《給水排水管道系統(tǒng) 第2版》-課件 第2章-1給水系統(tǒng)流量

第2章城鎮(zhèn)給排水系統(tǒng)水量馮萃敏給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量污水設(shè)計(jì)流量雨量分析要素2.1給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流量

設(shè)計(jì)用水量

用水量

用途：供水系統(tǒng)要滿足水的各方面的用途，設(shè)計(jì)用水量用來確定給水系統(tǒng)的規(guī)模實(shí)際用水量——過去用水量數(shù)據(jù)，可統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)用水量——設(shè)計(jì)年限內(nèi)將達(dá)到的用水量水平最不利原則技術(shù)經(jīng)濟(jì)性2.1給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)用水量的組成：生活用水(Domestic

water)生產(chǎn)用水(Process

water)

澆灑道路(Streetflushingdemand)和綠地用水(Green

belt

sprinkling)管網(wǎng)漏失水量(Leakage)未預(yù)見水量(Unforeseen

demand)消防用水(Fire

demand)設(shè)計(jì)用水量（設(shè)計(jì)年限內(nèi)將達(dá)到的用水量水平）根據(jù)城市多年統(tǒng)計(jì)資料、發(fā)展規(guī)劃等進(jìn)行預(yù)測(cè)基本計(jì)算公式：設(shè)計(jì)用水量=Σ(用水量定額×用水單位數(shù)×用水量變化系數(shù))2.1.1用水量定額Water

Ration生活用水居民生活用水定額——附表A-1a最高日L/人.d，L/cap.d（per

capita

per

day）城市類型分區(qū)室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50013待替換表格1.生活用水表2-1a表A-1a

最高日居民生活用水定額[L/(人.d)]城市類型超大城市特大城市I型大城市II型大城市中等城市I型小城市II型小城市一區(qū)180~320160~300140~280130~260120~240110~220100~200二區(qū)110~190100~18090~17080~16070~15060~14050~130三區(qū)———80~15070~14060~13050~1201.生活用水表2-2a表A-1c最高日綜合生活用水定額[L/(人.d)]城市類型超大城市特大城市I型大城市II型大城市中等城市I型小城市II型小城市一區(qū)250~480240~450230~420220~400200~380190~350180~320二區(qū)200~300170~280160~270150~260130~240120~230110~220三區(qū)———150~250130~230120~220110~2101.生活用水綜合生活用水定額——附表A-1c、附表A-1d居民生活用水與公共建筑用水之和L/人.d城市規(guī)模分區(qū)最高日和平均日室外給水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50013注：（共4條）(1)關(guān)于城市類型（共分7類）超大城市：城區(qū)常住人口N≥1000萬人特大城市：500萬≤N＜1000萬人I型大城市：300萬≤N＜500萬人

II型大城市：100萬≤N＜300萬人中等城市：I型小城市：II型小城市：50萬≤N＜100萬人20萬≤N＜50萬人N＜20萬人注：（共4條）關(guān)于城市分區(qū)一區(qū)包括：湖北、湖南、江西、浙江、福建、廣東、廣西、海南、上海、江蘇、安徽。二區(qū)包括：重慶、四川、貴州、云南、黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山西、河南、山東、寧夏、陜西、內(nèi)蒙古河套以東和甘肅黃河以東的地區(qū)。三區(qū)包括：新疆、青海、西藏、內(nèi)蒙古河套以西和甘肅黃河以西的地區(qū)。經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和特區(qū)城市，根據(jù)用水實(shí)際情況，用水定額可酌情增加。當(dāng)采用海水或污水再生水等作為沖廁用水時(shí)，用水定額相應(yīng)減少。2.1.1用水量定額水工業(yè)企業(yè)工作人員生活用上班時(shí)的生活用水30L/人.班50L/人.班下班后的淋浴用水40L/人.班60L/人.班表A-2

工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員淋浴用水量級(jí)別車間衛(wèi)生特征用水量L/(人.班)有毒物質(zhì)生產(chǎn)粉塵其他1級(jí)極易經(jīng)皮膚吸收引起中毒的劇毒物質(zhì)（如有機(jī)磷、三硝基甲苯、四乙基鉛等）處理傳染性材料，動(dòng)物原料（如皮毛、肉類、骨加工、生物制品等）602級(jí)易經(jīng)皮膚吸收或有惡臭的物質(zhì)，或高毒物質(zhì)（如丙烯腈、吡啶、苯酚）嚴(yán)重污染全身或?qū)ζつw有刺激性的粉塵（如碳黑、玻璃棉等）高溫作業(yè)，井下作業(yè)603級(jí)其他毒物一般粉塵（如棉塵）重作業(yè)404級(jí)不接觸有毒物質(zhì)或粉塵，不污染或輕度污染身體（如儀表、機(jī)械加工、金屬冷加工等）402.1.1用水量定額

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水依工藝要求確定單位產(chǎn)品用水量單位生產(chǎn)設(shè)備用水量單位產(chǎn)值用水量，m3/萬元2.1.1用水量定額澆灑道路和綠化用水（1）澆灑道路2.0-3.0L/m2·d（2）綠化1.0-3.0L/m2·d管網(wǎng)漏損水量10-12%未預(yù)見水量8-12%2.1.1用水量定額7.消防用水消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范GB

50974-2014/附表表A-3城鎮(zhèn)、居住區(qū)的室外消防用水量注：工業(yè)園區(qū)、商務(wù)區(qū)等消防給水設(shè)計(jì)流量，宜根據(jù)其規(guī)劃區(qū)域的規(guī)模和同一時(shí)間的火災(zāi)起數(shù)，以及規(guī)劃中的各類建筑室內(nèi)外同時(shí)作用的水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量之和經(jīng)計(jì)算分析確定。建筑物室外消火栓設(shè)計(jì)流量，應(yīng)根據(jù)建筑物的用途功能、體積、耐火等級(jí)、火災(zāi)危險(xiǎn)性等因素綜合分析確定，不應(yīng)小于表A-4的規(guī)定。人數(shù)N萬人同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)/起一起火災(zāi)滅火設(shè)計(jì)流量/(L/s)N≤1.01151.0<N≤2.5202.5<N≤5.02305.0<N≤10.03510.0<N≤20.04520.0<N≤30.06030.0<N≤40.07540.0<N≤50.0350.0<N≤70.090N>70.0100表A-4建筑物的室外消火栓設(shè)計(jì)流量（L/s）耐火等級(jí)建筑物名稱及類別建筑物體積V/m3V≤1500

1500<V≤

3000<V≤

5000<V≤

20000<V

V>5003000

5000

20000

≤50000

00甲、乙廠房

丙丁、戊工業(yè)建筑

甲、乙倉(cāng)庫(kù)

丙丁、戊住宅 普通民用建筑

單層及多層公共建筑高層地下建筑（包括地鐵）、平戰(zhàn)結(jié)合的人防工程汽車庫(kù)、修車庫(kù)[獨(dú)立]乙、丙工業(yè)建筑丁、戊單層及多層民用建筑丁、戊類工業(yè)建筑1520253035152025304015201525—152535451520一、二級(jí)1515253040—2530401520253015201520304045—三級(jí)1520253515202530—152025——2.1.1用水量定額

居民生活用水綜合生活用水工業(yè)企業(yè)工作人員生活用水工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水澆灑道路和綠化用水管網(wǎng)漏損水量未預(yù)見水量消防用水2.1.2用水量變化1.用水量變化曲線量(m3/h)某供水區(qū)連續(xù)7日用水量在線記錄2.1.2用水量變化1.用水量變化曲線圖2-12.1.2用水量變化1.用水量變化曲線圖2-12.1.2用水量變化用水量變化曲線最高日用水量Qd（最高日）最高時(shí)用水量Qh一定時(shí)間期限內(nèi)最高用水量同樣存在平均用水量平均日用水量平均日平均時(shí)用水量高日平均時(shí)用水量2.1.2用水量變化用水量變化系數(shù)日變化系數(shù)Kd(Daily

variation

coefficient)時(shí)變化系數(shù)Kh(Hourly

variation

coefficient定義含義：水量變化幅度；水量不均勻性2.1.3用水量計(jì)算最高日設(shè)計(jì)用水量Qd①

居民生活用水量Q1=Σ(qNf

)②

公共建筑用水量Q2=Σ(qN

)③

工業(yè)企業(yè)用水量Q3=Σ(Q31+Q32+Q33)④

澆灑道路和綠化用水量Q4⑤

管網(wǎng)漏損水量Q5=(10~12%)(Q1+Q2+Q3+Q4)⑥

未預(yù)見水量Q6=(8~12%)(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)Qd=ΣQ=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6消防水量Q7（作為校核使用）設(shè)計(jì)用水量=Σ(用水量定額×用水單位數(shù)×用水量變化系數(shù)2.1.3用水量計(jì)算最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量Qh有用水量變化曲線：根據(jù)用水規(guī)律，按定義找無用水量變化曲線：根據(jù)國(guó)標(biāo)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)Q：公式2-10中86400？2.1.3用水量計(jì)算平均日平均時(shí)用水量Q平均有用水量變化曲線：根據(jù)用水規(guī)律，按定義找無用水量變化曲線：根據(jù)國(guó)標(biāo)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)(m3/h)(m3/s)應(yīng)用意義：運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性各部分間量的差異給水系統(tǒng)流量安全性與經(jīng)濟(jì)性的適度統(tǒng)一滿足用戶最不利用水要求——最高時(shí)用水量

盡可能降低規(guī)模——通過調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的設(shè)置使水廠出水量滿足最高日用水量即可給水系統(tǒng)的流量關(guān)系給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系2.1.4

給水系統(tǒng)的工作情況1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系管網(wǎng)無水塔二泵站直接向管網(wǎng)供水任意時(shí)刻：泵站供水量=管網(wǎng)的用水量水量最不利情況：管網(wǎng)最高用水時(shí)Qh管網(wǎng)無水塔時(shí)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量確定按照最不利原則管網(wǎng)、清水輸水管、二泵站——最高時(shí)流量Qh水處理構(gòu)筑物、原水輸水管、一泵站、取水構(gòu)筑物——高日平均時(shí)流量α

Qd/T（地表水α=1.05-1.10；地下水α=1）長(zhǎng)距離輸水應(yīng)考慮漏失系數(shù)1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系管網(wǎng)有水塔——二泵站分級(jí)供水分級(jí)依據(jù)——用戶用水量變化曲線二泵站各級(jí)供水量盡可能接近用水量→減小調(diào)節(jié)構(gòu)筑物容積一般不超過三級(jí)，兩級(jí)居多，以利運(yùn)行使每級(jí)水量均可選到合適的水泵各級(jí)供水量的總和等于最高日用水量如15×5.00%＋9x＝100%x＝2.78%1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系分級(jí)供水轉(zhuǎn)輸流量管網(wǎng)有水塔——二泵站分級(jí)供水當(dāng)用戶用水量＞二泵站供水量時(shí)：泵站供水量+水塔供水量=管網(wǎng)用水量在管網(wǎng)最高用水時(shí)：泵站最大級(jí)供水量+水塔供水量=管網(wǎng)最大用水量（即管網(wǎng)設(shè)計(jì)用水量Qh）1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系分級(jí)供水轉(zhuǎn)輸流量有水塔的管網(wǎng)——二泵站分級(jí)供水當(dāng)用戶用水量＜二泵站供水量時(shí)：

泵站供水量=管網(wǎng)用水量+入塔水量在管網(wǎng)最小用水時(shí)：泵站供水量=管網(wǎng)最小用水量+轉(zhuǎn)輸流量1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系管網(wǎng)有水塔時(shí)給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量確定按照最不利原則管網(wǎng)——最高時(shí)流量Qh（校核最大轉(zhuǎn)輸）清水輸水管、二泵站——分級(jí)供水的最高級(jí)流量水處理構(gòu)筑物、原水輸水管、一泵站、取水構(gòu)筑物——高日平均時(shí)流量α

Qd/T1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系總結(jié)給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量確定按照最不利原則管網(wǎng)——最高時(shí)流量Qh,與有無水塔無關(guān)清水輸水管、二泵站——無水塔：最高時(shí)流量——有水塔：最高級(jí)流量水處理構(gòu)筑物、原水輸水管、一泵站、取水構(gòu)筑物——高日平均時(shí)流量α

Qd/T1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系2.給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系給水系統(tǒng)的任務(wù)泵站揚(yáng)程設(shè)計(jì)水塔高度設(shè)計(jì)水壓線繪制一泵站二泵站揚(yáng)程定義計(jì)算方法通式服務(wù)水頭控制點(diǎn)定義特征服務(wù)水頭測(cè)壓管水頭中從地面算起的部分位能地面標(biāo)高

Z=0

水壓/水壓標(biāo)高壓能管服務(wù)水頭節(jié)點(diǎn)測(cè)壓水頭A給水管網(wǎng)控制點(diǎn)管網(wǎng)中控制水壓的點(diǎn)

只要該點(diǎn)壓力在最高用水時(shí)達(dá)到最小服務(wù)水頭則整個(gè)管網(wǎng)就不存在低水壓區(qū)最小服務(wù)水頭按建筑層數(shù)一層10m二層12m三層及以上：每層加4m

控制點(diǎn)一般位于離二泵站較遠(yuǎn)或地形較高的點(diǎn)

(但不絕對(duì))B.二泵站揚(yáng)程及水壓線無水塔管網(wǎng)設(shè)網(wǎng)前水塔的管網(wǎng)設(shè)對(duì)置水塔的管網(wǎng)a.無水塔管網(wǎng)管網(wǎng)控制點(diǎn)水泵揚(yáng)程包括：靜揚(yáng)程+總水頭損失例：求管網(wǎng)控制點(diǎn)0.91.51h=2.1m42.7321.05節(jié)點(diǎn)編號(hào)12345地面標(biāo)高/m4039383940建筑層數(shù)45554二泵站水泵揚(yáng)程包括：靜揚(yáng)程+總水頭損失節(jié)點(diǎn)編號(hào)i地面標(biāo)高/m最小服務(wù)水頭/m∑h

P-i/m∑H

/m需(地面標(biāo)高+最小服務(wù)水頭+∑h

P-i)140202.162.1239242.1+0.9=3.066.0338242.1+0.9+1.5=4.566.5439242.1+2.7=4.867.8540202.1+0.9+1.0=4.064.0節(jié)點(diǎn)4對(duì)二泵站揚(yáng)程需求最大，因此，控制點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)4a.無水塔管網(wǎng)b.設(shè)網(wǎng)前水塔的管網(wǎng)最高用水最小用水二泵站工作的最不利工況是？水塔水塔高度Htc.設(shè)對(duì)置水塔的管網(wǎng)供水分界線水塔高度水泵揚(yáng)程討論題設(shè)對(duì)置水塔的管網(wǎng)消防校核的水壓線？設(shè)網(wǎng)中水塔的管網(wǎng)水壓線、泵站/水塔設(shè)計(jì)？水泵揚(yáng)程包括：靜揚(yáng)程+總水頭損失水塔高度：利用控制點(diǎn)確定B.二泵站揚(yáng)程及水壓線掌握：不同管網(wǎng)泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程的計(jì)算水塔高度的確定方法不同管網(wǎng)水壓線的繪制與分析（不同用水狀況下水壓線）C.水塔高度的確定按最不利原則設(shè)計(jì)公式2-17：Ht=Hc+hn-(Zt-Zc)符號(hào)含義清水池（Water

Basin）水塔（Water

Tower）容積、構(gòu)造、水塔高度3.調(diào)節(jié)構(gòu)筑物（1）清水池容積清水池的總?cè)莘e有效容積保護(hù)高度——0.3m清水池的總?cè)莘e：有效容積和保護(hù)高度兩部分超高W有效容積清水池的總?cè)莘e有效容積保護(hù)高度清水池的有效容積W＝

W1

+W2

+W3

+W4W2W3W4W1W有效容積超高清水池的總?cè)莘e：有效容積和保護(hù)高度兩部分W3

：水廠生產(chǎn)用水儲(chǔ)量W1

：調(diào)節(jié)容積W2：消防儲(chǔ)備水量W4：安全儲(chǔ)量W有效容積超高清水池的總?cè)莘e：有效容積和保護(hù)高度兩部分有效容積W1的確定粗略估取W——最高日設(shè)計(jì)水量的10-20%精確計(jì)算

W1——清水池調(diào)節(jié)容積，根據(jù)進(jìn)水與出水量，即水廠產(chǎn)水量與二泵站供水量確定W2——消防儲(chǔ)備水量，2h室外消防用水量W3——水廠用水儲(chǔ)量，一般取1%Qd

W4——安全儲(chǔ)量，一般為0.5m深（吸水安全和水質(zhì)安全）W4GB

5749—2006，飲用水中消毒劑要求消毒劑名稱與水接觸時(shí)間出廠水中余量氯氣及游離氯制劑（游離氯，mg/L）至少30min≥0.3一氯胺（總氯，mg/L）至少120min≥0.5臭氧（O3，mg/L）至少12min二氧化氯（ClO2，mg/L）至少30min≥0.1最新：茶多酚（TP，mg/L）20minW2W3最高水位W4最低水位W有效容積超高W1清水池的主要作用調(diào)節(jié)一、二泵站間供水流量的差額儲(chǔ)存消防用水儲(chǔ)存水廠自用水使消毒劑與水充分接觸W1——清水池調(diào)節(jié)容積調(diào)節(jié)作用進(jìn)水與出水量的不平衡水廠產(chǎn)水曲線和二泵站供水曲線的差異一、二泵站供水量的差額調(diào)節(jié)容積（調(diào)節(jié)能力、調(diào)節(jié)水量）根據(jù)水廠產(chǎn)水曲線和二泵站供水曲線計(jì)算有水塔時(shí)（二泵站分級(jí)供水時(shí)）陰影面積A或BABB無水塔時(shí)？某城市最高日用水量為12萬m3／d，其逐時(shí)用水量如表，水廠一級(jí)泵站24小時(shí)均勻工作，二級(jí)泵站直接向管網(wǎng)供水，則水廠內(nèi)清水池調(diào)節(jié)容積應(yīng)為（）。時(shí)間0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12水量/m3250025002000200025003000400050005500600065007000時(shí)間12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24水量/m3700065006000650065007000750070006000450040003000調(diào)節(jié)水量變化規(guī)律：8-21時(shí)，清水池入少出多，水位從最高下降至最低21-24-7時(shí)，入多出少，水位從最低上升至最高7-8時(shí)，進(jìn)出平衡，水位保持最高不變用21-7時(shí)（10小時(shí)）的凈存水量計(jì)算調(diào)節(jié)容積：W1=∑(一泵站供水量-用水量)=∑(5000-小時(shí)用水量)=500+1000+2000+2500+2500+3000+3000+2500+2000+1000=20000m3時(shí)間0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12水量/m3250025002000200025003000400050005500600065007000時(shí)間12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24水量/m3700065006000650065007000750070006000450040003000確定調(diào)節(jié)水位最高和調(diào)節(jié)水位最低發(fā)生的具體時(shí)刻在一個(gè)變化周期內(nèi)，對(duì)調(diào)節(jié)水位從最高到最低（或 從最低到最高）的時(shí)間區(qū)間逐時(shí)計(jì)算各小時(shí)的進(jìn)出 水量差額對(duì)差額求代數(shù)和

面積A（或B

）的含義：調(diào)節(jié)水位下降（或上升）的一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，最高調(diào)節(jié)水位與最低調(diào)節(jié)水位之間的總水量體積（即調(diào)節(jié)容積）調(diào)節(jié)容積W1計(jì)算（2）清水池構(gòu)造進(jìn)水管出水管溢流管放空管通氣帽檢修孔導(dǎo)流墻（2）清水池構(gòu)造