建筑给排水设计培训课程:给水排水工程概论管道系统
发布时间:2018/11/29
建筑给排水设计培训课程:给水排水工程概论管道系统
第3章 给水排水管道系统概论
3.1 给水排水管道系统的任务和组成
3.1.1给水排水系统简介
1.给水排水系统定义:是为人们的生活、生产、市政和消防提供用水以及排除 废水
各设施的总称。其功能是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。
①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。
②排水系统(sewerage system)是对城市废水进行收集、处理和排放等工
程设施组成的系统。
2.给水系统分类:
A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;
B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;
C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;
D按使用目的:可分为生活给水、生产给水和消防给水系统。
3.排水系统分类:根据废水来源,可分为
生活污水、工业废水、初期雨水和农业废水等四类(城市主要是前三类,第四类
已经开始重视)。
(1) 生活污水
1)内容:厨房、洗涤、排泄、洗衣等,生活污水总排放量和人均日排放量是用
于各类处理工艺的设计估算依据。
2)特点
A 成分较稳定,近年来氮、磷含量较高;
B含有纤维素、淀粉、脂肪等在厌氧性细菌作用下易产生恶臭的物质;
C含有多种有害微生物如病原菌、病毒等;
D由于各种洗涤剂的大量使用,使它在废水中含量增大,如常用的阴离子表面
活性剂对环境及人体有一定危害(同样可以浸入皮肤)。
(3) 初期雨水
1)内容:雨雪降至地面形成的初期地表径 流。
2)特点
A 成分受地区和周围环境影响较大(如垃圾渗液、废矿堆等随雨水进入水环
境造成污染);
B 某些成分(重金属离子)易对土壤造成污染;
C 影响生活污水的处理效果.
初期雨水涉及到城市的排水体制
(4) 农业废水
1)内容:用于作物栽培的农药化肥、畜牧业等。
2)特点
A 耗氧污染物浓度高。
B 含较高量的化肥、农药。施用农药、化肥的80%~90%均可进入水体、地
下水和土壤。
C病原微生物含量高,如牲畜粪便含有致病病菌、寄生虫卵。
D面广、分散、难于收集和统一治理。
《全国污染源普查公报 》显示,农业源污染物排放对水环境的影响较大,其
化学需氧量排放量为1324.09万吨,占化学需氧量排放总量的43.7%。农业源
也是总氮、总磷排放的主要来源,其排放量分别为270.46万吨和28.47万吨,
分别占排放总量的57.2%和67.4%。
3.1.2、给水和排水管道系统的任务
给水管道系统:
A水量输送、分配:即实现一定水量的位置迁移和量化分配,满足用水的不
同形式和要求;
B水量调节:即采用贮水措施解决供水、用水的水量不平均问题。
C水压调节: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。
排水管道系统任务类似,另外还具有收集、防止污染和防治洪涝等作用。
3.1.3、给水管网系统的组成
给水管网系统一般是由输水管(渠)、配水管网、水压调节设施(泵站、
减压阀)及水量调节设施(清水池、水塔、高位水池)等构成。
下图是典型的城市地表水源给水系统示意图。
A 输水管(渠):较长距离内输送水量的管道或渠道,一般不沿线向外供水
(图中红圈部分)。
B 配水管网:指分布在供水区域内的分配水量的管道网络。有主干、干、支管、
各种连接管(三通、四通)、分配管等,还包括消火栓、阀门、仪表等附属设施。
3.1.3、给水管网系统的组成
C泵站:输配水系统中的加压设施,多台并联水泵组。
分供水泵站(又称二级泵站)和加压泵站(又称三级泵站),前者加压送入
配水管网,后者进一步对远区域或地形高的区域加压输送。
D 水量调节构筑物:如清水池、水箱、水塔,作用是既可调节水量又可储备
水量供不时之需(消防、事故等)。见图。
E 附属构筑物:如各类阀门井(道路路上可见到)、消火栓井等。见图。
F 减压设施,为了降低和稳定输配水系统局部的水压,如各种减压阀等,防止
水锤现象(通过阀门排气消除)。有解释。
水
锤是在突然停电或者在阀门关闭太快时,由于压力水流
的惯性,产生水流冲击波,就象锤子敲打一样,所以叫水锤。
危害:因开泵、停泵、开关闸阀过于快速,使水的速度发生急剧变化,特别是
突然停泵引起水锤,可以破坏管道、水泵、阀门、并引起水泵反转,管网压力
降低等。
措施:a.开关阀门过快引起的水锤:
(1) 延长开阀和关阀时间。
(2) 离心泵和混凝泵应在阀门半闭15%-30%时而不是全关时停泵。
b.泵引起的水锤
(1) 排除管道然内的空气,使管道内充满水后再开启水泵。
(2) 停泵水锤主要因出水管止回阀关闭过快引起,采用缓冲止回阀、
微闭蝶阀安装在大口径的水泵出水管上,可有效的消除停泵水锤。
3.1.4 排水管网系统的组成
排水管网系统一般是由排水管(渠)、污水处理厂和出水口等构成,
下页图是分流制(雨、污分流)排水系统示意图。
具体有:
1. 废水收集设施:排水系统的起始点。排放的污水直接排到室外窨井
(检查井),再通过排水支管收集到污水管道系统中。若为分流制,雨水
通过屋面排水系统及雨水口收集到雨水排水管道中。
2. 排水管网:用来收集各种污废水的各类支管、干管、主干管及附属构筑
物的管道网络。
a污(废)水支管:汇集小区或厂区的排水。如建筑物内部出户管、连接至户外
的接户管、小区支管和小区干管。
b污(废)水干管:汇集支管来水,一般按排水区域各设一根干管。
c污(废)水主干管:汇集和输送各干管来水,输送至污水厂。
d雨水支管:汇集来自雨水口的雨水并输送至雨水干管。
e雨水干管:汇集支管雨水并就近排入水体。
f附属构筑物:有很多种,如检查井、雨水口、跌水井、水封井等等。有图有解
释。
检查井(manhole):又称窨井,也可称人孔,排水管渠上连接其他管
渠以及共养护工人检查、清通何处入关取得构筑物。作用:便于定期检查、清
通。
要求:为了便于清通检查井之间的管段应是直通的,既不弯曲断面又没有变化。
设置:管道交汇处、转弯、管道尺寸或坡度改变、跌水处及相隔一定距离的直线
管段上。
组成:基础、井底、井身、井盖和盖座。
材料:砖、石、混凝土或钢筋混凝土。
雨水口(inlet;gully):指的是管道排水系统汇集地表水的设施,由进水箅、井
身及支管等组成。
设置:设在雨水管道或合流管道上。
作用:收集地面雨水。
位置:交叉路口、路侧边沟等低洼处。
跌水井:跌水井是设有消能设施的窨井,它可以克服水流跌落时产生的巨大冲击
力。如果没有跌水井,当水管下坡时,水流很快,冲击力很大,长时间会把水管
冲刷坏的。
设置:当检查井上下游管渠的管底落差大于2米。
跌水井内应有减速、防冲及消能设施。
形式:竖管式(适应于管径等于或小于400mm管道,构造简单)、阶梯式
(适应于大于400mm管道,逐步消能)
水封井:当废水中含易燃的挥发性物质时,为了阻隔易燃气体燃烧以及蔓延,在
进出水管道间设置水封的检查井。如石油化工厂、油品库和油品转运站等含有易
燃易爆的工业废水管渠系统中均设置水封井。当其他管道必须与输送易燃易爆
废水的管道连接时,其连接处也应设置水封井。
可以理解为就是在检查井中设置水封。
作用:阻隔易燃气体流通,阻隔水面游火。
位置:设在产生易燃易爆废水的生产装置、储罐区等的废水排出口处。
相关标准:《石油化工企业设计防火规范》GB50160。
常见形式:图
3排水调节池,作用:贮存废水的同时达到调节排水管道直至进入污水处理厂
的流量、发生污染事故时降低环境污染程度、均匀水质利于污水混合。
4 排水提升泵站:污水流动一定距离后或进入处理终端前可以用来提升高程
或加压输送。p37
5 出水口:
雨水出水口管底高程应高于平均洪水位之上,一般是常年水位之上,防止倒
灌形成死水。
污水出水口管顶高程在常年水位之下,使得污水和河水能够充分混合扩散,同
时避免污水顺地流淌造成环境污染。
常用的形式有淹没式、江心分散式、一字式、八字式等,有图。
3.
2 给水排水管道系统的类型
3.2.1给水管道系统的类型
1.按水源的数目分类
(1)单水源给水管网系统:只有一个水厂的清水池,一般是小城镇或工业单位。
(2)多水源给水管网系统:多个水厂的清水池,城市中
一般用多水源,用户用水可来自不同水厂。