考點(diǎn)一、給水系統(tǒng)

　　1.給水系統(tǒng)分類、組成及布置形式，以及影響給水系統(tǒng)布置的因素

　　1.1給水系統(tǒng)分類

　　給水系統(tǒng)是保證城市、工礦企業(yè)等用水的各項(xiàng)構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的性質(zhì)，可分類如下：

　　1.按水源種類，分為地表水(江河、湖泊、蓄水庫、海洋等)和地下水(淺層地下水、深層地下水、泉水等)給水系統(tǒng);

　　2.按供水方式，分為自流系統(tǒng)(重力供水)、水泵供水系統(tǒng)(壓力供水)和混合供水系統(tǒng)。

　　3.按使用目的，分為生活用水、生產(chǎn)給水和消防給水系統(tǒng);

　　4.按服務(wù)對(duì)象，分為城市給水和工業(yè)給水系統(tǒng);在工業(yè)給水中，又分為循環(huán)系統(tǒng)和復(fù)用系統(tǒng)。

　　1.2給水系統(tǒng)的組成

　　給水系統(tǒng)由相互聯(lián)系的一系列構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成。它的任務(wù)是從水源取水，按照用戶對(duì)水質(zhì)的要求進(jìn)行處理，然后將水輸送到用水區(qū)，并向用戶配水。

　　為了完成上述任務(wù)，給水系統(tǒng)常由下列工程設(shè)施組成：

　　1.取水構(gòu)筑物，用以從選定的水源(包括地表水和地下水)取水。

　　2.水處理構(gòu)筑，是將取水構(gòu)筑物的來水進(jìn)行處理，以期符合用戶對(duì)水質(zhì)的要求，這些構(gòu)筑物常集中布置在水廠范圍內(nèi)。

　　3.泵站，用以將所需水量提升到要求的高度，可分抽取原水的一級(jí)泵站、輸送清水的二級(jí)泵站和設(shè)于管網(wǎng)中的增壓泵站等。

　　4.輸水管渠和管網(wǎng)，輸水管渠是將原水送到水廠的管渠，管網(wǎng)則是將處理后的水送到各個(gè)給水區(qū)的全部管道。

　　5.調(diào)節(jié)構(gòu)筑物，它包括各種類型的貯水構(gòu)筑物，例如高地水池、水塔、清水池等，用以貯存和調(diào)節(jié)水量。高地水池和水塔兼有保證水壓的作用：大城市通常不用水塔。中小城市或企業(yè)為了貯備水量和保證水壓，常設(shè)置水塔。根據(jù)城市地形待點(diǎn)，水塔可設(shè)在管網(wǎng)起端、中間或末端，分別構(gòu)成網(wǎng)前水塔、網(wǎng)中水塔和對(duì)置水塔的給水系統(tǒng)。

　　1.3給水系統(tǒng)布置

　　1.3.1統(tǒng)一給水系統(tǒng)，即用同一個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)生活、生產(chǎn)和消防等各種用水，絕大多數(shù)城市采用這一系統(tǒng)。

　　1.以地表水為水源的給水系統(tǒng);

　　2.以地下水為水源的給水系統(tǒng)。

　　1.3.2分系統(tǒng)給水

　　3.分質(zhì)給水系統(tǒng);

　　4.分壓給水系統(tǒng);

　　5.分區(qū)給水系統(tǒng)。

　　1.4影響給水系統(tǒng)布置的因素

　　按照城市規(guī)劃，水源條件，地形，用戶對(duì)水量、水質(zhì)和水壓要求等方面的具體情況，給水系統(tǒng)可有多種布置方式。影響給水系統(tǒng)布置的因素分述如下：

　　1.城市規(guī)劃的影響

　　給水系統(tǒng)的布置，應(yīng)密切配合城市和工業(yè)區(qū)的建設(shè)規(guī)劃，做到通盤考慮分期建設(shè)，既能及時(shí)供應(yīng)生產(chǎn)、生活和消防用水，有能適應(yīng)今后發(fā)展的需要。水源選擇、給水系統(tǒng)布置和水源衛(wèi)生防護(hù)地帶的確定，都應(yīng)以城市和工業(yè)區(qū)的建設(shè)規(guī)劃為基礎(chǔ)。城市規(guī)劃與給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)系極為密切。

　　2.水源的影響

　　任何城市，都會(huì)因水源種類、水源距給水區(qū)的遠(yuǎn)近、水質(zhì)條件的不同，影響到給水系統(tǒng)的布置。

　　給水水源分地下水和地表水兩種。地下水源有淺層地下水，深層地下水和泉水等，我國北方地區(qū)普遍采用較多。地表水包括江水、河水、湖泊水、海水等，在南方比較普遍。

　　當(dāng)?shù)厝缬胸S富的地下水，則可在城市上游或就在給水區(qū)內(nèi)開鑿管井或大口井，井水經(jīng)消毒后，由泵站加壓送入管網(wǎng)，供用戶使用。

　　以地表水為水源時(shí)，一般從流經(jīng)城市或工業(yè)區(qū)的河流上游取水。因地表水多半是渾濁的，并且難免受到污染，如作為生活飲用水必須加以處理，受到污染的水源，水處理過程比較復(fù)雜，因而提高給水成本。

　　城市附近的水源豐富時(shí)，往往隨著用水量的增長而逐步發(fā)展成為多水源給水系統(tǒng)，從不同部位向管網(wǎng)供水，它可以從幾條河流取水、或從一條河流的不同位置取水，或同時(shí)取地表水和地下水，或取不同地層的地下水等。

　　3.地形的影響

　　地形條件對(duì)給水系統(tǒng)的布置有很大的影響。中小城市如地形比較平坦，而工業(yè)用水量小，對(duì)水壓又無特殊要求時(shí)，可用統(tǒng)一給水系統(tǒng)系統(tǒng)。大中城市被河流分隔時(shí)，兩岸工業(yè)和居民用水一般先分別供給，自成給水系統(tǒng)，隨著城市的發(fā)展，再考慮將兩岸管網(wǎng)相互溝通，成為多水源的給水系統(tǒng)。取用地下水時(shí)，可能考慮到就近鑿井取水的原則，而采用分地區(qū)的供水系統(tǒng)。

　　地形起伏較大的城市，可采用分區(qū)給水或局部加壓的給水系統(tǒng)。整個(gè)給水系統(tǒng)按水壓分成高低兩區(qū)，它比統(tǒng)一給水系統(tǒng)可以降低管網(wǎng)的供水水壓和減少動(dòng)力費(fèi)用。

　　2.用水量標(biāo)準(zhǔn)、用水量變化規(guī)律及變化系數(shù)的確定

　　2.1用水量標(biāo)準(zhǔn)

　　設(shè)計(jì)用水量由下列各項(xiàng)組成：

　　1.綜合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及設(shè)備用水;

　　2.工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水;

　　3.消防用水;可按同時(shí)發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)和一次滅火的用水量，兩小時(shí)滅火時(shí)間計(jì)算。

　　4.澆灑道路和綠化用水;

　　5.未預(yù)計(jì)水量及管網(wǎng)漏失水量。可按最高日用水量的15%-20%合并計(jì)算。

　　注：1.特大城市指：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口100萬及以上的城市;大城市指：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口50萬及以上，不滿100萬的城市;中、小城市指：市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口不滿50萬的城市。

　　2.一區(qū)包括：湖北、湖南、江西、浙江、福建、廣東、廣西、海南、海、江蘇、安徽、重慶;

　　二區(qū)包括：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)。

　　3.經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和特區(qū)城市，根據(jù)用水實(shí)際情況，用水定額可酌情增加。

　　4.當(dāng)采用海水或污水再生水等作為沖廁用水時(shí)，用水定額相應(yīng)減少。

　　2.2用水量變化規(guī)律

　　4.生活用水隨生活習(xí)慣和氣候而變化;

　　5.生產(chǎn)用水中冷卻用水和空調(diào)用水隨氣溫和水溫而變化，其他工業(yè)用水一年中比較均衡。

　　2.3變化系數(shù)的確定

　　1.日變化系數(shù)(Kd)

　　在一年中，最高日用水量與平均日用水量的比值，叫做日變化系數(shù)Kd。根據(jù)給水區(qū)的地理位置、氣候、生活習(xí)慣和室內(nèi)給排水設(shè)施程度，其值約為1.1~1.5。

　　2.時(shí)變化系數(shù)(Kh)

　　在最高日內(nèi)，最高一小時(shí)用水量與平均時(shí)用水量的比值，叫做時(shí)變化系數(shù)Kh，該值在1.2~1.6之間。大中城市的用水量比較均勻，Kh較小，可取下限，小城市可取上限或適當(dāng)加大。

　　3.城市給水需水量預(yù)測的相關(guān)方法

　　3.1分類估算法

　　分類估算法先按照用水的性質(zhì)對(duì)用水進(jìn)行分類，然后分析各類用水的特點(diǎn)，確定它們的用水量標(biāo)準(zhǔn)，并按用水量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算各類用水量，最后累計(jì)出總用水量。該方法比較細(xì)致，因而可以求得比較準(zhǔn)確的用水量，但也因此增加了分析計(jì)算的工作量，所以在規(guī)劃階段不宜采用，而主要用于設(shè)計(jì)計(jì)算。

　　3.2單位面積法

　　單位面積法根據(jù)城市用水區(qū)域面積估算用水量�！冻鞘薪o水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50282-2006)給出了城市單位面積綜合用水量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)居住用地最高日用水量指標(biāo)可以計(jì)算出最高日用水量。

　　3.3人均綜合指標(biāo)法

　　根據(jù)已有的歷史數(shù)據(jù)，城市總用水量與城市人口具有密切的關(guān)系，城市人口平均總用水量稱為人均綜合用水量�！督o水排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50282-2006)推薦了我國城市每萬人最高日綜合用水量。

　　3.4年遞增速率法

　　城市發(fā)展進(jìn)程中，供水量一般呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢，在過去的若干年內(nèi)，每年用水量可能保持相近的遞增比率，可以用如下公式表達(dá)：

 

　　上式實(shí)際上是一種指數(shù)曲線型的外推模型，可以用來預(yù)測計(jì)算未來年份的規(guī)劃預(yù)測

　　總用水量。在具有規(guī)律性的發(fā)展過程中，用該式預(yù)測計(jì)算城市總用水量是可行的。

　　3.5.線性回歸法

　　城市日平均用水量亦可用一元線性回歸模型進(jìn)行預(yù)測計(jì)算，公式可寫為：

 

　　ΔQ——起始年份平均日用水量，m3/d;

　　t——年數(shù)，a。

　　3.6.生長曲線法

　　城市發(fā)展規(guī)律可能呈現(xiàn)在初始階段發(fā)展的很快，總用水量呈現(xiàn)遞減的趨勢，而后城市發(fā)展趨勢緩慢增長到穩(wěn)定甚至適度減少的趨勢，生長曲線可用下式表達(dá)：

　　式中

　　a，b——待定參數(shù);

　　Q——預(yù)測用水量，m3/d;

　　L——預(yù)測用水量的上限值，m3/d。

　　4、城市供水調(diào)度、調(diào)度中心、水廠監(jiān)控中心組成及主要功能。

　　4.1城市供水調(diào)度系統(tǒng)

　　組成：調(diào)度中心、水廠監(jiān)控中心、水廠監(jiān)控分站、水源井監(jiān)控站、管網(wǎng)加壓站和管網(wǎng)測壓站。

　　主要功能：安全可靠地將符合水量、水壓、水質(zhì)要求的水送往每個(gè)用戶，并最大限度地降低給水系統(tǒng)的運(yùn)行成本，保證給水系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠性。

　　4.2調(diào)度中心

　　組成：供水調(diào)度中心須有遙感、遙測、遙迅等成套設(shè)備，負(fù)責(zé)調(diào)度水廠監(jiān)控中心、水廠監(jiān)控分站、水源井監(jiān)控站、管網(wǎng)加壓站和管網(wǎng)測壓站。

　　主要功能：及時(shí)了解整個(gè)給水系統(tǒng)生產(chǎn)情況，采取有效的科學(xué)方法和強(qiáng)化措施，執(zhí)行集中調(diào)度的任務(wù)。

　　4.3水廠監(jiān)控中心

　　組成：由操作員站、工程師展等工作站、管理工作站、歷史服務(wù)器打印機(jī)等附屬設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。主要功能：對(duì)整個(gè)水廠進(jìn)行組態(tài)管理，系統(tǒng)監(jiān)控;實(shí)時(shí)監(jiān)測、顯示、處理、控制各PLC子站的狀態(tài)、通信、數(shù)據(jù)和信息;報(bào)警處理和報(bào)表打印;動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫管理;實(shí)現(xiàn)與上級(jí)系統(tǒng)的通信和數(shù)據(jù)交換。

 　　試題來源：湖南土建中級(jí)職稱考試《給水排水》試題庫>>>