第1章 给水系统

一区：贵州、四川、湖北、湖南、江西、 浙江、福建、广东、广西、海南、上海、 云南、江苏、安徽、重庆； 二区：黑龙江、吉林、辽宁、北京、天 津、河北、山西、河南、山东、宁夏、陕 西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地 区； 三区：新疆、青海、西藏、内蒙古河套 以西和甘肃黄河以西的地区。
②生产用水量 生产用水是指在工业企业内用于冷却、制造、 空调、加工、净化和洗涤等用途的水量。 工业企业生产用水量标准以万元产值用水 量表示，因水资源情况、产品类型、生产工 艺、管理方式和管理水平而异。 我国工业万元产值用水量平均为103立方 米，是发达国家的10至20倍；水的重复利用率 平均仅为40％左右，发达国家平均已达到75％ 至85％。
二、用水量变化 生活用水随季节与生活习惯的变化而变化。 生产用水随气温与生产形势的变化而变化。 具有随机性和周期性两个特征。 最高日用水量：在设计规定的年限内，用 水最多的一天所用的水量。 平均日用水量：一年内总的用水量除以天 数。 日变化系数：最高日用水量与平均日用水 量的比值。 时变化系数：最高日最高时用水量与该日 平均时用水量的比值。
水
塔
高地水池 水 取 水 一 净 水 清 水 二 输 配 水 用
地面水源给水系统 1—取水构筑物 2—一级泵站 3—处理构筑物 4— 清水池 5—二级泵站 6—输水管 7—管网 8—水塔
给水系统的布置形式： 1、统一给水系统 2、分区给水系统 3、分质给水系统 4、分压给水系统
三、影响给水系统布置的因素
最大时
平均时
0
2
4
6
8
wk.baidu.com
10
12
14
16
18
20
22
24
三、用水量计算
Qd = (1.15~1.25)(Q1 + Q2 + Q3 + Q4 )
Qd——最高日设计用水量 Q1—— ——居住区综合生活用水量 Q2——工业企业生活用水量 Q3——生产用水量 Q4——浇洒道路和绿化用水量
Q1：由最高日生活用水定额、规划人 口数、自来水普及率计算确定； Q2：由职工人数、用水定额、淋浴人 数、淋浴用水量计算确定； Q3：由万元产值用水量、工业总产值、 用水重复率计算确定； Q4：由规划道路面积、浇洒道路用水 量、道路浇洒次数、规划绿地面积、绿 化用水量计算确定。
综合生活用水定额（L/cap·d）
城市规模 特大城市 分区 最高日 平均日 一 260~410 210~340 二 190~280 150~240 三 170~270 140~230 大城市 最高日 平均日 240~390 190~310 170~260 130~210 150~250 120~200 中、小城市 最高日 平均日 220~370 170~280 150~240 110~180 130~230 100~170
给水工程
授课人：刘洋
第1章 给水系统
授课人：刘洋
给水工程的目的和任务：就是以既经 济合理又安全可靠的手段，供给人们 生活、生产以及消防用水，同时应满 足其对水量、水质和水压的要求。
功能关系示意图
一般给水系统的组成
输水 水源 取水 净水
（水厂） 水厂） （取水构筑物、泵站） 取水构筑物、泵站）
第3章 给水系统的工作情况
给水系统的流量关系
取水构筑物、一级泵站： αQd Q1 = T α——考虑水厂本身用水量的系数，一般 采用1.05～1.10；地下水源采用1。 T——一级泵站每天工作时间
二级泵站： 无水塔（高地水池）：满足最高日 最大时用水要求； 有水塔（高地水池）：满足最大日 用水要求。 一级泵站与二级泵站的流量差额由 清水池调节；二级泵站与用户的流量差 额由水塔（高地水池）调节。
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。 特大城市：市区和近郊区非农业人口 100万及以上的城市； 大城市：市区和近郊区非农业人口50万 及以上，不满100万的城市； 中、小城市：市区和近郊区非农业人口 不满50万的城市。
题：给水系统中，（ ）按最高日平均时 流量进行设计；（ ）按最高日最高时流量 进行设计。 A.取水构筑物 取水构筑物 B.一级泵站 一级泵站 C.水处理构筑物 D.无水塔管网中的二级 泵站 E.管网 答案：ABC，DE
例：某工厂24小时均匀用水，每小时50m3，如配 水泵站每天供水12小时，每小时100m3，每天供 水不超过4次，则水塔调节容积最小为 m3。
居民生活用水定额（L/cap·d）
城市规模 特大城市 分区 最高日 平均日 一 180~270 140~210 二 140~200 110~160 三 140~180 110~150 大城市 最高日 平均日 160~250 120~190 120~180 90~140 120~160 90~130 中、小城市 最高日 平均日 140~230 100~170 100~160 70~120 100~140 70~110
③消防用水量 消防用水是指在发生火灾的情况下用于灭 火所需的水量。 特点：历时短、流量大。 城市、居住区、工厂、仓库和民用建筑 的室外消防用水量按同一时间内的火灾次 数和一次灭火用水量确定。 城市室外消防用水量包括工厂、仓库和 民用建筑的室外消防用水量。
④浇洒道路和绿化用水量 浇洒道路用水采用每平米每次1～1.5 升，一般每日2～3次；绿化用水采用每 平米每天1.5～2升； ⑤未预见水量 未预见水量采用10～15%，管网漏 损采用10%（国外7%），两项合并按 15～25%计算。
输水 配水 用户
取水工程： 取水工程： 从水源取水
给水处理： 给水处理： 按用户要求进行水处理
输配水： 输配水： 向用户供水
一、给水系统分类
要点： 1、按水源种类分类 2、按供水方式分类 3、按使用目的分类 4、按服务对象分类
二、给水系统的组成和布置
给水系统的组成： 1、取水构筑物 2、水处理构筑物 3、泵站 4、输水管渠道和管网 5、调节构筑物
城市供水中，时变化系数、日变化系数应 根据城市性质、城市规模、国民经济与社会 发展和城市供水系统并结合现状供水曲线和 日用水变化分析确定；在缺乏实际用水资料 情况下，最高日综合用水的时变化系数宜采 用1.3～1.6，日变化系数宜采用1.1～1.5，个别 小城镇可适当加大。 工业企业内工作人员的生活用水的时变化 系数为2.5～3.0。
最高日用水量一般不包括消防用水 量，消防用水量用于确定清水池的容积 和输配水管网的校核。 最大小时用水量：
1000 × K h × Qd Qh = 86400
• 题：某城市现有人口75万人，供水普及率70％，最高日综 合生活用水量为12.6万m3/d。新一轮规划人口将发展到100 万人，供水普及率增长到90％，最高日综合生活用水量增 加到300L/(人·d)，该城市的最高日综合生活用水将比目前 增加（ ）万m3/d。 解：设计用水量0. 3×100万×90% ＝27 (万m3/d) 增加了：27－12.6＝14.4(万m3/d) 原设计用水量标准为 12.6万m3/d ÷(75万人× 70%) ＝0.24 m3/(人·d) ＝240L/(人·d)
题：某城市最高日用水量为150000m3/d，给水系统设有取水泵房、 水处理厂、供水泵房、输水管渠、配水管网、调节水池。已知该 城市用水日变化系数Kd=1.2，时变化系数Kh=1.4，水厂自用水量 为5%。 1）若不计输水管渠漏失水量，则取水泵房的设计流量为( )。 Qd=150000m3/d，取水构筑物等的设计流量： 150000×1.05÷24= 6563m3/h
某工厂24小时均匀用水，每小时50m3，配水泵站每 天供水两次，分别为4~8时和16~20时，每小时供水 时水位最高，在 时水 150m3。则水塔在 位最低。 1、画出供水及用水示意图 、画出供水及用水示意图 2、计算出水塔的调节容积
(m3/h) 150
泵站供水 线 用水线
50
0 4 8 16 20 24 时间(h)
影响给水系统布置的因素： 1、城市规划的影响 2、水源的影响 3、地形的影响
四、工业给水系统
分类： 水质：软化水（锅炉）、纯水、超纯水 流程：复用、循环、直流 工业企业生产用水系统（复用、循环或直 流）的选择，应从全局出发考虑水资源的节 约利用和水体的保护，并应采用复用或循环 系统。
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。
设计用水量的大小决定着整个给水系统 中取水、净水、调节构筑物的大小、加压 设备的规模以及管网系统的规格。 设计用水量偏大：工程规模过大，工程 投产后在较长时间内不能发挥作用，造成 资金浪费； 设计用水量偏小：不能满足生活和生产 的用水要求，出现年年需要扩建的被动局 面。
一、用水量定额
用水量定额（标准）：设计年限内可能 达到的最高用水水平，是确定设计用水量的 主要依据。 ①生活用水量 生活用水量是指居住区、工业企业以及 公共建筑内用于饮用、洗涤、烹饪和清洁卫 生等用途的水量。
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。
给水系统的设计用水量一般是指设计年限 内最高日用水量 ，包括： 1、综合生活用水（包括居民生活用水和 公共建筑用水）； 2、工业企业生产用水和工作人员生活用 水； 3、消防用水； 4、浇洒道路和绿地用水； 5、未预见用水量及管网漏失水量。
取水：管井、取水头部、取水构筑物； 能够获得足够的水量； 净水：反应池、沉淀池、滤池； 保证水量、去除影响使用的杂质； 加压：深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站； 保证水量、提供适当的压力； 输送：输水管、配水管网、明渠； 形成水流通道，维持合理的流速； 调节：清水池、水塔、高地水池、屋顶水箱； 调节取水、净水与用水之间的数量差异， 储备事故及消防用水。
生活用水量定额：城镇居民是指每人每 日平均生活用水量，工业企业是指每一职工 每班的生活和淋浴用水量。 生活用水量定额受生活习惯、气候、水 资源、经济因素、居住条件等因素影响。 工业企业职工生活用水量采用每人每天 25～35升，淋浴用水采用每人每班40～60升。 公共建筑内的生活用水量，应按现行的 《建筑给水排水设计规范》执行。
调节容积最小：启泵次数最多、分段均匀
(m3/h) 100 50 0 3 6 9 12 15 18
泵站供水 线 用水线
21
24 时间(h)
水塔和清水池的容积计算
清水池容积：
W = W1 + W2 + W3 + W4
W1——调节容积，可按最高日用水量的 10～20%估算； W2——消防贮水量，按扑灭火灾平均时 间为2小时计算； W3——水厂自用水，一般采用最高日用 水量的5～10%； W4——安全贮备水量。
• 题：某城市最高日设计用水量为15万m3/d，清水池调节容积取 最高日用水量的15％，室外消防一次灭火用水量为55L/s，同 一时间内的火灾次数为2次，火灾持续时间按2h计算，水厂自 用水在清水池中的贮存量按1500m3计算，安全贮量取5000m3， 则清水池的有效容积为（ ）m3。 清水池的有效容积由4部分组成： （1）调节容积Wl=150000×15％=22500(m3)； （2）消防贮量W2，取2h的消防用水量，即W2=0.055 2 2 W 2h W =0.055× 2× 3600× 2=792(m3)； （3）水厂自用水贮量W3=1500m3； （4）安全贮量为W4=5000m3。 则清水池有效容积 W=Wl+W2+W3+W4=22500+792+1500+5000=29792(m3)