第3章给水系统的工作关系

3.3.1 水泵扬程
1）一级泵站
水泵扬程Hp等于静扬程和水头损失之和：
Hp=H0+∑h
一级泵张静扬程H0是水泵吸水井最低水位与水厂的前端 处理构筑物（一般为混凝池）最高水位的高程差； 水头损失∑h 包括水泵吸水管、压水管和泵站连接管线的 水头损失。
取水口、一泵站、进水构筑物与水压的关系
2）二级泵站
二泵站是从清水池取水直接送向用户或先进入 水塔，再流进用户。二级泵站水泵扬程和水塔的高 度与管网中是否设置水塔及水塔在管网中的位置有
关。
输配水系统的基本形式
• • 无水塔管网 有水塔管网：网前水塔（管网起端） 网后水塔（管网末端） 网中水塔（管网中间）
1.无水塔管网
静扬程等于清水池最低水位与管网控制点所需要水压 标高的高程差。 控制点是指整个给水系统中水压最不容易满足的地点 （又称最不利点），用以控制整个供水系统的水压，一般 情况下，控制点通常在系统的下列地点： （1）地形最高点； （2）距离供水起点最远点； （3）要求自由水压最高点。
第3章 给水系统的工作关系
第3章 给水系统的工作关系
• 3.1给水系统的流量关系
• 3.2水塔和清水池的容积计算
• 3.3给水系统的水压关系
3.1 给水系统的流量关系
给水系统中所有构筑物都应以最高日设计用水
量Qd为基础进行设计计算。但是，给水系统中各组
成部分的工作特点不同，其设计流量也不一样。
3.1.1 取水构筑物、一级泵站
2) 水塔调节容积
用水曲线
二泵站供水曲线
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
水塔（高地水池）容积：
W W1 W2
W1— 调节容积，可按最高日用水量的3～6%估算； W2— 消防贮水量，一般按10min消防用水量计算。
当二级泵站与一级泵站的供水量接近时，清水 池的调节容积会缩小，但水塔（高地水池）的调节 容积将会增大。
• 某城市周边具有适宜建高位水池的坡地， 按城市规划管网最不利控制点的服务水头 为28m，控制点的地形标高为6 m，高位水 池距控制点的管路损失约为5 m，拟建高位 水池的内底标高应在________ m以上。 • A 39； B 34； C 33； D 11。
取水构筑物、一级泵站 按高日平均时流量计算
• 地表水为水源：
αQd 3 Q1 ( m / h) T
α—— 考虑水厂本身用水量的系数，一般 采用1.05～1.10； T—— 一级泵站每天工作时间。
• 地下水为水源：
Qd 3 Q1 (m / h) T
水厂自用水系数为1.0
3.1.2 二级泵站、水塔(高地水池)、管网与 流量的关系
水塔： 厂外调节 送水曲线与用水曲线
清水池：厂内调节
产水曲线与送水曲线
水
塔
高地水池
水
源
取 水 构 筑 物
一 级 泵 站
净 水 构 筑 物
清 水 池
二 级 泵 站
输 配 水 管 网
用
户
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(1) 二级泵站的设计流量
二级泵站的工作情况（与管网中是否设置流量调节设
施有关） 1）管网中无流量调节设施 ●任何时刻供水量等于用水量；
最高日最高用水时工作情况确定，并与管网中有
无水塔(或高地水池)及其在管网中的位置有关。
当管网中无水塔时，泵站到管网的输水管和配水管
网都应以最高日最高时设计用水量作为设计流量。
•
管网起端设水塔时 (网前水塔)，泵站到水塔的输水管直
径应按泵站分级工作的最大一级供水流量计算，水塔到管网
的输水管和配水管网仍按最高时用水量计算。 • 管网末端设水塔时 (对置水塔或网后水塔)，因最高时用 水量必须从二级泵站和水塔同时向管网供水，泵站到管网的 输水管以泵站分级工作的最大一级供水流量作为设计流量，
H p ' Zt H t H 0 hs ' hc ' hn '
网中水塔的管网
介于网前和网后，靠近网前采用网前计算。 靠近网后采用网后计算。 水塔高度计算要试算找控制点。
4. 消防时的水压计算
消防系统 高压消防系统
发生火灾时，即保证压力又保证流量。
低压消防系统
发生火灾时，保证流量不保证压力。
清水池、二泵站与管网的水压关系 无水塔的管网
H p Z c H c hs hc hn
式中 ：Zc －管网控制点c的地面标高和清水池最低 水位 的高程差，m； Hc －控制点所需的最小服务水头，m； hs －吸水管中的水头损失，m； hc 、hn－输水管和管网中水头损失，m。
消防校核 无水塔时校核： 校核水泵
正常时水泵扬程： Hp=hs+Hc+Zc+Σ h 消防时水泵扬程： Hp’=hs’+Hf+Zc+Σ h’
ΔHp= Δ Σh - ΔH
当ΔHp ＞ 0 设专用消防泵
• 某城镇网前水塔所处地面标高为25m， 按城镇规划管网最不利控制点的最小服 务水头为28m，控制点的地面标高15 m， 最高用水时从水塔到控制点管路的损失 约为12 m，则水塔底部高于地面的高度 为_________ m。 • A 55； B 30； C 40； D 50。
调节一、二级泵站供水量的差额。 厂内调节 产水曲线与送水曲线
3. 水塔与清水池的容积计算
清水池和水塔的调节容积的计算，通常采用两种方法：
一种是根据24h供水量和用水量变化曲线推算:
P17-18表3-1 一种是凭经验估算:
清水池调节容积按最高日用水量的10%～20%估算。水 塔的调节容积按最高日用水量的2.5%～6%估算。
1) 清水池调节容积
二泵站供水曲线 一泵站供水曲线
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
清水池容积：
W W1 W2 W3 W4
W1——调节容积: ⑴据24小时供水量和用水量变化曲线推算； ⑵经验估算，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。
★供水曲线尽量接近于用水曲线，且分级数不宜超过三级；有利于选 泵及水泵的合理搭配，适当留有发展余地。
占 最 高 日 用 水 量 的 百 分 比
6 5 4 3 2 1 0
5% 4.17% 2.78%
P16
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 时
间
(2) 输水管和配水管网
输水管和配水管网的计算流量均应按输配水系统在
●为使水泵高效工作使用大小搭配的多台水泵来适应用水量的变化；
占 最 高 日 用 水 量 的 百 分 比 6 5 4 3 2.78% 2 1 0
5% 4.17%
●泵站管理，可根据管网 的压力来切换水泵. Q二泵=Qh
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 时
间
2）管网有流量调节设施 ● 每小时供水量可以不等于用水量，但24h总供水量等于最高 日用水量； ● 二级泵站的工作是按照设计供水曲线进行，设计供水曲线 是根据用水量变化曲线拟定的，拟定时注意：
水塔到管网的输水管流量按照水塔输入管网的流量进行计算。
3.1.4 清水池
清水池的作用： 为了调节一级泵站和二级泵站供水量的差额。
3.2 水塔和清水池的容积计算
• 1. 水塔的流量调节 二级泵站供水流量和用户用水流量不相等时，其差额 可由水塔来调节。 厂外调节 送水曲线与用水曲线
• 2. 清水池的流量调节
2.网前（前置）水塔管网
水塔高度： Ht=Hc+Zc+hn-Zt 水泵扬程： Hp=hs+Ht+Zt+H0+hc
3.网后（对置）水塔管网
可能有两种工作情况：
（1）在最高用水量时，管网用水由泵站和水塔同时供给，两 者各有自己的给水区，在给水区分界线上，水压最低。水 泵扬程可按无水塔管网的计算公式进行计算，水塔高度的 计算公式可按网前水塔的计算公式进行计算。 （2）最大转输流量时 最大转输时水泵扬程的计算公式为：
3.3 给水系统的水压关系
城市管网的最小服务水头：1层楼 10m，2层 楼12m，2层以上每层增加4m。6层居民楼要求 最小服务水头28m。 市政给水管网的供水压力，以满足数量上占主导 地位的低层和多层建筑需要为准，高层建筑所需水压 通常采用局部加压的方式予以满足。市政管网水压过 高既造成能量浪费、增加漏损、不便使用，还需采用 高压管道，增大工程投资。