１.１水源工程水源選擇前,必須進(jìn)行水資源的勘察.我國(guó)水資源狀況是總量不少,地表水遠(yuǎn)多于地下水,但人均水資源量不到世界平均的１/４,具有時(shí)空分布極不均勻的特點(diǎn).水源可分為地下水和地表水,見表１-１.用地下水作為供水水源時(shí),應(yīng)有確切的水文地質(zhì)資料,取水量必須小于允許開采量,嚴(yán)禁盲目開采.地下水開采后,不得引起水位持續(xù)下降、水質(zhì)惡化及地面沉降;用地表水作為城市供水水源時(shí),其設(shè)計(jì)取水流量的年保證率應(yīng)根據(jù)城市規(guī)模和工業(yè)大用戶的重要性選定,宜用９０％~９７％.下一頁(yè)返回１.１水源工程１.１.１用水標(biāo)準(zhǔn)生活用水的給水系統(tǒng),其供水水質(zhì)必須符合現(xiàn)行的?生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)?(GB５７４９—２００６)的要求;專用的工業(yè)用水給水系統(tǒng),其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)用戶的要求確定.綜合生活用水(包括居民生活用水和公共建筑用水)是居民日常生活用水以及公共建筑和設(shè)施用水的總稱.居民綜合生活用水定額應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展、水資源充沛程度、用水習(xí)慣,在現(xiàn)有用水定額基礎(chǔ)上,結(jié)合城市總體規(guī)劃和給水專業(yè)規(guī)劃,本著節(jié)約用水的原則,綜合分析確定.當(dāng)缺乏實(shí)際用水資料的情況下,可按表１-２選用.最高日供水量與平均日供水量的比值稱為日變化系數(shù);最高日最高時(shí)供水量與該日平均時(shí)供水量的比值稱為時(shí)變化系數(shù).城市供水的時(shí)變化系數(shù)、日變化系數(shù)應(yīng)根據(jù)城市性質(zhì)和規(guī)模、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展、供水系統(tǒng)布局,結(jié)合現(xiàn)狀供水曲線和日用水變化分析確定.在缺乏實(shí)際用水資料的情況下,最高日城市綜合用水的時(shí)變化系數(shù)宜采用１２~１６;日變化系數(shù)宜采用１１~１５.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１水源工程１.１.２設(shè)計(jì)水量設(shè)計(jì)供水量由下列各項(xiàng)組成.１綜合生活用水Q１綜合生活用水是居民日常生活用水以及公共建筑和設(shè)施用水,供水系統(tǒng)要滿足服務(wù)人數(shù)的綜合生活用水量.用水普及率,供水系統(tǒng)服務(wù)人數(shù)占城市居民總?cè)藬?shù)的百分比.綜合生活用水量＝綜合生活用水定額×供水系統(tǒng)服務(wù)人數(shù)２工業(yè)企業(yè)用水Q２工業(yè)企業(yè)用水是指工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程和職工生活所需用水.工業(yè)企業(yè)用水量應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定.大工業(yè)用水戶或經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)宜單獨(dú)進(jìn)行用水量計(jì)算;一般工業(yè)企業(yè)的用水量可根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,結(jié)合現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)用水資料分析確定.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１水源工程３澆灑道路用水Q３澆灑道路用水是指對(duì)城鎮(zhèn)道路進(jìn)行保養(yǎng)、清洗、降溫和消塵等所需用的水.澆灑道路和綠地用水量應(yīng)根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定.澆灑道路用水可按澆灑面積以２０~３０L/(m２d)計(jì)算.４綠地用水Q４綠地用水是指市政綠地等所需用水.澆灑綠地用水可按澆灑面積以１０~３０L/(m２d)計(jì)算.５管網(wǎng)漏損水量Q５管網(wǎng)漏損水量是指水在輸配過程中漏失的水量.城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)的漏損水量一般可按１~４水量之和的１０％~１２％計(jì)算,當(dāng)單位管長(zhǎng)供水量小或供水壓力高時(shí)可適當(dāng)增加.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１水源工程６未預(yù)見用水Q６未預(yù)見用水是指在給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,對(duì)難于預(yù)測(cè)的各項(xiàng)因素而準(zhǔn)備的水量.未預(yù)見水量應(yīng)根據(jù)水量預(yù)測(cè)中考慮難以預(yù)見因素的程度確定,一般可采用１~５水量之和的８％~１２％.７消防用水Q７消防用水量、水壓及延續(xù)時(shí)間等應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范?(GB５００１６—２０１４)的規(guī)定執(zhí)行.水廠設(shè)計(jì)規(guī)模,應(yīng)按１~６的最高日水量之和確定.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.１水源工程【例１-１】某城市人口為３０萬,平均日綜合生活用水定額為２００L/capd,自來水用水普及率為８５％,工業(yè)用水量(含職工生活用水和淋浴用水)占生活用水的比例為５０％,澆灑道路面積為２００hm２

,綠地面積為３００hm２

,水廠自用水率為５％,綜合用水的日變化系數(shù)為１２５,時(shí)變化系數(shù)為１３０,如不計(jì)消防用水,則該城市最高日設(shè)計(jì)用水量至少應(yīng)為多少m３/d?上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２取水工程為從水源取水而設(shè)置的各種構(gòu)筑物的總稱稱為取水構(gòu)筑物.１.２.１地下水取水構(gòu)筑物地下水取水構(gòu)筑物形式的選擇,應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定.１管井管井是指井管從地面打到含水層,抽取地下水的井,如圖１-３所示.管井適用于含水層厚度大于４m,底板埋藏深度大于８m的水文地質(zhì)條件.從補(bǔ)給水源充足、透水性良好且厚度在４０m以上的中砂、粗砂及礫石含水層中取水,經(jīng)分段或分層抽水試驗(yàn)并通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,可采用分段取水.管井井口應(yīng)加設(shè)套管,并填入優(yōu)質(zhì)黏土或水泥漿等不透水材料封閉.其封閉厚度視當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件確定,一般應(yīng)自地面算起向下不小于５m.當(dāng)井上直接有建筑物時(shí),應(yīng)自基礎(chǔ)底起算.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２取水工程采用管井取水時(shí)應(yīng)設(shè)備用井,備用井的數(shù)量宜按１０％~２０％的設(shè)計(jì)水量所需井?dāng)?shù)確定,但不得少于１口井.【例１-２】某城鎮(zhèn)原有管井為２０口,單井出水量為２０００m３/d,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)新水源地單井出水量為３０００m３/d.當(dāng)需供水量為７萬m３/d時(shí),新水源地至少應(yīng)增設(shè)多少口管井?上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２取水工程２大口井大口井是由人工開挖或沉井法施工,設(shè)置井筒,以截取淺層地下水的構(gòu)筑物,如圖１-４所示.大口井適用于含水層厚度在５m左右,底板埋藏深度小于１５m的水文地質(zhì)條件.大口井的深度一般不宜大于１５m.其直徑應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)水量、抽水設(shè)備布置和便于施工等因素確定,但不宜超過１０m.大口井的進(jìn)水方式(井底進(jìn)水、井底井壁同時(shí)進(jìn)水或井壁加輻射管等)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件確定.大口井井底反濾層宜設(shè)計(jì)成凹弧形,反濾層可設(shè)３~４層,每層厚度宜為２００~３００mm.與含水層相鄰一層的反濾層濾料粒徑可按下式計(jì)算:上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２取水工程當(dāng)含水層為細(xì)砂或粉砂時(shí),di＝d４０

;為中砂時(shí),di＝d３０

;為粗砂時(shí),di＝d２０

;為礫石或卵石時(shí),di＝d１０

~d１５

(d４０、d３０、d２０、d１５、d１０分別為含水層顆粒過篩質(zhì)量累計(jì)百分比為４０％、３０％、２０％、１５％、１０％時(shí)的顆粒粒徑).兩相鄰反濾層的粒徑比的比值宜為２~４.大口井井壁進(jìn)水孔的反濾層可分兩層填充.人孔應(yīng)采用密封的蓋板,蓋板頂高出地面不得小于０５m;井口周圍應(yīng)設(shè)不透水的散水坡,其寬度一般為１５m;在滲透土壤中散水坡下面還應(yīng)填厚度不小于１５m的黏土層,或采用其他等效的防滲措施.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２取水工程【例１-３】某不完整式大口井,采用井壁和井底同時(shí)進(jìn)水,含水層為礫石,其顆粒篩分結(jié)果見表１-３.井壁進(jìn)水孔內(nèi)反濾層內(nèi)外側(cè)濾料粒徑范圍為多少?上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２取水工程３滲渠壁上開孔以集取淺層地下水的水平管渠,如圖１-５所示.滲渠僅適用于含水層厚度小于５m,渠底埋藏深度小于６m的水文地質(zhì)條件.滲渠中管渠的斷面尺寸,應(yīng)滿足水流速度為０５~０８m/s;充滿度為０４~０８;內(nèi)徑或短邊長(zhǎng)度不小于６００mm;管底最小坡度大于或等于０２％.水流通過滲渠孔眼的流速,一般不應(yīng)大于００１m/s.最內(nèi)層濾料的粒徑應(yīng)略大于進(jìn)水孔孔徑.位于河床及河漫灘的滲渠,其反濾層上部應(yīng)根據(jù)河道沖刷情況設(shè)置防護(hù)措施.滲渠的端部、轉(zhuǎn)角和斷面變換處應(yīng)設(shè)置檢查井.直線部分檢查井的間距,應(yīng)視滲渠的長(zhǎng)度和斷面尺寸而定,宜采用５０m.檢查井宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),寬度宜為１~２m,井底宜設(shè)０５~１０m深的沉沙坑.地面式檢查井應(yīng)安裝封閉式井蓋,井頂應(yīng)高出地面０５m,并應(yīng)有防沖設(shè)施.集水井宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其容積可按不小于滲渠３０min的出水量計(jì)算,并按最大一臺(tái)水泵５min的抽水量校核.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２取水工程４泉室泉室是指集取泉水的構(gòu)筑物.泉室適用于有泉水露頭,流量穩(wěn)定,且覆蓋層厚度小于５m.１.２.２地表水取水構(gòu)筑物江河取水構(gòu)筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城市防洪標(biāo)準(zhǔn),其設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期不得低于１００年.水庫(kù)取水構(gòu)筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與水庫(kù)大壩等主要建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)相同,并應(yīng)采用設(shè)計(jì)和校核兩級(jí)標(biāo)準(zhǔn).設(shè)計(jì)枯水位的保證率,應(yīng)采用９０％~９９％.設(shè)計(jì)固定式取水構(gòu)筑物時(shí),應(yīng)考慮發(fā)展的需要.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２取水工程１固定式取水構(gòu)筑物(１)岸邊式取水構(gòu)筑物.設(shè)在岸邊取水的構(gòu)筑物,一般由進(jìn)水間、泵房?jī)刹糠纸M成,如圖１-６所示.其應(yīng)用于岸邊水深時(shí).岸邊式取水泵房進(jìn)口地坪的設(shè)計(jì)標(biāo)高,當(dāng)泵房在渠道邊時(shí),為設(shè)計(jì)最高水位加０５m;當(dāng)泵房在江河邊時(shí),為設(shè)計(jì)最高水位加浪高再加０５m,必要時(shí)還應(yīng)增設(shè)防止浪爬高的措施;泵房在湖泊、水庫(kù)或海邊時(shí),為設(shè)計(jì)最高水位加浪高再加０５m,并應(yīng)設(shè)防止浪爬高的措施.(２)河床式取水構(gòu)筑物.河床式取水構(gòu)筑物是利用進(jìn)水管將取水頭部伸入江河、湖泊中取水的構(gòu)筑物.其一般由取水頭部、進(jìn)水管、進(jìn)水間和泵房組成,多應(yīng)用于岸邊水淺時(shí),如圖１-７所示.進(jìn)水自流管和虹吸管的設(shè)計(jì)流速,不宜小于０６m/s.

上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２取水工程２活動(dòng)式取水構(gòu)筑物當(dāng)水源水位變幅大,水位漲落速度小于２０m/h,且水流不急、要求施工周期短和建造固定式取水構(gòu)筑物有困難時(shí),可考慮采用纜車或浮船等活動(dòng)式取水構(gòu)筑物.(１)纜車式.纜車式取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì),其位置宜選擇在岸坡傾角為１０°~２８°的地段;纜車軌道的坡面宜與原岸坡相接近;纜車軌道的水下部分應(yīng)避免挖槽.當(dāng)坡面有泥沙淤積時(shí),應(yīng)考慮沖淤設(shè)施;纜車上的出水管與輸水斜管之間的連接管段,應(yīng)根據(jù)具體情況,采用橡膠軟管或曲臂式連接管等;纜車應(yīng)設(shè)安全可靠的制動(dòng)裝置.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.２取水工程(２)浮船式.浮船式取水構(gòu)筑物的位置,應(yīng)選擇在河岸較陡和停泊條件良好的地段.浮船應(yīng)有可靠的錨固設(shè)施,浮船上的出水管與輸水管之間的連接管段,應(yīng)根據(jù)具體情況,采用搖臂式或階梯式等.取水構(gòu)筑物淹沒進(jìn)水孔上緣在設(shè)計(jì)最低水位下的深度,應(yīng)根據(jù)河流的水文、冰情和漂浮物等因素通過水力計(jì)算確定,頂面進(jìn)水時(shí),不得小于０５m;側(cè)面進(jìn)水時(shí),不得小于０３m;虹吸進(jìn)水時(shí),不宜小于１０m,當(dāng)水體封凍時(shí),可減至０５m.取水構(gòu)筑物的取水頭部宜分設(shè)兩個(gè)或分成兩格.進(jìn)水間應(yīng)分成數(shù)間,以利于清洗.智能型泵站取水構(gòu)筑物,如圖１-８

所示.該組合成套裝備的泵站采用模塊化配套、智能型控制、氣囊裝置驅(qū)動(dòng);出水管架設(shè)于擁有萬向特種活絡(luò)接頭組合的升降式鋼結(jié)構(gòu)棧橋;取水口置于水下２m左右的最佳節(jié)點(diǎn),能有效地排除沙灘、陡坡、河道偏離以及崇山峻嶺等惡劣環(huán)境下江、河、湖泊、大型水庫(kù)的大落差、高難度取水與遠(yuǎn)距離動(dòng)態(tài)性輸水的難題.上一頁(yè)返回１.３凈水工程凈水廠常規(guī)處理工藝流程如圖１-９所示.１加藥自來水廠所去除的雜質(zhì)主要是懸浮物和膠體顆粒.通過投加混凝劑可以使水中膠體顆粒及細(xì)小的懸浮顆粒相互聚結(jié),常用無機(jī)混凝劑有Al２(SO４)３、FeCl３

等.２混凝、沉淀混合設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)所采用的混凝劑品種,使藥劑與水進(jìn)行恰當(dāng)?shù)募眲?、充分混?混合方式的選擇應(yīng)考慮處理水量的變化,可采用機(jī)械混合或水力混合.投加混凝劑后,對(duì)水流進(jìn)行劇烈攪拌,一般為１０~３０s,最多不超過２min.然后絮凝１５~３０min.如果采用平流沉淀池,沉淀時(shí)間一般宜為１５~３０h.下一頁(yè)返回１.３凈水工程３過濾在水處理中,濾料應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和抗蝕性能,可采用石英砂、無煙煤和重質(zhì)礦石等,從而使渾水得以澄清.同時(shí),水中的部分有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等也會(huì)附著在懸浮顆粒上去除.過濾的基本原理,如圖１-１０所示.４消毒消毒劑和消毒方法的選擇應(yīng)依據(jù)原水水質(zhì)、出水水質(zhì)要求、消毒劑來源、消毒副產(chǎn)物形成的可能、凈水處理工藝等,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定.可采用氯消毒、氯胺消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒及紫外線消毒,也可采用上述方法的組合.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.３凈水工程５清水池凈水廠清水池的有效容積,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)水曲線、送水曲線、自用水量及消防儲(chǔ)備水量等確定,并滿足消毒接觸時(shí)間的要求.當(dāng)管網(wǎng)無調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時(shí),在缺乏資料的情況下,可按水廠最高日設(shè)計(jì)水量的１０％~２０％確定.清水池的個(gè)數(shù)或分格數(shù)不得少于兩個(gè),并能單獨(dú)工作和分別泄空.生活飲用水的清水池和調(diào)節(jié)水池周圍１０m以內(nèi)不得有化糞池、污水處理構(gòu)筑物、滲水井、垃圾堆放場(chǎng)等污染源;周圍２m以內(nèi)不得有污水管道和污染物.當(dāng)無法達(dá)到上述要求時(shí),應(yīng)采取防止污染的措施.水塔應(yīng)根據(jù)防雷要求設(shè)置防雷裝置.上一頁(yè)返回１.４

輸配水工程１.４.１輸水管(渠)輸水管(渠)是指從水源到水廠(原水輸水)或當(dāng)水廠距離供水區(qū)較遠(yuǎn)時(shí)從水廠到配水管網(wǎng)(凈水輸水)的管(渠).輸水管(渠)線路的選擇,盡量縮短管線的長(zhǎng)度,盡量避開不良地質(zhì)構(gòu)造(地質(zhì)斷層、滑坡等)處,盡量沿現(xiàn)有或規(guī)劃道路敷設(shè);減少拆遷,少占良田,少毀植被,保護(hù)環(huán)境;施工、維護(hù)方便,節(jié)省造價(jià),運(yùn)行安全可靠.從水源至城鎮(zhèn)凈水廠的原水輸水管(渠)的設(shè)計(jì)流量,應(yīng)按最高日平均時(shí)供水量確定,并計(jì)入輸水管(渠)的漏損水量和凈水廠自用水量;從凈水廠至管網(wǎng)的清水輸水管道的設(shè)計(jì)流量,應(yīng)按最高日最高時(shí)用水條件下,由凈水廠負(fù)擔(dān)的供水量計(jì)算確定.下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程輸水干管不宜少于兩條,當(dāng)有安全貯水池或其他安全供水措施時(shí),也可修建一條.輸水干管和連通管的管徑及連通管根數(shù),應(yīng)按輸水干管任何一段發(fā)生故障時(shí)仍能通過事故用水量計(jì)算確定,城鎮(zhèn)的事故水量為設(shè)計(jì)水量的７０％.為保證輸水管損壞時(shí)的事故流量,應(yīng)敷設(shè)兩條平行管線,并用兩條連通管將平行管線至少等分成３段,如圖１-１１所示.原水輸送宜選用管道或暗渠(隧洞);當(dāng)采用明渠輸送原水時(shí),必須有可靠的防止水質(zhì)污染和水量流失的安全措施.清水輸送應(yīng)選用管道.輸水管道系統(tǒng)的輸水方式可采用重力式、加壓式或兩種并用的方式,具體選用何種方式應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定.長(zhǎng)距離輸水工程應(yīng)深入進(jìn)行管線實(shí)地勘察和線路方案比選優(yōu)化;對(duì)輸水方式、管道根數(shù)按不同工況進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證,選擇安全可靠的運(yùn)行系統(tǒng);應(yīng)根據(jù)工程的具體情況,進(jìn)行管材、設(shè)備的比選優(yōu)化,通過計(jì)算經(jīng)濟(jì)流速確定管徑.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程應(yīng)進(jìn)行必要的水錘分析計(jì)算,并對(duì)管路系統(tǒng)采取水錘綜合防護(hù)設(shè)計(jì),根據(jù)管道縱向布置、管徑、設(shè)計(jì)水量、功能要求,確定空氣閥的數(shù)量、形式、口徑.應(yīng)設(shè)測(cè)流、測(cè)壓點(diǎn),并根據(jù)需要設(shè)置遙測(cè)、遙信、遙控系統(tǒng).１.４.２配水管網(wǎng)配水管網(wǎng)是向用戶配水的管道系統(tǒng).城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)宜設(shè)計(jì)成環(huán)狀,當(dāng)允許間斷供水時(shí),可設(shè)計(jì)為枝狀,但應(yīng)考慮將來連成環(huán)狀管網(wǎng)的可能.城鎮(zhèn)生活飲用水管網(wǎng),嚴(yán)禁與非生活飲用水管網(wǎng)連接.城鎮(zhèn)生活飲用水管網(wǎng),嚴(yán)禁與自備水源供水系統(tǒng)直接連接.配水管網(wǎng)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),在保證設(shè)計(jì)水量、水壓、水質(zhì)和安全供水的條件下,進(jìn)行不同方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較.壓力輸水管應(yīng)考慮水流速度急劇變化時(shí)產(chǎn)生的水錘,并采取削減水錘的措施.負(fù)有消防給水任務(wù)管道的最小直徑不應(yīng)小于１００mm,室外消火栓的間距不應(yīng)超過１２０m.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程１枝狀管網(wǎng)枝狀管網(wǎng)是配水管網(wǎng)的一種布置形式,干管和支管分明,形成樹枝狀;枝狀管網(wǎng)的水量可以逆向計(jì)算,從樹枝到樹干,將分枝處看成一個(gè)節(jié)點(diǎn),利用連續(xù)性方程進(jìn)行計(jì)算.其造價(jià)低,安全性差,如圖１-１２所示.２環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)是配水管網(wǎng)的另一種布置形式,管道縱橫相互接通,形成環(huán)狀;環(huán)狀管網(wǎng)的水量可用哈代—克羅斯法,進(jìn)行管網(wǎng)平差計(jì)算.其造價(jià)高,安全性高,如圖１-１３所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程不應(yīng)有接口重疊;當(dāng)給水管道敷設(shè)在下面時(shí),應(yīng)采用鋼管或鋼套管,鋼套給水管道與污水管道或輸送有毒液體管道交叉時(shí),給水管道應(yīng)敷設(shè)在上面且管伸出交叉管的長(zhǎng)度,每端不得小于３m,鋼套管的兩端應(yīng)采用防水材料封閉;當(dāng)管道穿過河道時(shí),可采用管橋或河底穿越等方式.輸水管(渠)道的始點(diǎn)、終點(diǎn)、分叉處以及穿越河道、鐵路、公路段處,應(yīng)根據(jù)工程的具體情況和有關(guān)部門的規(guī)定設(shè)置閥(閘)門.輸水管道還應(yīng)按事故檢修的需要設(shè)置閥門.配水管網(wǎng)上兩個(gè)閥門之間獨(dú)立管段內(nèi)消火栓的數(shù)量不宜超過５個(gè).輸水管(渠)道隆起點(diǎn)上應(yīng)設(shè)通氣設(shè)施,管線豎向布置平緩時(shí),宜間隔１０００m左右設(shè)一處通氣設(shè)施.配水管道可根據(jù)工程需要設(shè)置空氣閥.輸水管(渠)道、配水管網(wǎng)低洼處及閥門間管段低處,可根據(jù)工程的需要設(shè)置泄(排)水閥井.輸水管(渠)需要進(jìn)入檢修處,宜在必要的位置設(shè)置人孔.非滿流的重力輸水管(渠)道,必要時(shí)還應(yīng)設(shè)置跌水井或控制水位的措施.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程１.４.３流體計(jì)算１密度與重度(１)密度.單位體積流體的質(zhì)量稱為流體的密度,即(２)重度.單位體積流體的重量稱為流體的重度,即２.流體的壓強(qiáng)(１)絕對(duì)壓強(qiáng).以絕對(duì)真空為起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng)稱為絕對(duì)壓強(qiáng).(２)相對(duì)壓強(qiáng).以當(dāng)?shù)卮髿鈮簽槠瘘c(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng)稱為相對(duì)壓強(qiáng).絕對(duì)壓強(qiáng)與相對(duì)壓強(qiáng)的關(guān)系為絕對(duì)壓強(qiáng)＝相對(duì)壓強(qiáng)＋大氣壓

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輸配水工程３流體動(dòng)力學(xué)(１)流量公式.斷面流速如圖１-１４所示.(２)連續(xù)性方程.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程(３)沿程水頭損失.直線管道水流有沿程水頭損失,如圖１-１５所示.管道轉(zhuǎn)彎處存在局部水頭損失,見式(１-８).上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程(４)局部水頭損失.(５)總水頭損失.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程(６)伯努利方程.將圖１-１５中實(shí)際管道的左端看成１斷面,右端看成２斷面,參考面可以任意選取,選大地為參考面,則１、２斷面之間的能量存在式(１-９)的關(guān)系.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程根據(jù)以上公式進(jìn)行選管分析:流量Q一定,根據(jù)式(１-５),流速大,管徑小,材料費(fèi)低;根據(jù)式(１-７)、式(１-８),運(yùn)行費(fèi)高.流量Q一定,根據(jù)式(１-５),流速小,管徑大,材料費(fèi)高,根據(jù)式(１-７)、式(１-８),運(yùn)行費(fèi)低.選擇管道的經(jīng)濟(jì)流速,即使材料費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)之和最小的流速.水泵吸水管及出水管的流速,宜采用下列數(shù)值:１)吸水管:①直徑小于２５０mm時(shí),為１.０~１.２m/s;②直徑為２５０~１０００mm時(shí),為１.２~１.６m/s;③直徑大于１０００mm時(shí),為１.５~２.０m/s.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程２)出水管:①直徑小于２５０mm時(shí),為１.５~２.０m/s;②直徑為２５０~１０００mm時(shí),為２.０~２.５m/s;③直徑大于１０００mm時(shí),為２.０~３.０m/s.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程【例１-４】某塑料管道長(zhǎng)為１００m,內(nèi)徑為３００mm,流量為１６０L/s,沿程阻力系數(shù)λ＝０.０３;閥門、彎頭、漸擴(kuò)管等總局部水頭損失系數(shù)為１７.試計(jì)算:(１)管道沿程水頭損失;(２)管道局部水頭損失;(３)管道總水頭損失.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程４.最小服務(wù)水頭最小服務(wù)水頭計(jì)算圖示如圖１-１６所示,計(jì)算式見式(１-１０).H＝H１＋H２＋H３

(１-１０)式中H———所需水壓(m);H１———供水管與最不利點(diǎn)之間高度(m);H２———總水頭損失(m);H３———流出水頭(m).當(dāng)按直接供水的建筑層數(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,三層及三層以上為１２＋４(n－２),n為層數(shù).上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程１.４.４管道材料１金屬管(１)鑄鐵管.鑄鐵管按材質(zhì)可分為普通灰口鑄鐵管和球墨鑄鐵管;按澆筑形式可分為連續(xù)鑄鐵直管和砂型離心鑄鐵管.鑄鐵管有較強(qiáng)耐腐蝕性.其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低;缺點(diǎn)是性脆、長(zhǎng)度小、質(zhì)量大等.鑄鐵管的接口形式有承插連接、法蘭連接,一般為承插接口.承插接口可分為柔性接口和剛性接口兩類.柔性接口采用膠圈連接;剛性接口采用石棉水泥接口或膨脹性填料接口,重要場(chǎng)合可采用鉛封接口.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程(２)鋼管.鋼管可分為焊接鋼管和無縫鋼管.焊接鋼管又可分為鍍鋅鋼管和不鍍鋅鋼管.根據(jù)壁厚不同又可分為普通鋼管和加厚鋼管兩類.鋼管的主要優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度大,接口方便,承受壓力大,抗震性能好,加工容易,內(nèi)壁光滑阻力小;缺點(diǎn)是易腐蝕,造價(jià)較高.鋼管鍍鋅的目的是防銹、延長(zhǎng)使用年限.鋼管螺紋連接方法及管道配件如圖１-１７所示.接口可采用螺紋連接、法蘭連接和焊接.螺紋連接也稱絲扣連接,接口采用管件連接.各管件的用途如下所述:１)管箍在直管段上連接兩根直徑相同的管口.２)異徑管箍在直管段上連接兩根直徑不同的管口.３)活接頭安裝在需要拆卸的管口處.４)補(bǔ)心管徑用于不同的管口連接.５)９０°彎頭連接兩根直徑相同、拐彎９０°的管口.６)４５°彎頭連接兩根直徑相同、拐彎４５°的管口.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程７)異徑彎頭是管道方向和直徑均變化的連接件.８)內(nèi)管箍安裝距離很小時(shí),用來連接兩個(gè)配件.９)管塞堵塞配件的端頭或堵塞管道的預(yù)留口.１０)等徑三通連接管道等徑分支處的管件.１１)異徑三通連接管道不等徑分支處的管件.１２)螺母用來鎖緊外絲口.１３)等徑四通連接管道呈十字形等徑分支處的管件.１４)異徑四通連接管道呈十字形變徑分支處的管件.管件可分為鍍鋅和不鍍鋅兩種,有可鍛鑄鐵或鋼制兩種材質(zhì),選用時(shí)應(yīng)與相應(yīng)的管材相結(jié)合.螺紋連接時(shí),一般以油麻絲和白厚漆或生膠帶為填料,增加連接的嚴(yán)密性.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程焊接具有接口嚴(yán)密,堅(jiān)固,不漏水,不需要配件,安裝速度快等優(yōu)點(diǎn),但不便于拆卸.其適用于DN３２以上的非鍍鋅鋼管上;因焊接會(huì)破壞鍍鋅層,所以不能用于鍍鋅鋼管上.法蘭連接就是在固定于兩個(gè)管口上的一對(duì)法蘭盤中間加入墊片,用螺栓將法蘭緊密地連接在一起.這種方法適用于管徑大于５０mm,管道與附件、水泵、水表等的連接處,或需要經(jīng)常拆卸和檢修的管路上.(３)銅管.銅管可以有效防止衛(wèi)生潔具被污染,且光亮美觀、豪華氣派.目前其連接配件、閥門等也配套產(chǎn)出,水力性能好,造價(jià)高,多在賓館等較高級(jí)的建筑中采用.銅管的連接一般用焊接、卡套式、法蘭連接,薄壁不銹鋼鋼管采用卡套式、卡壓式接口.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程２非金屬管(１)鋼筋混凝土管.鋼筋混凝土管有普通鋼筋混凝土管、自應(yīng)力鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管.普通鋼筋混凝土管常作排水管,自應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管可作為壓力輸水管.其優(yōu)點(diǎn)是抗?jié)B性好,耐久性好,適于埋設(shè);缺點(diǎn)是搬運(yùn)困難.接口采用承插連接、套環(huán)連接,如圖１-１８所示.(２)塑料管.塑料管性能穩(wěn)定,耐腐蝕;質(zhì)輕且堅(jiān),運(yùn)輸安裝方便;管壁光滑,水流阻力小,不易結(jié)垢;容易切割,并可制成各種顏色;防電腐蝕,正常使用可達(dá)數(shù)十年.輸送熱水使用的塑料管,其使用溫度可達(dá)９５℃.為了防止管網(wǎng)水質(zhì)污染,塑料管的推廣使用正在加速進(jìn)行并有逐步替代金屬管的趨勢(shì).１)硬聚氯乙烯給水管UPVC.UPVC管材抗腐蝕力強(qiáng)、技術(shù)成熟、易于粘合、價(jià)格低廉、質(zhì)地堅(jiān)硬,但在高溫下有單體和添加劑滲出,只適用于輸送溫度不超過４５℃的給水系統(tǒng)中.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程２)聚乙烯給水管PE.PE管耐腐蝕且韌性好,又可分為HDPE管(高密度聚乙烯管)、LDPE管(低密度聚乙烯管)和PEX管(交聯(lián)聚乙烯管).常用連接方式有熱熔套接或?qū)?、電熔連接和帶密封圈塑料管件連接,有的也采用法蘭連接.３)聚丙烯管PP.聚丙烯管具有密度小、力學(xué)均衡性好、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)、易成型加工、熱變形溫度高等優(yōu)點(diǎn),從材質(zhì)可分為均聚聚丙烯(PPＧH)、嵌段共聚聚丙烯(PPＧB)、無規(guī)共聚聚丙烯(PPＧR)三種.其基本連接方式為熱熔承插連接.局部采用螺紋接口配件與金屬管件連接.４)聚丁烯管PB.PB管質(zhì)量很輕,具有獨(dú)特的抗蠕變(冷變形)性能.其基本連接方式為熱熔,局部采用螺紋接口配件與金屬管件、附件連接.５)工程塑料管ABS.ABS管質(zhì)輕,具有較高的耐沖擊強(qiáng)度和表面硬度.其基本連接方式為粘結(jié),在與其他管道或金屬管件、附件連接時(shí),可采用螺紋、法蘭等接口.給水塑料管的加熱及連接如圖１-１９、圖１-２０所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程

３復(fù)合管復(fù)合管包括鋼塑復(fù)合管和鋁塑復(fù)合管、玻璃鋼復(fù)合管等多種類型,如圖１-２１、圖１-２２所示.鋼塑復(fù)合管可分為襯塑和涂塑兩大系列.襯塑的鋼塑復(fù)合鋼管,兼有鋼材強(qiáng)度高和塑料耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),但需在工廠預(yù)制,不宜在施工現(xiàn)場(chǎng)切割.涂塑鋼管,是將高分子粒末涂料均勻地涂敷在金屬表面經(jīng)固化或塑化后,在金屬表面形成一層光滑、致密的塑料涂層.鋁塑復(fù)合管內(nèi)外壁均為聚乙烯,中間以鋁合金為骨架,該種管材具有質(zhì)量輕、耐壓強(qiáng)度好、輸送流體阻力小、耐化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)、接口少、安裝方便、耐熱、可撓曲、美觀等優(yōu)點(diǎn).鋁塑復(fù)合管一般采用螺紋卡套壓接,其配件一般是銅制品.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程１.４.５配件１閥門控制附件是指調(diào)節(jié)、關(guān)閉水量的各種閥門.其種類很多,常見的有截止閥、閘閥、蝶閥、止回閥、球閥、安全閥等.(１)截止閥.截止閥用來開啟或關(guān)閉水流,因其阻力大,也有減壓的作用,常用于管徑小于或等于５０mm的管路上,如圖１-２３所示.

(２)閘閥.閘閥用來開啟或關(guān)閉水流,一般用于管徑大于７０mm的管道上,水流阻力小,如圖１-２４所示.(３)蝶閥.蝶閥是圓盤形的蝶板,在閥體內(nèi)繞軸線旋轉(zhuǎn).其啟閉靈活,開啟度指示清楚,密閉性較差,如圖１-２５所示.(４)止回閥.止回閥的水流只能按閥體外殼箭頭方向流動(dòng),否則閥板將自動(dòng)關(guān)閉.止回閥有升降式和旋啟式兩種類型.前者適用于小口徑水平管道;后者口徑較大,無論水平還是垂直管均可安裝,如圖１-２６所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程(５)球閥、八字閥.球閥、八字閥分別如圖１-２７、圖１-２８所示.球閥利用中間開孔的球體閥芯,靠旋轉(zhuǎn)球體來控制閥門,常用于小管徑給水管道.(６)安全閥.安全閥如圖１-２９所示.２配水附件配水附件是設(shè)在衛(wèi)生用具及用水點(diǎn)的各式水嘴,用來調(diào)節(jié)和分配流量,水嘴俗稱水龍頭.其可分為普通水嘴、皮帶水嘴、熱水嘴和專用水嘴四種類型.普通水嘴一般由銅或可鍛鑄鐵制成,直徑有１５mm、２０mm、２５mm三種,常安裝在水池、水槽、洗臉盆等用水設(shè)施上,有旋壓式和旋啟式兩種.熱水嘴一般由銅制成,常在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中應(yīng)用,如圖１-３０~圖１-３３所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程３水表旋翼式水表的轉(zhuǎn)軸與水流方向垂直,應(yīng)用在公稱直徑≤５０mm的管道系統(tǒng)中,如圖１-３４所示

螺翼式水表轉(zhuǎn)軸與水流方向平行,應(yīng)用在公稱直徑＞５０mm的管道系統(tǒng)中,如圖１-３５所示.住宅分戶水表的公稱直徑一般可采用１５mm,當(dāng)住宅中裝有自閉式大便器沖洗閥時(shí),為保證必要的沖洗強(qiáng)度,水表的公稱直徑不宜小于２０mm.復(fù)式水表如圖１-３６所示.智能水表是一種利用現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、智能IC卡技術(shù)對(duì)用水量進(jìn)行計(jì)量,并進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)傳遞及結(jié)算交易的新型水表.與傳統(tǒng)水表一般只具有流量采集和機(jī)械指針顯示用水量的功能相比,有了很大的進(jìn)步.智能水表除可對(duì)用水量進(jìn)行記錄和電子顯示外,還可以按照約定對(duì)用水量進(jìn)行控制,并且自動(dòng)完成階梯水價(jià)的水費(fèi)計(jì)算,同時(shí),可以進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能.IC智能水表如圖１-３７所示.上一頁(yè)下一頁(yè)返回１.４

輸配水工程IC智能水表的優(yōu)勢(shì)如下:(１)可對(duì)用水量進(jìn)行記錄和電子顯示;(２)數(shù)據(jù)傳遞和交易結(jié)算通過IC卡進(jìn)行,具有交易方便,計(jì)算準(zhǔn)確,可利用銀行進(jìn)行結(jié)算的特點(diǎn).上一頁(yè)返回１.５

管道布置和敷設(shè)(１)管道的埋設(shè)深度,應(yīng)根據(jù)冰凍情況、外部荷載、管材性能、抗浮要求及與其他管道交叉等因素確定.露天管道應(yīng)有調(diào)節(jié)管道伸縮設(shè)施,并設(shè)置保證管道整體穩(wěn)定的措施,還應(yīng)根據(jù)需要采取防凍保溫措施.(２)城鎮(zhèn)給水管道的平面布置和豎向位置,應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范?GB５０２８９—２０１６)的規(guī)定確定.(３)城鎮(zhèn)給水管道與建(構(gòu))筑物、鐵路以及和其他工程管道的最小水平凈距