第1章给水管网系统

以“引黄济津”的黄河 水为辅，黄河水 为天津市城市供水的第二水源。
黄河原水由山东省位山闸引水，经卫临干渠进入清凉江， 在泊镇附近进入南运河，从九宣闸进入天 津境内．
进入天津的黄河水一部分通过南运河、子牙河经西河闸进 入海河，线路长61 km；另一部分水经 马厂减河进入北大港 水库存蓄，引黄济津调水结束后。
供水现状
• 凌庄水厂经过1975—1979第一次扩建，达到33万立方米/日。 1982年又进行了第二次扩建，新建了12万立方米/日能力的配水 井及异向流斜管沉淀池，新建20万立方米/日能力的滤站一座， 铺设和调整了津港泵房到沉淀池的进水管道，新建3．5万千伏变 电站一座，改造原有加药、加氯等设备，新建两座容积分别为 10800立方米和8000立方米的清水库，调整铺设部分工艺管道及 3条出厂干管，并相应扩建了三元村泵站和新建水上公园泵站， 使日产水能力达到50万立方米。
生活、生产和消防用水到用户的给水系统。 特点：
所有用户用一个管网，一个水处理系统； 造价低，运行费用高，会造成浪费。 多用于用户集中，对水质、水压无特殊要求或 相差不大、地势比较平坦、建筑层数差异不大 的情况。
1.4 给水管网系统类型
• （2）分区给水系统
• 把城市整个给水系统分为几个区，每区有泵站和 管网等，各区之间有适当的联系，以保证供水可
• 分类：
水源： 地表水、地下水 供水方式：自流、压力 用途： 生活、生产、消防、市政 服务对象：城市给水系统
工业给水系统
• 生活用水 居民生活用水（满足一定水质标准）
公共设施用水（用水量大，集中，水质同生活用水） 工业企业生活用水（水量和工业企业生产工艺、生产条件
有关，水质同居民生活用水） • 工业生产用水
• 当时用水要在街市公用龙头购买自来水的水票（当时称 “水筹”），由雇用的水夫看管每个安设在街旁、胡同内 的公用水龙头。水夫须领取执照。
• 京师自来水股份有限公司创办初期，东直门配水厂、孙河 取水厂1910年3月投产。至1949年有水厂一座，水源井 29口，日供水能力5万立方米，管线长度364公里。
• 1985年建田村山净水厂，开始采用地表水。
• 到1999年底，北京自来水集团有限责任公司所属水厂已 有14座，供水管线长度5611．43公里，日供水能力 301．88万立方米。
天津的自来水事业
早期创建
一八六零年第二次鸦片战争以后，各帝国主义势力在天津开辟了通 商口岸，设置租界，开办工商业和航运，进行经济侵略，掠夺和榨取中 国人民的财富。外国资本家为了适应外国侵略者在经济上的掠夺和生活 上的需要，于一八九八年在英国租界始建自来水厂，天津从此有了自来 水。
• 配水管网：将水送到用户的管道系统 由主干管、干管、支管、连接管、分配管等构成。
• 附属设施：消火栓、阀门、监测仪表等。 • 水压调节设施（泵站、减压阀）
供水泵站（二级泵站）一般设于水厂内部。 加压泵站（三级泵站）对远离水厂的供水区域或地形较高的区域进行 加压。
• 水量调节设施（清水池、水塔和高位水池）
给水处理水质、贮水和输配水水质
3）水压保障
充分利用地形高差，水泵加压
1.2给水系统的组成
1.取水构筑物 :用以从选定的水源取水。 2.水处理构筑物：是将取水构筑物的来水
进行处理，以期符合用户对水质的要求。 这些构筑物常集中布置在水厂范围内。
3.泵站 ：用以将所需水量提升到要求的高
度。 分为一级泵站、二级泵站、加压泵站、
翻车
• 是一种刮板式连续提水机械，又名龙骨水车，是我国古代最著 名的农业灌溉机械之一。《后汉书》记有毕岚作翻车，三国马 钧加以完善。翻车可用手摇、脚踏、牛转、水转或风转驱动。 龙骨叶板用作链条，卧于矩形长槽中，车身斜置河边或池塘边。 下链轮和车身一部分没入水中。驱动链轮，叶板就沿槽刮水上 升，到长槽上端将水送出。如此连续循环，把水输送到需要之 处，可连续取水，功效大大提高，操作搬运方便，还可及时转 移取水点。我国古代链传动的最早应用就是在翻车上，是农业 灌溉机械的一项重大改进。
自来水管穿防寒服
■东直门水厂自1939年起开凿水源井，至1940 年，相继有水源井投产。这是1940年在东直门水厂 内开凿的水源井（当时称101号＃）井碑。
• 1910年北京城的水龙头中流出第一股自来水，北京城又 向近代文明跨进了一步。
• 自来水供水初期，不少北京居民对这种经水厂消毒加工的 饮用水心存疑虑，把它叫做“洋胰子水”。
• 一九三四年十月水厂全部建成并投产，成为天津历史上第一家官办 自来水厂（井水厂），日产水量为3636立方米。
• 一九四一年十二月，太平洋战争爆发后，日伪政权接管了英租界工 部局水道处，将自来水厂改名为“天津市营自来水管理处”。
• 一九四五年八月，国民党政府从日本人手中接管了各自来水厂。
• 一九四九年一月十五日天津解放，天津自来水事业已形成两大系统， 一是以旧英租界自来水厂为基础的公营天津市自来水厂，一是民营 济安自来水公司。从一九五二年开始，自来水公司实拓联合安装公 用水表，凡二十户以上的用户可以联合安装水表，公司补贴安装费 百分之三十，其余费用分十个月交清。实行这一措施后，水铺全部 为公用水站所代替，取消了水铺的中间剥削。
靠和调度灵活。
并联分区：由同一泵站内的低压和高压水泵分别 供给低区和高区用水。 供水安全可靠，水泵集中；管理方便，但管网造 价高，需要高压输水管。
串联分区：高低两区用水均由低区泵站供给，高 区用水再由高区水泵加压。 管网造价低，但供水安全、可靠性较差，水泵站 分散，管理不便。
河流
图1 分区给水管网系统
调节供水与用水的流量差，也可用于贮存备用水量，提高供水安全。
• 减压设施 减压阀、节流孔板等，降低和稳定输配水系统局部的水压。
1.4 给水管网系统类型
• 按水源数目分类分： • (1)单水源给水管网系统
(2)多水源给水管网系统
1.4 给水管网系统类型
按系统构成方式分类：
（1）统一给水系统 根据生活饮用水水质标准，由同一管网供给
京杭运河
巴拿马运河
济宁运河
北京供水史料
■ 据记载，北京东周时即有大 量的土井、瓦井，汉、唐、辽、 金又建有砖井。历史上，北京 城区居民大多自打土井，取用 浅层地下水。至清光绪11年
（1885年）北京内外城已有土
井1245眼。但水质多数咸苦。 这是当时的土井。
土井苦
■光绪34年（1908年），3月18日，农工商部大臣溥廷 页、熙彦和杨士琦等给慈禧太后和光绪皇帝上奏折“京 师自来水一事，……为京师地方切要之图，亟宜设法筹 办”，不到10日，该奏折即获慈禧太后批准。农工商部 再次上奏折，建议该公司性质为“官督商办”，公司名 称“京师自来水股份有限公司”。
给水排水管网系统（1）
主要参考书
1.给水工程（第四版） 严煦世等主编 中国建筑工业出版社
2.给水排水管网系统 (第二版) 严煦世等主编 中国建筑工业出版社
3.给水排水设计手册（3）中国建筑工业出版社 4.室外给水设计规范(GB5749-2006) 5.水源工程与管道系统设计计算 杜茂安等主编
中国建筑工业出版社
压，常设置水塔。
• 考虑地形等因素，水塔可以设在管网的起端、中端和末端，分 别构成网前水塔、网中水塔和对置水塔。
干管
分配管
水塔
二级泵站
连接管
干管
(由于城市地形和供水区水压的需要，水塔布置在管网 末端的高地上，这样就形成对置水塔，水塔是相对于 二级泵站而言的，不是有两个水塔)
给水系统的组成
以地表水为水源 的给水系统。
再由北大港水库放水，横穿独流减河、十里横河， 经洪 泥河进入海河，线路长76 km．通过西河泵站输送至各水厂。 引黄时间一般都安排在冬春季，主要是冬春季农业活动少，
可以减少沿途污染几率．
1.1 给水系统分类
概念： 给水系统是保证城市、工矿企业等用 水的各项构筑物和输配水管网组成的 系统。 任务：
向各种不同类别的用户供应满足需求的水质、 水量和水压。
京师自来水股份有限公司创始人： 总理周学熙（中）、协理孙多森（右）、 坐办马（左） 。
官督商办自来水
■从1910年京师自来水公司开始供水，到1949年乃至其后相当一 段时间，一直沿用集中供水方式（1949年后称“公用水站”）， 这也是续存时间最长的一种自来水供水方式。北京的冬天滴水成 冰，用稻草绳给公用水龙头裹上冬装以防冻裂水管是决不能犯懒 的事儿。
干管
分配管
水塔
二级系统的功能与特点
• 功能： 1）水量输送 2）水量调节 3）水压调节 • 特点：
具有一般网络系统的特点：分散性、连通 性、传输性、扩展性。
1.3.2 给水管网系统的构成
• 输水管渠：从水源到城市水厂或城市水厂到相距较远管网 的管线或渠道。 铸铁管、钢管、钢筋混凝土管等； 两条并行，适当地点连通。
• 芥园水厂经过先后共三次改建扩建，使产水能力达到50万立方米 /日，而且产水设备和工艺等均达到当时国内同类水厂的先进水 平。
新开河水厂作为引滦入津的一项配套工程共筹集国内 外资金71382．65万元，分两期工程进行建设。一期工 程于1987年6月30日完工通水，二期工程于1996年竣 工。两期工程共新建净水能力100万立方米/日。
• 全市供水管网长度3688公里，供水范围涉及市内六 区及部分新四区，供水面积480平方公里，供水人 口427万人。2006年售水量实现了2206万立方米 。
发展趋势
远距离调水——南水北调工 程
南水北调总体规划推荐东线、中线和西线三条调水线路。通过 三条调水线路与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系，构 成以“四横三纵”为主体的总体布局，
运河
• 用以沟通地区或水域间水运的人工水道。用以通航、 灌溉、供水或导流，通常与自然水道或其他运河相连。 除航运外，运河还可用于灌溉、分洪、排涝、给水等。
• 中国的运河建设有悠久的历史，早在秦始皇二十八年 （公元前219） 为沟通湘江和漓江之间的航运而开挖 了灵渠。中国的京杭运河是世界上最长的运河。
一八九九年开始供水。自来水厂的取水口设于宝顺道（今太原道） 东口海河西岸。净水厂设于巴克斯道（今保定道）与达文波道（今建设 路）转角处，名为巴克斯道机厂（现自来水集团有限公司院内）。水厂 建成后，逐渐形成日产水量三十万加仑（1363立方米）的能力。初期供 水区域，包括英法两租界内洋行比较集中的地区。除供应轮船，消防及 各洋行用水外，有水表的生活用水户仅20余户，多为外国人。
给水系统的组成
以地下水为水源 的给水系统。
2012年2月28日新闻： 北京将人工补水涵养 地下水
水塔 高地水池
水 取一净清二输用
水级水
级配
构
构水
水
筑泵筑
泵管
源 物站物池站网户
1.3 给水管网系统的功能和组成
• 通常，给水管网遍布整个供水区域，依据其 功能划分为干管和分配管（配水管）。
干管：主要功能为输水，管径较大； 配水管：配水到用户，管径较小。
产品用水、工艺用水、辅助用水 （对水量水质、水压要求差异很大） • 市政消防用水
道路清洗、绿化浇灌、公共清洁卫生和消防用水
• 生活用水用户
要求
水量
• 生产用水用户
水质
• 消防用水用户
• 市政用水用户
水压
给水排水系统功能关系示意图
给水系统主要功能
1）水量保障
及时可靠地提供满足用户需求的用水量
2）水质保障
河流
图2 并联分区给水管网系统 a-高区；b-低渠；1-净水厂；2-水塔；
河流
图3 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
第1章 给水系统
• 1.1给水系统分类 • 1.2给水系统的组成和布置 • ◆1.3给水管网系统的功能和组成 • ◆1.4给水管网系统类型 • 1.5影响给水系统布置的因素 • 1.6工业给水系统
中国城镇供水的历史和现状
井
• 水井。《易·井》：“改邑不改井。” 孔颖达 疏： “古者穿地取水，以瓶引汲，谓之为井。”
循环泵站
4.输水管渠和管网：输水管渠是将原水送到 水厂的管渠，管网则是将处理后的水送到 各个给水区的全部管道。
5.调节构筑物 ：贮存和调节水量；
水塔、高地水池、清水池
兼有保证水压 的作用。
泵站,输水管渠和管网,调节 构筑物 等总称为输配水系 统。
水塔
• 大城市通常不用水塔。 • 中小城市或企业为了贮备水量和保证水