第三章-给水排水管网系统

1、,给水排水工程概论,第三章 给排水管网系统,第三章 给水排水管网系统,3.1 概述 3.2 给水排水管网系统的构成 3.3 给水排水管网系统规划和布置 3.4 给水排水管网系统运行管理 3.5 给水排水管网材料和配件,3.1 概述,给水排水系统三项主要功能 1）水量保障 用户需求的用水量；用户排出废水量；降雨量。 2）水质保障 饮用水水质标准；废水排放水质标准。 3）水压保障输水能量 用户用水压力保证充足流量；用水设施安全；排水通畅和稳定。,3.1.1 给水排水系统组成,给排水工程流程示意图,给水排水系统组成,水源取水系统 给水处理系统 给水管网系统 排水管网系统 污(废)水水处理系统,给水排

2、水管网系统是给水排水系统的重要组成部分,3.1.2 给排水管网系统功能/特点和我国发展状况,管网功能:水的输送；水压提升，水量调节，运行管理。 管网特性:1、网络共性（分散性，连通性，扩展性）；2、专用特性（隐蔽性强；外部干扰因素多，易发事故；基建投资大；改扩建频繁；管理复制）。 我国发展状况:1、发展迅速；2、不平衡；3、与国外相比差距明显。,3.2 给水排水管网系统的构成,给水系统的组成 输水管(渠)浑水和清水管 水压提升设施一级泵站，二级泵站 配水管网将清水送至用户 调节构筑物清水池、水塔及高地水池 附属构筑物 检查井、阀门井,水源,地面水,地下水,取水构筑物,一级泵站,输水管渠,水厂,

3、二级泵站,调节构筑物,排水管网系统：收集、输送、处理、处置污废水的工程设施。,3.2.2 排水管网系统的构成,排水管网系统组成：污废水及雨水收集设施，排水管道，水量调节池，提升泵站和排放口。 排水体制：合流制，分流制,庭院或街坊管道系统：出户管、检查井、庭院排水管 街道排水管道系统：支管、干管、主干管、检查井,1、排水管网,排 水 管 道 施 工,2、提升泵站：中途提升泵站，污水处理厂前 3、管道附属构筑物：跌水井、倒虹管事故出水口排出口等,塑料跌水井,3.3 给水排水管网系统规划和布置,3.3.1 给水管网系统规划和布置 1、给水管网系统规划的主要原则 （1）线路最短，节省投资和运行成本；

4、（2）保证供水安全； （3）管道施工和管理方便； （4）远近期结合，分期实施。,2、给水管网系统的分类,统一给水系统：同一系统供应生活、生产、消防用水 分质给水系统：按用户要求以不同的给水系统供应不同的水质 分区给水系统:城市地形高差较大，或城市供水范围很大 区域给水系统：,影响因素：供水区范围，地形高差，距离远近，管网压力，给水可靠性和经济性等。,3、配水管网布置形式,树状网和环状网 串联分区和并联分区,并联分区,各区分别供水，供水较可靠,各区水泵集中在一个泵站，管理方便,增加了输水管长度和造价,高区输水管需要耐压管材,串联分区,总用水量均由低区泵站供给，只是高区用水再由高区泵站加压,泵站分

5、散，管理不便 供水安全可靠性不高,树 状 网,供水可靠性较差,管网末端水质易变坏,投资最省,适于小城镇、小型工矿企业及城市扩建区,环 状 网,供水可靠性高,可大大减轻水锤产生的危害,造价明显高于同范围树状网,适于城镇中心地区和用水可靠性要求高的工业企业,4、给水管网系统的主要设计内容,管网系统布置和定线 设计流量计算 求出管网直径 计算管网中水头损失 提升设施计算 水量调节构筑物容积计算,清水输水管,干管,500-800m,分配管,阀门,消火栓,国道,连接管,8001000m,3.3.2 远距离引水工程,3.3.3 排水管网系统规划和布置 污水的分类： 生活污水 工业废水 降（雨）水（初期雨水

6、） 1.排水管网系统规划的主要原则 （1）线路最短，节省投资和运行成本； （2）保证供水安全； （3）管道施工和管理方便； （4）远近期结合，分期实施。,2.排水体制,1、直排式合流制,污水干管,污水支管,生活污水、工业废水和雨水完全纳入一套管道系统中排除，我国城市老城区多采用此方式。 优点：基建投资省。 缺点：雨污合流，洪水季节污水横流，卫生条件差，污水、直入天然水体，环境污染严重。,2、截流式合流制 在直泄式完全合流制系统上改造而成的，将合流制管道的各排河口上设溢流井，沿河敷设截流干管将污水送到污水处理厂处理。 优点：大大减少污水对河道的污染 缺点：需敷设截流干管和兴建污水处理厂,截流式合

7、流制1-合流干管 2-截流主干管 3-溢流井4-污水厂 5-出水口 6-溢流出水口,返回,晴天： 收集污水至污水厂处理,雨天： 超出部分通过溢流井直接排放，剩余部分仍至污水厂处理,将雨水、城市污水分开排放，新建城区一般采用。 优点：污水量稳定，对处理有利。 缺点：需建2套（或3套）管道系统，投资高。,3、完全分流制,先建污水管网，雨水就近排入天然水体。某些受经济限制新城区采用。 优点：节省雨水管网投资建设,4、不完全分流制,污水出路,排放水体 灌溉农田 重复使用,自然复用 间接复用 直接复用,3、排水管网布置,排水管网是重力流,地形是管网布置的主要影响因素,布置原则 集中布置，管网坡度尽量与地

8、面坡度一致，管线尽可能以最短距离敷设，尽量避免穿越山谷、河流、铁路、高等级公路等,为避免埋深过大，有时考虑设中途提升泵站,排水干管布置形式 正交式： 截流式： 平行式：,分区式：地形高差相差很大，设两个排水区 分散式：当城市较大，距离较远,排水管道的敷设 敷设在道路边缘或人行道下，与其它管线有一定距离。 尽力保持设计坡度，避免不设或少设中途提升泵站。,4、污水管网系统的主要设计内容,管网系统平面布置 污水设计流量计算 污水管网直径和水力坡度计算 污水管网埋设深度设计 附属构筑物设计,3.3.4 给水排水管网规划与城市规划的关系,1、给水排水管网规划应服从城市总体规划 2、城市规划应兼顾给水排水

9、规划,城市道路地下管线,拉链路,市政管道同沟,3.4 给水排水管网系统运行管理,（1）检漏 （2）管道腐蚀和结垢的防治与清除 （3）管网水质的改善 （4）管网水压和流量测定 （5）管网调度,3.4.1 给水管道系统运行管理,一、运行调度 1、运行调度目的： 2、运行调度主要目标： 3、运行调度发展：,2、管网水质控制,（1）听漏法：听漏棒和电子放大听漏仪,分区检漏,（2）分区检漏法,（3）区域装表法：每区20005000户,（4）雷达探测仪测漏法,（5）予埋漏水监测仪,接5页管理,3、管网检漏,4、管网监测,5、管道腐蚀和结垢的防治与清除,管垢由沉积物、锈蚀物和粘垢组成 腐蚀： 化学腐蚀，电化

10、学腐蚀， 微生物腐蚀 腐蚀的影响因素： pH值、侵蚀性CO2 、流速等。 既破坏管网又是水质产生二次污染的主要原因,管道防腐蚀,采用非金属管材，如预应力或自应力钢筋混凝土管、石棉水泥管、塑料管等 在金属管外表面上涂油漆、水泥砂浆、沥青等，内表面涂23mm改性水泥砂浆，以防止金属和水相接触而产生腐蚀 阴极保护,如使用消耗性的阳极材料，如铝、镁、锌等,接5页管理,3.4.2 排水管道系统运行管理,1、管渠清通 2、管渠维修 3、泵站的运行调度,3.5、给水排水管道材料和配件,一、管道材料 1、管道材料选择 管道承受内压和外荷载强度。 管道耐腐蚀性能 管道使用年限 管道运输、施工和安装难易程度 管道内壁光滑程度 管道价格,给水管材,钢管 铸铁管 混凝土管材 塑料管 金、塑复合管材,3.5.2 排水管渠材料,