排水系统概论 输配水技术
合集下载
第8章排水沟道施工 输配水技术课件
下管的方法要根据管材种类、重量和长度， 现场环境及机械设备等情况来确定。一般分为机 械下管和人工下管。
❖ 1、机械下管
采用机械下管时，作业班班长应与司机一起 踏勘现场，根据沟深、土质等定出吊车距沟边的 距离（一般距沟边至少有1m的间隔，以免坍塌）、 管材堆放位置等。吊车往返线路应事先予以平整、 清除障碍。一般情况下多采用汽车吊车下管；土 质松软地段宜采用履带吊车下管。
单排线状
轻型井点 （真空泵
喷射井点 （射流泵）
双排线状 环状
井点施工 程序
开挖井点沟槽，铺设集水总管
冲孔、埋设井点管，灌填砂滤 料，将井点，要把其对周围环境的 影响降到最小程度。
轻型井点系统
真空泵井点图
四、沟道基础 地基
沟道基础 分三部分
便于支设和拆除及后续工序的操作。
1-4 沟槽及基坑支撑
支撑种类及适用条件
横撑、竖撑、板桩撑和锚碇式支撑等。 ①横撑
由撑板（挡土板）、立柱 和撑杠组成。 挡土板放置位置 断续式
连续式
断续式横撑的适用场合：
湿度小的粘性土及挖土 深度小于3m时。
1-4 沟槽及基坑支撑
连续式横撑的适用场合：
较潮湿的或散粒土及挖土 深度不大于5m的沟槽。 ②竖撑 由撑板（挡土板）、立柱 和撑杠组成。 挡土板垂直连续放置。
基础
管座
槽底原土，不能回填
把沟道的荷载传递给地基
分类
土基 砂基 煤屑基础 混凝土基础 钢筋混凝土基础
固定管身和分布 沟道荷载于基础
管道基础断面图
❖ 目前常用的管道基础 ❖ 1、砂土基础 ❖ 弧形素土基础－适用于无地下水的干燥土壤 ❖ 砂垫层基础－适用于无地下水岩石或多石土壤
❖
❖ 2、混凝土枕基 ❖ 是只在管道接口处才设置的管道局部基础 ❖ 3、混凝土带形基础 ❖ 沿管道全长铺设的基础 ❖ 适用于地基软硬不均匀的土壤
❖ 1、机械下管
采用机械下管时，作业班班长应与司机一起 踏勘现场，根据沟深、土质等定出吊车距沟边的 距离（一般距沟边至少有1m的间隔，以免坍塌）、 管材堆放位置等。吊车往返线路应事先予以平整、 清除障碍。一般情况下多采用汽车吊车下管；土 质松软地段宜采用履带吊车下管。
单排线状
轻型井点 （真空泵
喷射井点 （射流泵）
双排线状 环状
井点施工 程序
开挖井点沟槽，铺设集水总管
冲孔、埋设井点管，灌填砂滤 料，将井点，要把其对周围环境的 影响降到最小程度。
轻型井点系统
真空泵井点图
四、沟道基础 地基
沟道基础 分三部分
便于支设和拆除及后续工序的操作。
1-4 沟槽及基坑支撑
支撑种类及适用条件
横撑、竖撑、板桩撑和锚碇式支撑等。 ①横撑
由撑板（挡土板）、立柱 和撑杠组成。 挡土板放置位置 断续式
连续式
断续式横撑的适用场合：
湿度小的粘性土及挖土 深度小于3m时。
1-4 沟槽及基坑支撑
连续式横撑的适用场合：
较潮湿的或散粒土及挖土 深度不大于5m的沟槽。 ②竖撑 由撑板（挡土板）、立柱 和撑杠组成。 挡土板垂直连续放置。
基础
管座
槽底原土，不能回填
把沟道的荷载传递给地基
分类
土基 砂基 煤屑基础 混凝土基础 钢筋混凝土基础
固定管身和分布 沟道荷载于基础
管道基础断面图
❖ 目前常用的管道基础 ❖ 1、砂土基础 ❖ 弧形素土基础－适用于无地下水的干燥土壤 ❖ 砂垫层基础－适用于无地下水岩石或多石土壤
❖
❖ 2、混凝土枕基 ❖ 是只在管道接口处才设置的管道局部基础 ❖ 3、混凝土带形基础 ❖ 沿管道全长铺设的基础 ❖ 适用于地基软硬不均匀的土壤
输配水工程
水量平衡：冷却用水量和损耗水量、循环 回用水量补充水量以及排水量保持平衡。
水量平衡的目的是达到合理用水。采 取的途径是改革生产工艺，减少耗水量， 或提高重复利用率，增大回用水量，以相 应减少排水量。 水量平衡图：标明总循环水量、各车间冷 却用水量、损耗水量、循环回水量和补充 水量等，做到每个车间的给水与排水量平 衡，整个循环系统的给水、回水和补充水 量平衡。作用：了解用水现状，制定节水措施，健全用水计量
居民生活用水定额（L/cap·d）
城市规模
特大城市
大城市
中、小城市
分区 最高日 平均日 最高日 平均日 最高日 平均日
一 180~270 140~210 160~250 120~190 140~230 100~170
二 140~200 110~160 120~180 90~140 100~160 70~120
二 190~280 150~240 170~260 130~210 150~240 110~180
三 170~270 140~230 150~250 120~200 130~230 100~170
居民生活用水：城市居民日常生活用 水。
综合生活用水：城市居民日常生活用水和
公共建筑用水。但不包括浇洒道路、绿地和其它 市政用水。
仪表，减少排水量，合理利用水资源科学进行厂区给排水管网设计
第2章 设计用水量
本章要点： 1. 设计用水量的组成； 2. 用水量定额的确定方法； 3. 用水量变化系数； 4. 设计用水量的计算方法；
第2章 设计用水量
设计年限：所设计的系统能够在符合设 计要求的条件下正常使用的年限。
给水工程的设计应在服从城市总体规划 的前提下，近远期结合，以近期为主。近期 设计年限宜采用5～10年，远期规划年限宜 采用10～20年。
排水系统概论
管道布置应于其它市政管道综合考虑
适当加大管道断面
设置排水及降低地下水位的措施
排洪沟的设计与计算
设计防洪标准
• 一般以洪峰流量计算的设计频率表示 • 根据城市、工厂的性质，规模大小、受淹后损失和 修复难易等因素综合考虑确定 • 一般设计重现期为10～100a
设计洪峰流量
• 洪水调查法：深入现场，勘察洪水位的痕 迹，推出它发生的频率，选择和测量河槽 断面。
1 v= n
R
y
I
1 2
Q =A• v
y 2.5 n 0.13 0.75 R ( n 0.1)
• 推理公式法
适用于流域面积为40～50km2的地区，以及山区 城镇。
S Q = 0.278 ψ n F τ
Ψ：洪峰径流系数 S：暴雨雨力(mm/h) F：流域面积
τ：流域的集流时间(h)
n ：暴雨强度衰减系数
• 最好将水导至城市下游，以减少河水顶托
• 尽量避免穿越铁路和公路 • 尽量减少弯道 • 排洪沟采用明渠还是暗管要视具体情况而定
设计要求
• 平面布置要求
进口布置要创造良好的导流条件，一般布置 成喇叭口形 进口段长度不得小于3m，可取渠中水深的 5～10倍。
进口形式
直插式
侧流堰式
•
出口段
要使水流均匀平缓扩散，防止冲刷。 应设置于地形地质良好的地段，并采取 护砌措施。 当排洪沟直接排入河道时，出口宜逐渐 加宽成喇叭口形状。 当排洪沟穿越防洪堤时，应在出口设置 涵洞。
管道：金属管道≤10m/s
非金属管道≤5m/s
最小管径及最小设计坡度
雨水管道：DNmin=300 imin=0.003 雨水口连接管：DNmin=200 imin=0.010 最大埋深：规定同污水管道干燥土壤：≤7～8m来自多水、流沙、石灰岩地层：≤5m
灌溉排水概论
灌溉制度：作物播种前、生育期内的灌水次 数、每次灌水时间及灌水定额、灌溉定额 充分灌溉制度的确定方法：
➢总结群众丰产灌水经验 ➢根据灌溉试验资料制定灌溉制度 ➢根据水量平衡原理制定灌溉制度
非充分灌溉下的灌溉制度
➢经济灌溉制度：确定效益最大的灌溉定额 ➢优化灌溉制度：灌溉水量在生育期内分配
根据水量平衡原理制定灌溉制度
➢根据土壤水分的动态变化估算腾发量（地面蒸 发＋植物蒸腾）
华北平原不同质地土壤的水分常数
土壤 质地
最大 吸湿量
砂壤土 1-2
轻壤土 1-2
中壤土 2-3
重壤土 2-3
轻粘土 －
中粘土 －
重粘土 －
重量百分比(%)
凋萎 系数
田间 持水量
饱和 含水量
最大 吸湿量
4-6
22-30 30-40
2-3
4-9
1.2.3 蒸发
陆面蒸发：
➢土面蒸发：soil evaporation ➢植物蒸腾（散发）：plant transpiration ➢腾发（蒸散）：evapotranspiration
蒸发强度的决定性因素：
➢外界条件：辐射、气温、湿度、风速 等气象因素决定了大气蒸发能力
水分蒸发过程中的能量供给
蒸发面水汽向大气的扩散过程
凋萎系数（wilting coefficient）：植物开始发 生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率 或萎蔫点
土壤有效含水量（available water content of soil）：土壤中能被作物吸收利用的水量，即 田间持水量与凋萎系数之间的土壤含水量
土壤含水率与水分常数的应用：
➢估计水分对植物生长的影响 ➢计算灌溉水量
需水量的直接计算方法
➢总结群众丰产灌水经验 ➢根据灌溉试验资料制定灌溉制度 ➢根据水量平衡原理制定灌溉制度
非充分灌溉下的灌溉制度
➢经济灌溉制度：确定效益最大的灌溉定额 ➢优化灌溉制度：灌溉水量在生育期内分配
根据水量平衡原理制定灌溉制度
➢根据土壤水分的动态变化估算腾发量（地面蒸 发＋植物蒸腾）
华北平原不同质地土壤的水分常数
土壤 质地
最大 吸湿量
砂壤土 1-2
轻壤土 1-2
中壤土 2-3
重壤土 2-3
轻粘土 －
中粘土 －
重粘土 －
重量百分比(%)
凋萎 系数
田间 持水量
饱和 含水量
最大 吸湿量
4-6
22-30 30-40
2-3
4-9
1.2.3 蒸发
陆面蒸发：
➢土面蒸发：soil evaporation ➢植物蒸腾（散发）：plant transpiration ➢腾发（蒸散）：evapotranspiration
蒸发强度的决定性因素：
➢外界条件：辐射、气温、湿度、风速 等气象因素决定了大气蒸发能力
水分蒸发过程中的能量供给
蒸发面水汽向大气的扩散过程
凋萎系数（wilting coefficient）：植物开始发 生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率 或萎蔫点
土壤有效含水量（available water content of soil）：土壤中能被作物吸收利用的水量，即 田间持水量与凋萎系数之间的土壤含水量
土壤含水率与水分常数的应用：
➢估计水分对植物生长的影响 ➢计算灌溉水量
需水量的直接计算方法
城市给水排水工程概论
城市给⽔排⽔⼯程概论第⼀章给⽔排⽔场站⼯程结构与特点第⼀节场站⼯程结构与施⼯⽅法⼀、给⽔排⽔场站⼯程结构特点（⼀）场站构筑物的构成1.⽔处理（含调蓄）构筑物，是指按⽔处理⼯艺设计的构筑物。
给⽔处理构筑物包括配⽔井、药剂间、混凝沉淀池、澄清池、过滤池、反应池、吸滤池、清⽔池、⼆级泵站等；污⽔处理构筑物包括⽔闸井、进⽔泵房、格筛间、沉砂池、初沉淀池、⼆次沉淀池、曝⽓池、氧化沟、⽣物塘、消化池、沼⽓储罐等。
2.⼯艺附属构筑物：是指主体结构的⾛道平台、梯道、设备基础、导流墙（槽）、⽀架、盖板、栏杆等细部结构的⼯程。
各类⼯艺井（如吸⽓井、泄空井、浮渣井）管廊桥架、闸槽、⽔槽、堰⼝、穿孔、孔⼝等。
3.附属构筑物，分为⽣产辅助性建筑物和⽣活辅助性建筑物。
⽣产辅助建筑物是指各项机电设备的建筑⼚房如⿎风机房、污泥脱⽔机房、发电机房、变配电设备房及化验室、控制室、仓库、料场等；⽣活辅助性建筑物包括综合办公楼、⾷堂、浴室、职⼯宿舍等；4.配套⼯程：指为⽔处理⼚⽣产及管理服务的配套⼯程：包括⼚区道路、⼚区给排⽔、照明、绿化等⼯程；5.⼯艺管线：指⽔处理构筑物之间，⽔处理构筑物与机房之间的各种连接管线：包括进⽔管、出⽔管、污⽔管、给⽔管、回⽤⽔管、污泥管、出⽔压⼒管、空⽓管、热⼒管、沼⽓管、投药管线等。
（⼆）构筑物结构形式与特点1.⽔处理（调蓄）构筑物和泵房多采⽤地下或半地下钢筋混凝⼟结构，特点是构件断⾯较薄，属于薄板或薄壳性结构，配筋率较⾼，具有较⾼的抗渗性和良好的整体性要求，少数构筑物次⽤⼟膜结构如稳定塘等，⾯积⼤且具有⼀定深度，抗渗性要求较⾼。
2.⼯艺辅助构筑物多数采⽤钢筋混凝⼟结构，特点是结构断⾯较薄，构件尺⼨要求精确；少数采⽤钢结构预制，现场安装，如出⽔堰等。
3.辅助性建筑物视具体需要采⽤钢筋混凝⼟结构或砖砌结构，符合房建⼯程结构要求；4.配套的市政公⽤⼯程结构符合相关专业结构与性能要求；5.⼯艺管线中给排⽔管道越来越多才哦你个⽔流性能好、抗腐蚀性⾼、抗地层变位性好的PE管、球墨铸铁管等新型管材。
第5章 雨水管渠系统的设计 输配水技术课件
二、径流系数ψ的确定
径流量与降雨量的比值称径流系数，其值常小于1 目前在雨水管渠设计中，径流系数通常采用按地面覆盖 种类确定的经验值 不同性质地面覆盖情况组成的汇水面积的平均径流系数
av
Fi i F
FI—汇水面积上各类地面的面积（ha） ψI—相应于各类地面的径流系数 F—全部汇水面积（ha）
进口段长度一般不小于3m，应选地形和地
§3-5 排洪沟的设计和计算
四、排洪沟的设计要点：
5、排洪明渠平面布置的基本要求 （2）出口段 ：应布置在不致冲刷排放地点的岸
坡，因此应选地质条件良好地段并应采取护砌措 施。出口段宜设置渐变段。
§3-5 排洪沟的设计和计算
四、排洪沟的设计要点： 5、排洪明渠平面布置的基本要求 （3）连接段；1）不能走直线时应保证转弯处有 良好的水流条件，以免冲刷。 a 平面上转弯处的弯曲半径一般不应小于5-10 倍的设计水面宽度 b 外侧沟高除考虑水深及安 全超高外还应增加内外水位差的1/2
一、雨水管渠设计流量计算推理公式 1.地面点上产流过程 2．流域上汇流过程 假定：a 降雨在汇水面积上分布均匀
b 径流面积的增长速度是常数 c 降落在地面上的雨水全部形成径流，即径 流系数为1
一、雨水管渠设计流量计算推理公式 2．流域上汇流过程 集流时间或集水时间：将雨水 径流从流域的最远点流到出口 断面的时间叫集流时间。
在设计中也可采用综合径流系数，有相关表格可查
表16.5
三、设计暴雨强度q的确定
1、重现期P的确定
较高的设计重现期，计算所得暴雨强度大， 相应设计流量大，选用的管渠断面大，安全 性好，但不经济；反之，经济但不安全。
雨水管渠设计重现期的选用，应根据汇水面 积的地区建设性质、地形特点、汇水面积和 气象特点确定，一般选0.5-3年，对于重要干 道、立交道路的重要部分，宜采用较高的重 现期，一般用2-5年。
工程水管知识点总结
工程水管知识点总结一、概述水管工程是工程学科中的一个重要分支，主要研究城市给排水、水利灌溉、石油化工、环境工程等方面的管道输送和处理技术。
水管工程包括水管设计、水管安装、水管维修等内容，是城市基础设施建设的重要组成部分，对于城市的环境卫生和居民生活起着至关重要的作用。
二、水管系统的基本组成1.供水系统供水系统是城市水管工程中的重要组成部分，主要包括水源、输水管道、配水管道、水处理设备等。
水源可以是河流、湖泊、地下水源等，输水管道一般采用钢管、铸铁管、塑料管等材料，配水管道一般采用塑料管、铜管等材料。
2.排水系统排水系统主要包括城市雨水排放系统和污水排放系统。
雨水排放系统主要是指城市道路、屋顶等表面雨水的排放系统，包括雨水管道、排水管道、雨水口等。
污水排放系统主要是指城市居民生活、工业生产等产生的污水的排放系统，包括污水管道、污水泵站、污水处理设备等。
3.燃气管道系统燃气管道系统主要是城市燃气供应系统，包括天然气、液化气等管道输送和分配系统。
4.工业管道系统工业管道系统主要是工业生产中的各种管道输送系统，包括化工厂的化工管道系统、石油化工厂的石油管道系统、电厂的冷却水管道系统等。
三、水管工程的设计1.水管设计的基本原则水管设计需要根据城市的实际情况和需求，采用合理的工程技术和设计方法，保证水源的供应充足、管道的输送可靠、水质的安全、运行的经济合理。
水管设计的基本原则包括可靠性原则、经济性原则、环保原则和安全性原则。
2.水管设计的基本步骤水管设计的基本步骤包括勘察、规划、设计、施工和运行维护等环节。
勘察阶段主要是对城市地理环境、水源条件、需求情况等进行调查研究，规划阶段主要是确定供水系统的总体布局和管道走向、设计阶段主要是进行管道的管径、材料、施工工艺等技术设计，施工阶段主要是负责管道的施工、安装、调试等工作，运行维护阶段主要是负责管道系统的运行监测、设备维护保养等。
四、水管工程的材料和设备1.水管材料水管材料主要包括金属材料、非金属材料。
给水排水管道系统
整个城市给水排水系统如图1.1
取水设施
给水处理设施
城市给水输配
居民生活用水 公共设施用水 市政用水 城市消防用水
自
企业给水输配
工业用水
然
水
自然降水 城市雨水管道
工业废 水处理
城 市 污
体
水
排放 废水净化后的处置
城市污水处理设施
管 道
回
用
灌溉农田
废水深度处理
再生成品水输配
图1.1 城市给水排水系统
1.1.2、给水排水系统应具有以下三项主要功能： （1）水量保障。 （2）水质保障。 （3）水压保障。
1.1.4.3.给水排水系统的水压关系
给水排水整个过程都与能量有关 在给水系统中 ： 全重力供水 一级加压供水 （当水厂地势较高 、水源地势较高 、原水
水质较好 ） 二级加压供水：这是目前采用最多的供水方式 多级加压供水：（一是长距离输水时需要多级加压提升 ；
大型给水系统 ）
在排水系统中 ： 排水系统一般靠地形高差按重力输水 ，特
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不宜采用。
1.3 给水管网系统
1.3.1、给水管网系统的组成 给水管网系统一般是由输水管（渠）、配
水管网、水压调节设施（泵站、减压阀）及 水量调节设施（清水池、水塔、高位水池） 等构成。如图1-4所示。
河 流
图1-4（a） 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
取水设施
给水处理设施
城市给水输配
居民生活用水 公共设施用水 市政用水 城市消防用水
自
企业给水输配
工业用水
然
水
自然降水 城市雨水管道
工业废 水处理
城 市 污
体
水
排放 废水净化后的处置
城市污水处理设施
管 道
回
用
灌溉农田
废水深度处理
再生成品水输配
图1.1 城市给水排水系统
1.1.2、给水排水系统应具有以下三项主要功能： （1）水量保障。 （2）水质保障。 （3）水压保障。
1.1.4.3.给水排水系统的水压关系
给水排水整个过程都与能量有关 在给水系统中 ： 全重力供水 一级加压供水 （当水厂地势较高 、水源地势较高 、原水
水质较好 ） 二级加压供水：这是目前采用最多的供水方式 多级加压供水：（一是长距离输水时需要多级加压提升 ；
大型给水系统 ）
在排水系统中 ： 排水系统一般靠地形高差按重力输水 ，特
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不宜采用。
1.3 给水管网系统
1.3.1、给水管网系统的组成 给水管网系统一般是由输水管（渠）、配
水管网、水压调节设施（泵站、减压阀）及 水量调节设施（清水池、水塔、高位水池） 等构成。如图1-4所示。
河 流
图1-4（a） 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
给排水管网给排水系统概述 副本PPT课件
给水管网系统的构成
给水管网系统一般是由输水管（渠）、配 水管网、水压调节设施（泵站、减压阀）及 水量调节设施（清水池、水塔、高位水池） 等构成。如下图所示。
Hale Waihona Puke 输水管（渠）给水 配水管网
管网 构成
水压调节设施（泵站、阀门）
水量调节设施（清水池、水塔、高位水池）
第22页/共57页
1.3 第给一排章水管给网水系排水统系的统功概能述与组成
提升 泵站
第37页/共57页
附属 构筑物
1.4 给第排一章水管给网水系排统水的系类统型概与述体制
1.4 给水管网系统的类型与体制
给水管道系统的类型 按水源数目分类：（1）单水源给水管网系统
（2）多水源给水管网系统
2
1
3 1
第38页/共57页
1.4 给第排一章水管给网水系排统水的系类统型概与述体制
第10页/共57页
1.2
给水排水系第统一的章工给作水原排理水系统概述
1.2 给水排水系统工作原理
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。
设施
第5页/共57页
1.1 第给一水章排水给系水统排水的系工统作概原述理
给排水系统的功能划分
排放和 重复利 用系统
水源取 水系统
废水处 理系统
排水管 网系统
给水处 理系统
给水管 网系统
第6页/共57页
1.1 给水排水第系一统章的功给能水排与水组系成统概述
给水管网系统一般是由输水管（渠）、配 水管网、水压调节设施（泵站、减压阀）及 水量调节设施（清水池、水塔、高位水池） 等构成。如下图所示。
Hale Waihona Puke 输水管（渠）给水 配水管网
管网 构成
水压调节设施（泵站、阀门）
水量调节设施（清水池、水塔、高位水池）
第22页/共57页
1.3 第给一排章水管给网水系排水统系的统功概能述与组成
提升 泵站
第37页/共57页
附属 构筑物
1.4 给第排一章水管给网水系排统水的系类统型概与述体制
1.4 给水管网系统的类型与体制
给水管道系统的类型 按水源数目分类：（1）单水源给水管网系统
（2）多水源给水管网系统
2
1
3 1
第38页/共57页
1.4 给第排一章水管给网水系排统水的系类统型概与述体制
第10页/共57页
1.2
给水排水系第统一的章工给作水原排理水系统概述
1.2 给水排水系统工作原理
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。
设施
第5页/共57页
1.1 第给一水章排水给系水统排水的系工统作概原述理
给排水系统的功能划分
排放和 重复利 用系统
水源取 水系统
废水处 理系统
排水管 网系统
给水处 理系统
给水管 网系统
第6页/共57页
1.1 给水排水第系一统章的功给能水排与水组系成统概述
第2章 给水工程基础知识 输配水技术课件
第三节
给水管材及管网附件介绍
一、给水管材
(二)给水管材发展过程:
解放初期主要用灰口铸铁管和钢管； 20世纪60年代我们开发了自应力和预应力混凝土管； 改革开放以来我们又开发引进了球墨铸铁管，在很大 程度上替代了灰口铸铁管和钢管； 现在应节约资源和保护环境的需要，国家建设部要求 管材选用逐步向化学管材转变，包括PVC-U、PE、玻璃 钢管、塑料金属复合管、PP-R管等，逐步限制淘汰镀 锌钢管和传统铸铁管。要求到2000年，新建小区内户 外给水管必须使用塑料管，城市新建供水管工程应优 先选用管径400mm以下的塑料管，到2005年，塑料管道 在全国各类管道中市场占有率达到50％以上。
第三节
给水管材及管网附件介绍
一、给水管材 (三)给水管材介绍:
1、钢管（SP）：镀锌钢管将逐渐被塑料管材取代， 但大中型管径特别是大于1400mm的埋地给水钢管还将 广泛应用，直径小于2000mm的为螺旋缝焊接钢管， 大于2000mm的为直缝焊接钢管。除有缝钢管外还有无 缝钢管。 钢管很主要的特点是不耐腐蚀，必须进行内外防腐， 防腐材料和施工质量是影响其使用寿命的决定性因素。
（一）水质标准 由表可以看出，水质项目总共有23项，其 中包括：感官性标准1-4项；化学标准5—12 项；毒理学标准为13—20项和生物学标准 21—23项。如水质达到表列标准。即满足生 活饮用水的卫生标难。而我国最新的水质标 准即2006年水质标准增加到了106项。
2、工业用水。应按生产工艺要求确定，即使 同一类用水，其水质要求亦有差别， 具体要求 由生产工艺提供。
5、输配：原水经沉淀澄清、过滤、消毒后， 水质可满足用水要求。最后将清水贮存于清水 池中， 再由二级泵站抽送到输配水管中，供用 户使用。
输配水工程PPT课件
阀门井有圆形与方形两种，一般采用砖 砌，也可用石砌或钢筋混凝土建造。
广州大学 -土木工程学院
支墩：承插式接口的管线，在弯 管处、三通处、水管尽端的盖板上以 及缩管处，都会产生拉力，接口可能 因此松动脱节而使管线漏水．因此在 这些部位须设置支墩以承受拉力和防 止事故。但当管径小于300mm或转弯 角度小于10°且水压力不超过980kPa 时，因接口本身足以承受拉力，可不 设支墩。
广州大学 -土木工程学院
热固性塑料管（GRP）通常是指玻纤维 增强树脂塑料管，又称玻璃钢管。玻璃钢管 的特点是强度较高，重量轻，耐腐蚀，不结 垢，内壁光滑，阻力小，在相同管径、相同 流量条件下，比金属管道和混凝土管道水头 损失小，节省能耗。但玻璃钢管生产工艺复 杂，价格较高，相对而言管壁薄，属于柔性 管道，对基础与回填要求较高，也存在应变 腐蚀问题。
进水口
出水口
（MPa） 口径(mm) 数量(个) 口径(mm) 数量(个)
1.0
100
1
65 100
2 1
1.6
100
1
65 100
2 1
1.0
ห้องสมุดไป่ตู้
150
1
65、80 150
2 1
1.6
150
1
65、80 150
2 1
1.0
100
1
65
2
1.6
100
1
65
2
1.0
100
1
65 100
1 1
1.6
100
1
广州大学 -土木工程学院
广州大学 -土木工程学院
管道穿越障碍物措施： 穿越临时铁路或一般公路，可不设
套管，但应将接口放在两股道之间； 穿越较重要的铁路或交通频繁的公
广州大学 -土木工程学院
支墩：承插式接口的管线，在弯 管处、三通处、水管尽端的盖板上以 及缩管处，都会产生拉力，接口可能 因此松动脱节而使管线漏水．因此在 这些部位须设置支墩以承受拉力和防 止事故。但当管径小于300mm或转弯 角度小于10°且水压力不超过980kPa 时，因接口本身足以承受拉力，可不 设支墩。
广州大学 -土木工程学院
热固性塑料管（GRP）通常是指玻纤维 增强树脂塑料管，又称玻璃钢管。玻璃钢管 的特点是强度较高，重量轻，耐腐蚀，不结 垢，内壁光滑，阻力小，在相同管径、相同 流量条件下，比金属管道和混凝土管道水头 损失小，节省能耗。但玻璃钢管生产工艺复 杂，价格较高，相对而言管壁薄，属于柔性 管道，对基础与回填要求较高，也存在应变 腐蚀问题。
进水口
出水口
（MPa） 口径(mm) 数量(个) 口径(mm) 数量(个)
1.0
100
1
65 100
2 1
1.6
100
1
65 100
2 1
1.0
ห้องสมุดไป่ตู้
150
1
65、80 150
2 1
1.6
150
1
65、80 150
2 1
1.0
100
1
65
2
1.6
100
1
65
2
1.0
100
1
65 100
1 1
1.6
100
1
广州大学 -土木工程学院
广州大学 -土木工程学院
管道穿越障碍物措施： 穿越临时铁路或一般公路，可不设
套管，但应将接口放在两股道之间； 穿越较重要的铁路或交通频繁的公
城市水工程运行与管理第14章 输配水工程的运行、维护与管理
14.1.2 管网附件
给水管网除了管道以外还应设置各种附件，以保证管网的正常 工作。
管网的附件主要有调节流量用的阀门，提供消防用水的消火栓， 其他还有控制水流方向的止回阀、安装在管线高处的排气阀、安装 在管线低处的泄水阀和安全阀等。
14.1.2.1 阀门
阀门是控制水流、调节管道内的流量和水压以及管网检修的 重要设备。阀门通常放在管网节点及分支管处、穿越障碍物和过 长的管线上。阀门的布置要数量少而调度灵活。主要管线和次要 管线交接处的阀门常设在次要管线上。承接消火栓的水管上要安 装阀门。阀门的口径一般和水管的直径相同，但当管径较大阀门 价格较贵时，可安装口径为0.8倍水管直径的阀门以降低造价。
14.1.3.3 管线穿越障碍物
给水管道在穿越各种障碍物如过铁路、公路、河道和深谷时， 必须采取一定的措施。管线穿越铁路或公路时，其穿越地点、方 式和施工方法，应满足有关技术规范要求。根据其重要性，可采 取如下措施：穿越临时铁路或一般公路，或非主要路线且水管埋 设较深时，可不设套管，但应尽量将铸铁管接口放在轨道中间， 并用青铅接口，钢管则应有防腐措施；穿越较重要的铁路或交通 频繁的公路时，水管须放在钢筋混凝土套管内，套管直径根据施 工方法而定，大开挖施工时应比给水管直径大300 m m，顶管法 施工时应比给水管的直径大600 m m。穿越铁路或公路时，水管 管顶应在铁路路轨底或公路路面以下1.2m左右。管道穿越铁路时， 两端应设检查井，井内设阀门或排水管等。
14.1.1.4 玻璃钢管
玻璃钢管是一种新型的非金属材料，指玻璃纤维增强树脂塑 料管（GRP），是以玻璃纤维和环氧树脂为基本原料预制而成， 具有强度高、耐腐蚀、内壁光滑、不结垢、水头损失小、质量轻、 加工和接口方便，在管径相同的条件下，其质量是钢管的40%、 预应力钢筋混凝土管的20%，其综合造价介于钢管和球墨铸铁管 之间。可考虑在强腐蚀性土壤处采用。
给水管网除了管道以外还应设置各种附件，以保证管网的正常 工作。
管网的附件主要有调节流量用的阀门，提供消防用水的消火栓， 其他还有控制水流方向的止回阀、安装在管线高处的排气阀、安装 在管线低处的泄水阀和安全阀等。
14.1.2.1 阀门
阀门是控制水流、调节管道内的流量和水压以及管网检修的 重要设备。阀门通常放在管网节点及分支管处、穿越障碍物和过 长的管线上。阀门的布置要数量少而调度灵活。主要管线和次要 管线交接处的阀门常设在次要管线上。承接消火栓的水管上要安 装阀门。阀门的口径一般和水管的直径相同，但当管径较大阀门 价格较贵时，可安装口径为0.8倍水管直径的阀门以降低造价。
14.1.3.3 管线穿越障碍物
给水管道在穿越各种障碍物如过铁路、公路、河道和深谷时， 必须采取一定的措施。管线穿越铁路或公路时，其穿越地点、方 式和施工方法，应满足有关技术规范要求。根据其重要性，可采 取如下措施：穿越临时铁路或一般公路，或非主要路线且水管埋 设较深时，可不设套管，但应尽量将铸铁管接口放在轨道中间， 并用青铅接口，钢管则应有防腐措施；穿越较重要的铁路或交通 频繁的公路时，水管须放在钢筋混凝土套管内，套管直径根据施 工方法而定，大开挖施工时应比给水管直径大300 m m，顶管法 施工时应比给水管的直径大600 m m。穿越铁路或公路时，水管 管顶应在铁路路轨底或公路路面以下1.2m左右。管道穿越铁路时， 两端应设检查井，井内设阀门或排水管等。
14.1.1.4 玻璃钢管
玻璃钢管是一种新型的非金属材料，指玻璃纤维增强树脂塑 料管（GRP），是以玻璃纤维和环氧树脂为基本原料预制而成， 具有强度高、耐腐蚀、内壁光滑、不结垢、水头损失小、质量轻、 加工和接口方便，在管径相同的条件下，其质量是钢管的40%、 预应力钢筋混凝土管的20%，其综合造价介于钢管和球墨铸铁管 之间。可考虑在强腐蚀性土壤处采用。
环境工程给排水技术02输配水管道工程
设Wt为总费用，C为管网造价，M1为年度运行电费， M2为年折旧费用，t为投资偿还年限。则有：
Wt C t (M1 M 2 )
C
t
(M1
p 100
C)
投资偿还期内的年度总费用为：
W
Wt t
1 t
p 100
C
M1
W
0
De
W W
1 p C t 100
M1
D
0
Ve
W M1
1 p C t 100
集中流量处理：
L
q qt
x
q
qt
Aq qt 2 x Aqt2L x Aqt q2 L
1
qt q
2
x L
qt q
2
1
x L
qt q
2
2
qt q
1
2
qt q
x L
qt q
§2.3 管网的计算
树状管网的管段流量具有唯一性。8
5
27 4 33
8 5 14
6
35
6 6
泵站 77 34 6
3）省略
管线省略时，首先略去水力条件影响较小的管线，即省
略管网中管径相对较小的管线。管线省略后的计算结果是
偏于安全的，但是由于流量集中，管径增大，并不经济。
管网图形：根据图论的基本原理，图由“弧”和“顶 点”两部分组成。给水管网的几何图形可以抽象地认为是 由管段和节点构成的有向图，如将管段看成“弧”，节点 看成“顶点”，则管网本身也是一种“图”。
管网图形中每个节点通过一条或多条管段和其他节点 相连接。如果舍去后，会破坏“图”的连续性的管段，称 为联系管段。去除后会破坏“图”的连续性的节点，称为 铰点。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二节 排水系统的组成部分
一、城市污水排水管道的组成部分
4）污水处理与利用构筑物
1、处理和利用污水污泥的一系列构筑物的综 合体称为污水处理厂；
2、城市污水厂一般设在城市河流的下游地段， 并与居民点或公共建筑保持一定的卫生防护 距离
第二节 排水系统的组成部分
一、城市污水排水管道的组成部分
5）出水口和事故排出口
第二节 排水系统的组成部分
一、城市污水排水管道的组成部分
1）室内污水管道系统和设备
1、其作用是收集生活污水，并将其排出 到室外庭院或街坊污水管道中去；
2、在每一出户管与室外庭院或街坊管道 相接的连接点设置检查井，供检查和 清通管道之用。
第二节 排水系统的组成部分
一、城市污水排水管道的组成部分
2）室外污水管道系统和设备
污水排入水体的渠道和出口称出水口，它 是整个城市污水排水系统的终点设备；
事故排出口设在排水系统中途容易发生故障 的组成部分前面，如倒虹管和总泵站前，发生 故障时，污水通过事故排出口直接流入水体。
第一节 排水工程概述
（三）排水体制的选择 1、从环境保护方面来看：分流制比较环保 2、从造价方面来看：合流制造价较低 3、从维护管理方面来看：分流制比合流制管理简 单、容易
第二节 排水系统的组成部分
一、城市污水排水系统的主要组成部分 二、工业废水排水系统的主要组成部分 三、雨水排水系统的主要组成部分
第一节 排水工程概述
六、污废水定义：水在使用过程中受到污染，改变了原 有的化学成分和物理性质，此时的水叫污水或废水
七、污废水分类 1、生活污水
城市污水 2、工业废水 生产废水和生产污水 3、降水
第一节 排水工程概述
八、污水最终处置方法：排放水体、灌溉农田、 重复使用；
重复使用：1、自然复用； 2、间接复用； 3、直接复用（再利用或回用） 例如：建筑中水系统
导论1 必须掌握
排水工程设计的原理、设计计算方法、施工安 装方面的基本理论及相关知识；掌握管材、附件和 排水工程中用到的主要设备的相关知识
导论2 学习本课程的要求
基础知识要求：必须有工程流体力学、热工学 、物理化学、水泵与水泵站、给水工程、污水及污 水处理等相关知识
能力要求：能独立完成简单的排水系统设计方 案、设计计算及绘制工程设计图，能掌握排水施工 安装及基本建设方面的知识。
一、城市污水排水系统组成部分 1、城市污水概念：排入城镇污水管道的生活污
水和工业废水。
2、将工业废水排入城市生活污水排 水系统，就组成城市污水排水系 统； 3、城市污水排水系统组成部分：
1）室内污水管道系统和设备； 2）室外污水管道系统； 3）污水泵站及压力管道； 4）污水处理与利用构筑物； 5）出水口及事故排出口。
起公害病，如水俣病等 （三）从经济上讲 1、水资源缺乏，在国民经济各部门中都不可或缺 2、污水和雨雪水的及时排除和处理是工农业生产正常运行
的保证
第一节 排水工程概述
四、排水工程在我国兴建的历史
1、我国排水工程建设历史悠久，战国时期就有陶 土管排水
2、我国比较完善的现代化排水系统始于20世纪初 3、解放初期，兴建了北京龙须沟、上海肇家浜、
1、分布在地面下的依靠重力输送污水至 泵站、污水厂或水体的管道系统称室外污水管 道系统；
2、分为庭院或街坊管道系统 以及街道管道系统；
3、生活污水从室内管道系统流 入庭院或街坊管道系统，然 后再流入街道管道系统。
第二节 排水系统的组成部分 一、城市污水排水管道的组成部分
3）污水泵站及压力管道
1、泵站分局部泵站、中途泵站、总泵站等；
2、压送从泵站出来的污水至高地自流管道或至污水 厂的承压管段，称压力管道。
1、中途泵站
当超过最大埋深时，应设置泵站来提高下游管道的位 置，这种泵站称为中途泵站
2、局部泵站 抽升局部地区污水的泵站称为局部泵站
3、终点泵站或总泵站:
污水管道系统终点的埋深通常很大，污水处理构筑物 受受纳水体水位的限制，一般需埋深很浅或设置在地 面上，因此设置泵站将污水抽升至处理构筑物．这类 泵站称为终点泵站或总束站。
第一节 排水工程概述
一、城市排水管网系统定义
城市排水管网系统是收集、输送、处理 和利用城市产生的生活污水、工业废水和降 水的一整套工程设施。 二、排水工程的基本任务
（1）收பைடு நூலகம்各种污水并及时将其输送到适当 地点
（2）妥善处理后排放或再利用
第一节 排水工程概述
三、兴建排水工程的意义
（一）从环境保护上讲 保护环境，消除污水危害 （二）从卫生上讲 1、污染后的水含有致病微生物会引起传染病的蔓延 2、污染水中含有有毒物质，在水生生物和人体内累积会引
第一节 排水工程概述
五、当前排水工作者的任务
1、加快城市排水系统建设 2、加快探索经济、高效、节能、技术先进的污
水处理新技术 3、大力开展污水资源化研究 4、大力加强水质监测新技术、操作管理自动化、
水处理设备标准化的研究工作 5、积极探索和发展无废水工艺、闭合循环综合
利用工艺 6、区域排水系统的研究工作
第一节 排水工程概述
九、排水系统的体制
（一）排水体制的概念： 生活污水、工业废水和雨水或采用一个管渠
系统来排除，或采用两个或两个以上各自独立的 管渠系统来排除，污水的这种不同排除方式所形 成 的排水系统称为排水系统的体制。
第一节 排水工程概述
（二）排水体制 的分类
1、合流制(直泄 式和截流式合 流制）：将生 活污水、工业 废水和雨水混 合在同一套管 渠内排除的系 统。
第一节 排水工程概述
2、分流制（完全分流制和 不完全分流制）： 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。 （不完全分流制只建有 污水排水系统，雨水沿 天然地面、街道边沟、 渠道等原有系统排泄， 或只有部分雨水排水系 统）。
第一节 排水工程概述
3、混合制：一座城市既有分流制系统又有合流制系 统，如美国的纽约和我国的上海等城市
南京秦淮河等十几处管渠工程，近年又修建了黄 浦江大型水底过江管道，兴建废水处理站，对白 洋淀等污染严重的水体进行了治理
第一节 排水工程概述
四、排水工程在我国兴建的历史
4、1973年，在全国第一次环境保护工作会议上， 制定了“全面规划、合理布局、综合利用、化 害为利、依靠群众、大家动手、保护 环境、造福人民”的环境保护工作方针