给水系统的工作情况.ppt

1、第三章第三章 给水系统的工作情况给水系统的工作情况主讲：张永举取水系统取水系统给水处理系统给水处理系统给水管网系统给水管网系统实线实线排水管网系统排水管网系统虚线虚线废水处理系统废水处理系统排放系统排放系统本章主要内容：l3.1 给水系统的流量关系给水系统的流量关系l3.2 水塔和清水池的容积计算水塔和清水池的容积计算l3.3 给水系统的水压关系给水系统的水压关系3.1 给水系统的流量关系给水系统的流量关系清水池用于调清水池用于调节给水处理厂节给水处理厂处理水量与二处理水量与二级泵站供水量级泵站供水量之差的之差的！水塔是用于调节二级水塔是用于调节二级泵站供水量与用户用泵站供水量与用户用水量之差

2、的！水量之差的！水厂自用水量一般是用户水厂自用水量一般是用户总用水量的总用水量的5%10%l 给水系统中所有构筑物：取水系统、给给水系统中所有构筑物：取水系统、给水处理系统、清水池、二级泵站、水塔、水处理系统、清水池、二级泵站、水塔、管网，都是以最高日用水量管网，都是以最高日用水量Qd为基础进行为基础进行设计的设计的。l一、取水构筑物、一级泵站、给水处理系一、取水构筑物、一级泵站、给水处理系统统Qd二、二级泵站设计水量l二级泵站的设计水量与管网中是否设置水塔或高地水池有关。l当管网内当管网内不设水塔不设水塔时，任何小时的供水量时，任何小时的供水量应等于用水量，这时二级泵站应满足应等于用水量，这

3、时二级泵站应满足最高最高日最高时日最高时用水量的要求，因为用水量每日用水量的要求，因为用水量每日每时都在变化，因此此时二级泵站内应有每时都在变化，因此此时二级泵站内应有多台水泵并且大小搭配，以便供给每小时多台水泵并且大小搭配，以便供给每小时的用水量，同时保持水泵在高效段运行。的用水量，同时保持水泵在高效段运行。l当管网内当管网内设水塔设水塔（或高地水池）时，水塔（或高地水池）时，水塔可以起到调节水泵供水与用户用水之间的可以起到调节水泵供水与用户用水之间的流量差，所以二级泵站每小时的供水量可流量差，所以二级泵站每小时的供水量可以不等于用水量，即可以以不等于用水量，即可以分级供水分级供水。二级。二

4、级泵站的设计供水线应根据用水量变化曲线泵站的设计供水线应根据用水量变化曲线来定。来定。l拟定二级泵站的供水线时应注意两点：拟定二级泵站的供水线时应注意两点：l1）泵站各级供水线）泵站各级供水线尽量接近用水线尽量接近用水线，以减，以减小水塔的调节容积，分级数一般不多于三小水塔的调节容积，分级数一般不多于三级，以便水泵机组的运行管理；级，以便水泵机组的运行管理；l2）分级供水时，应注意每级能否）分级供水时，应注意每级能否选到合适选到合适的水泵的水泵，以及水泵机组的合理搭配，并尽，以及水泵机组的合理搭配，并尽可能满足目前和今后一段时间内的用水量可能满足目前和今后一段时间内的用水量增长的需要。增长的需

5、要。l上图中所示的二级泵站的设计供水线可以上图中所示的二级泵站的设计供水线可以看出，水泵的工作情况分成两级：从看出，水泵的工作情况分成两级：从5时到时到20时，一组水泵运转，流量为最高日用水时，一组水泵运转，流量为最高日用水量的量的5.00；其余时间的水泵流量为最高日；其余时间的水泵流量为最高日用水量的用水量的2.78。虽然泵站每小时的供水量。虽然泵站每小时的供水量不等于用水量。但一天的泵站总供水量等不等于用水量。但一天的泵站总供水量等于最高日用水量，即：于最高日用水量，即：2.789+5.0015100 三、水塔l从用水量变化图中可以看出水塔或高地水从用水量变化图中可以看出水塔或高地水池的流

6、量调节作用：供水量高于用水量时，池的流量调节作用：供水量高于用水量时，多余的水可进入水塔或高地水池内贮存；多余的水可进入水塔或高地水池内贮存；相反，当供水量低于用水量时，则从水塔相反，当供水量低于用水量时，则从水塔流出以补充泵站供水量的不足。由此可见，流出以补充泵站供水量的不足。由此可见，泵站的供水线与用水量越接近，水塔或高泵站的供水线与用水量越接近，水塔或高地水池的调节容积越小，但是为了满足供地水池的调节容积越小，但是为了满足供水线与用水量接近势必增加泵站工作的分水线与用水量接近势必增加泵站工作的分级数。级数。四、管网和输水管四、管网和输水管l管网和输水管的设计流量，也视有无水塔管网和输水管

7、的设计流量，也视有无水塔或高地水池以及他们在管网中的位置而定。或高地水池以及他们在管网中的位置而定。lA、当管网中无水塔时，输水管和管网均按、当管网中无水塔时，输水管和管网均按最高日最高时流量设计计算。最高日最高时流量设计计算。lB、当管网中有水塔时，且水塔在网前时，、当管网中有水塔时，且水塔在网前时，泵站到水塔之间的输水管按照泵站分级工泵站到水塔之间的输水管按照泵站分级工作线中最大一级供水量计算，管网仍按最作线中最大一级供水量计算，管网仍按最高日最高时用水量计算。高日最高时用水量计算。l当管网中有水塔时，且水塔在管网末端时，当管网中有水塔时，且水塔在管网末端时，因最高时用水量必须从二级泵站和

8、水塔同因最高时用水量必须从二级泵站和水塔同时供给管网，因此，输水管仍按照泵站分时供给管网，因此，输水管仍按照泵站分级工作线中最大一级供水量设计，但管网级工作线中最大一级供水量设计，但管网水力计算时应按照二级泵站和水塔同时供水力计算时应按照二级泵站和水塔同时供给管网的流量进行计算。给管网的流量进行计算。五、清水池五、清水池l清水池用于调节给水厂处理水量与二级泵清水池用于调节给水厂处理水量与二级泵站吸水量之差，给水厂处理水量等于一级站吸水量之差，给水厂处理水量等于一级泵站的供水量，所以也可以说清水池主要泵站的供水量，所以也可以说清水池主要是用于调节一级泵站与二级泵站水量之差。是用于调节一级泵站与二

9、级泵站水量之差。3.2 水塔和清水池的容积计算水塔和清水池的容积计算l水塔和清水池容积的计算方法通常有两种：水塔和清水池容积的计算方法通常有两种：l一是根据供水量和用水量变化曲线推算；一是根据供水量和用水量变化曲线推算；l一种是据经验估算。一种是据经验估算。l方法一需要城市方法一需要城市24小时的用水量变化规律，小时的用水量变化规律，并在此基础上拟定供水线。并在此基础上拟定供水线。l如果没有用水量变化规律的资料，则清水如果没有用水量变化规律的资料，则清水池的调节容积按最高日用水量的池的调节容积按最高日用水量的10%20%估算，对于供水量大的城市，因用水估算，对于供水量大的城市，因用水量的时变化

10、系数小，所以可以取较低的百量的时变化系数小，所以可以取较低的百分数，以免清水池过大。缺乏资料时，水分数，以免清水池过大。缺乏资料时，水塔的容积可按最高日用水量的塔的容积可按最高日用水量的2.53至至56估算。估算。清水池和水塔的调节容积均由累计的正值或负值来确定，如无水塔时清水池的调节容积为累计值17.98与Qd的乘积，有水塔时清水池的调节容积为累计值12.50与Qd的乘积，水塔的调节容积为累计值6.55与Qd的乘积。l清水池中除了贮存调节用水外，还存放了室外消防用水和水厂生产用水，即清水池是有效容积为：W=W1+W2+W3+W4 (m3)l其中:lW1调节容积，m3；lW2室外消防贮存水量，

11、m3，按2h火灾延续时间计算；lW3水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水，m3，等于最高日用水量的510，即水厂自用水量；lW4安全贮量，m3。l水塔中除了贮存用户与泵站供水之差的调节容积外还要贮存室内消防用水量，即：W=W1+W2 (m3)l其中：lW1调节容积，m3；lW2室内消防贮水量，m3，按10min室内消防用水量计算。3.3 给水系统的水压关系给水系统的水压关系l给水系统除了要保证一定的水量要求外，还要满足用户一定的水压要求，按照室外给水设计规范（GB50013-2006）:当按直接供水的建筑层数确定给水管网的最小服务水头时，一层为10m，二层为12m，二层以上每增加一层增加4m，例

12、如当地房屋按6层考虑时，最小服务水头应为28m。l当给水处理厂前期构筑物最高水位一定时，在水源最低水位确定的前提下，就可以确定一级泵站的扬程，同理，清水池最低水位确定后，按照最不利点的水压要求就可以确定二级泵站的扬程。一、水泵扬程的确定l水泵扬程Hp等于静扬程H0和水头损失之和：l1、一级泵站l一级泵站的静扬程H0是指水泵吸水井最低水位与水厂的前端处理构筑物最高水位的高程差。l水头损失 包括水泵吸水管、压水管和泵站连接管线的水头损失。l所以，一级泵站的扬程为：2、二级泵站（分有无水塔两种情况）l无水塔时，由泵站直接输水给用户，静扬程等于清水池最低水位与管网控制点所需水压标高的高程差。l所谓控制

13、点，是指管网中控制水压的点，一般位于离二级泵站最远或地形最高的点，只要该点的压力在最高用水量时满足最小服务水头的要求，整个管网就都能满足要求。l水头损失包括吸水管、压水管、输水管和管网等水头损失之和。静扬程l因此，无水塔时二级泵站的扬程为：l有水塔时，二级泵站只需要供水到水塔，而管网中控制点的最小服务水头由水塔来保证，因此，此时二级泵站的静扬程等于清水池最低水位与水塔最高水位的高程差，而水头损失为吸水管、泵站到水塔的管网水头损失之和。l因此，有水塔时二级泵站的静扬程为：l另外，二级泵站还要满足消防时的水压要求，消防时，管网中额外增加了消防水量，因而增加了管网的水头损失。水泵扬程仍可按下式计算，但控制点应选在设计时假设的着火点，并代入消防时管网允许的水压Hr（不低于10m)，以及通过消防流量时的管网水头损失hc。3、水塔高度确定l水塔在管网中的位置可靠近水厂（网前）、可位于管网中间或靠近管网末端等，但不管哪一种水塔，它的水柜底高于地面的高度均可按下式计算：l对于网后水塔（对置水塔）l在最高用水时，管网用水由泵站和水塔同时供给，两者各有自己的给水区，在给水区分界线上，水压最低。在计算对置水塔高度时，下式中的hn是指水塔到分界线处的水头损失。