给水系统布置与影响因素

1.1.2.1　给水系统的布置

图1.1.1是最为常见的以地表水为水源的给水系统布置。该给水系统中，取水构筑物1从河流取水，经一级泵站2送往水处理构筑物3，处理后的清水贮存在清水池4中，二级泵站5从清水池取水，经管网6供应用户。有时，为了调节水量和保持管网的水压，可根据需要建造水库泵站、高地水池和水塔7。通常，以上环节中，从取水构筑物至二级泵站都属于水厂的范围。

给水系统的布置不一定要包括其全部的5个主要组成部分，根据不同的状况可以有不同的布置方式。例如，以地下水作为水源的给水系统，由于水源水质良好，一般可以省去水处理构筑物而只需加氯消毒，使给水系统大为简化，见图1.1.2。图中水塔4并非必须，视城市规模大小而定。

图1.1.1　地表水源给水系统

1—取水构筑物；2—一级泵站；3—水处理构筑物；4—清水池；5—二及泵站；6—管网；7—调节构筑物

图1.1.2　地下水源给水系统

1—管井群；2—集水池；3—泵站；4—水塔；5—管网

图1.1.1和图1.1.2所示的系统为统一给水系统，即用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水，绝大多数城市采用这种系统。

在城市给水中，工业用水量往往占较大的比例。当用水量较大的工业企业相对集中，并且有合适水源可以利用时，经经济技术比较可独立设置工业用水给水系统的，即可考虑按水质要求分系统（分质）给水。分系统给水，可以是同一水源，经过不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户；也可以是多水源，例如，地表水经简单沉淀后，供工业生产用水，如图1.1.3中虚线所示，地下水经过消毒后供生活用水，如图1.1.3中实线所示等，采用多水源供水的给水系统宜考虑在事故时能互相调度。也有因地形高差大或者城市管网比较庞大，各区相隔较远，水压要求不同而分系统（分压）给水，如图1.1.4所示的管网，由同一泵站3内的不同水泵分别供水到水压要求高的高压管网4和水压要求低的低压管网5，以节约能量消耗。

图1.1.3　分质给水系统

1—管井；2—泵站；3—生活用水管网；4—生产用水管网；5—取水构筑物；6—工业用水处理构筑物

图1.1.4　分压给水系统

1—取水构筑物；2—水处理构筑物；3—泵站；4—高压管网；5—低压管网；6—水塔(www.xing528.com)

当水源地与供水区域有地形高差可以利用时，应对重力输配水与加压输配水系统进行技术经济比较，择优选用；当给水系统采用区域供水，向范围较广的多个城镇供水时，应对采用原水输送或清水输送管路的布置以及调节池、增压泵站等的设置，做多方案的技术经济比较后确定。

采用统一给水系统或者分系统给水，要根据地形条件、水源情况、城市和工业企业的规划，水量、水质和水压要求，并考虑原有给水工程设施条件，从全局出发，通过技术经济比较确定。

1.1.2.2　给水系统布置的影响因素

给水系统布置必须考虑城市规划，水源条件，地形，用户对水量、水质、水压的要求等各方面因素。

1.城市规划的影响

给水系统的布置，应密切配合城市和工业区的建设规划，做到通盘考虑、分期建设，既能及时供应生产、生活和消防给水，又能适应今后发展的要求。

水源选择、给水系统布置和水源卫生防护地带的确定，都应以城市和工业区的建设规划为基础。城市规划与给水系统设计的关系极为密切。例如，根据城市规划人数，房屋层数、标准及城市现状、气候条件等可以确定给水工程的设计规模；根据当地农业灌溉、航运、水利等规划资料及水文、水文地质资料可以确定水源和取水构筑物的位置；根据城市功能分区、街道位置、城市的地形条件、用户对水量、水压和水质的要求，可以选定水厂、调节构筑物、泵站和管网的位置及确定管网是否需要分区供水或分质供水。

2.水源的影响

任何城市，都会因水源种类、水源与给水区的距离、水质条件的不同，影响到给水系统的布置。

给水水源分地下水和地表水两种。

当地下水比较丰富时，则可在城市上游或就在给水区内开凿管井或大口井，井水经消毒后，由泵站加压送入管网，供用户使用。

如果水源处于适当的高程，能借重力输水，则可省去一级泵站或二级泵站或同时省去一级、二级泵站。城市附近山上有泉水时，建造泉室供水的给水系统最为简单经济。取用蓄水库水时，也有可能利用高程以重力输水，输水能量费用可以节约。

以地表水为水源时，一般从流经城市或工业区的河流上游取水。城市附近的水源丰富时，往往随着用水量的增长而逐步发展成为多水源给水系统，从不同部位向管网供水，如图1.1.5所示。它可以从几条河流取水，或从一条河流的不同部位取水，或同时取地表水和地下水，或取不同地层的地下水等。这种系统的特点是便于分期发展，供水比较可靠，管网内水压比较均。虽然随着水源的增多，设备和管理工作相应增加，但是与单一水源相比，通常仍比较经济合理，供水的安全性大大提高。

随着国民经济发展，用水量越来越大，水体污染日趋严重，很多城市或工矿企业因就近缺乏水质较好、水量充沛的水源，必须采用跨流域、远距离取水方式来解决给水问题。这不仅增加了给水工程的投资，而且增加了工程的难度。

3.地形的影响

地形条件对给水系统的布置有很大影响。中小城市如地形比较平坦，而工业用水量小、对水压又无特殊要求时，可用同一给水系统；大中城市被河流分隔时，两岸工业和居民用水一般先分别供给，自成给水系统，随着城市的发展，再考虑将两岸互相沟通，成为多水源的给水系统；取用地下水时，考虑到就近凿井取水的原则，可采用分地区供水的系统。这种系统投资省，便于分期建设；地形起伏较大或城市各区相隔较远时比较适合采用分区给水系统和局部加压给水系统。