《給水排水管道系統(tǒng) 第2版》-課件 第2章-1給水系統(tǒng)流量

第2章城鎮(zhèn)給排水系統(tǒng)水量馮萃敏給水系統(tǒng)設(shè)計流量污水設(shè)計流量雨量分析要素2.1給水系統(tǒng)設(shè)計流量設(shè)計流量

設(shè)計用水量

用水量

用途：供水系統(tǒng)要滿足水的各方面的用途，設(shè)計用水量用來確定給水系統(tǒng)的規(guī)模實際用水量——過去用水量數(shù)據(jù)，可統(tǒng)計設(shè)計用水量——設(shè)計年限內(nèi)將達到的用水量水平最不利原則技術(shù)經(jīng)濟性2.1給水系統(tǒng)設(shè)計流量設(shè)計用水量的組成：生活用水(Domestic

water)生產(chǎn)用水(Process

water)

澆灑道路(Streetflushingdemand)和綠地用水(Green

belt

sprinkling)管網(wǎng)漏失水量(Leakage)未預見水量(Unforeseen

demand)消防用水(Fire

demand)設(shè)計用水量（設(shè)計年限內(nèi)將達到的用水量水平）根據(jù)城市多年統(tǒng)計資料、發(fā)展規(guī)劃等進行預測基本計算公式：設(shè)計用水量=Σ(用水量定額×用水單位數(shù)×用水量變化系數(shù))2.1.1用水量定額Water

Ration生活用水居民生活用水定額——附表A-1a最高日L/人.d，L/cap.d（per

capita

per

day）城市類型分區(qū)室外給水設(shè)計標準GB50013待替換表格1.生活用水表2-1a表A-1a

最高日居民生活用水定額[L/(人.d)]城市類型超大城市特大城市I型大城市II型大城市中等城市I型小城市II型小城市一區(qū)180~320160~300140~280130~260120~240110~220100~200二區(qū)110~190100~18090~17080~16070~15060~14050~130三區(qū)———80~15070~14060~13050~1201.生活用水表2-2a表A-1c最高日綜合生活用水定額[L/(人.d)]城市類型超大城市特大城市I型大城市II型大城市中等城市I型小城市II型小城市一區(qū)250~480240~450230~420220~400200~380190~350180~320二區(qū)200~300170~280160~270150~260130~240120~230110~220三區(qū)———150~250130~230120~220110~2101.生活用水綜合生活用水定額——附表A-1c、附表A-1d居民生活用水與公共建筑用水之和L/人.d城市規(guī)模分區(qū)最高日和平均日室外給水設(shè)計標準GB50013注：（共4條）(1)關(guān)于城市類型（共分7類）超大城市：城區(qū)常住人口N≥1000萬人特大城市：500萬≤N＜1000萬人I型大城市：300萬≤N＜500萬人

II型大城市：100萬≤N＜300萬人中等城市：I型小城市：II型小城市：50萬≤N＜100萬人20萬≤N＜50萬人N＜20萬人注：（共4條）關(guān)于城市分區(qū)一區(qū)包括：湖北、湖南、江西、浙江、福建、廣東、廣西、海南、上海、江蘇、安徽。二區(qū)包括：重慶、四川、貴州、云南、黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山西、河南、山東、寧夏、陜西、內(nèi)蒙古河套以東和甘肅黃河以東的地區(qū)。三區(qū)包括：新疆、青海、西藏、內(nèi)蒙古河套以西和甘肅黃河以西的地區(qū)。經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和特區(qū)城市，根據(jù)用水實際情況，用水定額可酌情增加。當采用海水或污水再生水等作為沖廁用水時，用水定額相應(yīng)減少。2.1.1用水量定額水工業(yè)企業(yè)工作人員生活用上班時的生活用水30L/人.班50L/人.班下班后的淋浴用水40L/人.班60L/人.班表A-2

工業(yè)企業(yè)內(nèi)工作人員淋浴用水量級別車間衛(wèi)生特征用水量L/(人.班)有毒物質(zhì)生產(chǎn)粉塵其他1級極易經(jīng)皮膚吸收引起中毒的劇毒物質(zhì)（如有機磷、三硝基甲苯、四乙基鉛等）處理傳染性材料，動物原料（如皮毛、肉類、骨加工、生物制品等）602級易經(jīng)皮膚吸收或有惡臭的物質(zhì)，或高毒物質(zhì)（如丙烯腈、吡啶、苯酚）嚴重污染全身或?qū)ζつw有刺激性的粉塵（如碳黑、玻璃棉等）高溫作業(yè)，井下作業(yè)603級其他毒物一般粉塵（如棉塵）重作業(yè)404級不接觸有毒物質(zhì)或粉塵，不污染或輕度污染身體（如儀表、機械加工、金屬冷加工等）402.1.1用水量定額

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水依工藝要求確定單位產(chǎn)品用水量單位生產(chǎn)設(shè)備用水量單位產(chǎn)值用水量，m3/萬元2.1.1用水量定額澆灑道路和綠化用水（1）澆灑道路2.0-3.0L/m2·d（2）綠化1.0-3.0L/m2·d管網(wǎng)漏損水量10-12%未預見水量8-12%2.1.1用水量定額7.消防用水消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范GB

50974-2014/附表表A-3城鎮(zhèn)、居住區(qū)的室外消防用水量注：工業(yè)園區(qū)、商務(wù)區(qū)等消防給水設(shè)計流量，宜根據(jù)其規(guī)劃區(qū)域的規(guī)模和同一時間的火災起數(shù)，以及規(guī)劃中的各類建筑室內(nèi)外同時作用的水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量之和經(jīng)計算分析確定。建筑物室外消火栓設(shè)計流量，應(yīng)根據(jù)建筑物的用途功能、體積、耐火等級、火災危險性等因素綜合分析確定，不應(yīng)小于表A-4的規(guī)定。人數(shù)N萬人同一時間內(nèi)的火災起數(shù)/起一起火災滅火設(shè)計流量/(L/s)N≤1.01151.0<N≤2.5202.5<N≤5.02305.0<N≤10.03510.0<N≤20.04520.0<N≤30.06030.0<N≤40.07540.0<N≤50.0350.0<N≤70.090N>70.0100表A-4建筑物的室外消火栓設(shè)計流量（L/s）耐火等級建筑物名稱及類別建筑物體積V/m3V≤1500

1500<V≤

3000<V≤

5000<V≤

20000<V

V>5003000

5000

20000

≤50000

00甲、乙廠房

丙丁、戊工業(yè)建筑

甲、乙倉庫

丙丁、戊住宅 普通民用建筑

單層及多層公共建筑高層地下建筑（包括地鐵）、平戰(zhàn)結(jié)合的人防工程汽車庫、修車庫[獨立]乙、丙工業(yè)建筑丁、戊單層及多層民用建筑丁、戊類工業(yè)建筑1520253035152025304015201525—152535451520一、二級1515253040—2530401520253015201520304045—三級1520253515202530—152025——2.1.1用水量定額

居民生活用水綜合生活用水工業(yè)企業(yè)工作人員生活用水工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水澆灑道路和綠化用水管網(wǎng)漏損水量未預見水量消防用水2.1.2用水量變化1.用水量變化曲線量(m3/h)某供水區(qū)連續(xù)7日用水量在線記錄2.1.2用水量變化1.用水量變化曲線圖2-12.1.2用水量變化1.用水量變化曲線圖2-12.1.2用水量變化用水量變化曲線最高日用水量Qd（最高日）最高時用水量Qh一定時間期限內(nèi)最高用水量同樣存在平均用水量平均日用水量平均日平均時用水量高日平均時用水量2.1.2用水量變化用水量變化系數(shù)日變化系數(shù)Kd(Daily

variation

coefficient)時變化系數(shù)Kh(Hourly

variation

coefficient定義含義：水量變化幅度；水量不均勻性2.1.3用水量計算最高日設(shè)計用水量Qd①

居民生活用水量Q1=Σ(qNf

)②

公共建筑用水量Q2=Σ(qN

)③

工業(yè)企業(yè)用水量Q3=Σ(Q31+Q32+Q33)④

澆灑道路和綠化用水量Q4⑤

管網(wǎng)漏損水量Q5=(10~12%)(Q1+Q2+Q3+Q4)⑥

未預見水量Q6=(8~12%)(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)Qd=ΣQ=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6消防水量Q7（作為校核使用）設(shè)計用水量=Σ(用水量定額×用水單位數(shù)×用水量變化系數(shù)2.1.3用水量計算最高時設(shè)計用水量Qh有用水量變化曲線：根據(jù)用水規(guī)律，按定義找無用水量變化曲線：根據(jù)國標或經(jīng)驗數(shù)據(jù)Q：公式2-10中86400？2.1.3用水量計算平均日平均時用水量Q平均有用水量變化曲線：根據(jù)用水規(guī)律，按定義找無用水量變化曲線：根據(jù)國標或經(jīng)驗數(shù)據(jù)(m3/h)(m3/s)應(yīng)用意義：運行經(jīng)濟性各部分間量的差異給水系統(tǒng)流量安全性與經(jīng)濟性的適度統(tǒng)一滿足用戶最不利用水要求——最高時用水量

盡可能降低規(guī)?！ㄟ^調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的設(shè)置使水廠出水量滿足最高日用水量即可給水系統(tǒng)的流量關(guān)系給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系2.1.4

給水系統(tǒng)的工作情況1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系管網(wǎng)無水塔二泵站直接向管網(wǎng)供水任意時刻：泵站供水量=管網(wǎng)的用水量水量最不利情況：管網(wǎng)最高用水時Qh管網(wǎng)無水塔時給水系統(tǒng)的設(shè)計流量確定按照最不利原則管網(wǎng)、清水輸水管、二泵站——最高時流量Qh水處理構(gòu)筑物、原水輸水管、一泵站、取水構(gòu)筑物——高日平均時流量α

Qd/T（地表水α=1.05-1.10；地下水α=1）長距離輸水應(yīng)考慮漏失系數(shù)1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系管網(wǎng)有水塔——二泵站分級供水分級依據(jù)——用戶用水量變化曲線二泵站各級供水量盡可能接近用水量→減小調(diào)節(jié)構(gòu)筑物容積一般不超過三級，兩級居多，以利運行使每級水量均可選到合適的水泵各級供水量的總和等于最高日用水量如15×5.00%＋9x＝100%x＝2.78%1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系分級供水轉(zhuǎn)輸流量管網(wǎng)有水塔——二泵站分級供水當用戶用水量＞二泵站供水量時：泵站供水量+水塔供水量=管網(wǎng)用水量在管網(wǎng)最高用水時：泵站最大級供水量+水塔供水量=管網(wǎng)最大用水量（即管網(wǎng)設(shè)計用水量Qh）1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系分級供水轉(zhuǎn)輸流量有水塔的管網(wǎng)——二泵站分級供水當用戶用水量＜二泵站供水量時：

泵站供水量=管網(wǎng)用水量+入塔水量在管網(wǎng)最小用水時：泵站供水量=管網(wǎng)最小用水量+轉(zhuǎn)輸流量1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系管網(wǎng)有水塔時給水系統(tǒng)的設(shè)計流量確定按照最不利原則管網(wǎng)——最高時流量Qh（校核最大轉(zhuǎn)輸）清水輸水管、二泵站——分級供水的最高級流量水處理構(gòu)筑物、原水輸水管、一泵站、取水構(gòu)筑物——高日平均時流量α

Qd/T1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系總結(jié)給水系統(tǒng)設(shè)計流量確定按照最不利原則管網(wǎng)——最高時流量Qh,與有無水塔無關(guān)清水輸水管、二泵站——無水塔：最高時流量——有水塔：最高級流量水處理構(gòu)筑物、原水輸水管、一泵站、取水構(gòu)筑物——高日平均時流量α

Qd/T1.給水系統(tǒng)的流量關(guān)系2.給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系給水系統(tǒng)的任務(wù)泵站揚程設(shè)計水塔高度設(shè)計水壓線繪制一泵站二泵站揚程定義計算方法通式服務(wù)水頭控制點定義特征服務(wù)水頭測壓管水頭中從地面算起的部分位能地面標高

Z=0

水壓/水壓標高壓能管服務(wù)水頭節(jié)點測壓水頭A給水管網(wǎng)控制點管網(wǎng)中控制水壓的點

只要該點壓力在最高用水時達到最小服務(wù)水頭則整個管網(wǎng)就不存在低水壓區(qū)最小服務(wù)水頭按建筑層數(shù)一層10m二層12m三層及以上：每層加4m

控制點一般位于離二泵站較遠或地形較高的點

(但不絕對)B.二泵站揚程及水壓線無水塔管網(wǎng)設(shè)網(wǎng)前水塔的管網(wǎng)設(shè)對置水塔的管網(wǎng)a.無水塔管網(wǎng)管網(wǎng)控制點水泵揚程包括：靜揚程+總水頭損失例：求管網(wǎng)控制點0.91.51h=2.1m42.7321.05節(jié)點編號12345地面標高/m4039383940建筑層數(shù)45554二泵站水泵揚程包括：靜揚程+總水頭損失節(jié)點編號i地面標高/m最小服務(wù)水頭/m∑h

P-i/m∑H

/m需(地面標高+最小服務(wù)水頭+∑h

P-i)140202.162.1239242.1+0.9=3.066.0338242.1+0.9+1.5=4.566.5439242.1+2.7=4.867.8540202.1+0.9+1.0=4.064.0節(jié)點4對二泵站揚程需求最大，因此，控制點為節(jié)點4a.無水塔管網(wǎng)b.設(shè)網(wǎng)前水塔的管網(wǎng)最高用水最小用水二泵站工作的最不利工況是？水塔水塔高度Htc.設(shè)對置水塔的管網(wǎng)供水分界線水塔高度水泵揚程討論題設(shè)對置水塔的管網(wǎng)消防校核的水壓線？設(shè)網(wǎng)中水塔的管網(wǎng)水壓線、泵站/水塔設(shè)計？水泵揚程包括：靜揚程+總水頭損失水塔高度：利用控制點確定B.二泵站揚程及水壓線掌握：不同管網(wǎng)泵站設(shè)計揚程的計算水塔高度的確定方法不同管網(wǎng)水壓線的繪制與分析（不同用水狀況下水壓線）C.水塔高度的確定按最不利原則設(shè)計公式2-17：Ht=Hc+hn-(Zt-Zc)符號含義清水池（Water

Basin）水塔（Water

Tower）容積、構(gòu)造、水塔高度3.調(diào)節(jié)構(gòu)筑物（1）清水池容積清水池的總?cè)莘e有效容積保護高度——0.3m清水池的總?cè)莘e：有效容積和保護高度兩部分超高W有效容積清水池的總?cè)莘e有效容積保護高度清水池的有效容積W＝

W1

+W2

+W3

+W4W2W3W4W1W有效容積超高清水池的總?cè)莘e：有效容積和保護高度兩部分W3

：水廠生產(chǎn)用水儲量W1

：調(diào)節(jié)容積W2：消防儲備水量W4：安全儲量W有效容積超高清水池的總?cè)莘e：有效容積和保護高度兩部分有效容積W1的確定粗略估取W——最高日設(shè)計水量的10-20%精確計算

W1——清水池調(diào)節(jié)容積，根據(jù)進水與出水量，即水廠產(chǎn)水量與二泵站供水量確定W2——消防儲備水量，2h室外消防用水量W3——水廠用水儲量，一般取1%Qd

W4——安全儲量，一般為0.5m深（吸水安全和水質(zhì)安全）W4GB

5749—2006，飲用水中消毒劑要求消毒劑名稱與水接觸時間出廠水中余量氯氣及游離氯制劑（游離氯，mg/L）至少30min≥0.3一氯胺（總氯，mg/L）至少120min≥0.5臭氧（O3，mg/L）至少12min二氧化氯（ClO2，mg/L）至少30min≥0.1最新：茶多酚（TP，mg/L）20minW2W3最高水位W4最低水位W有效容積超高W1清水池的主要作用調(diào)節(jié)一、二泵站間供水流量的差額儲存消防用水儲存水廠自用水使消毒劑與水充分接觸W1——清水池調(diào)節(jié)容積調(diào)節(jié)作用進水與出水量的不平衡水廠產(chǎn)水曲線和二泵站供水曲線的差異一、二泵站供水量的差額調(diào)節(jié)容積（調(diào)節(jié)能力、調(diào)節(jié)水量）根據(jù)水廠產(chǎn)水曲線和二泵站供水曲線計算有水塔時（二泵站分級供水時）陰影面積A或BABB無水塔時？某城市最高日用水量為12萬m3／d，其逐時用水量如表，水廠一級泵站24小時均勻工作，二級泵站直接向管網(wǎng)供水，則水廠內(nèi)清水池調(diào)節(jié)容積應(yīng)為（）。時間0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12水量/m3250025002000200025003000400050005500600065007000時間12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24水量/m3700065006000650065007000750070006000450040003000調(diào)節(jié)水量變化規(guī)律：8-21時，清水池入少出多，水位從最高下降至最低21-24-7時，入多出少，水位從最低上升至最高7-8時，進出平衡，水位保持最高不變用21-7時（10小時）的凈存水量計算調(diào)節(jié)容積：W1=∑(一泵站供水量-用水量)=∑(5000-小時用水量)=500+1000+2000+2500+2500+3000+3000+2500+2000+1000=20000m3時間0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12水量/m3250025002000200025003000400050005500600065007000時間12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24水量/m3700065006000650065007000750070006000450040003000確定調(diào)節(jié)水位最高和調(diào)節(jié)水位最低發(fā)生的具體時刻在一個變化周期內(nèi)，對調(diào)節(jié)水位從最高到最低（或 從最低到最高）的時間區(qū)間逐時計算各小時的進出 水量差額對差額求代數(shù)和

面積A（或B

）的含義：調(diào)節(jié)水位下降（或上升）的一個時間周期內(nèi)，最高調(diào)節(jié)水位與最低調(diào)節(jié)水位之間的總水量體積（即調(diào)節(jié)容積）調(diào)節(jié)容積W1計算（2）清水池構(gòu)造進水管出水管溢流管放空管通氣帽檢修孔導流墻（2）清水池構(gòu)造