时,一般情况下往往是加压漳和重力输水两者的结合形式,根据漳地形高差、管线长度和水管承压能漳力等情况确定加压泵站。5)设计哲时应远近期同时考虑,分期实施。哲(2)设计流量1)从水源至城镇哲水厂或工业企业自备水厂的输水管哲渠的设计流量,应按最高日平均时揖供水量加自用水量确定。当长距离揖输水时,输水管渠的设计流量应计揖入管渠漏失水量。2)向管网输水揖的管道设计流量,当管网内有调节揖构筑物时,应按最高日最高时用水揖条件下,由水厂所负担供应的水量揖确定;当无调节构筑物时,应按最揖高日最高时供水量确定。3)负有揖消防给水任务的输水管渠尚应包括揖消防补充流量或消防流量。(

46、3)恿条数及连通管1)输水管渠一般不肘宜少于两条,当有安全贮水池或其肘他安全供水措施时,也可修建一条执输水干管,输水干管和连通管管径狱及连通管根数,应按输水干管任何狱一段发生故障时仍能通过事故用水狱量计算确定。城镇的事故水量为设狱计水量的70%,工业企业的事故狱水量按有关工艺要求确定,当负有狱消防给水任务时,还应包括消防水狱量。2)为保证在输水管渠局部损狱坏时仍能保证事故水量,可在平行狱的2条或3条输水管渠之间设置连蛀通管,并装置必要的阀门。 (4蛀)附属设施1)输水管道应根据具蛀体情况设置分段和分区检修的阀门蛀。2)在输水管道隆起点和平直段蛀的重要位置上,应装设排(进)气蛀阀,低处应装设泄水

47、阀。其数量和蛀直径应通过计算确定。3)设计满只流输水管道时,应考虑发生水锤的只可能,必要时应采取消除水锤的措只施。7.1.5 原水输送宜选用只管道或暗渠(隧洞);当采用明渠只输送原水时,必须有可靠的防止水只质污染和水量流失的安全措施。只清水输送应选用管道。3.1.7只管网的水力计算方法配水管网应按严最高日最高时用水量及设计水压进严行计算,并应分别按下列三种情况严和要求进行校合:发生消防时的流严量和水压要求;最大转输时的流量严和水压要求;最不利管段发生故障严时的事故用水量(70%)和水压严要求。 (1)比流量假定用水量严均匀分布在全部干管上,由此算出迂干管单位长度的流量,叫做管线比迂流量 不包括

48、穿越广场、公园等无迂建筑物地区的管线;只有一侧配水迂的管线,长度按一半计算。 水压迂标高计算见下表(1)判定5点为迂控制点(非常关键);(2)泵站迂P设计扬程H=36+1.5+1遇.5+4+2-9-(-3)=3遇9m(2)节点流量qi=ql=0.5ql遇即某一点总流量遇等于该节点连接的所有管段流量和遇的一半。其包括由沿线流量折算的遇节点流量和大用户的集中流量。大遇用户的集中流量,可以在管网图上遇单独注明,也可和节点流量加起来唁,在相应节点上注出总流量。 【唁计算题】平原地区的一个单水源树唁枝状铸铁管管网(如图2 所示)唁,管网入口流量Q入为80.0唁L/ s,节点处有集中出流唁q=30.0 L

49、/s,全部双侧唁配水。试计算该给水管网各节点的唁出流量。计算过程中比流量q(L蛰/s. m) 保留四位小数,其蛰它流量及计算结果保留一位小数(蛰L/s)。(3)给水管网流量分蛰配任一管段的计算流量包括该管段蛰的节点流量和通过该管段输送到相蛰连管段的转输流量。 得出各管计蛰算流量后,才能据此流量确定管径艺和进行水力计算 流量分配在管网艺计算中是一个重要环节。 (4)艺树状网流量分配q3-4=q4+q5+q8+q9+q10q4-8=q8+q9+q10艺艺(5)树艺状网计算只要在每一节点应用节点艺流量平衡条件qi+qij=0咱,无论从二级泵站起顺水流方向推咱算或从控制点起向二级泵站方向推咱算,只能得

50、出唯一的管段流量。控咱制点的选择很重要!水压标高=节咱点处地面标高+服务水头支线起点咱和终点的水压标高差除以支线长度咱,即得支线的水力坡度 i Q+绘i选管径!【计算题】某枝状管网绘布置如图l 所示,各管段水头损绘失值标于相应管段旁,各节点地面绘标高及建筑层数列于表1,试确定绘管网水压控制点。【计算题】某城版市供水区用水人口5万人,最高日版用水量定额为150L/(人.d概),要求最小服务水头为160kPa概(16.0m)。节点4接某概工厂,工业用水量为400m3/d概,两班制,均匀使用。城市地形概平坦,地面标高为5.00m,管概网布置见图 32。(1)设计概最高日生活用水量500000吵.15

51、=7500m3/d=31吵2.5m3/h=86.81L/吵s(2)工业用水量:400/16=25m3/h=6.94L/s吵吵总水量Q=86.81+6.吵94=93.75L/s2.管线吵总长度L=3025m,其中水佛塔到节点0的管段两侧无用户。比佛流量沿线流量 节点流量计算 因佛城市用水区域地形平坦,控制点选佛在离泵站最远的节点8 .管径按佛平均经济流速确定 水塔高度和水佛泵扬程水塔水柜底高于地面的高度佛:H塔=16.00+5.00+剁3.95+1.75+0.56+剁1.27-5.00=23.53剁m水塔建在水厂内,靠近泵站,因剁此水泵扬程为:H泵=5.00+剁23.53+3.00-4.70膊+

52、3.00=29.83m上式中膊3.00m为水塔的水深,4.7膊0m为泵站吸水井最低水位标高,膊3.00m为泵站内和到水塔的管膊线总水头损失。(6)环状管网水膊力计算 对于任何环状网,管段数查P、节点数J(包括泵站、水塔等进水源节点)和环数L之间存在下列进关系:PJ+L-11)环状网进流量分配的步骤是 按照管网的主进要供水方向,先拟定每一段的水流进方向,并选定整个管网的控制点。进控制点是管网正常工作时和事故时进必须保证所需水压的点;流量分配浇时,一般在环状网平行的干管线中浇分配大致相同的流量,因而采用相浇近或相同的管径,这样一条干管损浇坏,流量由其他干管转输时,不会浇使这些干管中的流量增加过多;

53、相浇互平行的干管之间的连接管,平时浇流量一般不大,只有在干管损坏时浇才转输较大的流量,不必分配过大浇的流量。多水源管网,可从不同水郊源节点开始分配,位于分界线上各技节点流量,由几个水源同时供给。技各水源供水范围的节点流量总和加技上分界线上由该水源供应的节点流技量,应等于该水源的供水量。解环技方程的哈代-克罗斯法,校正流量技计算式: 配水管网计算时,应用技海曾威廉公式,上式n=1.85技2。 解环方程组的步骤 据城镇记的供水情况,拟定环状网各管段的记水流方向,按照每一个节点满足q记i+qij0的条件,并考虑记供水可靠性要求分配流量,得初步记分配的管段流量qij(0) 。记由qij(0)计算各管段

54、的摩阻混系数,sij(=aijlij)混和水头损失hij (0) =s混ij(qij (0))2。水头混损失为正,逆时针为负,计算该环撑内管段的水头损失代数和hij撑(0) 算每环内各管段的|si撑jqij(0)|及其总和|s撑ijqij(0)|,求出校正流孩量。校正流量qi符号以顺时针孩为正,逆时针为负按此流量再行计孩算,如闭合差尚未达到允许的精度孩,再从第二步按校正后的流量反复孩计算,直到每环的闭合差达到要求孩为止。手工计算时,每环闭合差要孩求小于0.5m,大环闭合差小于孩1.0m。 【计算题】环劫状网计算。按最高用水流量0.2劫198m3/s,计算如所示的管劫网 环状网平差计算简图 3.

55、1劫.8了解输水管技术经济计算方糕法(1)管网费用折算值输水管的糕技术经济计算是指在投资偿还期内糕,求年费用折算值最小的经济管径糕。年费用折算值是按照年计的管网糕建造费用和管理费用。管网年折算糕费用管网建造费用/投资偿还期糕每年管理费用每年管理费用折茧旧大修理费动力费年费用折算值茧:(2)压力输水管技术经济计算茧经济管径: 茧茧为经济因素,是包含多茧种经济指标的综合参数;Q为输入孔管网的总流量。 【计算题】压力孔输水管由01,12和23孔三段组成。已知:f=0.316孔10-9;n2; 5.孔33;m1.7,求压力输水管夫的经济管径。(3)重力输水管技夫术经济计算重力输水管不需要供水夫动力费用

56、。技术经济计算的问题是夫:求出利用现有水头并使管线建造夫费用最低的管径。利用拉格朗日条夫件极值法,解上式,得到夫夫【计算题】重力输水管由1钧2和23两段组成。l12=钧500m,q12=150L钧/s;l23=650m,q2钧3=25L/s。起点1和终点钧3的高差为H=5m,n=2,m钧=5.33,=1.8,求输水管姐段的水力坡度。3.2给水管网的姐运行维护及漏失控制技术了解城市姐给水管网的运行维护方法;熟悉管姐网漏失控制的技术和管理措施。3姐.2.1日常管网运行管理内容姐主要包括(1)检漏和修漏;构方法有实地观察法、听漏法和构分区检漏法。(2)水管清垢和防构腐蚀; 采用非金属管材时构,防腐蚀方法有在金属表面上涂油构漆、水泥砂浆等、阴极保护等。(构3)用户接管的安装、清洗和防水构冻;(4)管网事故抢修;(5)父检修阀门、消火栓、流量计和水表父。3.2.2水管防腐蚀采用非金父属管材;在金属表面上涂油漆、水父泥砂浆;阴极保护 3.2.3清父垢和涂料(1)管线清垢的方法有父:水气冲洗;气压脉冲射流法;刮父管法。(2)

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