10 取水工程 总论水源选择01.

水资源利用与取水工程
（10）
上课时内容回顾
∙城镇水污染问题的发展
∙
∙
∙水污染控制的措施
∙城镇水污染控制系统规划
∙
∙
∙
在特定区域或一定范围内为控 污染集中控制：在特定区域或定范围内，为控制污染、保护环境所采取的集中处理及处置等工
程技术措施和管理措施，以实现污染物削减量最
大、投资量最小的目标。

城市水污染集中控制：为控制城市工业及生活污水造成的污染，采取的污水集中治理技术措施和配套的管理措施
配套的管理措施。

其目标是：实现规模效益，以污染控制总费用最低，换取污染物削减量最大
给定水域和水文、水力学条件，给定排污口位置，满足水域某一水质标准的排污口位置满足水域某一水质标准的排
污口最大排放量，叫做该水域在上述条
件下的所能容纳的污染物总量通称水件下的所能容纳的污染物总量，通称水域允许纳污量或水环境容量
∙
从集中化走向分散化
污水处理从无害化转向资源化并与水回收、再用与循环相结合
处理技术从单一化走向多样化
处理技术从单化走向多样化
处理后的污水和雨水将成为越来越重要的补充性水资源
有毒和有害的工业废水与生活污水混合成立将转向分别成立，以利于回收利用
高投入、高能耗和复杂的污水处理技术将被低投入、低能耗、高效、简易的污水处理技术或环境友好的处理技术所替代
从点污染源德控制发展到电源和非点源的综合治理，为此需要实行流域和区域综合治理
大范围的水污染治理将从各自为政的分散治理过渡到流域性或区域性的综合治理
关于水污染
▪掌握水污染的基本概念及有关基本原理▪水环境监测及评价的有关理论
▪水资源保护特别是其中城市水污染控制▪将上述各方面灵活地结合起来
▪将水资源保护与水资源利用结合起来
第10课时单元
▪取水工程概论（包括地位、任务和作用）▪给水水源的分类和特点
▪给水水源的选择
▪饮用水源水质标准及其评价
▪给水水源的保护
7取水工程
7.1 取水工程概论
7.1.1 取水工程的地位和任务
▪地位
▫取水工程是水资源利用与保护的重要内容之一，是给水工程的重要组成部分之一。

▫从系统观点来看，取水工程是给水工程系统同外部——天然水源相关联的重要环节；
▫取水工程（包括水源类型、状况、布局；取水构筑物等）将会为给水工程系统带来重要影响。

Water Intake, Lake Elwell


An intake structure for a water‐ supply plant on the Duck River, TN








The City of Radford Raw Water Intake




 任务
 按一定的可靠度要求从水源取水并将水送至给水处 理厂或用户。

 通常包括两个方面：
○ 给水水源方面：水文或水文地质、给水水源可能性及 其他有关问题。

就研究性质而言，一般偏重于理论分 析；
○ 取水工程方面：水源选择和利用、布局、取水方法、 取水构筑物型式、涉及计算、施工、运行维护等。

正如水污染控制应当将受纳水体作为水污染控制系统的一部 分，取水工程也应当将水源视为取水系统的一部分


水源
取水构 筑物
如何结合？
取水工程


∙性质
传统上主要是在一定的技 传统上：工程技术学科，主要是在定的技术经济条件下获得水质合格的可用水量的技术；是水资源综合学科的个分支；
术；是水资源综合学科的一个分支；
目前：随着缺水和水污染日益严重，取水工程特别是与给水水源有关的方面涉及到多水源联合调度及相应的量化方法问题，与水资源或水利学科等宏观方面的联系更多、更紧密；
√ps：采用新思维
√ Tips
7.1.2给水水源分类及其特点712
1）分类
一般地给水水源分为两大类
般地，给水水源分为两大类：地表水和地下水。

○地表水：江河、湖泊、水库、海洋等；
○地下水：潜水、自流水、和泉水等。

目前，要求考虑非传统水源，如污水回用、海水淡化等。

！在采用非传统水源的情况下，给水系统的构成也
将有所不同。

如远距离调水。

但取水工程一般仍主要分为地表和地下2种。

2）特点
地下水：
○优点：水质较好，不易污染，流量相对较为稳
定；
○缺点：径流量有限，硬度大，一旦污染难恢复、
生态环境风险大，部分地区e、含量过高。

Fe Mn
地表水：
○优点：矿化度和硬度较低、铁、Mn等含量低；
○缺点：易污染、径流变化大、河流生态系统生
态环境风险大、取水条件复杂。

微污染水的健
康风险大。

▫二者相比，地下水水源有以下优点：
A.取水简单，施工容易，管理方便；
B.处理工艺较简单，费用低，系统简化；
C.
C输水短，以建立多水源给水系统，管网造价低，可靠性高；
便于分期建初次投资低低；
D.便于分期建，初次投资低，O&M
E.人防、卫生条件较好；
F.
适于矿区、铁路沿线、山区和小型给水系统，
适于低温、恒温用水。

缺点勘费用高开采有限
▫：勘查费用高，开采量有限。

☯
7.1.3给水水源的选择
713
1）选择
实际涉及到个问题两层意思
▫实际上涉及到一个问题，两层意思：
∙水源的选择原则
∙具体地点的选择
▫总体上：
∙密切结合城市近远期规划和产业发展布局要求，从整个给水系统的安全与经济的高度考虑；
∙综合考虑各种条件；考虑供水对象（供与需）。

水源地选择的一般原则：
○水质良好、便于保护、水量充沛可靠；
地下水
地表水
○通过经济技术比较后确定；
○统规划，综合利用，全面考虑，统筹安排；
统一规划，综合利用，全面考虑，统筹安排；○地表水和地下水联合使用（注意定价问题）；
确定水源取水地点和取水量等应取得水资源○确定水源、取水地点和取水量等，应取得水资源管理机构以及卫生防护等有关部门的书面同意。

归纳：可靠、可行、经济（、安全、合法）
靠行济安全合
2）可用的水源量化选择方法
可用的水源量化选择方法
水源选择是一个多目标问题；
多目标问题需要（tradeoff）；
权衡
以前选择水源上的弊端：
给排水专业不搞水源
管水源的不搞城市给排水。

∙方法一：水资源系统工程；
方法多目标综合评价
∙方法二：多目标综合评价。

∙二者在本质上是相似的。

有时还要进行风险评价。

√ Tips: 多指标综合评价方法+成本费用分析法
新建、改建、扩建集中式供水工程的水源选择，应根据城市远期和近期规划、历年来的水质、水文、水文地质、环境影响评价资料、取水点及附近地区的卫生状况和地方病等因素，从卫生、环保、水资源、技术等多方面进行综合评价并经当地卫生行政部门水源等多方面进行综合评价，并经当地卫生行政部门水源水质监测和卫生学评价合格后，方可作为供水水源。

《室外给水设计规范》中给水水源选择要求
▪水源选择前，必须进行水资源的勘察。

术
▫水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确定，并应符合下列要求：
1.水量充沛可靠；
2.原水水质符合国家有关现行标准的要求；
3.与农业、水利综合利用；
4.取水、输水、净水设施安全经济和维护方便；
取水输水净水设施安全经济和维护方便
5.具有施工条件。

▪用地下水作为供水水源时，应有确切的水文地质资料，取水量必须小于允许开采量，严禁盲目开采。

地下水开采后，不引起水质恶化、地面沉降和水位持续下降。

▪用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的年保证率，应根据城市规模和工业大用户的重要性选定，一般可采用90%～97% 。

注：镇的设计枯水流量保证率，可根据具体情况适当降低。

确定水源取水地点和取水量等应取得有关部门同意生活饮用▪确定水源、取水地点和取水量等，应取得有关部门同意。

生活饮用水水源的卫生防护，应符合现行的生活饮用水卫生标准的要求。

距离（位置关系）
卫生防护的可能性
和难易程度•竞争关系•水量
•水质
•环境条件•水厂的工艺水厂•工业•城市生活•工业•产业发展规划
给水水源用户
工艺的复取水构筑物形
式
杂程度匹配关系
t I •经济成本
•可靠性
•t 可持续性II
规划
•设A 城地表水有两个水源选择方案（见上图），设两方案均能满足近期用水需求，方案I 所在水域水质级别为III 类水质，湖泊L 方案II 所在水域水质级别也是III 类水质，河流R 上游城市发展较快，湖泊L 周边农业发展亦有一定规模，请指出合理方案并阐明原因，并提出水源地保护措施。

•根据有关研究，上述任一方案均不能满足当地远期供水需求，请根据有关研究，上述任方案均不能满足当地远期供水需求，请指出当地水资源开发利用可能的解决方案，并指出其理由。

7.1.4 生活饮用水与饮用水水质质
量标准与评价
1）水质指标体系与天然水化学
▫按存在状态
∙悬浮、溶解物和胶体物质
按
▫性质
∙物理指标：感官性状及其他物理性指标
∙：一般的化学性、有毒的化学性、氧平
化学指标般的化学性有毒的化学性氧平
衡指标
生物学指标细菌总数总大肠菌群病原菌
∙：细菌总数、总大肠菌群、病原菌、
病毒
2）生活饮用水水质标准与评价
生活饮用水水质标准与评价
∙我国生活饮用水水质标准（GB5749‐2006）
∙美国的饮用水水质标准
∙世界卫生组织的饮用水水质标准
∙饮用水水质的评价
3）饮用水水源水质量评价
▫建设部标准
“适用于城乡集中或分散式生活饮用水的水源
水质量（包括自备生活饮用水水源）的《生活饮用水水源水质标准》（CJ 3020‐93）
现在般采用地表水环境质量标准作为水源地▫现在一般采用地表水环境质量标准作为水源地标准，其中确定的功能分区与各种类型的取水水源水质要求是相对应的。

水源水质要求是相对应的
4）我国当前的供水水质概况
饮用水水源地水质概况
∙2005年重点城市集中式饮用水源地水质总体良好。

根据对
110个环保重点城市的360个集中式饮用水源地的监测结果统
计，水源地水质达标率为80%；河流型水源主要污染指标为
粪大肠菌群，湖库型水源主要污染指标为总氮。

∙主要城市和平原地区的地下水水质状况相对稳定，但局部地
区有继续恶化的趋势。

监测表明，地下水污染存在加重趋势
的城市有21个（主要分布在西北、东北和东南地区），污染
趋势减轻的城市14个（主要分布在华北和西北地区），地下
水水质基本稳定的城市123个。

个
5）我国饮用水水质标准的发展
▫1928、1950年上海地方标准：《上海市自来水水质标
准》
▫1955年：《自来水水质暂行标准》（12个城市试行）95年月饮用水水质标准草案5项▫195612月《饮用水水质标准》（草案）（15项）
▫1959年：《生活饮用水卫生规程》（17项）
▫1976年：《生活饮用水卫生标准》（TJ20‐76）（23
项）增加的主要是毒理学标准
项），增加的主要是毒理学标准
▫1985年：修订后的《生活饮用水卫生标准》（GB5749‐85）（35项）
年《生活饮用水卫生规范项
▫2001年：《生活饮用水卫生规范》（96项）
▫2005年：《城市供水水质标准》（CJ/T206‐2005）
▫2006年：《生活饮用水卫生标准》（GB5749‐2006）
▪建设部《城市供水水质标准》（CJ/T206‐2005）的特点
▫《城市供水水质标准》共101项，分为常规监测42项，非常规监测59项，《标准》在原建设部2000年水质
目标88项的基础上，删除88项中的20项，增加了33
项，修订22项的指标值并改为限值。

▫供水应符合的条件
∙水中不得含有致病微生物
∙水中所含化学物质和放射性物质不得危害人体健康
∙水质的感官性状良好
常规指标
微生物指标有5项，增加耐热大肠菌群、氧化∙项，增加耐热大肠菌群、二氧化
氯2项，细菌总数由原标准≤100个／mL，改为
≤80CFU／mL，总大肠菌群由原标准≤3个／L，
改为100mL不得检出，微生物指标均比以前严
不得检出微生物指标均比以前格。

对出厂余氯要求与水接触30min后出厂游离
增加总氯内容与水接触氯≥O．3mg／L，增加总氯内容，与水接触
120min后出水总氯≥0．5mg／L，更有实际操作
性并规定了用氧化氯消毒时的相应标准
性。

并规定了用二氧化氯消毒时的相应标准。

∙感官性指标原标准15项，新标准17项，增加2项，
g g
铝0．2mg／L，耗氧量3mg／L。

∙毒理指标原标准15项，新标准18项，将原标准中的银、苯并[a]芘2项放入非常规项目，新增5项：敌敌畏、丙烯酰胺(使用聚丙烯酰胺时测定)、亚氯酸盐(使用ClO 2时测定)、溴酸盐(使用O 时3测定)、甲醛(使用O 3时测定)。

∙指标值修改：砷0.05mg ／L 改为0.01mg ／L ，镉0.01mg ／L 改为0.003mg ／L ，铅0.05mg ／L 改为0.01mg ／L 。

新标准常规检测项中有5项指标值比原标准严格细菌总数总大肠菌群砷比原标准严格：细菌总数、总大肠菌群、砷、镉、铅。

▫非常规标准
∙微生物指标3项
∙理学指标52项，其中无机金属指标7项，有机农药9项，消毒副产品8项，其它有机物28项。

项消毒副产品项其它有机物项
▫建设部推荐标准与与原国标、WHO《生活饮用水水后准则》、美国EPA及欧盟EU标准的用水水后准则》美国
比较
项目分类1985年国标
(GB749—85)
建设部标准
(2005年)
世界卫生组
织(1998年)
2001年美国环
保局
欧盟指令
98/83/EC
感官和般
感官和一般
化学
1521151515无机1016161513有机23028307农药21237232消毒剂及副
产物
1121542微生物38495放射性22242总计3510111710046
6）《城市供水水质标准》的特点
▫新“标准”的制定体现了“以人为本”的原
则
∙全国不同地区都采取同一标准，只是根据自身
全国不同地区都采取同标准只是根据自身
条件执行上存在一定的差异
水质检验项增加操作性
▫水质检验项目增加、可操作性更强
▫对关键项目的特殊情况作了科学的界定
∙如浑浊度、耗氧量、硝酸盐等，主要是考虑到
特殊情况
7）新水质标准对城镇供水的影响▫对城镇供水水源地的影响
▫对城镇水处理工艺的影响
∙增加预处理或深度处理
▫对城镇供水投资和发展的影响
∙未来乡镇供水的问题
▫对供水管理的影响
∙供水标准提升后的水价征收和投资回收问题
8）水质保障及应急措施
建立水质保障体系
▫
∙构建饮用水安全评价体系
∙建立水质安全的预警体系
∙强化净水工艺系统的可靠性
∙建立管网水质保障体系
▫应急措施
∙松花江水污染事件
投加粉末活性炭和粒状活性炭过滤
7.1.5 给水水源的保护
715
▪水源污染、水土流失、长期超量开采等可
能破坏水源的水量和水质，影响水源功能，因此，应对给水水源采取预防性措施，加
以保护。

▪保护水源的一般措施：
▫水资源开发利用规划（新《水法》有专门规
定）；
▫加强水源管理；
▫进行流域面积内的水土保持工作；
▫防止水质污染：
∙进行合理的城市规划，城市功能区划合理；
∙水质监测和水污染控制（排放标准制定等）；
∙勘察新水源时，应从防止污染角度，提出水源
勘察新水源时应从防止污染角度提出水源
合理布局和卫生防护要求；
∙水污染调查，建立水质监测网。

水污染调查建立水质监测网
▪给水水源卫生防护
▫自来水厂水源地必须设置卫生防护地带；
地表水源卫生防护要求（根据《生活饮用水集中式供水单位卫生规范》）：
∙取水点周围半径100米的水域内，严禁捕捞、网箱养殖、停靠船只、游泳和从事其他可能污染水源的任何活动；
水点上游米游米的水域得排废水∙取水点上游1000米至下游100米的水域不得排入工业废水和生活污水；其沿岸防护范围内不得堆放废渣，不得设有毒有害化学物库栈得设装卸圾立有毒、有害化学物品仓库、堆栈，不得设立装卸垃圾、粪便和有毒有害化学物品的码头，不得使用工业废水或
生活污水灌溉及施用难降解或剧毒的农药，不得排放有
毒气体、放射性物质，不得从事放牧等有可能污染水域
水质的活动；
∙以河流为给水水源的集中式供水，由供水单位及其主管
部门会同卫生、环保、水利等部门，根据实际需要，可
部门会同卫生环保水利等部门根据实际需要可
把取水点上游1000米以外的一定范围河段划为水源保护
区，严格控制上游污染物排放量。

∙受潮汐影响的河流、其生活饮用水取水点上下游及其沿岸的水源保护区范围应相应扩大，其范围由供水单位及其主管部门会同卫生、环保、水利等部门研究确定。

∙作为生活饮用水水源的水库和湖泊，应根据不同情况，将取水点周围部分水域或整个水域及其沿岸划为水源保护区，并按第、二项的规定执行。

岸划为水源保护区并按第一二项的规定执行∙对生活饮用水水源的输水明渠、暗渠，应重点保
护，严防污染和水量流失。