2 室外给水排水工程概述

大气降水雨雪蒸发渗流径流冰川蒸发地下水江河湖泊海洋水的自然循环我国水资源的现状1997年统计：平均水资源总量为2.8亿m3，人均占用量2220m3，仅为世界人均占有量的1/4。据预测2030量人口增加到16亿时，人均水资源量将降到1760m3。国际上一般标准：人均占用量少于1700m3为水资源紧缺的国家。我国已是十分紧缺的国家。据统计：我国现占有量少于1700m3的地区已接近40％。时空分布不均匀：6～9月份降雨占全年的60％～90％；地区上，东南沿海降雨多，西北少。水资源的空间分布和我国土地、人口及经济发展不协调。第二章室外给水排水工程概述室外给排水工程是为满足人们生活、生产、消防等用水需要以及将各类用水中所产生的污水收集、处理后排放至水体而建设的一整套工程设施。室外给排水工程是一项集城市用水的取水、净化、输送，城市污水的收集、处理、综合利用，降水的汇集、处理、排放，以及城市防洪、排涝为一体的系统工程。给水排水工程的任务取水净水厂生活生产消防排水管道污水处理厂排放口循环给水管网第一节室外给水工程概述一.水源室外给水系统——取水工程取水工程净水工程输配水工程取水构筑物，用于从选定的水源地集取原水，包括地表水取水构筑物和地下水取水构筑物两种。地下取水构筑物：管井、渗渠地表取水构筑物：河床固定式、岸边缆车、浮船活动式等室外给水系统任务：保证给水系统取得足够的水量并符合我国饮用水的水源标准。地下水取水构筑物管井渗渠•井室是用以安装各种提水设备(如水泵、电动机、出水管及阀门、控制柜等)、保护井口和进行维修管理的场所。•井壁管为不透水的实管。它主要安装在咸水层地段和不出水的粘性土层地段，用以加固井壁、隔离水质不良的含水层。过滤器安装在含水层部位，是管井用以集取地下水，并能阻挡含水层小的砂粒进入井中，保持填砾和含水层稳定的部分，俗称花管。地下水取水构筑物管井渗渠地表水取水构筑物固定式取水构筑物岸边取水泵房水的自然循环中进入水体的杂质：水的降落：溶解灰尘、气体（co2、o2、N2等等）水的流动：地表上的沙石、灰尘、泥沙、树叶等腐殖质；地下流动溶解的矿物质。水源的分类：地表水：江河、湖泊、水库、海水地下水：井水、泉水、溶洞水等二、水处理水处理的任务是解决水的净化问题。水处理方法和净化程度根据水源的水质和用户对水质的要求而定。工业用水的水质标准和生活饮用水不完全相同。工业用水应按照生产工艺对水质的具体要求来确定相应的水质标准及净化工艺。城市自来水厂只满足生活饮用水的水质标准。对水质有特殊要求的工业企业，应单独建造生产给水系统。地表水的水处理工艺流程应根据水质和用户对水质的要求确定。一般以供给饮用水为目的的工艺流程，主要包括沉淀、过滤、消毒三个部分。室外给水系统的组成——水处理取水工程净水工程输配水工程•任务：通过对源水进行处理，使其满足生活饮用水卫生标准或工业用水水质标准。•沉淀：除去水中悬浮物质及胶体物质。投入混凝剂可加速沉淀。过滤：进一步减低浊度到5mg/L。消毒：消灭细菌、病原菌，保证净化后的水在送到用户之前不再次污染。取水一泵站混凝沉淀清水池过滤二泵站消毒剂用户二.室外给水系统取水工程净水工程输配水工程组成：输水管道、配水管网、增压设备、调节构筑物（清水池和水塔、高地水池）输水管二泵站管网任务：解决如何把净化后的水输送到用水地区并分配到各用水点。输配水工程输配水管网布置输配水管网布置应符合城市总体规划的要求，考虑供水的分期发展，并留有充分的余地。管网应布置在整个给水区域内，并能在适当的水压下，向所有用户供给足够的水量；无论在正常工作或局部管网发生故障时，应保证不中断供水；管网的造价及经营管理费用应尽可能低。1.给水管网布置的基本要求2.布置形式3.管道的布置及定线原则三.室外给水管网的布置1.给水管网布置的基本要求2.布置形式3.管道的布置及定线原则环状网：树状网：三.室外给水管网的布置1.给水管网布置的基本要求2.布置形式3.管道的布置及定线原则管道的干管布置的主要方向应按供水主要流向延伸；为了保证供水安全可靠，按照主要流向布置几条平行的干管，间距500～800米；干管之间用连接管连接，间距800～100米；管道的干管一般按规划道路布置，尽量避免在高级路面或重要道路下通过；管道的干管应尽可能布置在高地；管道的干管的布置应考虑发展和分期设置的要求，并留有余地。四、泵站泵站是把整个给水系统连为一体的枢纽，是保证给水系统正常运行的关键。主要设备有水泵及其引水装置，配套电机及配电设备和起重设备等。在给水系统中，通常把水源地取水泵站称为一级泵站，而把连接清水池和输配水系统的送水泵站称为二级泵站。一级泵站的任务：把水源的水抽升上来，送至净化构筑物。二级泵站的任务：由清水池抽吸并送入配水管网供给用户室外给水系统河流城镇居民、工业企业、消防用水、市政用水等取水一泵站水处理构筑物清水池二泵站管网第二节室外排水工程概述排水类别：生活污水生产污水雨水生活污水：日常生活使用过的水；工业废水：工业生产使用过的水，其中，污染较轻的叫生产废水，污染较重的角生产污水。室外排水工程的内容：收集各种污水并及时输送到适当地点；设置处理厂（站）进行必要的处理。排水系统：为系统地排除污水而建设的一整套工程设施成为排水系统。由排水管网和污水处理系统组成。排水系统的制度，分为合流制和分流制两种类型。合流制：将生活污水、工业废水、雨水排泄到同一个管渠内排除的系统；分流制：将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。室外排水工程合流制排水系统污水处理厂河流截流式溢流井河流直排式检查井排水制度城市排水系统的布置形式污水处理方法室外排水工程合流制排水系统排水制度城市排水系统的布置形式污水处理方法河流全处理检查井污水处理厂室外排水工程排水制度城市排水系统的布置形式污水处理方法污水处理厂污水支管污水总干管城市排水系统（分流制）示意图污水管道雨水管道河流污水干管分流制排水体制室外排水工程排水制度城市排水系统的布置形式污水处理方法河流截留式河流平行式河流正交式放射式室外排水工程排水制度城市排水系统的布置形式污水处理方法按照处理原理分：物理处理法化学处理法生物处理法按照处理程度分：一级处理二级处理三级处理辐流式沉淀池生活污水处理率1997年统计：污水处理率不到14％；预计到2050年，污水处理率达到90％。北京：2003年9月建5个污水处理厂；四川：2003年9月投资3个亿扩建两个污水处理厂。广州：三年投入29个亿修建污水处理设施。力争在2006年使污水处理率达到70％。上海：努力在2010年前使污水处理率达到中等发展国家（70％以上）。第三节城镇给水排水工程规划概要目的：保证所规划的城镇有良好的供水条件。主要任务：确定用水量定额；估算城市总用水量；确定给水水源；确定供水方案；选定水厂位置及净水工艺；确定管网布置形式；确定水源卫生防护的技术措施等。其中，水源的选择是首要任务。城镇总用水量包括:生活用水、工业用水和消防用水三大部分。一、城镇给水工程规划概要选择水源时，应根据城镇的规划要求，水文地质资料和取水点及其附近地区的卫生状况和地方病等因素来选定在水质、水量及卫生防护方面较理想的水源取水点一般一个设于城镇水系的上游。各水源的选择次序一般按经济技术条件决定。如果水源地水量均能保持相同水平时，则先后次序可以是：地下水，流量未经调节的河水、湖水，流量经过调节的河水。水源可以一个，也可以多个供水方案：–结合水源情况确定–可统一供水、分质供水、分区供水系统等管网布置–根据地形、道路系统、发展方向、最大用户位置、水源位置及其他各种管线位置等予以妥善安排–远近结合，以近为主，分期实施水源卫生防护–城镇给水水源必须设置卫生防护带–地表水，取水点周围半径小于100m的范围内，不得停靠船只、游泳等可能污染水源的活动，取水点上下游1000m内的水域及其沿岸范围，不得排入工业废水和生活污水，沿岸不得堆放垃圾、修建厕所发、放牧等。•统一供水系统：生活用水、生产用水等，都按生活饮用水水质标准，用统一的管道系统供给用户。•适用条件：城市地形起伏较小、建筑层数差别不大（即要求水压差别不大），各种用户对水质要求差别不大的城市或居住区。•注意：统一供水系统可以是一个水源，也可以是多个水源；采用同一管网、同样的处理系统。对于高层要自行加压。取水水处理系统清水池二泵站河流管井群多水源统一供水系统供水方案（1）——统一供水系统（2）分质供水系统•当水质要求不高的工业生产用水或其他用水（海水冲厕）所占的比例较大时，为了节约水处理费用或节省水资源，可采用分质供水系统。另外，部分地区为进一步提高饮用水水质，也可采用分质供水系统。•一般分质供水系统可采用同一水源也可用不同水源，不同的处理系统，不同的管网系统。河泵站生活用水取水生产用水净化处理厂工厂（3）分区供水系统•当城市地形高差较大、或城市供水范围很大、或自然地形分割成若干部分的大、中城市，可采用分区供水。•分区的类型：串联分区并联分区•优点：高区和低区用水分别供给，比较安全可靠；高区和低区水泵集中在一个泵站内，管理方便。•缺点：增加了高压输水管道。高区低区水厂取水河流并联分区•优点：无需设置高压输水管道；也无需高压水泵。•缺点：增加了一个高区加压泵站，同时供水安全可靠性不如并联分区。高区低区串联分区特点：•可以统一规划、合理利用水资源。•分散的、小规模的独立供水系统供水连成一体后，通过统一管理、统一调度，可以提高供水系统技术管理水平、经济效益和供水安全可靠性。（4）区域供水系统河A市B市C市取水二、排水工程规划概要排水工程规划的目的：要保证所规划城镇具有良好的排水条件，务必使所规划的城镇排水系统方案切实可行并能同时满足社会效益、经济效益、环境效益等方面的要求。排水工程规划的主要任务：确定排水量定额和估算总排水量；确定排水制度、排水系统方案、设计规模及设计期限；确定污水和污泥的出路及其处理方法等。