第一章21第一章给水排水管道系统概论

1第一章给水排水管道系统概论1.1给水排水系统的组成1.2给水排水管道系统的功能与特点1.3给水管网系统1.4排水管道系统1.1给水排水系统的组成1.1.1给水排水系统组成与功能给水排水系统是为人们的生活、生产、市政和消防提供用水和废水排除设施的总称。给水系统：是保障城市居民、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。向不同的用户提供不同的水量和水质。排水系统：废水收集、处理和排放工程设施，称为排水系统。收集、输送、处理废水，消除废水中污染物对人体健康的危害和保护环境。1.1.1给水排水系统组成与功能给水系统：按水源种类：地表水和地下水给水系统按服务范围：区域给水、城镇给水、工业给水、建筑给水系统按供水方式：自流（重力）、水泵（加压）给水系统按使用目的：生活给水、生产给水、消防给水系统1.1.1给水排水系统组成与功能排水系统一．生活污水：居民日常生活中排出的废水。含有大量的有机和无机2污染物、病原微生物。二．工业废水：工业企业在生产过程中排出的废水。水质、水量变化大。1.冷却洗涤废水；2.严重污染的废水三．雨水：地面上径流的雨水和冰雪融化水。径流量大而急，初降的雨水含有大量污染物。1.1.1给水排水系统组成与功能给水排水系统应具有以下三项主要功能：水量保障；水质保障；水压保障。给水排水系统的组成：31.1.2给水排水系统工作原理4给水排水系统中的各组成部分在水量、水质和水压（能量）上有着紧密的联系，必须正确认识和理解他们的相互关系并有效地进行控制和运行调度管理，才能满足用户对水量、水质、和水压的要求，达到水资源优化利用、降低生产运行成本、满足生产要求、保证产品质量、方便人们生活、保护环境、防止灾害等目标。给水排水系统流量关系如图1-3所示河流图1-3给水排水系统流量关系示意图1-取水系统；2-给水处理系统；3-清水池；4-给水管网系统；5-水塔6-用户；7-排水管道系统；8-调节池；9-均和池；10-污水处理系统1.1.2给水排水系统工作原理51.2.1给水排水管道系统的功能水量输送：即实现一定水量的位置迁移，满足用水和排水的地点要求；水量调节：即采用贮水措施解决供水、用水与排水的水量不平均问题。水压调节：即采用加压和减压措施调节水的压力，满足水输送、使用和排放的能量要求。1.2.2给水排水管道系统的特点61.3.1给水管网系统的组成7河流图1-4地表水源给水管道系统示意图1-取水构筑物；2-一级泵站；3-水处理构筑物；4-清水池；5-二级泵站；6-输水管；7-管网；8-水塔1.3.2给水管网系统的类型1.3.2给水管网系统的类型89河流图1-6分区给水管网系统河流图1-7并联分区给水管网系统a-高区；b-低渠；1-净水厂；2-水塔；10河流图1-8串联分区给水管网系统a-高区；b-低区；1-净水厂；2-水塔；3-加压泵站1.3.2给水管网系统的类型图1-9分质给水管网示意图11图1-10不同输水方式给水管网示意图1.4.1排水管道系统的组成排水管道系统一般由废水收集设施、排水管道、排水管道系统上的构筑物、水量调节池、提升泵站、废水输水管（渠）和出水口及事故排放口等组成。如图1-10所示。河流图1-10排水管道系统示意图1-排水管道；2-水量调节池；3-提升泵站；4-输水管道（渠）；5-污水处理厂121.4.2、排水管网系统的体制排水系统的体制是指在一个地区内收集和输送废水的方式，简称排水体制（制度）。它有合流制和分流制两种基本方式。1．合流制所谓合流制是指用同一种管渠收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。根据污水汇集后的处置方式不同，又可把合流制分为下列三种情况：（１）直排式合流制：管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水未经处理直接排入水体，我国许多老城市的旧城区大多采用的是这种排水体制。特点：对水体污染严重，系统简单。这种直排式合流制系统目前13不宜采用。２）截流式合流制：这种系统是在沿河的岸边铺设一条截流干管，同时在截流干管上设置溢流井，并在下游设置污水处理厂。截流管溢流井污水厂晴天和初降雨时污水污水处理厂排入水体或再利用当混合污水的流量截流干管的输水能力，特点：比直排式有了较大的改进，但在雨天时，仍有部分混合污水水体部分混合污水溢流井14未经处理而直接排放，成为水体的污染源而使水体遭受污染。适用于对老城市的旧合流制的改造。上游合流管截流管溢流堰溢流管（３）完全合流制是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处理厂进行处理。特点:卫生条件较好,在街道下，管道综合也比较方便，但工程量较大，初期投资大，污水厂的运行管理不便。因此，采用者不多。15污水厂2．分流制所谓分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统排除雨水的系统称为雨水排水系统。根据雨水的排除方式不同，分流制又分为下列两种情况：（１）完全分流制既有污水管道系统，又有雨水管渠系统特点：比较符合环境保护的要求，但对城市管渠的一次性投资较大。适用于新建城市。16污水厂（２）不完全分流制这种体制只有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统。各种污水通过污水排水系统送至污水厂，经过处理后排入水体；雨水沿道路边沟，地面明渠和小河，然后进入较大的水体。如城镇的地势适宜，不易积水时，或初建城镇和小区可采用不完全分流制，先解决污水的排放问题，待城镇进一步发展后，再建雨水排水系统，完成完全分流制的排水系统。这样可以节省初期投资，有利于城镇的逐步发展。污水厂17（3）半分流制：既有污水排水系统，又有雨水排水系统。污水厂溢流井主干管特点：可以更好地保护水环境，但工程费用较大，目前使用不多。适用于污染较严重地区。18112314面剖4混合制既有分流制，又有合流制，这种体制可称为混合制。3．排水体制的选择（1）从城市规划方面看：•合流制仅有一条管渠系统，对地下建筑相互间的矛盾较小，占地少，施工方便。分流制管线多，对地下建筑的竖向规划矛盾较大。（2）从环境保护方面看：直排式合流制不符合卫生要求，新建的城镇和小区已不再采用；完全合流制排水系统卫生条件较好，但工程量大，初期投资大，19污水厂的运行管理不便，特别是在我国经济实力还不雄厚的城镇和地区，更是无法采用；在老城市的改造中，常采用截流式合流制，充分利用原有的排水设施，与直排式相比，减小了对环境的危害，但仍有部分混合污水通过溢流井直接排入水体。分流制排水系统的管线多，但卫生条件好，有利于环境保护，虽然初降雨水对水体有污染，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城镇卫生的要求，所以在国内外得到推荐应用，而且也是城镇排水系统体制发展的方向；不完全分流制排水系统，初期投资少，有利于城镇建设的分期发展，在新建城镇和小区可考虑采用这种体制；半分流制卫生情况比较好，但管渠数量多，建造费用高，一般仅在地面污染较严重的区域（如某些工厂区等）采用。（3）从投资方面看：分流制比合流制高。合流制只敷设一条管渠，其管渠断面尺寸与分流制的雨水管渠相差不大，管道总投资较分流制低20%～40%，但合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。由于管道工程的投资占给排水工程总投资的70%～80%，所以总的投资分流制比合流制高。如果是初建的城镇和小区，初期投资受到限制时，可以考虑采用不完全分流制，先建污水管道而后建雨水管道系统，以节省初期投资，有利于城镇发展，且工期短，见效快，随着工程建设的发展，逐步建设20雨水排水系统。（4）从排水系统的管理上看：合流制管道系统在晴天时只是部分流，流速较低，容易产生沉淀，据经验，管中的沉淀物易被暴雨水流冲走，这样以来合流制管道系统的维护管理费用可以降低，但是，流入污水厂的水量变化较大，污水厂运行管理复杂。分流制管道系统可以保证管内的流速，不致发生沉淀，同时，污水厂的运行管理也易于控制。排水系统体制的选择，应根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件，在满足环境保护的前提下，全面规划，按近期设计，考虑远期发展，通过技术经济比较，综合考虑而定。新建的城镇和小区宜采用分流制和不完全分流制；老城镇可采用截流式合流制；在干旱少雨地区；或街道较窄地下设施较多而修建污水和雨水两条管线有困难的地区，也可考虑采用合流制。第一章给水排水管道系统概论课后题给水系统和排水系统的功能根据用户使用目的，讲给水分为哪几类21废水分为哪几类型给排水系统组成水在输送时的压力方式有哪些给排水管道系统的功能排水管道系统由哪些组成