第10章 给水排水工程

概论土木工程第十章给水排水工程概论土木工程第十章给水排水工程1.了解给水工程和排水工程。10.1概述10.2给水工程10.3排水工程本章目录基本要求概论土木工程第十章给水排水工程第10.1节概述1.概述了解给水排水工程本节目录基本要求概论土木工程第十章给水排水工程给水排水工程（WaterSupplyandSewerageEngineering）（简称为给排水工程），简单地讲就是解决水的供给、排放和水质改善的工程，它是随着人类社会的发展而产生的，是人类文明进步的产物，它体现了人类卫生条件和居住环境的改善。给排水工程由给水工程和排水工程组成，给水工程分为城市给水工程和建筑给水工程两类，排水工程也分为城市排水工程和建筑排水工程两种类型。概论土木工程第十章给水排水工程给排水工程是土木工程的一个分支，但它有自己的学科特点，它涉及到水文学、水文地质学、水力学、物理学、化学和微生物学的知识和技术；它要解决取水、排水和水的输送等有关问题，还要解决水质的处理和检验等问题。给排水工程是城市基础设施的一个组成部分，一个社区、一座城市，要想有良好的生活和生产环境，则必须具备完善的给水和排水系统；城市的人均耗水量、排水的处理比例，往往反映出一个城市的发展水平。概论土木工程第十章给水排水工程第10.2节给水工程1.城市给水工程2.建筑给水工程1.了解两类给水工程本节目录基本要求概论土木工程第十章给水排水工程10.2.1城市给水工程1、城市给水系统的组成城市给水系统主要是解决城市所需的生活、生产、市政和消防用水的水供给问题。一般由取水工程、输水工程、给水处理工程和配水工程四者组成。概论土木工程第十章给水排水工程取水工程取水工程包括管井、取水设备和取水构筑物。取水工程常建于有水源的地方，水源分地面水（江水、湖水、水库水、河水及海水）和地下水；除此之外还有用于重复使用和循环使用的再用水，先进国家的工业用水中约60％～80％是再用水。输水工程输水工程包括输水管、渠、隧道、渡槽等。当水源较远时，取水后，需通过输水管、渠，将水送往水处理工程进行处理。概论土木工程第十章给水排水工程给水处理工程给水处理工程包括反应池、沉淀池、过滤池、储水池及化验室等，其作用是对原水进行处理以达到用水水质的要求。给水处理厂（工程），俗称自来水厂或水厂。配水工程配水工程包括加压设备（水泵、气压水箱等）、调节设备（水池、水塔、水箱等）、配水管网等，其作用分别是：提供适当的供水压力，调节取、用水量、储备事故和消防用水，形成水流通道、将符合要求的水送至用户。概论土木工程第十章给水排水工程城市的给水系统可以分为如下的7种类型：（1）统一给水系统（2）分质给水系统（3）分压给水系统（4）分区给水系统2、城市给水系统的种类（5）循环和循序给水系统（6）区域给水系统（7）中水系统概论土木工程第十章给水排水工程（1）城市给水系统的设计准则①保证供水量满足需求；②保证水质符合国家标准；③保证供水压力符合要求；④保证供水的连续性。3、城市给水系统的设计概论土木工程第十章给水排水工程（2）给水管网的选用和布置根据城市规划的用水量选择管径和管材，根据城市建设的区域规划选择管网的布网方式和管网的结构形式。管网的布网方式有两种：枝型管网和网型管网。显然枝型管网的供水可靠性远低于环型管网，但枝型管网的造价比环型管网的造价低。（a）管网枝型布置示意水厂水厂水厂（b）管网网型布置示意概论土木工程第十章给水排水工程10.2.2建筑给水工程1、建筑给水系统的分类建筑给水系统按用途分可分为以下三类：（1）生活给水系统（2）生产给水系统（3）消防给水系统概论土木工程第十章给水排水工程2、建筑内部给水方式建筑内部的给水是指将城市给水管网或自备水源给水管网的水引入室内，经配水管送至生活、生产和消防用水设备，并满足各用水点对水量、水压和水质的要求。概论土木工程第十章给水排水工程（1）低层、多层建筑物的内部给水方式有直接给水方式、设水箱的给水方式、设水泵的给水方式、设水箱和水泵的给水方式、分区给水方式和分质给水方式等多种形式。（2）高层建筑的内部给水方式高层建筑物层数多、高度大，为避免出现：①低层管道中静水压力过大，造成管道漏水；②启闭龙头、阀门时出现水锤现象，引起噪声；③损坏管道、附件；④低层放水流量大，水流喷溅，浪费水量，而高层供水不足等弊病。高层建筑必须在垂直方向分成几个区，采用分区供水的系统。概论土木工程第十章给水排水工程图10.2建筑内部给排水系统水表井室外给水管检查井排出管排水横管给水立管洗脸盆淋浴浴盆大便器水龙头地漏洗涤盆存水弯网罩检查口室外引入管室外排水管排水立管清扫口通气管概论土木工程第十章给水排水工程图10.3高层建筑给水示意图概论土木工程第十章给水排水工程3、建筑内部给水管道的布置和敷设方式（1）室内给水管道的布置方式根据其供水可靠程度，室内给水管道的布置方式可分为枝状和环状两种形式。枝状管道单向供水，管道短、用材省、造价低，但供水可靠性差；如果中间某部分发生故障，则后面与其相连的管道都将受到影响。环状管道相互连通，管道线路长，造价高，但可双向供水，供水可靠性大；若某处发生故障，则只影响局部用户，其他用户仍可正常供水。一般建筑的内部给水管道宜采用枝状布置。概论土木工程第十章给水排水工程（2）室内给水管道的敷设方式室内给水管道的敷设方式分为明装和暗装两种形式。明装即管道外露安装，其优点是安装维修方便、造价低；其缺点是影响美观，表面易结露和积灰。暗装即管道隐蔽安装，其优点是室内无外露管道，美观、整洁；其缺点是施工复杂，维修困难，造价高。概论土木工程第十章给水排水工程第10.3节排水工程1.建筑排水工程2.城市排水建筑1.了解两类排水工程本节目录基本要求概论土木工程第十章给水排水工程10.3.1建筑排水工程1、建筑内部排水系统（1）建筑内部排水系统的分类建筑内部排水系统根据其接纳污、废水的性质，可分为三类：①生活排水系统②工业废水排水系统③建筑屋面雨（雪）水排水系统概论土木工程第十章给水排水工程（2）建筑内部排水体制若将污水、废水及雨水分别设置管道排出室外，则称为建筑分流制排水；若将其中两类以上的污水、废水合流排出则称建筑合流制排水。我国目前建筑分流制排污设计中一般是将生活污水单独排入化粪池，而将生活废水直接排入市政排水管网。建筑排水系统究竟选择何种排水体制，应综合考虑污水的污染性质、污染程度以及室外排水体制是否有利于水质处理和综合利用等因素来确定。概论土木工程第十章给水排水工程（3）建筑内部排水系统的组成建筑物内部排水系统一般由卫生器具或生产设备的受水器、排水管道系统、清通设备和通气管道等四部分组成。（4）建筑内部排水管道的布置与敷设排水管道是排水系统最重要的组成部分，它的设计和布置要给予充分的考虑，应使其满足以下四个基本要求：①能够迅速通畅地将污废水排到室外；②排水管道系统气压稳定，有毒有害气体不能进入室内，保持室内环境卫生；③管线布置合理，简短顺直，工程造价低；④便于安装、维修和清通。概论土木工程第十章给水排水工程（5）建筑屋面排水屋面排水系统是收集、排除建筑屋面上的雨水和积雪融化水的排水系统，屋面排水可分为无组织排水（即自由落水）和有组织排水两种方式。农村的坡屋顶房屋采用的是无组组织排水方式，平屋顶房屋及城市建筑均采用有组织排水方式。按雨水排水管（简称为雨水管）敷设方式的不同屋面排水系统分为外排水系统和内排水系统两种类型。概论土木工程第十章给水排水工程居住小区排水系统是解决居住小区内各类建筑排放的生产、生活污废水和屋面及地面雨雪水的收集、排除、处理和处置等问题的排水系统，它是建筑排水系统和城市排水系统的过渡。（1）居住小区排水系统的体制居住小区排水系统的体制有分流制与合流制两类。从减少水体污染和保护环境的角度出发，新建小区一般应采用雨雪水和污废水的分流制。2、居住小区排水系统概论土木工程第十章给水排水工程（2）排水管网的布置与敷设居住小区的排水系统由排水管道和排水沟渠组成，它们的数量和走向与小区规划、道路规划和建筑物的位置有关，同时还与地形以及采用的排水体制和排水量有关。设计时，要综合考虑这些因素，同时要使管路短、埋地管埋深小、尽量减少与其他管路的交叉、尽量利用自重自流排出而不设抽升设备（泵站）。建筑内部排水系统排出的污废水要排向居住小区的排水系统，而居住小区排水系统排出的污废水又要排向城市排水系统，因此，城市排水系统是市政工程的重要组成部分。概论土木工程第十章给水排水工程10.3.2城市排水工程生活、生产（包括消防）产生的污、废水及雨雪水的污染程度不同、对水体的危害也不同，对它们的处置可以采用不同方式，因而构成了不同的排水体制，可分为合流制排水体制、分流制排水体制和半分流制排水体制三种。1、城市排水体制概论土木工程第十章给水排水工程（1）合流制排水体制合流制排水体制，又分为简单合流制排水体制和截留式排水体制。①简单合流制排水体制把生活、工业污废水和雨水在同一排水管道里汇集和排除时，称为简单合流制排水体制。其优点是街道下只有一条排水管道，因而管网建设简单、经济，能起到简单的排水作用。概论土木工程第十章给水排水工程②截留式合流制排水体制设置截流管渠，把各小区域里排出的污废水截流、汇集到截流管渠里，合流后输送到污水处理厂进行处理，这种排水体制称为截留式合流制排水体制。概论土木工程第十章给水排水工程（2）分流制排水体制污、废水与雨水分别排除的排水体制，又可分为完全分流制和不完全分流制两类。①完全分流制将生活污废水与工业污废水合流用一个管渠排除，而雨水用另一个管渠排除，或者将污水、废水和雨水分别用三个管渠来排除，这样将需要处理的污废水和不需要处理的雨水分别排除的排水体制就叫做完全分流制排水体制。概论土木工程第十章给水排水工程②不完全分流制这是一种将小流量雨水截流到污水排除系统，而大流量雨水与污废水分别排除的一种分流制排水体制。对于有些城市因地面污染较重，冲洗街道、广场后的水和初雨产生的径流的水质很差，接近于污水，若直接排放，则会对水体产生污染，因此应将这部分水截流到污水管渠中，这样可以将污水对水体的污染程度降到最低。概论土木工程第十章给水排水工程2、城市排水系统城市排水系统，由排水管渠、污水处理厂和最终处理设施组成。排水管渠满布整个排水区域，主体是管道和渠道，管段之间由检查井、窨井和倒虹管连接。污水处理厂的任务是处理城市排出的污水，使其达到国家规定的排放标准。污水处理厂包括沉淀池、沉沙池、曝气池、生物滤池、澄清池等设施，以及泵站、化验室、污泥脱水机房等建筑。概论土木工程第十章给水排水工程最终处理设施是要解决对污水处理厂处理过的水的处置问题，它视不同的排水对象设有水泵或其他提水机械，将经过处理厂处理过、满足规定排放要求的水，排入水体或供其他用水用户使用。概论土木工程第十章给水排水工程建筑内部排水系统、居住小区排水系统和城市排水系统，各部分要设计合理、布局得当、相互衔接、协同工作，才能组成完整的市政排水工程。