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城市给水工程-《土木工程概论》成果

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:城市给水工程是从水源取水、经净化处理和消毒后,输送至城市各用水区域的市政工程。图7-2城市给水管网布置

城市给水工程-《土木工程概论》成果

城市给水工程是从水源取水、经净化处理和消毒后,输送至城市各用水区域的市政工程

1.城市给水系统的组成

城市给水系统主要是解决城市所需的生活、生产、市政和消防用水的水供给问题。一般由取水工程、输水工程、给水处理工程和配水工程四者组成。

(1)取水工程:包括管井、取水设备和取水构筑物,常建于有水源的地方。水源分地面水(江水、湖水、水库水、河水及海水)、地下水,以及用于重复使用和循环使用的再用水。先进的工业用水中60%~80%是再用水。地面水水量充沛,是城市用水的主要水源,但水质易受环境污染。地下水水质洁净,水温稳定,是良好的饮用水水源,但大量地取用地下水会带来诸如地面沉降、塌陷等严重问题。

(2)输水工程:输水工程包括输水管、渠、隧道、渡槽等。当水源较远时,取水后需通过输水管、渠,将水送往水处理工程进行处理。当水源较近时,取水后可直接进行水处理,则不需要输水工程。

(3)给水处理工程:包括反应池、沉淀池、过滤池、储水池及化验室等,其作用是对原水进行处理以达到用水水质的要求。给水处理厂(工程),俗称自来水厂或水厂。

(4)配水工程:包括加压设备、调节设备、配水管网等。加压设备有水泵、气压水箱等,其作用是提供适当的供水压力。调节设备有水池、水塔、水箱等,其作用是调节取、用水量,储备事故和消防用水。配水管网的作用是形成水流通道,将符合要求的水送至用户。

2.城市给水系统的种类

城市的给水系统有多种类型。城市的历史、规模、地域、地形、人口、规划、水源,甚至市民的生活习惯等都会影响到城市给水系统的选用。一座城市可能选用一种给水系统,也可能老城区选用一种给水系统,而新城区选用了另一种给水系统;或居民区选用了一种给水系统,而工业区选用的是另一种给水系统。

(1)统一给水系统:把生活、生产、消防、绿化和清洗用水统一按生活用水标准进行供给。这类给水系统适用于中、小城市,工业区或大型厂矿企业中,用水户较集中,地形较平坦,且对水质、水压要求也比较接近的情况。优点是造价低,缺点是运行费用高。

(2)分质给水系统:用不同水质的水,供给对水质要求不同的用户或区域。例如,把生活用水和生产用水用不同水质的水进行供给,这对节能、环保和充分利用水资源有实际意义。这一给水系统的优点是节省净水费用,缺点是需设置两套净水设施、两套管网,管理较复杂。(www.xing528.com)

(3)分压给水系统:用不同水压的水,供给对水压需求不同的用户。当由于地势高差大,或用水设备对水压要求差别大时,采用分压给水系统是合适的。其缺点是增加泵站的数目、造价高,优点是供水管网的安全性好、运行费用低。

(4)分区给水系统:将城市划分为几个供水区,每个区有单独的泵站和管网,各区之间采取适当的联系。采用分区给水系统可使各区水管承受的压力下降,漏水量减少。在给水范围很大、地形高差很大或输水距离很远时,须考虑采用分区给水系统。

(5)循环和循序给水系统。循环给水系统是指使用过的水经过处理后循环使用,只从水源补充少量循环时损耗的水,这是一种节约型的给水系统。循序给水系统是指在车间之间或工厂之间,根据水质重复利用的原理,水源水先在某车间或工厂使用,用过的水又到其他车间或工厂应用,或经冷却、沉淀等处理后再循序使用。但这种系统不能普遍应用,因为前一道工序使用过的水的水质较难符合下一道工序对水质的使用要求。当工业区中某些车间或企业的生产过程对水的污染较小,所排放的废水水质尚好时,可适当净化循环使用,或循序供其他车间或工厂生产使用。循序给水系统也是一种节水型的给水系统。

(6)区域给水系统:统一从河道的上游取水,经净化后,用输、配管道送给沿该河道的诸多城市使用。这是一种区域性供水系统。这种系统因水源免受城市排水污染,水源的水质是稳定的,但开发投资很大。

(7)中水系统:包括中水的原水系统(主要是生产、生活的污水、废水)、中水处理系统和中水给水系统。“中水”一词最早起源于日本日本人把自来水称为“上水”,把污水称为“下水”,把再生水或回用水称为“中水”,因为这类水的水质介于上水和下水之间。中水作为非饮用水使用,主要用于绿地和农田灌溉、路面喷洒、洗车、冲洗厕所、冷却用水等。中水系统充分利用了水资源,减少了污水直接排放对环境造成的污染。对于淡水资源缺乏、供水不足的城市,中水系统是缓解水资源不足、防治水污染、保护环境的重要途径。

3.城市给水系统的设计

城市给水系统的设计应保证供水量满足需求,保证水质符合国家标准,保证供水压力符合要求,保证供水的连续性。应根据城市规划的用水量,选择管径和管材;根据城市建设的区域规划,选择管网的布网方式和管网的结构形式。

管网的布网方式有两种,即枝形管网和网形管网,如图7-2所示。显然枝形管网的供水可靠性远低于网形管网,但枝形管网的造价比网形管网的造价低。为了保证供水的可靠性和便于灵活调度,大、中城市现在的给水管网一般都布置成网形,但在小城市也可布置成枝形。

图7-2 城市给水管网布置

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