给水管网课件 第3章 给水系统工作情况

第3章

给水系统的工作情况给水系统中所有构筑物都是以设计年限内最高日用水量Qd为基础进行设计。取水工程（取水构筑物、一级泵站、原水输水管）

3.1给水系统的流量关系以地下水为水源时，如果水厂距离水源地较近，可不计原水输水管漏损率（β=0），地下水一般仅需在进入管网前消毒（α=0），这时一级泵站一般先将地下水输送到地面水池，再经二级泵站将水池水输入管网。因此，取用地下水时的一级泵站设计流量为：水厂自用水率α

=0%3.1.1取水构筑物、一级泵站水厂自用水系数（1+α）：水厂原水量与产水量之比。二级泵站的设计流量是否设置水塔或高地水池？是每小时的供水量可以不等于用水量。否满足最高日最高时的水量要求二级泵站的设计供水线应根据用水量变化曲线拟定，拟定时应注意：泵站各级供水线尽量接近用水线，以减小水塔的调节容积，但分级数一般不应多于三级，以便于水泵机组的运转管理；分级供水时，应注意每级能否选到合适的水泵，以及水泵机组的合理搭配，并尽可能满足目前和今后一段时间内用水量增长的需要。3.1.2二级泵站、管网输水管和管网的计算流量，视有无水塔（或高地水池）和它们在管网中的位置而定。无水塔的管网按最高日的最高时用水量确定管径管网起端设水塔时泵站到水塔的输水管直径按泵站分级工作线的最大一级供水量计算

管网仍按最高时用水量计算。管网末端设水塔时根据最高时从泵站和水塔输入管网的流量计算3.1.2二级泵站、管网给水系统各构筑物流量计算3.1.2二级泵站、管网按建筑层数确定给水管网水压时，其用户接管处的最小服务水头，一层为10m，二层为12m，二层以上每增加一层增加4m。泵站内应有的水泵扬程Hp等于静扬程H0和水头损失Σh之和水泵扬程确定3.2给水系统的水压关系泵扬程自由水压控制点总水头基准线用户接水处地面管道(网)水头损失几何高差3.2给水系统的水压关系地面标高二级泵站从清水池取水直接送向用户，或先送入水塔而后流向用户，水泵扬程计算按管网中有无水塔或水塔位置而有不同。1）无水塔管网hs、hc和hn都应按水泵最高时供水量计算。3.2.1无水塔管网2）网前水塔管网水柜底的高度Ht二级泵站的扬程应保证供水至水塔hs——水柜的有效深度（m）3.2.2网前水塔管网3）对置水塔管网设对置水塔的管网，在最高用水量时，由泵站和水塔同时向管网供水，两者有各自的供水区。管网可分两部分：

一、泵站到分界线上C点，可看作是无水塔管网，二级泵站扬程仍按式(3-5)计算；二、水塔到分界线上C点，类似于网前水塔管网，水塔高度可按式(3-6)确定。3.2.3对置水塔管网最大转输时：当泵站供水量大于用水量，富裕的水流入水塔的流量叫作转输流量。因一天内泵站供水量大于用水量的时间多，一般取转输流量最大的一小时流量进行计算，叫作最大转输时流量，以保证安全供水。最大转输时的水泵扬程为：hn'、hc'、hs'——分别表示最大转输时管网、输水管和水泵吸水管中的水头损失1-最大转输时；2-最高用水时3.2.3对置水塔管网4）网中水塔管网当城市中心的地形较高或为了靠近大用户，水塔可放在管网中间，构成网中水塔管网，这时水压分布如图3-6所示。水塔靠近二级泵站，并且泵站供水量大于泵站和水塔间用户的用水量时，不出现如图3-5所示的供水分界线网前水塔但当水塔离泵站较远、以致泵站供水量不够泵站和水塔间的用户使用时，必须由水塔供给一部分水量，这种情况类似于对置水塔，会出现供水分界线对置水塔3.2.4网中水塔管网随着给水区的扩大和用水量的增加，原二级泵站的扬程不能满足用户的水压要求时，可在管网水压不足的地区设置加压泵站或水库泵站。当二级泵站的扬程提高后，引起泵站附近管网超压，以致供水能量浪费；在用水量大时，可将部分管网水压提高，而不提高二级泵站扬程，节省动力。1-蓄水池进水时；2-最高用水时3.2.5设水库泵站的水塔管网6）消防时的管网水压管网的直径根据最高用水时流量确定。在消防时，额外增加了消防流量，必须通过核算，以确定按最高用水时流量求出的管径和水泵扬程是否适用。我国普遍采用的是低压网，即管网只保证消防时所需流量，而消防所需水压由消防车从消火栓取水自行加压。火警时，管网内通过大量消防流量，水头损失明显增大，着火地区的管网水压必然下降。根据规定，消防时管网自由水压不得低于10m。管网除了在平时满足最高用水时的水压外，还须满足消防时的水压要求，这些都需要通过管网计算来确定。3.2.6消防时的管网水压无水塔管网在消防时的水压线如图。水泵所需扬程(假定在控制点C失火)等于:Hf——消防时允许的最低水压（m）hs'、hc'、hn'——消防时水泵吸水管、输水管和管网中的水头损失（m）3.2.6消防时的管网水压1-消防时；2-最高用水时网前水塔管网在消防时的水压线如图。根据消防时的自由水压和管网水头损失，消防时的水压线可能比水塔水面高，也有可能低。消防时水压线高于水塔时，水塔的进出水阀必须在发生火警时及时关闭，以免水塔不断溢水而管网的水压无法提高。如果消防时水压线低于水塔，则水塔仍可起流量调节作用，此时进出水阀无须关闭。3.2.6消防时的管网水压1-消防时；2-最高用水时对置水塔管网：假定着火地点在水塔附近，因为消防时所需水压低于最高用水时，所以水塔存水可供消防时使用，但因水塔容积小，很快就会放空，消防水泵的选择和无水塔管网相同。消防时所需水泵扬程Hp′可能大于也可能小于最高用水时的水泵扬程Hp。1-消防时；2一最高用水时3.2.6消防时的管网水压清水池的调节容积由一、二级泵站供水量曲线确定；水塔容积由二级泵站供水线和用水量曲线确定。水塔和清水池的作用调节泵站供水量和用水量之间的流量差值水塔和清水池调节容积的计算，通常采用两种方法：一种是根据24h供水量和用水量变化曲线推算，一种是凭经验估算。前者需要知道城镇24h的用水量变化规律，并在此基础上拟定泵站的供水线。3.3水塔和清水池容积计算一级泵站均匀供水，二级泵站分级供水，每小时二者的供水量并不相等。为调节两级泵站供水量的差额，须在两站之间建造调节水量的构筑物。清水池所需调节容积或等于图中二级泵站供水量大于一级泵站时累计的A部分面积，或等于B部分面积。3.3.1

清水池容积计算024681012141618202224二泵站供水曲线一泵站供水曲线3.3.1

清水池容积计算二泵站供水曲线缺乏用水量变化规律的资料时，城镇水厂的清水池调节容积可凭运转经验，按最高日用水量的10%~20%估算。清水池中除了贮存调节用水以外，还存放消防用水和水厂生产用水，因此，清水池有效容积等于：W1——调节容积（m³）；W2——消防水量（m³），按2h火灾延续时间计算；W3——水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水（m³），约为最高日

用水量的5%~10%；W4——安全贮量（m³）。3.3.1

清水池容积计算3.3.2水塔容积计算W1——调节容积，可按最高日用水量的3～6%估算；W2——消防贮水量，一般按10

分钟消防用水量计算。

当二级泵站与一级泵站的供水量接近时，清水池的调节容积会缩小，但水塔（高地水池）的调节容积将增大。清水池容积理论计算步骤：1.确定用水量曲线；2.确定