工學給水排水管道工程

1、取水系統(tǒng)給水處理系統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)實線排水管網(wǎng)系統(tǒng)虛線廢水處理系統(tǒng)排放系統(tǒng)本章主要內容： 3.1 給水系統(tǒng)的流量關系 3.2 水塔和清水池的容積計算 3.3 給水系統(tǒng)的水壓關系3.1 給水系統(tǒng)的流量關系清水池用于調節(jié)給水處理廠處理水量與二級泵站供水量之差的！水塔是用于調節(jié)二級泵站供水量與用戶用水量之差的！水廠自用水量一般是用戶總用水量的5%10% 給水系統(tǒng)中所有構筑物：取水系統(tǒng)、給水處理系統(tǒng)、清水池、二級泵站、水塔、管網(wǎng)，都是以最高日用水量Qd為基礎進行設計的。 一、取水構筑物、一級泵站、給水處理系統(tǒng)Qd二、二級泵站設計水量 二級泵站的設計水量與管網(wǎng)中是否設置水塔或高地水池有關。 當管網(wǎng)內不設水

2、塔時，任何小時的供水量應等于用水量，這時二級泵站應滿足最高日最高時用水量的要求，因為用水量每日每時都在變化，因此此時二級泵站內應有多臺水泵并且大小搭配，以便供給每小時的用水量，同時保持水泵在高效段運行。 當管網(wǎng)內設水塔（或高地水池）時，水塔可以起到調節(jié)水泵供水與用戶用水之間的流量差，所以二級泵站每小時的供水量可以不等于用水量，即可以分級供水。二級泵站的設計供水線應根據(jù)用水量變化曲線來定。 擬定二級泵站的供水線時應注意兩點： 1）泵站各級供水線盡量接近用水線，以減小水塔的調節(jié)容積，分級數(shù)一般不多于三級，以便水泵機組的運行管理； 2）分級供水時，應注意每級能否選到合適的水泵，以及水泵機組的合理搭配

3、，并盡可能滿足目前和今后一段時間內的用水量增長的需要。 上圖中所示的二級泵站的設計供水線可以看出，水泵的工作情況分成兩級：從5時到20時，一組水泵運轉，流量為最高日用水量的5.00；其余時間的水泵流量為最高日用水量的2.78。雖然泵站每小時的供水量不等于用水量。但一天的泵站總供水量等于最高日用水量，即：2.789+5.0015100 三、水塔 從用水量變化圖中可以看出水塔或高地水池的流量調節(jié)作用：供水量高于用水量時，多余的水可進入水塔或高地水池內貯存；相反，當供水量低于用水量時，則從水塔流出以補充泵站供水量的不足。由此可見，泵站的供水線與用水量越接近，水塔或高地水池的調節(jié)容積越小，但是為了滿足

4、供水線與用水量接近勢必增加泵站工作的分級數(shù)。 四、管網(wǎng)和輸水管 管網(wǎng)和輸水管的設計流量，也視有無水塔或高地水池以及他們在管網(wǎng)中的位置而定。 A、當管網(wǎng)中無水塔時，輸水管和管網(wǎng)均按最高日最高時流量設計計算。 B、當管網(wǎng)中有水塔時，且水塔在網(wǎng)前時，泵站到水塔之間的輸水管按照泵站分級工作線中最大一級供水量計算，管網(wǎng)仍按最高日最高時用水量計算。 當管網(wǎng)中有水塔時，且水塔在管網(wǎng)末端時，因最高時用水量必須從二級泵站和水塔同時供給管網(wǎng)，因此，輸水管仍按照泵站分級工作線中最大一級供水量設計，但管網(wǎng)水力計算時應按照二級泵站和水塔同時供給管網(wǎng)的流量進行計算。五、清水池 清水池用于調節(jié)給水廠處理水量與二級泵站吸水量

5、之差，給水廠處理水量等于一級泵站的供水量，所以也可以說清水池主要是用于調節(jié)一級泵站與二級泵站水量之差。 3.2 水塔和清水池的容積計算 水塔和清水池容積的計算方法通常有兩種： 一是根據(jù)供水量和用水量變化曲線推算； 一種是據(jù)經驗估算。 方法一需要城市24小時的用水量變化規(guī)律，并在此基礎上擬定供水線。 如果沒有用水量變化規(guī)律的資料，則清水池的調節(jié)容積按最高日用水量的10%20%估算，對于供水量大的城市，因用水量的時變化系數(shù)小，所以可以取較低的百分數(shù)，以免清水池過大。缺乏資料時，水塔的容積可按最高日用水量的2.53至56估算。清水池和水塔的調節(jié)容積均由累計的正值或負值來確定，如無水塔時清水池的調節(jié)容

6、積為累計值17.98與Qd的乘積，有水塔時清水池的調節(jié)容積為累計值12.50與Qd的乘積，水塔的調節(jié)容積為累計值6.55與Qd的乘積。 清水池中除了貯存調節(jié)用水外，還存放了室外消防用水和水廠生產用水，即清水池是有效容積為：W=W1+W2+W3+W4 (m3) 其中: W1調節(jié)容積，m3； W2室外消防貯存水量，m3，按2h火災延續(xù)時間計算； W3水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產用水，m3，等于最高日用水量的510，即水廠自用水量； W4安全貯量，m3。 水塔中除了貯存用戶與泵站供水之差的調節(jié)容積外還要貯存室內消防用水量，即：W=W1+W2 (m3) 其中： W1調節(jié)容積，m3； W2室內消防貯水

7、量，m3，按10min室內消防用水量計算。3.3 給水系統(tǒng)的水壓關系 給水系統(tǒng)除了要保證一定的水量要求外，還要滿足用戶一定的水壓要求，按照室外給水設計規(guī)范（GB50013-2006）:當按直接供水的建筑層數(shù)確定給水管網(wǎng)的最小服務水頭時，一層為10m，二層為12m，二層以上每增加一層增加4m，例如當?shù)胤课莅?層考慮時，最小服務水頭應為28m。 當給水處理廠前期構筑物最高水位一定時，在水源最低水位確定的前提下，就可以確定一級泵站的揚程，同理，清水池最低水位確定后，按照最不利點的水壓要求就可以確定二級泵站的揚程。 一、水泵揚程的確定 水泵揚程Hp等于靜揚程H0和水頭損失之和： 1、一級泵站 一級泵站

8、的靜揚程H0是指水泵吸水井最低水位與水廠的前端處理構筑物最高水位的高程差。hHHp0 水頭損失 包括水泵吸水管、壓水管和泵站連接管線的水頭損失。 所以，一級泵站的揚程為： h2、二級泵站（分有無水塔兩種情況） 無水塔時，由泵站直接輸水給用戶，靜揚程等于清水池最低水位與管網(wǎng)控制點所需水壓標高的高程差。 所謂控制點，是指管網(wǎng)中控制水壓的點，一般位于離二級泵站最遠或地形最高的點，只要該點的壓力在最高用水量時滿足最小服務水頭的要求，整個管網(wǎng)就都能滿足要求。 水頭損失包括吸水管、壓水管、輸水管和管網(wǎng)等水頭損失之和。靜揚程 因此，無水塔時二級泵站的揚程為： 有水塔時，二級泵站只需要供水到水塔，而管網(wǎng)中控制

9、點的最小服務水頭由水塔來保證，因此，此時二級泵站的靜揚程等于清水池最低水位與水塔最高水位的高程差，而水頭損失為吸水管、泵站到水塔的管網(wǎng)水頭損失之和。 因此，有水塔時二級泵站的靜揚程為： 另外，二級泵站還要滿足消防時的水壓要求，消防時，管網(wǎng)中額外增加了消防水量，因而增加了管網(wǎng)的水頭損失。水泵揚程仍可按下式計算，但控制點應選在設計時假設的著火點，并代入消防時管網(wǎng)允許的水壓Hr（不低于10m)，以及通過消防流量時的管網(wǎng)水頭損失hc。3、水塔高度確定 水塔在管網(wǎng)中的位置可靠近水廠（網(wǎng)前）、可位于管網(wǎng)中間或靠近管網(wǎng)末端等，但不管哪一種水塔，它的水柜底高于地面的高度均可按下式計算： 對于網(wǎng)后水塔（對置水塔） 在最高用水時，管網(wǎng)用水由泵站和水塔同時供給，兩者各有自己的給水區(qū)，在給水區(qū)分界線上，水壓最低。在計算對置水塔高度時，下式中的hn是指水塔到分界線處的水頭損失。本章主要內容： 3.1 給水系統(tǒng)的流量關系 3.2 水塔和清水池的容積計算 3.3 給水系統(tǒng)的水壓關系 當管網(wǎng)內設水塔（或高地水池）時，水塔可以起到調節(jié)水泵供水與用戶用水之間的流量差，所以二級泵站每小時的供水量可以不等于用水量，即可以分級供水。二級泵站的設計供水線應根據(jù)用水量變化曲線來定。 五、清水池 清水池用