给水排水管道工程概论.pptx

1.1给水排水系统的组成地球水资源状况地球水资源状况中国水资源分布一、给水排水系统的功能与组成城镇给水排水系统示意图给水排水系统给水排水管网系统城镇给水排水系统示意图 给水排水系统是为人们的生活、生产、市政和消防提供用水和废水排除设施的总称。给水排水系统的功能：向各种不同类别的用户供应满足不同需求的水量和水质，同时承担用户排除废水的收集、输送和处理，达到消除废水中污染物质对于人体健康和保护环境的目的。给水系统（water supply system）是保障城市居民、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。根据系统的性质不同有四种分类方法：按水源种类：按水源种类：分为地表水（江河、湖泊、水库、海洋等）和地下水（潜水、承压水、泉水等）给水系统；按服务范围：按服务范围：可分为区域给水、城镇给水、工业给水和建筑给水等系统；按供水方式：按供水方式：分为自流系统（重力供水）、水泵供水系统（加压供水）和两者相结合的混合供水系统；按使用目的：按使用目的：可分为生活给水、生产给水和消防给水系统。废水收集、处理和排放工程设施，称为排水系统（sewerage system）。根据排水系统所接受的废水的性质和来源不同，废水可分废水可分为生活污水、工业废水和雨水三类。整个城市给水排水系统如图1.1图1.1 城市给水排水系统（一）给水系统1、生活用水主要包括居民生活用水、公共设施用水和工业企业生活用水居民生活用水居民家庭生活中饮用、烹饪、洗浴、冲洗等保障居民身体健康、家庭清洁卫生和生活舒适。综合生活用水包括居民日常生活用水和公共设施用水2部分。公共设施用水机关、学校、医院、宾馆、车站、公共浴场等公共建筑用水，用水量大，地点集中，成为“大用户”工业企业生活用水工业企业内的饮用、烹饪、洗浴、冲洗用水，等生活用水，根据工业企业的生产工艺、生产条件、工作人员数量、工作时间安排等因素而变化。2、工业生产用水生产工艺和产品质量用水，对水量、水质、水压的要求差异很大3、市政和消防用水城镇或工业企业区域内的道路清洗、绿化浇灌、公共清洁卫生和消防的用水。（二）、排水系统：1、生活污水指居民和工业企业中的生活污水，受污染程度比较严重。2、工业废水在生产工业过程中受到严重污染，含有很高浓度的污染物质，甚至含有大量有毒有害物质。3、降水排水雨水和冰雪溶化水，防止地面积水和洪涝灾害。降水应尽可能被收集和利用，达到保护环境、保护水资源、保障人们生活和生产活动安全的目的。（三）、给水排水系统主要功能1）水量保障用户需求的用水量；用户排出废水量；降雨量。2）水质保障饮用水水质标准；废水排放水质标准。3）水压保障输水能量用户用水压力保证充足流量；用水设施安全；排水通畅和稳定。给水排水系统功能关系示意图（四）、给水排水系统的组成1、取水系统水资源（地表、地下、复用水资源）、取水设施、提升设备、输水灌渠2、给水处理系统生活用水包括反应、絮凝、沉淀、过滤、消毒工业用水包括冷却、软化、淡化、除盐3、给水管网系统输配水系统包括输水灌渠、配水管网、水压调节设施、水量调节设施4、排水管道系统包括污、废水收集与输送管渠、水量调节池、提升泵站、附属构筑物5、废水处理系统物理方法格栅、沉淀、过滤化学处理中和、氧化生物处理方法活性污泥处理、生物滤池、氧化沟、稳定塘6、废水排放系统废水受纳体（自然水体、土壤）、最终处理设施7、重复利用设施二、给水排水系统工作原理1、给水排水系统的流量关系、给水排水系统的流量关系各子系统的流量在同一时间内并不一定相等，且随时变化。给水排水系统流量关系如图1-3所示 图1-3 给水排水系统流量关系示意图1-取水系统；2-给水处理系统；3-清水池；4-给水管网系统；5-水塔6-用户；7-排水管道系统；8-调节池；9-均和池；10-污水处理系统2.给水排水系统的水质关系给水排水系统的水质关系给水排水系统的水质主要以各组成部分的水质标准和变化过程来体现。作为城镇给水水源，其水质必须符合国家生活饮用水水源水质标准生活饮用水必须达到国家生活饮用水水质卫生规范要求，工业用水和其他用水必须达到有关行业水质标准或用户特定的水质要求废水排放，其水质要求应按照国家废水排放水质标准及废水排放受纳水体的承受能力确定3、给水排水系统的水压关系1）、）、重力给水：重力给水：水流通过重力自流输水到水厂处理，然后又通过重力输水管和管网送至用户使用，最经济的给水方式。当原水位能有富余时可以通过阀门调节供水压力。2）、一级加压给水：一级加压给水：从水源取水到水厂采用一级提升，处理后直接重力输水给用户。（当水厂地势较高、水源地势较高、原水水质较好）3）、）、二级加压给水：二级加压给水：这是目前采用最多的供水方式取水时经过第一级加压，水厂清水贮存于清水池中，经过第二级加压进入输水管和管网。4）、）、多级加压给水：多级加压给水：长距离输水时需要多级加压提升；大型给水系统的用水区域很大，应采用多级供水加压。5）、）、排水系统：排水系统：一般利用地形或管道坡度重力输水，当管渠埋深太大时，局部地势低的地方采用排水泵站进行提升，有些有可能需要进行多次。1.2给水排水管道系统的组成一、给排水管道系统的特点一、给排水管道系统的特点1）水量保障）水量保障：即实现一定水量的位置迁移，满足即实现一定水量的位置迁移，满足用水和排水的地点要求；用水和排水的地点要求；用户需求的用水量；用户排出废水量；降雨量。2）水质保障：）水质保障：饮用水水质标准；废水排放水质标准。3）水压保障）水压保障输水能量用户用水压力保证充足流量；用水设施安全；排水通畅和稳定。即采用加压和减压措施调节水的即采用加压和减压措施调节水的压力，满足水输送、使用和排放的能量要求。压力，满足水输送、使用和排放的能量要求。水量输送：即实现一定水量的位置迁移，满水量输送：即实现一定水量的位置迁移，满足用水和排水的地点要求；足用水和排水的地点要求；水量调节：水量调节：即采用贮水措施解决供水、用水即采用贮水措施解决供水、用水与排水的水量不平均问题。与排水的水量不平均问题。水压调节：水压调节：即采用加压和减压措施调节水的即采用加压和减压措施调节水的压力，满足水输送、使用和排放的能量要求。压力，满足水输送、使用和排放的能量要求。给水排水管道系统具有一般网络系统的特点，即分散性（覆盖整个用水区域）、连通性（各部分之间的水量、水压和水质紧密关联且相互作用）、传输性（水量输送、能量传递）、扩展性（可以向内部或外部扩展，一般分多次建成）等。同时给水排水管道系统又具有与一般网络系统不同的特点，如隐蔽性强、外部干扰因素多、容易发生事故、基建投资费用大、扩建改建频繁、运行管理复杂等。二、给水管道系统的组成输水管（渠）；配水管网；水压调节设施（泵站、减压阀）；水量调节设施（清水池、水塔、高位水池）。图1-4（a）地表水源给水管道系统示意图 1-取水构筑物；2-一级泵站；3-水处理构筑物；4-清水池；5-二级泵站；6-输水管；7-管网；8-水塔 三、排水管道系统收集设施；排水管网；水量调池；节提升泵站；废水输水管（渠）；排放口。生活污水收集系统1-房屋卫生设备；2-水封；3-支管；4-竖管；5-出户管；6-庭院污水管道；7-连接支管；8-窨井街道路面雨水排水口1-雨水进口；2-连接管；3-侧石；4-道路；5-人行道排水提升泵站污水排放口（岸边排放）深水排放1.3给水排水管道系统的形式定义：输送和配给供水、收集和输送废水的管道网络(waterandwastewaterpipenetworks)。是给水排水工程系统的重要组成部分，管网系统的建设投资占给水排水程建设总工投资的6070左右。给水管网（上水管道）(watersupplypipenetworks,waterdistributionsystem):输送和配给供水的管道网络。排水管网（污水沟道、下水道）(sewernetworks,sewersystems)：收集和输送污水的管道网络。雨水管网（雨水沟道）(stormsewernetworks,stormsewersystem)：收集和输送雨水的管道网络。一、给水管网的类型（1）统一给水管网系统：同一管网按相同的同一管网按相同的压力供应生活、生产、消防各类用水。压力供应生活、生产、消防各类用水。系统系统简单，投资较少，管理方便。简单，投资较少，管理方便。适用在工业用水量占总水量比例小，地形平适用在工业用水量占总水量比例小，地形平坦的地区。坦的地区。按水源数目不同可为单水源给水系统和多按水源数目不同可为单水源给水系统和多水源给水系统。水源给水系统。1）单水源给水管网系统2）多水源给水管网系统1水厂；2水塔；3管网1地下水集水池；2泵站；3水塔；4管网（2）按系统构成方式分类1）统一给水管网系统：系统中只有一个管网，统一供应生产、生活和消防等各类用水。2）分系统给水系统：降低平均压力，避免局部水压过高的现象，减少爆管的机率和泵站能量的浪费。）分区给水管网系统；）分压给水系统；）分质给水系统；）分区给水管网系统：将给水管网系统划分为多个区域，各区域管网具有将给水管网系统划分为多个区域，各区域管网具有独立的供水泵站，供水具有不同的水压。分区给水独立的供水泵站，供水具有不同的水压。分区给水管网系统可以降低平均供水压力，避免局部水压过管网系统可以降低平均供水压力，避免局部水压过高的现象，减少爆管的几率和泵站能量的浪费。高的现象，减少爆管的几率和泵站能量的浪费。管网分区的方法有两种：管网分区的方法有两种：城镇地形较平坦，功能分区较明显或自然分隔而分城镇地形较平坦，功能分区较明显或自然分隔而分区，如图区，如图1-71-7所示所示：地形高差较大或输水距离较长而分区，又有串联分区和并联分区两类，有并联分区给水管网系统与串联分区给水管网系统。图1-7 分区给水管网系统 图1-8 并联分区给水管网系统 a-高区；b-低渠；1-净水厂；2-水塔；图1-9串联分区给水管网系统a-高区；b-低区；1-净水厂；2-水塔；3-加压泵站1，6-水塔2，3-加压泵；4，5-管网1，6-水塔2，3-加压泵；4，5-管网7-连接阀）分压给水系统因用户对水压要求不同而分成两个或两个以上系统，分别供给各类用户。符合用户水质要求的水，由同一泵站内的不同扬程的水泵分别通过高压、低压输水管和管网送往不同用户。采用此种系统，可减少高压管道和设备用量，节省供水能量费用。但需要增加低压管道和设备，管理较为复杂。适用在地形高差较大或对水压要求较大的地区。）分质给水系统：因用户对水质的要求不同而分成两个因用户对水质的要求不同而分成两个 或两个或两个以上系统，分别供给各类用户。以上系统，分别供给各类用户。可分为生活给水管网和生产给水管网等。可分为生活给水管网和生产给水管网等。可以从同一水源取水，在同一水厂中经过不同可以从同一水源取水，在同一水厂中经过不同的的 工艺和流程处理后，由彼此独立的水泵、工艺和流程处理后，由彼此独立的水泵、输水管和管输水管和管 网，将不同水质的水供给各类用网，将不同水质的水供给各类用户户图图图图1.6 1.6 1.6 1.6 分质给水系统分质给水系统分质给水系统分质给水系统 采采采采用用用用此此此此种种种种系系系系统统统统，可可可可使使使使城城城城市市市市水水水水厂厂厂厂规规规规模模模模缩缩缩缩小小小小，特特特特别别别别是是是是可可可可以以以以节节节节约约约约大大大大量量量量药药药药剂剂剂剂费费费费用用用用和和和和动动动动力力力力费费费费用用用用，但但但但管管管管道道道道和和和和设设设设备备备备增增增增多多多多，管理较复杂。管理较复杂。管理较复杂。管理较复杂。适用在工业用水量占总水量比例大，水质要求不适用在工业用水量占总水量比例大，水质要求不适用在工业用水量占总水量比例大，水质要求不适用在工业用水量占总水量比例大，水质要求不高的地区。高的地区。高的地区。高的地区。（3）不同输水方式的管网系统1）重力输水管网系统：水源处地势较高，清水源处地势较高，清水池中的水依靠重力水池中的水依靠重力 进入管网系统，无动力进入管网系统，无动力消耗，较经济。消耗，较经济。2）水泵加压输水管网系统：依靠泵站加压输依靠泵站加压输水水二、排水管道系统的体制定义：不同排除方式所形成的排水系统，称为排水体制。合流制；分流制。1、合流制排水系统将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道（渠）系统内排放的排水系统称为合流制排水系统。又称直流式合流制排水系统。新建工程中禁用。1合流支管；2合流干管；3-河流1）直排式合流制排水系统管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水未管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水未管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水未管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水未经处理直接排入水体，我国许多老城市的旧城区大多采用的是经处理直接排入水体，我国许多老城市的旧城区大多采用的是经处理直接排入水体，我国许多老城市的旧城区大多采用的是经处理直接排入水体，我国许多老城市的旧城区大多采用的是这种排水体制。这种排水体制。这种排水体制。这种排水体制。特点特点特点特点：对水体污染严重，系统简单。这种直排式合流制系统目：对水体污染严重，系统简单。这种直排式合流制系统目：对水体污染严重，系统简单。这种直排式合流制系统目：对水体污染严重，系统简单。这种直排式合流制系统目前不宜采用。前不宜采用。前不宜采用。前不宜采用。这种系统是在沿河的岸边铺设一条截流干管，同这种系统是在沿河的岸边铺设一条截流干管，同时在截流干管上设置溢流井，并在下游设置污水时在截流干管上设置溢流井，并在下游设置污水处理厂。处理厂。晴天和初降雨晴天和初降雨晴天和初降雨晴天和初降雨时污水时污水时污水时污水污水处理厂污水处理厂污水处理厂污水处理厂排入水体或再排入水体或再排入水体或再排入水体或再利用利用利用利用2）截流式合流制排水系统1合流干管；2溢流井；3截流干管；4-污水处理厂；5-排水口；6溢流干管；7河流 是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处理厂进行处理。理厂进行处理。理厂进行处理。理厂进行处理。特点:卫生条件较好，在街道下，管道综合也比较方便，但工程量较大，初期投资大，污水厂的运行管理不便。采用者不多。采用者不多。采用者不多。采用者不多。3）完全合流制排水系统2、分流制排水系统定义：将生活污水、工业废水和雨水分别在两套或两套以上管道（渠）系统内排放的排水系统称为分流制排水系统。根据雨水的排除方式不同，分流制又分为下列根据雨水的排除方式不同，分流制又分为下列两种情况：两种情况：完全分流制和不完全分流制两种。所谓分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和所谓分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和所谓分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和所谓分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。雨水的排水方式。雨水的排水方式。雨水的排水方式。排除生活污水、工业废水的系统称为排除生活污水、工业废水的系统称为排除生活污水、工业废水的系统称为排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统污水排水系统 排除雨水的系统称为排除雨水的系统称为排除雨水的系统称为排除雨水的系统称为雨水排水系统雨水排水系统。生活污水生活污水生活污水生活污水工业废水工业废水工业废水工业废水污水厂污水厂污水厂污水厂排入水体或再排入水体或再排入水体或再排入水体或再利用利用利用利用）完全分流制）完全分流制 既有污水管道系统，又有雨水管渠系统既有污水管道系统，又有雨水管渠系统既有污水管道系统，又有雨水管渠系统既有污水管道系统，又有雨水管渠系统 雨水雨水雨水雨水排入水体排入水体排入水体排入水体雨水排水系统雨水排水系统雨水排水系统雨水排水系统污水排水系统污水排水系统污水排水系统污水排水系统特点：比较符合环境保特点：比较符合环境保特点：比较符合环境保特点：比较符合环境保护的要求，但对城市护的要求，但对城市护的要求，但对城市护的要求，但对城市管渠的一次性投资较管渠的一次性投资较管渠的一次性投资较管渠的一次性投资较大。大。大。大。适用于新建城市。适用于新建城市。适用于新建城市。适用于新建城市。完全分流制1污水干管；2污水主干管；3污水厂；4-排水口；5雨水干管；6河流污水排水系统污水排水系统污水排水系统污水排水系统）不完全分流制）不完全分流制 这种体制只有污水排水系这种体制只有污水排水系这种体制只有污水排水系这种体制只有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统。统，没有完整的雨水排水系统。统，没有完整的雨水排水系统。统，没有完整的雨水排水系统。各种污水通过污水排水系统送各种污水通过污水排水系统送各种污水通过污水排水系统送各种污水通过污水排水系统送至污水厂，经过处理后排至污水厂，经过处理后排至污水厂，经过处理后排至污水厂，经过处理后排 如城镇的地势适宜，不易积水时，或初建城镇和小区可采如城镇的地势适宜，不易积水时，或初建城镇和小区可采如城镇的地势适宜，不易积水时，或初建城镇和小区可采如城镇的地势适宜，不易积水时，或初建城镇和小区可采用不完全分流制，先解决污水的排放问题，待城镇进一步发展用不完全分流制，先解决污水的排放问题，待城镇进一步发展用不完全分流制，先解决污水的排放问题，待城镇进一步发展用不完全分流制，先解决污水的排放问题，待城镇进一步发展后，再建雨水排水系统，完成完全分流制的排水系统。这样可后，再建雨水排水系统，完成完全分流制的排水系统。这样可后，再建雨水排水系统，完成完全分流制的排水系统。这样可后，再建雨水排水系统，完成完全分流制的排水系统。这样可以节省初期投资，有利于城镇的逐步发展。以节省初期投资，有利于城镇的逐步发展。以节省初期投资，有利于城镇的逐步发展。以节省初期投资，有利于城镇的逐步发展。入水体；雨水沿道路边沟，地面明渠和小河，然后进入较入水体；雨水沿道路边沟，地面明渠和小河，然后进入较入水体；雨水沿道路边沟，地面明渠和小河，然后进入较入水体；雨水沿道路边沟，地面明渠和小河，然后进入较大的水体。大的水体。大的水体。大的水体。3 3）半分流制：）半分流制：既有污水排水统；又有雨既有污水排水统；又有雨既有污水排水统；又有雨既有污水排水统；又有雨水排水系统。水排水系统。水排水系统。水排水系统。特点：可以更好地保护水特点：可以更好地保护水特点：可以更好地保护水特点：可以更好地保护水 环环环环境，但工程费用较大，目境，但工程费用较大，目境，但工程费用较大，目境，但工程费用较大，目前使用不多。适用于污染前使用不多。适用于污染前使用不多。适用于污染前使用不多。适用于污染较严重地区。较严重地区。较严重地区。较严重地区。初降雨水初降雨水初降雨水初降雨水污水厂污水厂污水厂污水厂排入水体或再排入水体或再排入水体或再排入水体或再利用利用利用利用后续雨水后续雨水后续雨水后续雨水排入水体排入水体排入水体排入水体雨水排水系统雨水排水系统雨水排水系统雨水排水系统雨水跳跃井雨水跳跃井雨水跳跃井雨水跳跃井（3）混合制）混合制 既有分流制，又有合流制，这种体制可称为既有分流制，又有合流制，这种体制可称为混合制。混合制。3）半分流制排水系统 3 3排水体制的选择排水体制的选择 合流制仅有一条管渠系统，对地下建筑相互间的矛盾较合流制仅有一条管渠系统，对地下建筑相互间的矛盾较合流制仅有一条管渠系统，对地下建筑相互间的矛盾较合流制仅有一条管渠系统，对地下建筑相互间的矛盾较小，占地少，施工方便。分流制管线多，对地下建筑的小，占地少，施工方便。分流制管线多，对地下建筑的小，占地少，施工方便。分流制管线多，对地下建筑的小，占地少，施工方便。分流制管线多，对地下建筑的竖向规划矛盾较大。竖向规划矛盾较大。竖向规划矛盾较大。竖向规划矛盾较大。（2 2 2 2）从环境保护方面看：）从环境保护方面看：）从环境保护方面看：）从环境保护方面看：直排式合流制不符合卫生要求，新建的城镇和小区直排式合流制不符合卫生要求，新建的城镇和小区直排式合流制不符合卫生要求，新建的城镇和小区直排式合流制不符合卫生要求，新建的城镇和小区已不再采用；已不再采用；已不再采用；已不再采用；完全合流制排水系统卫生条件较好，但工程量大，完全合流制排水系统卫生条件较好，但工程量大，完全合流制排水系统卫生条件较好，但工程量大，完全合流制排水系统卫生条件较好，但工程量大，初期投资大，污水厂的运行管理不便，特别是在我初期投资大，污水厂的运行管理不便，特别是在我初期投资大，污水厂的运行管理不便，特别是在我初期投资大，污水厂的运行管理不便，特别是在我国经济实力还不雄厚的城镇和地区，更是无法采用；国经济实力还不雄厚的城镇和地区，更是无法采用；国经济实力还不雄厚的城镇和地区，更是无法采用；国经济实力还不雄厚的城镇和地区，更是无法采用；（1 1 1 1）从城市规划方面看：）从城市规划方面看：）从城市规划方面看：）从城市规划方面看：在老城市的改造中，常采用截流式合流制，充分利用原在老城市的改造中，常采用截流式合流制，充分利用原在老城市的改造中，常采用截流式合流制，充分利用原在老城市的改造中，常采用截流式合流制，充分利用原有的排水设施，与直排式相比，减小了对环境的危害，有的排水设施，与直排式相比，减小了对环境的危害，有的排水设施，与直排式相比，减小了对环境的危害，有的排水设施，与直排式相比，减小了对环境的危害，但仍有部分混合污水通过溢流井直接排入水体。但仍有部分混合污水通过溢流井直接排入水体。但仍有部分混合污水通过溢流井直接排入水体。但仍有部分混合污水通过溢流井直接排入水体。分流制排水系统的管线多，但卫生条件好，有利于环分流制排水系统的管线多，但卫生条件好，有利于环分流制排水系统的管线多，但卫生条件好，有利于环分流制排水系统的管线多，但卫生条件好，有利于环境保护，虽然初降雨水对水体有污染，但它比较灵活，境保护，虽然初降雨水对水体有污染，但它比较灵活，境保护，虽然初降雨水对水体有污染，但它比较灵活，境保护，虽然初降雨水对水体有污染，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城镇卫比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城镇卫比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城镇卫比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城镇卫生的要求，所以在国内外得到推荐应用，而且也是城生的要求，所以在国内外得到推荐应用，而且也是城生的要求，所以在国内外得到推荐应用，而且也是城生的要求，所以在国内外得到推荐应用，而且也是城镇排水系统体制发展的方向；镇排水系统体制发展的方向；镇排水系统体制发展的方向；镇排水系统体制发展的方向；不完全分流制排水系统，初期投资少，有利于城镇建不完全分流制排水系统，初期投资少，有利于城镇建不完全分流制排水系统，初期投资少，有利于城镇建不完全分流制排水系统，初期投资少，有利于城镇建设的分期发展，在新建城镇和小区可考虑采用这种体设的分期发展，在新建城镇和小区可考虑采用这种体设的分期发展，在新建城镇和小区可考虑采用这种体设的分期发展，在新建城镇和小区可考虑采用这种体制；半分流制卫生情况比较好，但管渠数量多，建造制；半分流制卫生情况比较好，但管渠数量多，建造制；半分流制卫生情况比较好，但管渠数量多，建造制；半分流制卫生情况比较好，但管渠数量多，建造费用高，一般仅在地面污染较严重的区域（如某些工费用高，一般仅在地面污染较严重的区域（如某些工费用高，一般仅在地面污染较严重的区域（如某些工费用高，一般仅在地面污染较严重的区域（如某些工厂区等）采用。厂区等）采用。厂区等）采用。厂区等）采用。（3 3 3 3）从投资方面看：）从投资方面看：）从投资方面看：）从投资方面看：分流制比合流制高。合流制只敷设一条管渠，其管渠断面分流制比合流制高。合流制只敷设一条管渠，其管渠断面分流制比合流制高。合流制只敷设一条管渠，其管渠断面分流制比合流制高。合流制只敷设一条管渠，其管渠断面尺寸与分流制的雨水管渠相差不大，管道总投资较分流制尺寸与分流制的雨水管渠相差不大，管道总投资较分流制尺寸与分流制的雨水管渠相差不大，管道总投资较分流制尺寸与分流制的雨水管渠相差不大，管道总投资较分流制低低低低20%20%20%20%40%40%40%40%，但合流制的泵站和污水厂却比分流制的造，但合流制的泵站和污水厂却比分流制的造，但合流制的泵站和污水厂却比分流制的造，但合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。由于管道工程的投资占给排水工程总投资的价要高。由于管道工程的投资占给排水工程总投资的价要高。由于管道工程的投资占给排水工程总投资的价要高。由于管道工程的投资占给排水工程总投资的70%70%70%70%80%80%80%80%，所以总的投资分流制比合流制高。，所以总的投资分流制比合流制高。，所以总的投资分流制比合流制高。，所以总的投资分流制比合流制高。如果是初建的城镇和小区，初期投资受到限制时，可以考如果是初建的城镇和小区，初期投资受到限制时，可以考如果是初建的城镇和小区，初期投资受到限制时，可以考如果是初建的城镇和小区，初期投资受到限制时，可以考虑采用虑采用虑采用虑采用不完全分流制不完全分流制不完全分流制不完全分流制，先建污水管道而后建雨水管道系，先建污水管道而后建雨水管道系，先建污水管道而后建雨水管道系，先建污水管道而后建雨水管道系统，以节省初期投资，有利于城镇发展，且工期短，见统，以节省初期投资，有利于城镇发展，且工期短，见统，以节省初期投资，有利于城镇发展，且工期短，见统，以节省初期投资，有利于城镇发展，且工期短，见效快，随着工程建设的发展，逐步建设雨水排水系统。效快，随着工程建设的发展，逐步建设雨水排水系统。效快，随着工程建设的发展，逐步建设雨水排水系统。效快，随着工程建设的发展，逐步建设雨水排水系统。（4 4 4 4）从排水系统的管理上看：）从排水系统的管理上看：）从排水系统的管理上看：）从排水系统的管理上看：合流制管道系统在晴天时只是部分流，流速较低，容易 产生沉淀，据经验，管中的沉淀物易被暴雨水流冲走，这样以来合流制管道系统的维护管理费用可以降低，但是，流入污水厂的水量变化较大，污水厂运行管理复杂。分流制管道系统可以保证管内的流速，不致发生沉淀，同时，污水厂的运行管理也易于控制。新建的城镇和小区宜采用分流制和不完全分流制；老城镇可采用截流式合流制；在干旱少雨地区；或街道较窄地下设施较多而修建污水和雨水两条管线有困难的地区，也可考虑采用合流制。排水系统体制的选择，应根据城镇和工业企业规划、当地排水系统体制的选择，应根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件，在满足环境保护的前提下，全面规划，地形和水体等条件，在满足环境保护的前提下，全面规划，按近期设计，考虑远期发展，通过技术经济比较，综合考虑按近期设计，考虑远期发展，通过技术经济比较，综合考虑而定。而定。1.4给水排水管道工程规划与布置一、给排水管道工程规划原则与建设程序给水排水系统规划是城市总体规划工作的重要组成部分，必须与城市总体规划相协调。（一）（一）给水排水工程规划原则给水排水工程规划原则（1）执行相关政策、法规（2）服从城镇发展规划（以城市规划作为给排水系统规划的依据）（3）合理确定远近期规划与建设范（4）一般按远期规划、按近期设计和分期建设（5）合理利用水资源和保护环境（6）规划方案尽可能经济、高效（二）给水排水工程规划与建设程序（二）给水排水工程规划与建设程序1.给水排水工程规划的主要依据与内容给水排水工程规划应以批准的当地城镇（地区）总体规划为主要依据。规划内容：给水水源；给水处理厂；给水管网；排水管网；排水处理厂；废水排放与利用。规划任务：确定服务范围、规模水资源利用与保护措施系统的组成与体系结构主要构筑物位置水处理工艺流程与水质保证措施管网规划和干管定线废水处置方案与环境影响评价工程规划的技术经济比较2.规划基础资料的调查1）城镇总体规划资料的收集2）踏勘3）测量4）给水排水资料的收集5）气象资料的收集6）水温、地质资料的收集7）人力物力调查3.给水排水工程建设程序1）提出项目建议书2）进行可行性研究3）编制设计文件4）组织施工5）竣工验收、交付使用二、给水管网系统规划布置含输水系统和配水系统：包括输水管渠、配水管网、泵站、水塔、水池等（一（一)给水管网布置原则给水管网布置原则（1）按照城市总体规划，结合实际布置（2）主次明确（3）尽量缩短管线长度（4）协调好与其他管道关系（5）保证供水安全可靠（6）尽量减少拆迁，少占农田（7）施工、运行和维护方便（8）远近期结合，留有发展余地给水管网的规划主要影响因素有：地形起伏情况；天然或人为障碍物及其位置；街道情况及其用户的分布情况；水源、水塔、水池的位置等（二）给水管网布置基本形式（二）给水管网布置基本形式（1）树状网：）树状网：特点：特点：管线长度短，构造 简单，投资省安全可靠性差水力条件差，易产 生“死水区”，末端水 流停滞影响水质适用：适用：对供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工业企业。（2）环状网：特点：管线长度长，投资大安全可靠性好水力条件较好，不易 产生“死水区”，水锤 危害轻。适用：对供水安全可靠性要求较高的大、中城市和大型工业企业。（三）给水管网定线（1）内容：包括干管和连接管（干管之间），不包括从干管到用户的分配管和进户管。（2）管网定线要点）管网定线要点 以满足供水要求为前提，尽可能缩短管线长度；干管延伸方向与管网的主导流向一致，主要取决于 二级泵站到大用水户、水塔的水流方向 沿管网的主导流向布置一条或数条干管 干管应从两侧用水量大的街道下经过（双侧配水），减少单侧配水的管线长度；干管之间的间距根据街区情况，宜控制在500800m左右，连接管间距宜控制在8001000m左右；1）分配管：敷设在每一街道或工厂车间的路边，将干管中的水送到用户和消火栓。直径由消防流量决定（防止火灾时分配管中的水头损失过大），最小管径为100mm，大城市一般150mm200mm。2）进户管：一般设一条，重要建筑设两条，从不同方向引入。（3）分配管、进户管 干管一般沿城市规划道路定线，尽量避免在高级路面 或重要道路下通过；管线在街道下的平面和高程位置，应符合城镇或厂区 管道的综合设计要求。（四）（四）输水管渠定线输水管渠定线1特点特点（1）距离长（2）障碍物多，地形、地质复杂（3）易损坏，维修困难 （4）一旦出现故障，易引起供水中断2原则（1）尽量缩短管线长度，减少拆迁，少占农田（2）选择最佳的地形和地质条件，尽量沿现有道路定线，以利施工和检修（3）减少与铁路、公路和河流的交叉（4）避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河水淹没冲刷地区3输水方式三、三、排水管道系统规划布置排水管道系统规划布置（一）排水管道系统布置原则（1）按照城市总体规划，结合实际布置（2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管 网，按从主干管到干管到支管的顺序进行布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并 使管线最短和埋深最小；（4）协调好与其他管道关系（5）施工、运行和维护方便（6）远近期结合，留有发展余地(二）排水管网布置形式1、城镇排水管道系统的布置形式 排水管网一般布置成树状网，根据地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况以及污水种类和污染程度等分为多种形式，以地形为主要考虑因素的布置形式有以下几种：(1)正交式：在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。特点：特点：干管长度短，管径小，较经济，污水排出也迅速。由于污水未经处理就直接排放，会使水体遭受严重污染，影响环境。适用：适用：雨水排水系统。(2)截流式：沿河岸再敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，是正交式发展的结果。特点：减轻水体污染，保护环境。适用：分流制污水排水系统。（3）平行式：在地势向河流方向有较大倾斜的地区，可使干管与等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设。特点：保证干管较好的水力条件，避免因干管坡度过大以至于管内流速过大，使管道受到严重冲刷或跌水井过多。适用：地形坡度大的地区。(4)分区式：在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流至污水厂时采用。分别在高地区和低地区敷设独立的管道系统。高地区的污水靠重力流直接流入污水厂，而低地区的污水用水泵抽送至高地区干管或污水厂。优点：能充分利用地形排水，节省电力。适用：个别阶梯地形或起伏很大的地区。(5)分散式：当城镇中央部分地势高，且向周围倾斜，四周又有多处排水出路时，各排水流域的干管常采用辐射状布置，各排水流域具有独立的排水系统。特点：干管长度短，管径小，管道埋深浅，便于污水灌溉等但污水厂和泵站（如需设置时）的数量将增多。适用：在地势平坦的大城市(6)环绕式：可沿四周布置主干管，将各干管的污水截流送往污水厂集中处理，这样就由分散式发展成环绕式布置。特点：污水厂和泵站（如需设置时）的数量少。基建投资和运行管理费用小。2、区域排水系统将2个以上城镇地区的污水统一排放和处理的系统成为区域（流域）性排水系统按照地理位置、自然资源和社会经济发展情况划定的，可以在更大范围内统筹安排经济、社会和环境的发展关系。在欧美、日本等国家推广使用优点优点：1）污水厂数量少因而经济2）污水资源利用与排放体系合理化，可能形成统一的水资源管理体系缺点：缺点：1）当排入大量工业废水时，有可能使污水处理发生困难2）工程设施规模大，运行困难；一旦污水处理厂运行管理不当对整个河流影响较大3）发挥效益慢（三）（三）污水管道系统布置污水管道系统布置主要内容包括：确定排水区界，划分排水流域；选定污水厂和出水口的位置；进行污水管道系统的定线；确定需要抽升区域的泵站位置；确定管道在街道上的位置等。一般按主干管、干管、支管的顺序进行布置。1确定排水区界、划分排水流域 排水区界是污水排水系统设置的界限。它是根据城市规划的设计规模确定的。在排水区界内，一般根据地形划分为若干个排水流域。（1）在丘陵和地形起伏的地区：流域的分界线与地形的 分水线基本一致，由分水线所围成的地区即为一个 排水流域。（2）在地形平坦无明显分水线的地区：可按面积的大小 划分，使各流域的管道系统合理分担排水面积，并 使干管在最大合理埋深的情况下，各流域的绝大部 分污水能自流排出。每一个排水流域内，可布置若干条干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。2选定污水厂和出水口位置 现代化的城市，需将各排水流域的污水通过主干管输送到污水厂，经处理后再排放，以保护受纳水体。在污水管道系统的布置时，应遵循如下原则选定污水厂和出水口的位置。（1）出水口应位于城市河流下游。当城市采用地表水源 时，应位于取水构筑物下游，并保持100 m以上的 距离。（2）出水口不应设在回水区，以防止回水污染。（3）污水厂要位于河流下游，并与出水口尽量靠近，以 减少排放渠道的长度。（4）污水厂应设在城市夏季主导风向的下风向，并与城 市、工矿企业和农村居民点保持300 m以上的卫生防 护距离。（5）污水厂应设在地质条件较好，不受雨洪水威胁的地 方，并有扩建的余地。3污水管道定线污水管道定线 在城市规划平面图上确定污水管道的位置和走向，称为污水管道系统的定线污水管道系统的定线。主要原则主要原则：采用重力流排除污水和雨水，尽可能在管线最 短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能 自流排出。影响因素：影响因素：城市地形、竖向规划、排水体制、污水厂和出水口位置、水文地质、道路宽度、大出水户位置等。（1）主干管 地形平坦或略有坡度，主干管一般平行于等高线 布置，在地势较低处，沿河岸边敷设，以便于收 集干管来水。地形较陡，主干管可与等高线垂直，这样布置主 干管坡度较大，但可设置数量不多的跌水井，使 干管的水力条件改善，避免受到严重冲刷。避开地质条件差的地区（2）干管 尽量设在地势较低处，以便支管顺坡排水；地形平坦或略有坡度，干管与等高线垂直（减小埋 深）地形较陡，干管与等