室外给排水工程 138

室外给排水工程

叶海第1讲2016年3月1日《建筑设备》概述第2讲2016年3月8日室外给排水工程本讲主要内容室外给排水与建筑给排水的关系室外给水工程概述室外排水工程概述居住小区给排水2一、室外给排水与建筑给排水的关系

41.1，给排水的历史国家：城邦的产生和湮灭：河流和水源。人类“逐水草而居”，水中可居曰州。——东汉·许慎《说文》。社会：井：八户为井，“因井为市”科技：中国首先采用明矾降低水中浑浊度的最早正式文字记载为：【明】宋应星在明崇祯十年（公元1687年）刻印的《天工开物》一书。工业：1881年开始建造，并于1883年建成供水的杨树浦水厂，是上海同时也是中国城市史上第一家现代水厂，当时一天的供水量为3600余吨。杨树浦水厂杨树浦水厂由英商始建于1881年，1883年竣工，由设计师哈特设计；厂区内保持着风格独特的英国古典哥特式建筑群，水厂采用黄浦江上游源水制水；上海市优秀历史建筑，上海市文物保护单位。691011建筑的外形为为英国传统城城堡形式，承承重墙用清水水砖墙；墙体嵌有红砖砖腰线，周围围墙身压顶雉雉堞缺口，雉雉堞的压顶及及窗框、腰线线等均用水泥泥粉出凸线；；墙面转折交界界处为水泥隅隅石形状，如如同一座中古古时代的英国国城堡。121.2，室外给排水水系统的作用用室外给排水工工程是市政建建设的一个重重要组成部分分其主要任务就就是为城镇提提供足够数量量并符合一定定水质标准的的水把人们在生活活、生产过程程中使用后的的污(废)水汇集并输送送到适当地点点进行净化处处理，达到一一定水质标准准后：重复使用灌溉农田田排入水体体1.3，与建筑筑给排水水的关系系室外给排排水工程程与建筑筑给水排排水工程程密切相相关。建筑给排排水工程程的任务务是将室室外给水水系统输输配的净净水组织织供应到到室内各各个用水水点，将将用后的的污(废)水排除汇汇集到室室外排水水系统中中去。室内与室室外给水水排水是是不可分分割的一一个统一一体系。。水循环流流程15自然水源源室外供水水建筑给水水排水室外排水水室外给水工程室外排水工程建筑给排排水工程程17室外给水水排水系系统示意意图1—取水口；；2—净水厂；；3—输水管；；4—工厂区；；5—水塔；6—配水管；；7—雨水管；；8—排水干管管；9—排水主干干管；10—污水处理理厂室外给水水系统19水源取水设备备净水设备备输配水管网公共用水水消防用水水原水达到生活活用水标标准生活、生生产、消消防用水水建筑给水水排水系系统20给水管网网用水设备备排水管网雨水管网网生活用水水污、废水水污、废水水雨水室外排水水系统21排水管网网污水泵站站污水处理厂雨水管网网污废水达标处理理雨水水体污废水水体回用水处处理灌溉农田田建筑屋面面路面排水水二、室外外给水工工程概述述2.1，室外给给水工程程的任务务室外给水水工程是是为满足足城镇居居民生活活及工业业生产等等用水需需要而必必备的重重要基础础设施它的任务务是从水水源取水水，按照照用户对对水质的的要求进进行处理理，再将将水输送送到给水水区域向向用户配配水。2.2，水源给水水源源可分为为两大类类：一类为地表水(也称地面面水)，如江水水、河水水、湖水水、水库库水及海海水等；；另一类为为地下水，如潜水水(无压地地下水水)、自流流水(承压地地下水水)、泉水水、喀喀斯特特溶洞洞水等等。大部分分地区区的地地下水水具有有水质质清澈澈、水水温稳稳定、、分布布较广广等特特点，，其物物理、、化学学及细细菌性性指标标较地地面水水为好好。采用地下水水作为水源源具有取水水构筑物构构造简单、、净水工艺艺简单、投投资及运行行费较省、、安全和便便于维护管管理等优点点。有条件的情情况下，应应首先考虑虑将地下水水源作为饮饮用水的水水源。在取集地下下水时，必必须合理开开发，否则则将使地下下水资源遭遭到破坏，，甚至引起起陆沉。CJ3020-1993生活饮用水水水源水质质标准上海：百年年自来水，，五换水源源地从上个世纪纪以来，上上海水源地地不得不历历经数次变变迁：先是是苏州河水水质逐步恶恶化，上游游水源取水水口迁到了了黄浦江军军工路段。。1978年，黄浦江江下游的水水质状况也也让人失望望，水厂的的取水口被被迫顺流而而上。1987年，取水口口移到了黄黄浦江上游游临江段。。1998年7月，取水口口继续上移移，移到了了松浦大桥桥附近。取取自上游的的开放式、、流动性原原水，大多多属3至4类水，仍然然存在一定定的安全隐隐患。2011年6月，上海水水源地第五五次变迁到到长江口青青草沙水库库，“一劳劳永逸“解解决了水源源水质的问问题：水质质基本达到到了国家2类水标准。。上海青草沙沙水源地投投入使用-2011年6月2.3，室外给水水系统地表水为水水源的城市市给水系统统图式312.3.1，取水工程程取水工程水源的种类决定着取水构筑物的构造形式及净水工程的组成。A,地下水取水水构筑物的的形式管井，用于开采采深层地下水，井井深一般在在200m以内，最大大深度也可可达1000m以上。大口井，广泛用于于取集浅层地下水，地地下水埋深深通常<12m，含水层厚度度在5～20m以内。渗渠，常用于取集集含水层厚度度在4～6m、地下水埋深深<2m的浅层地下水，也可可取集河床地地下水或地表表渗透水。管井(a)单层过滤器管管井；(b)双层过滤器管管井1—井室；2—井壁管管；3—过滤器器；4—沉淀管管；5—粘土封封闭；；6—规格填砾砾大口井渗渠B,地面水取取水构筑筑物的形形式固定式河床式岸边式斗槽式活动式缆车式浮船式固定式取取水构筑筑物特点点：取水量大大，取水水可靠，，维护方方便投资大，，工程复复杂适用于水水位变化化不大的的地面水水固定式取取水构筑筑物活动式取取水构筑筑物特点点：水源水位位涨落幅幅度大，，水量相相对较小小投资小，，建设快快，适应应性强2.3.2，净水工工程水源水中中往往含含有各种种杂质。。地下水：：常含有有各种矿矿物质盐盐类地面水：：常含有有泥沙、、水草腐腐殖质、、溶解性性气体、、各种盐盐类、细细菌及病病原菌等等。由于用户户对水质质都有一一定的要要求，故故未经处处理的水水不能直直接送往往用户。。净水工程程的作用用就是将将取水构构筑物送送来的水水加以处处理，使使其达到到符合用用户要求求的水质质标准。。水的净化工工艺流程、、净化方法法和净化程程度根据水水源的水质质及用户对对水质的要要求而定。。对于水质好好的地下水水可省去其其它处理工工程，只要要进行加氯氯消毒即可可。生活用水生活用水的的净化程度度必须符合合我国现行行的《生活饮用水水卫生标准准》GB5749-2006。水质安全106项检测指标标微生物指标标6项饮用水消毒毒剂4项毒理指标中中无机化合合物21项毒理指标中中有机化合合物53项感官性状和和一般理化化指标20项放射性指标标2项净水工艺——经典四部曲曲絮凝沉淀过滤消毒A,絮凝使水中悬浮浮微粒集聚聚变大，或或形成絮团团，从而加加快粒子的的聚沉，达达到固-液分离的目目的；通常絮凝的的实施靠添添加适当的的絮凝剂，，其作用是是吸附微粒粒，在微粒粒间“架桥桥”，从而而促进集聚聚。在水处理工工程中较常常见的絮凝凝剂如：硫硫酸铝（明明矾），聚聚合硫酸铝铝（polyaluminiumsulfate),栲胶等等。。B,沉淀沉淀的目的的在于除去去水中的悬悬浮物质及及胶体物质质。预沉可以除除去较粗大大的泥砂杂杂质颗粒，，但细小的的悬浮杂质质沉淀甚慢慢，所以在在原水进入入沉淀池之之前需投加加混凝剂，，以加速悬悬浮杂质的的沉淀。沉淀池的形形式很多，，有平流式式、竖流式式及辐流式式等。近年年来由于浅浅池理论的的发展和应应用，斜板板式和斜管管式的上向向流、同向向流沉淀池池使用广泛泛。各类澄清池池的使用也也很普遍。。C,过滤经沉淀后的的水，浊度度不应超过过20mg/L。为达到到生活活饮用用水卫卫生标标准所所规定定的浊浊度要要求，，还需需进行行过滤滤。常用的的滤池池有普普通快快滤池池、虹虹吸滤滤池、、无阀阀滤池池和V型滤池池等D,消毒消毒的的目的的消灭水水中的的细菌菌和病病原菌菌，以以满足足生活活饮用用水卫卫生标标准的的有关关要求求；保证净净化后后的水水在输输送到到用户户之前前不致致被微微生物物再次次污染染。消毒的的方法法有物物理法法和化化学法法2种物理法法有紫紫外线线、超超声波波、加加热法法等化学法法有氯氯法和和氯胺胺法以以及臭臭氧法法等。。我国国目前前广泛泛采用用的是是氯法法或氯氯胺法法。净水方方法—般地面面水净净水厂厂的净净水工工艺流流程混合反应池沉淀池滤池清水池一级泵站原水二级泵站清水澄清池加药设备加氯设备水厂平平面布布置图图2.3.3，输配配水工工程输配水水工程程的作作用，，是如如何把把净化化后的的水输输送到到用水水地区区并分分配到到各用用水点点。输配水水工程程通常常包括括输水管管道、配水管管网以及调节构构筑物物（水塔塔或高高地水水池））等。。A,输水管管道输水管管是把把净水水厂和和配水水管网网联系系起来来的管管道，，其特特点是是只输输水而而不配配水，，沿线线无流流量分分出。。允许许间间断断供供水水的的给给水水工工程程有条件时，输水管最好沿现有道路或规划道路敷设，并应尽量避免穿越河谷、山脊、沼泽、重要铁道及易受洪水淹没的地区。B,配水水管管网网配水水管管网网的的任任务务是是将将输输水水管管送送来来的的水水分分配配到到用用户户。。配水水干干管管的的路路线线应应通通过过水水量量较较大大的的地地区区，，并并以以最最短短的的距距离离向向最最大大用用户户供供水水。。在城城镇镇规规划划设设计计中中，，应应把把最最大大用用户户置置于于管管网网之之始始端端，，以以减减小小配配水水管管的的管管径径而而降降低低工工程程造造价价。。配水水管管网网应应均均匀匀地地布布置置在在整整个个用用水水地地区区，，其其形形式式有有环环状状与与枝枝状状2种。。一般般情情况况下下，，宜宜布布置置成成环环状状管管网网。。C,调节节构构筑筑物物水塔塔或高地地水水池池能够够把把用用水水低低峰峰时时管管网网中中多多余余的的水水暂暂时时储储存存起起来来，，而而在在用用水水高高峰峰时时再再送送入入管管网网，，调调节节供供水水量量与与用用水水量量之之间间的的不不平平衡衡状状况况，，是是给给水水系系统统的的调调节节设设施施。。水塔塔和和高高地地水水池池还还兼兼有有保保证证水水压压的的作作用用，，也也使使水水泵泵能能常常在在高高效效率率范范围围内内运运行行。。但但水水塔塔的的调调节节能能力力非非常常有有限限。。根据据地地形形特特点点，，水水塔塔可可以以设设在在配配水水管管网网的的起起端端、、中中间间和和末末端端。。D,泵站站一级级泵泵站站：把把水水源源的的水水抽抽上上来来，，送送到到净净化化构构筑筑物物。。设计计流流量量按按最最高高日日平平均均时时用用水水来来考考虑虑。。二级级泵泵站站：把把净净化化后后的的水水从从清清水水池池中中抽抽吸吸上上来来送送入入输输配配水水管管网网。。设计计流流量量按按最最高高日日最最大大时时用用水水来来考考虑虑。。中途途加加压压泵泵站站：远远距距离离或或向向较较高高地地势势输输水水时时，，所所需需要要压压力力较较大大，，压压力力不不能能一一次次性性由由二二级级泵泵房房提提供供，，要要中中间间加加压压。。E,管网网布布置置给水水管管网网的的作作用用：：将将净净化化后后的的水水从从水水厂厂输输送送到到用用户户；；管网网布布置置的的基基本本要要求求：：符合合城城市市规规划划需需要要，，分分期期发发展展，，留留有有余余地地保证证适适当当的的水水压压和和水水量量保证证供供水水的的可可靠靠性性造价价及及运运行行维维护护费费用用尽尽可可能能低低敷设设长长度度短短，，供供水水直直接接，，投投资资较较少少；；末端端封封堵堵，，水水流流停停滞滞，，水水质质易易变变坏坏；；安全全性性及及可可靠靠性性较较差差；；多用用于于初初建建工工程程；；后期期可可逐逐渐渐完完善善管网网布布置置形形式式–枝状状管网网布布置置形形式式–环状状每个个位位置置都都有有两两个个方方向向的的供供水水；；安全全可可靠靠，，不不会会停停水水；；管线线较较长长，，投投资资大大；；小城城市市一一般般有有数数个个环环网网，，大大城城市市环环数数超超过过两两位位数数。。2.4，室室外外给给水水工工程程的的一一般般要要求求生活活用用水水优优先先选选用用地地下下水水，，其其次次序序为为泉泉水水、、浅浅层层水水和和深深层层水水。。工业业用用水水的的水水源源应应有有97%的保保证证率率，，生生活活用用水水的的水水源源应应有有95%的保保证证率率。。水源源的的位位置置，，应应与与城城镇镇总总体体规规划划相相适适应应。。取取水水点点一一般般应应设设于于城城镇镇水水系系的的上上游游。。水源的卫生防防护是保证水水源水质的重重要措施。城镇给水水源源，必须设置置卫生防护地地带。2.5供水建筑及其其改造2.5.1水塔在城市发展过过程中，水塔塔等供水建筑筑发挥过巨大大的作用：调调节水量，稳稳定水压水塔供水原理理北京大学博雅雅塔北大“一塔湖湖图”之一一1924年建，下方有有水井，用于于供水，已废废弃。高37m，至今北大所所有建筑不允允许超过它水塔的设计参参照了通州的的燃灯塔，塔塔级十三，有有螺旋梯直通通塔顶，除基基座外全是用用钢筋水泥建建筑苏丹摩天天水塔——抽取地下下水水塔建筑筑设计欣欣赏倒锥形水水塔的优优点？建筑造型型美观、、占地面面积小、、造价相相对经济济；受力合理理：受力力小的地地方口径径大，受受力大的的地方口口径小，，对结构构设计较较为有利利；倒锥形结结构使得得水位下下降速度度先慢后后快，有有利于保保持水压压。2.5供水建筑筑及其改改造2.5.1水塔水塔正在逐渐渐消失，，淡出的的原因水塔功能能单一，，有碍观观瞻住宅建筑筑高度普普遍增加加，被屋屋顶水箱箱取代水质易二二次污染染水塔的改改造OldWaterTowerandPumpingStationindowntownChicagoItwasdesignedbyarchitectWilliamW.BoyingtonConstructedin1869usingbiglimestoneblocksWithallitssmallneo-gothictowersresemblesmoreatinyEuropeanmedievalcastlethanawatertower.Thetowerreachesaheightof47meterandtoweredoveralltheneighboringbuildings.Thetowerbecamefunctionallyobsoletein1906.水塔改造造（1）水塔住宅宅：位于于比利时时的安特特卫普（（Antwerp），由CrepainBinst工作室设设计改造造。主人人是一个个单身汉汉，独自自享受着着这座旧旧水塔改改建的六六层公寓寓。水塔改造造（2）由1931年的水塔塔改造的的现代住住宅位于于荷兰苏苏斯特，，水塔原原只有几几个小窗窗口，新新开辟的的三层高高大窗，，为房间间带来充充足的光光线。所所有房间间都是圆圆形的，，通过楼楼梯连接接。水塔改造（3）AdamWiercinski设计的波兰水水塔。顶部改改为收集雨水水的功能，增增加了一些预预制的独立支支撑的外部结结构，这些结结构是可以灵灵活组装的，，新建的功能能并不干扰以以前的老建筑筑梦想想改改造造家家梦想想改改造造家家上海海水水塔塔之之家家改改造造，，39平米米建筑筑师师：：俞俞挺挺方案案设设计计：：2015.4-2015.5施工工：：2015.5-2015.7造价价：：34.9万(钢结结构构5.4+材料料11.9+人工工8.5+垃圾圾清清运运3.3+脚手手架架搭搭拆拆6.5+内装装2.3)改造造前前平平面面梦想想改改造造家家-上海海2.5.2，印印度度梯梯井井（（stepwell）印度度梯梯井井（（stepwell）印度度梯梯井井（（stepwell）三、、室室外外排排水水工工程程概概述述3.1，室室外外排排水水工工程程的的任任务务室外外排排水水工工程程的的任任务务是是保保护护环环境境免免受受污污染染；；促促进进工工农农业业生生产产的的发发展展；；保保证证人人体体健健康康；；维维持持人人类类生生活活和和生生产产活活动动的的正正常常秩秩序序。。其主主要要内内容容为为：：收收集集各各种种雨雨污污水水并并及及时时输输送送到到适适当当地地点点；；设设置置污污水水处处理理厂厂(站)进行必必要的的处理理。102104路面积积水的的隐患患……1093.2，排水水系统统的体体制及及其选选择在排除除城镇镇和工工业企企业中中的生生活污污水、、工业业废水水和雨雨雪水水时，，是采采用一一个管管渠系系统排排除，，还是是采用用2个或2个以上上各自自独立立的管管渠系系统排排除，，这种种不同同排除除方式式所形形成的的排水水系统统，称称为排排水系系统的的体制制（简简称排排水体体制））。排水体体制一一般分分为合合流制制、分分流制制2种。合流制制（截截留制制）排排水系系统合流制制排水水系统统是将将生活活污水水、工工业废废水和和雨水水汇集集到同同一个个管渠渠内进进行排排除的的系统统。截留制制是在在合流流制的的基础础上，，增加加雨水水截留留构筑筑物，，将初初期水水质较较脏的的雨水水与城城市污污水送送到污污水处处理厂厂处理理，雨雨量增增大时时，大大部分分雨水水直接接通过过溢流流井排排入水水体。。分流制制排水水系统统分流制制排水水系统统是将将生活活污水水、生生活废废水、、工业业污水水、工工业废废水和和雨水水分别别在2个或2个以上上各自自独立立的管管渠内内排除除的系系统其优点点是：：污水水能得得到全全部处处理，，管道道水力力条件件较好好，可可分期期修建建。主要缺缺点是是：降降雨初初期的的雨水水对水水体仍仍有污污染。。我国国新建建城市市和工工矿区区多采采用分分流制制。排水系系统的的布置置形式式排水系系统的的布置置形式式，与与地形形地质质、平平面与与竖向向规划划、排排水体体制、、污水水厂的的位置置、水水体接接纳情情况，，以及及污水水的种种类、、污染染程度度、处处理程程度和和其他他管线线工程程情况况等因因素有有关。。在地势势向水水体方方向略略有倾倾斜的的地区区，排排水系系统可可布置置为正正交截截流式式，即即干管管与等等高线线垂直直相交交，而而主干干管(截流管管)敷设于于排水水区域域的最最低处处，且且走向向与等等高线线平行行。3.3，排水水系统统的布布置在布置置排水水管道道时，，一般般应遵遵循下下述原原则：：①污水水应尽尽可能能以最最短距距离并并以重重力流流的方方式排排泄到到污水水处理理厂。。②管道应应尽可可能沿沿平行行地面面的自自然坡坡度埋埋设，，以减减少管管道埋埋深，，地形形平坦坦的小小流量量管道道以最最短路路线与与干管管相接接。③当管管道埋埋深达达到最最大允允许值值时，，如再再继续续挖深深将增增加施施工的的难度度而不不经济济，应应考虑虑设置置污水水泵站站中途途提升升，但但应力力求减减少泵泵站的的数量量。④管道应应尽量避避免或减减少穿越越河道、、铁路及及其他地地下构筑筑物。⑤当城市市为分期期建设时时，第一一期工程程干管内内应有较较大的流流量通过过，以免免因初期期流速太太小而影影响管道道的正常常排水。。图污水管道道纵断面面图3.4，污水处处理方法法及流程程污水处理理就是采采用各种种技术措措施，将将污水中中的污染染物质分分离去除除，或将将其转化化为无害害物质，，或回收收利用有有用物质质，使污污水得到到净化。。现代污水水处理技技术，按按作用原原理可分分为物理理处理法法、化学学处理法法和生物物处理法法3种。排水处理理流程排放沉沙池沼气槽沉淀池污泥处理理设施沉淀池物理处理理法利用物理理作用分分离污水水中的悬悬浮污染染物质。。其方法有有：筛滤滤、沉淀淀、上浮浮、气浮浮、过滤滤和反渗渗透法等等。化学处理理法利用化学学反应的的作用分分离、回回收污水水中各种种状态的的污染物物质。其主要方方法有：：中和、、混凝、、电解、、氧化还还原、萃萃取、吸吸附、离离子交换换和电渗渗析等。。化学法多多用于处处理工业业生产污污水。生物处理理法利用微生生物的代代谢作