第3章

給水系統(tǒng)的工作情況給水系統(tǒng)中所有構(gòu)筑物都是以設(shè)計(jì)年限內(nèi)最高日用水量Qd為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。取水工程（取水構(gòu)筑物、一級(jí)泵站、原水輸水管）

3.1給水系統(tǒng)的流量關(guān)系以地下水為水源時(shí)，如果水廠距離水源地較近，可不計(jì)原水輸水管漏損率（β=0），地下水一般僅需在進(jìn)入管網(wǎng)前消毒（α=0），這時(shí)一級(jí)泵站一般先將地下水輸送到地面水池，再經(jīng)二級(jí)泵站將水池水輸入管網(wǎng)。因此，取用地下水時(shí)的一級(jí)泵站設(shè)計(jì)流量為：水廠自用水率α

=0%3.1.1取水構(gòu)筑物、一級(jí)泵站水廠自用水系數(shù)（1+α）：水廠原水量與產(chǎn)水量之比。二級(jí)泵站的設(shè)計(jì)流量是否設(shè)置水塔或高地水池？是每小時(shí)的供水量可以不等于用水量。否滿足最高日最高時(shí)的水量要求二級(jí)泵站的設(shè)計(jì)供水線應(yīng)根據(jù)用水量變化曲線擬定，擬定時(shí)應(yīng)注意：泵站各級(jí)供水線盡量接近用水線，以減小水塔的調(diào)節(jié)容積，但分級(jí)數(shù)一般不應(yīng)多于三級(jí)，以便于水泵機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)管理；分級(jí)供水時(shí)，應(yīng)注意每級(jí)能否選到合適的水泵，以及水泵機(jī)組的合理搭配，并盡可能滿足目前和今后一段時(shí)間內(nèi)用水量增長(zhǎng)的需要。3.1.2二級(jí)泵站、管網(wǎng)輸水管和管網(wǎng)的計(jì)算流量，視有無水塔（或高地水池）和它們?cè)诠芫W(wǎng)中的位置而定。無水塔的管網(wǎng)按最高日的最高時(shí)用水量確定管徑管網(wǎng)起端設(shè)水塔時(shí)泵站到水塔的輸水管直徑按泵站分級(jí)工作線的最大一級(jí)供水量計(jì)算

管網(wǎng)仍按最高時(shí)用水量計(jì)算。管網(wǎng)末端設(shè)水塔時(shí)根據(jù)最高時(shí)從泵站和水塔輸入管網(wǎng)的流量計(jì)算3.1.2二級(jí)泵站、管網(wǎng)給水系統(tǒng)各構(gòu)筑物流量計(jì)算3.1.2二級(jí)泵站、管網(wǎng)按建筑層數(shù)確定給水管網(wǎng)水壓時(shí)，其用戶接管處的最小服務(wù)水頭，一層為10m，二層為12m，二層以上每增加一層增加4m。泵站內(nèi)應(yīng)有的水泵揚(yáng)程Hp等于靜揚(yáng)程H0和水頭損失Σh之和水泵揚(yáng)程確定3.2給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系泵揚(yáng)程自由水壓控制點(diǎn)總水頭基準(zhǔn)線用戶接水處地面管道(網(wǎng))水頭損失幾何高差3.2給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系地面標(biāo)高二級(jí)泵站從清水池取水直接送向用戶，或先送入水塔而后流向用戶，水泵揚(yáng)程計(jì)算按管網(wǎng)中有無水塔或水塔位置而有不同。1）無水塔管網(wǎng)hs、hc和hn都應(yīng)按水泵最高時(shí)供水量計(jì)算。3.2.1無水塔管網(wǎng)2）網(wǎng)前水塔管網(wǎng)水柜底的高度Ht二級(jí)泵站的揚(yáng)程應(yīng)保證供水至水塔hs——水柜的有效深度（m）3.2.2網(wǎng)前水塔管網(wǎng)3）對(duì)置水塔管網(wǎng)設(shè)對(duì)置水塔的管網(wǎng)，在最高用水量時(shí)，由泵站和水塔同時(shí)向管網(wǎng)供水，兩者有各自的供水區(qū)。管網(wǎng)可分兩部分：

一、泵站到分界線上C點(diǎn)，可看作是無水塔管網(wǎng)，二級(jí)泵站揚(yáng)程仍按式(3-5)計(jì)算；二、水塔到分界線上C點(diǎn)，類似于網(wǎng)前水塔管網(wǎng)，水塔高度可按式(3-6)確定。3.2.3對(duì)置水塔管網(wǎng)最大轉(zhuǎn)輸時(shí)：當(dāng)泵站供水量大于用水量，富裕的水流入水塔的流量叫作轉(zhuǎn)輸流量。因一天內(nèi)泵站供水量大于用水量的時(shí)間多，一般取轉(zhuǎn)輸流量最大的一小時(shí)流量進(jìn)行計(jì)算，叫作最大轉(zhuǎn)輸時(shí)流量，以保證安全供水。最大轉(zhuǎn)輸時(shí)的水泵揚(yáng)程為：hn'、hc'、hs'——分別表示最大轉(zhuǎn)輸時(shí)管網(wǎng)、輸水管和水泵吸水管中的水頭損失1-最大轉(zhuǎn)輸時(shí)；2-最高用水時(shí)3.2.3對(duì)置水塔管網(wǎng)4）網(wǎng)中水塔管網(wǎng)當(dāng)城市中心的地形較高或?yàn)榱丝拷笥脩?，水塔可放在管網(wǎng)中間，構(gòu)成網(wǎng)中水塔管網(wǎng)，這時(shí)水壓分布如圖3-6所示。水塔靠近二級(jí)泵站，并且泵站供水量大于泵站和水塔間用戶的用水量時(shí)，不出現(xiàn)如圖3-5所示的供水分界線網(wǎng)前水塔但當(dāng)水塔離泵站較遠(yuǎn)、以致泵站供水量不夠泵站和水塔間的用戶使用時(shí)，必須由水塔供給一部分水量，這種情況類似于對(duì)置水塔，會(huì)出現(xiàn)供水分界線對(duì)置水塔3.2.4網(wǎng)中水塔管網(wǎng)隨著給水區(qū)的擴(kuò)大和用水量的增加，原二級(jí)泵站的揚(yáng)程不能滿足用戶的水壓要求時(shí)，可在管網(wǎng)水壓不足的地區(qū)設(shè)置加壓泵站或水庫泵站。當(dāng)二級(jí)泵站的揚(yáng)程提高后，引起泵站附近管網(wǎng)超壓，以致供水能量浪費(fèi)；在用水量大時(shí)，可將部分管網(wǎng)水壓提高，而不提高二級(jí)泵站揚(yáng)程，節(jié)省動(dòng)力。1-蓄水池進(jìn)水時(shí)；2-最高用水時(shí)3.2.5設(shè)水庫泵站的水塔管網(wǎng)6）消防時(shí)的管網(wǎng)水壓管網(wǎng)的直徑根據(jù)最高用水時(shí)流量確定。在消防時(shí)，額外增加了消防流量，必須通過核算，以確定按最高用水時(shí)流量求出的管徑和水泵揚(yáng)程是否適用。我國普遍采用的是低壓網(wǎng)，即管網(wǎng)只保證消防時(shí)所需流量，而消防所需水壓由消防車從消火栓取水自行加壓?；鹁瘯r(shí)，管網(wǎng)內(nèi)通過大量消防流量，水頭損失明顯增大，著火地區(qū)的管網(wǎng)水壓必然下降。根據(jù)規(guī)定，消防時(shí)管網(wǎng)自由水壓不得低于10m。管網(wǎng)除了在平時(shí)滿足最高用水時(shí)的水壓外，還須滿足消防時(shí)的水壓要求，這些都需要通過管網(wǎng)計(jì)算來確定。3.2.6消防時(shí)的管網(wǎng)水壓無水塔管網(wǎng)在消防時(shí)的水壓線如圖。水泵所需揚(yáng)程(假定在控制點(diǎn)C失火)等于:Hf——消防時(shí)允許的最低水壓（m）hs'、hc'、hn'——消防時(shí)水泵吸水管、輸水管和管網(wǎng)中的水頭損失（m）3.2.6消防時(shí)的管網(wǎng)水壓1-消防時(shí)；2-最高用水時(shí)網(wǎng)前水塔管網(wǎng)在消防時(shí)的水壓線如圖。根據(jù)消防時(shí)的自由水壓和管網(wǎng)水頭損失，消防時(shí)的水壓線可能比水塔水面高，也有可能低。消防時(shí)水壓線高于水塔時(shí)，水塔的進(jìn)出水閥必須在發(fā)生火警時(shí)及時(shí)關(guān)閉，以免水塔不斷溢水而管網(wǎng)的水壓無法提高。如果消防時(shí)水壓線低于水塔，則水塔仍可起流量調(diào)節(jié)作用，此時(shí)進(jìn)出水閥無須關(guān)閉。3.2.6消防時(shí)的管網(wǎng)水壓1-消防時(shí)；2-最高用水時(shí)對(duì)置水塔管網(wǎng)：假定著火地點(diǎn)在水塔附近，因?yàn)橄罆r(shí)所需水壓低于最高用水時(shí)，所以水塔存水可供消防時(shí)使用，但因水塔容積小，很快就會(huì)放空，消防水泵的選擇和無水塔管網(wǎng)相同。消防時(shí)所需水泵揚(yáng)程Hp′可能大于也可能小于最高用水時(shí)的水泵揚(yáng)程Hp。1-消防時(shí)；2一最高用水時(shí)3.2.6消防時(shí)的管網(wǎng)水壓清水池的調(diào)節(jié)容積由一、二級(jí)泵站供水量曲線確定；水塔容積由二級(jí)泵站供水線和用水量曲線確定。水塔和清水池的作用調(diào)節(jié)泵站供水量和用水量之間的流量差值水塔和清水池調(diào)節(jié)容積的計(jì)算，通常采用兩種方法：一種是根據(jù)24h供水量和用水量變化曲線推算，一種是憑經(jīng)驗(yàn)估算。前者需要知道城鎮(zhèn)24h的用水量變化規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上擬定泵站的供水線。3.3水塔和清水池容積計(jì)算一級(jí)泵站均勻供水，二級(jí)泵站分級(jí)供水，每小時(shí)二者的供水量并不相等。為調(diào)節(jié)兩級(jí)泵站供水量的差額，須在兩站之間建造調(diào)節(jié)水量的構(gòu)筑物。清水池所需調(diào)節(jié)容積或等于圖中二級(jí)泵站供水量大于一級(jí)泵站時(shí)累計(jì)的A部分面積，或等于B部分面積。3.3.1

清水池容積計(jì)算024681012141618202224二泵站供水曲線一泵站供水曲線3.3.1

清水池容積計(jì)算二泵站供水曲線缺乏用水量變化規(guī)律的資料時(shí)，城鎮(zhèn)水廠的清水池調(diào)節(jié)容積可憑運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，按最高日用水量的10%~20%估算。清水池中除了貯存調(diào)節(jié)用水以外，還存放消防用水和水廠生產(chǎn)用水，因此，清水池有效容積等于：W1——調(diào)節(jié)容積（m3）；W2——消防水量（m3），按2h火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算；W3——水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水（m3），約為最高日

用水量的5%~10%；W4——安全貯量（m3）。3.3.1

清水池容積計(jì)算3.3.2水塔容積計(jì)算W1——調(diào)節(jié)容積，可按最高日用水量的3～6%估算；W2——消防貯水量，一般按10

分鐘消防用水量計(jì)算。

當(dāng)二級(jí)泵站與一級(jí)泵站的供水量接近時(shí)，清水池的調(diào)節(jié)容積會(huì)縮小，但水塔（高地水池）的調(diào)節(jié)容積將增大。清水池容積理論計(jì)算步驟：1.確定用水量曲線；2.確定