城市给水系统
给水排水系统分类与组成
给水排水系统分类与组成一、城市给水系统分类与组成1.城市给水系统的分类1)按水源种类划分按水源种类可将城市给水系统划分为以地下水为水源的给水系统和以地表水为水源的给水系统。
2)按供水方式划分按供水方式可将城市给水系统划分为重力给水系统、多水源给水系统、分质给水系统、分压给水系统、循环给水系统和循序给水系统。
3)按使用目的划分按使用目的可将城市给水系统划分为生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统。
2.城市给水系统的组成城市给水系统是维持城市正常运作的必要条件，通常由下列工程设施组成。
1)取水构筑物取水构筑物是指用以从地表水源或地下水源取得满足要求的原水，并输往水厂的工程设施。
其可分为地下水取水构筑物和地表水取水构筑物。
(1)地下水取水构筑物。
地下水取水构筑物主要有管井、大口井、辐射井和渗渠几种形式。
(2)地表水取水构筑物。
地表水取水构筑物有固定式和移动式两种，在修建构筑物时，应根据不同的需求和河流的地质水文条件合理选择取水构筑物的位置和形式，它将直接影响取水的水质、水量和取水的安全、施工、运行等各个方面。
2)水处理构筑物水处理构筑物是指用以对原水进行水质处理使水质达到生活饮用或工业生产所需要的水质标准的工程设施，常用的处理方法有沉淀、过滤、消毒等。
处理构筑物主要有过滤池、澄清池、化验室、加药间等原水处理系统设备。
水处理构筑物常集中布置在水厂内。
3)泵站泵站是指用以将所需水量提升到要求高度的工程设施。
按泵站在给水系统中所起的作用，可分为以下几类。
(1)一级泵站。
一级泵站直接从水源取水，并将水输送到净水构筑物，或者直接输送到配水管网、水塔、水池等构筑物中。
(2)二级泵站。
二级泵站通常设在净水厂内，自清水池中取净化了的水，加压后通过管网向用户供水。
(3)加压泵站。
加压泵站用于升高输水管中或管网中的压力，自一段管网或调节水池中吸水压入下一段输水管或管网，以便提高水压来满足用户的需要。
4)输水管(渠)和管网(1)输水管(渠)。
给水系统的常见类型及特点分析
给水系统的常见类型及特点分析一、直接供水系统直接供水系统是指将自来水直接供给用户使用，不经过任何处理或储存。
这种类型的给水系统常见于城市市区或高楼建筑，并具有以下特点：1. 高效便利：直接供水系统无需储存设备，将自来水直接引入用户房间，使用方便且供水量稳定。
2. 水质多变：由于经过长距离传输，直接供水系统的水质易受到外界因素影响，质量可能有所波动。
3. 安全性较低：直接供水系统无储存设备或处理工艺，如水源受到污染，则有可能直接影响用户的用水质量。
4. 维护成本较低：由于无需投资大规模水处理设备和储存设施，直接供水系统的维护成本相对较低。
二、间接供水系统间接供水系统是指将自来水通过储存设备和处理工艺后再供给用户使用。
这种类型的给水系统常见于住宅小区或商业建筑，具有以下特点：1. 水质稳定：间接供水系统通过储存设备和处理工艺，可以对自来水进行过滤、消毒等处理工序，从而保持供水质量稳定。
2. 安全可靠：储存设备如水箱能够提供一定的备用供水量，可以应对突发的供水中断或水压不稳的情况，保障用户的正常用水。
3. 维护成本较高：间接供水系统需要定期对储存设备和处理工艺进行维护和保养，维修成本较高。
4. 水量控制：通过储存设备的调整和处理工序的控制，间接供水系统可以根据需求合理调控供水量，提高供水的灵活性。
三、循环供水系统循环供水系统是指通过管网将用户用水回收再利用的系统。
这种类型的给水系统常见于大型商业建筑或工业园区，并具有以下特点：1. 节约用水：循环供水系统通过回收利用用户的废水，经过适当处理后再供给其他用户，实现了对水资源的高效利用。
2. 环保可持续：循环供水系统能够减少废水的排放和对自然水资源的依赖，有利于环境保护和可持续发展。
3. 技术要求高：循环供水系统需要配备较为复杂的水处理设备，对运维和技术要求较高。
4. 成本较高：循环供水系统的建设和运行成本较高，需要投入大量的设备和人力资源。
综上所述，直接供水系统便捷高效，适用于城市市区或高楼建筑；间接供水系统安全可靠，适用于住宅小区或商业建筑；循环供水系统节约用水，适用于大型商业建筑或工业园区。
项目1 城市给排水系统组成与布置
项目1 城市给排水系统组成与布置单元1 城市给水系统组成与布置学习前导入：本单元主要介绍城市给水系统的任务与组成，包括取水、净水、输配水工程设施；城市给水系统的分类与形式（统一、分系统）；给水管网的布置原则与影响因素，给水管网布置的基本形式（树状、环状）；输水管与配水管网定线与布置的原则与要求等。
1.城市给水系统的任务及组成给水系统是由保证城镇、工矿企业等用水的各项构筑物的输配水管网组成的系统。
给水工程的任务是从水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，再将净化后的水输送到用水区，并向用户配水，供应各类建筑所需的生活、生产和消防等用水。
给水系统需满足以下三项要求：①水量，向指定的用水地点及时可靠地提供满足用户需求的用水量；②水质，向指定用水地点和用户供给符合质量要求的水；③水压，为用户提供符合标准的用水压力，使用户在任何时间都能取得充足的水量。
给水系统一般由取水、净水和输配水工程设施构成。
1.1取水工程设施取水工程设施包括取水构筑物（包括地表水取水构筑物和地下水取水构筑物）和一级泵站，其作用是从选定的水源，抽取原水，加压后送入水处理构筑物。
1.2净水工程设施净水工程设施包括水处理构筑物和清水池。
水处理构筑物的作用是根据原水水质和用户对水质的要求，将原水适当加以处理，以满足用户对水质的要求。
水处理的方法有沉淀、过滤、消毒等。
清水池的作用是贮存和调节一、二级泵站抽水量之间的差额水量。
水处理构筑物和清水池常集中布置在自来水厂内。
1.3输配水工程设施输配水工程设施包括二级泵站、输水管、配水管网、水塔和高地水池等。
二级泵站将管网所需水量提升到要求的高度，以便进行输送。
输水管包括将原水送至水厂的原水输水管和将净化后的水送到配水管网的清水输水管，其特点是沿线无流量。
配水管网则是将清水输水管送来的水送到各个用水区的全部管道。
水塔和高地水池等调节构筑物设在输配水管网中，用以贮存和调节二级泵站送水量与用户用水量之间的差值。
第一章 城市给水管道系统
大河流域文明
内江城市
水的人工循环利用：是从天然水体中取水，经适当处理，水质满足用户的用水 标准后在生产、生活中使用，使用过的水变成了污水或废水，经过处理，水质达 到排放标准后，再排回天然水体的过程。
水体人工循环示意图
给水系统的概念
给水系统是指保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和 输配水管网组成的系统。
消防用水：是指火灾发生时，扑灭火灾所用的水。 浇洒道路用水：是指城市为降尘、降燥和冲洗道路所用的水。 浇洒绿地用水：是指为满足城市的绿化隔离带、绿地及街 心花园中植物的生长需求所用的水。
以上各种用水中，对水的要求均包括水质、水量和水压三 个方面。
2.给水系统的四种不同分类方法：
按使用目的：生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统。 按服务范围：区域给水系统、城镇给水系统、小区（或厂区） 给水系统、建筑给水系统。 按供水方式：重力水给水系统、压力水给水系统、重力水系 统和压力水系统并用的给水系统。 按水源种类：地表水源给水系统、地下水源给水系统。（常 用）
城市规划的 影响
水源的 影响
因地形高差较大或输水距离较长而分区，又有串联分区和并联分区 两类：采用串联分区，设泵站加压（或减压措施）从某一区取水，向另 一区供水；采用并联分区，不同压力要求的区域有不同泵站供水。 大型管网系统可能既有串联分区又有并联分区，以便更加节约能量。
河流
并联分区给水管网系统 a-高区；b-低区；1-净水厂；2-水塔；
多水源给水系统示意图 1-地表水水源；2-地下水水源；3-水塔；4-给水管网
河流
2）分系统给水系统：
（1）分区给水系统：
城镇地形较平坦，功能分区较明显或自然分隔而分区。如城镇被河流分隔 ，两岸工业和居民用水分别供给，自成给水系统，随着城镇发展，再考虑将管 网相互沟通，成为多水源给水系统。
城市给水系统(1)
城市给水系统(1)
城市给水系统
城市给水系统是指由水源、水库、取水泵站、水处理厂、输配水管网、终端水厂等构成的系统，目的是为城市居民提供清洁、安全、稳定的
饮用水。
1. 水源
城市给水系统的水源通常来源于河流、湖泊、地下水等。
为确保水质
达到国家规定的标准，需要对水源进行定期检测，并采用适当的治理
手段，如建设水源保护区、净水设施等。
2. 水库和取水泵站
水库是为了储存水源并控制水流，使得水源可持续提供被城市居民使用。
取水泵站则是将水源从水库中引入处理厂，为后续的净化处理提
供必要的量。
3. 水处理厂
在水处理厂内，需要采用适当的物理、化学、生物等方法将水源净化，去除有害物质、细菌、病毒等，同时加入必要的药剂，以达到消毒杀菌，保证饮用水质量的要求。
4. 输配水管网
输配水管网必须具有合理的布局，覆盖城市各区域，以保证每个居民
家庭能够得到稳定的供水。
管网的建设需要考虑地下管网的建设、管
材选材、管理维护等问题。
5. 终端水厂
终端水厂是指将经过水管网输配到居民家中的自来水进行二次净化和
消毒，保障水质更好。
终端水厂的建设主要考虑水质安全和净化效率。
维护城市水源和给水系统的规范化、科学化管理是提高城市居民饮用
水质量的基础。
需要强化各层级管理的责任，加强水源保护区的建设，改善水处理技术和设备，完善检测跟踪系统，加强对管网的维修和管
理以及宣传普及水质安全知识等措施，全方位守护城市居民的饮用水质。
城市给水系统1
6 城市给水系统6．1 布局6．1．1 城市给水系统一般由水源地(取水)、水厂(水质处理)、输水、配水管网及加压泵站等组成，在满足城市用水各项要求的前提下，合理的给水系统布局对减少基建投资、降低运行费用、提高供水安全性、提升城市抗灾能力等方面极为重要。
规划中应重视结合城市的实际情况，充分利用有利的条件进行给水系统的合理布局。
6．1．3 一些城市的自备水源存在有其历史的原因并难以完全取消，在这种情况下，应避免公共给水系统把所有的用水全部包括，造成重复建设。
对于以生活用水为主的自备水源，应由公共给水系统供水以确保水质符合要求。
6．1．4 分区给水有利于均衡管网压力，降低管网漏损和缩短水力停留时间。
一般情况下供水区地形高差大且界线明确宜于分区时，可采用并联分压系统；供水区呈狭长带形，宜采用串联分压系统；大、中城市宜采用分区加压系统。
分区供水的规模和范围，应满足分区管网的水压均衡和水质稳定。
各分区之间应有适当联系，以保证供水可靠和调度灵活。
6．1．5 本条提出了城市在一定条件下可采用分质给水系统。
包括：将原水分别经过不同处理后供给对水质要求不同的用户；分设城市生活用水和污水再生利用系统，将处理后达到水质要求的再生水供给相应的用户；也可采用将不同的水源分别处理后供给相应用户。
6．1．6 当城市有多个水源可供利用时，多点向城市供水可减少配水管网投资，降低水厂水压。
同时，通过多水源之间的相互调度调配，还能提高供水安全性。
因此应采用多水源给水系统。
6．1．7 水厂的取、送水泵房的耗电量较大，要节约给水工程的能耗，往往首先从取、送水泵站着手。
当城市有可供利用的地形时，可考虑重力输配水系统，以便充分利用水源势能，达到节约输配水能耗，减少管网投资，降低水厂运行成本的目的。
6．1．8 城市规划通常是在城市现状基础上进行的，给水工程规划必须对城市现有水源的状况、给水设施能力、净水工艺流程、管网布置以及现有给水设施是否有扩建可能等情况有充分了解。
城市给水工程系统规划课件
城市给水工程系统规划
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城市给水工程设施规划
• 水厂
– 选址（地形、地质、防洪 、市政、经济等情况）
– 用地 • 配水设施
– 泵站 – 水塔 – 水池
城市给水工程系统规划
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城市给水管网规划
• 管网形制
– 环状与枝状
• 管道材料
– 钢管、水泥管、铸铁管、塑料管
• 消防供水管网
– 消防水管 – 消防栓
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城市给水系统形制
• 城市给水工程的三个组成部分（取水、水处理、输配水 ）
• 城市给水系统的三种形制（统一、分质、分区） • 区域供水和重复利用系统
城市给水工程系统规划
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城市给水工程设施规划
• 地表水与地下水取水工程选址
– 水质 – 水量 – 安全性 – 施工和运营管理 – 水域综合利用
• 取水工程用地
• 我做过的小区规划有没有考虑水资源的保护和利用问 题？如果考虑这方面的问题，可以作哪些优化？
城市给水工程系统规划
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– 应注意用水量的变化趋势与节水要求、产业变化以 及环境容量之间的关系。
城市给水工程系统规划
3
用水量预测
• 预测的方法
– 多用指标概算法（总规）、分类加和法（详规） – 回归法、递增率法等因现在的用水政策和技术的变
化，应慎用。 – 工业用水量应根据产业的性质和可供水量的限制进
行预测。
• 预测的结果
城市给水工程系统规划
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城市给水水源规划
• 水源规划的要点
– 位置 – 水质 – 流量（保证率） – 卫生防护 – 调配措施
• 缺水问题的解决
– 三种缺水
– 七种方法
城市给水工程系统规划
城市给排水系统的现状与发展趋势分析
城市给排水系统的现状与发展趋势分析随着城市化进程的不断推进，城市给排水系统在城市发展和环境保护中起着至关重要的作用。
本文将对城市给排水系统的现状进行概述，并分析其未来的发展趋势。
一、城市给排水系统的现状城市给排水系统是指城市中涉及到供水、排水、污水处理等方面的基础设施。
在现代城市生活中，城市给排水系统承担着供水、排水、污水处理以及雨水管理等多项功能。
一方面，城市给排水系统能够为城市居民提供持续稳定的清洁饮用水，并保障日常生活用水和工业用水的供应；另一方面，城市排水系统能够高效地将污水和雨水排出城市，降低城市内涝风险，保护城市环境。
目前，城市给排水系统在大多数发达国家和地区已经相对完善，如德国、美国等，其水资源的开发利用、供水设施的覆盖率、污水处理能力等方面都比较高。
然而，在一些发展中国家和地区，城市给排水系统仍存在一些问题。
例如，供水设施不完善、供水水质不稳定、排水设施老化等。
这些问题在一定程度上妨碍了城市的可持续发展。
二、城市给排水系统的发展趋势1. 绿色化发展随着环境保护意识的增强，城市给排水系统的发展趋势将更加注重绿色环保。
这意味着在新建城市和更新改造城市时，应该采用更加环保、节能的给排水技术和设备。
例如，可以采用雨水收集和利用技术，将雨水用于植物浇灌、建筑冷却等方面；可以采用新型污水处理技术，提高污水处理的效率和水质净化程度。
2. 智能化应用随着信息技术的发展，城市给排水系统将更加智能化。
通过建立智能化监控系统和数据分析平台，可以实时监测城市给排水系统的运行状态，及时发现和处理问题。
例如，可以通过传感器监测管网漏损情况，快速定位并修复漏点；可以通过大数据分析，优化给排水系统运行模式，提高系统运行效率。
3. 排水能源化利用城市排水中所含的能源资源，如污水中的有机物、热能等，可以被利用起来。
通过采用生物能源、焚烧能源等技术，可以将污水中的有机物转化为能源，并用于城市供热、发电等方面。
这样不仅可以实现能源的回收利用，还能减少对传统能源的依赖，降低能源消耗。
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城市给水系统
供给城市生产和生活用水的工程设施，是城市公用事业的组成部分。
城市给水系统规划是城市总体规划的组成部分。
城市给水系统（又称上水道工程或自来水工程）通常由水源、输水管渠、水厂和配水管网组成。
从水源取水后，经输水管渠送入水厂进行水质处理，处理过的水加压后通过配水管网送至用户。
城市给水系统要持续不断地向城市供应数量充足、质量合格的水，以满足城市居民的日常生活、生产、消防、绿化和环境卫生等方面的需要。
因此，必须对给水系统进行通盘而周密的规划和设计。
城市的给水系统规划（又称给水工程规划）主要内容包括：估算城市用水量,确定水源和水处理方法，选定水厂位置,进行输水管渠和配水管网的布置等。
制订规划时，要考虑分期建设的可能性，为城市远期发展的水源供应留有足够的余地；要合理利用已有的给水设施；要防止盲目开采，把各单位的自备水源纳入城市水源规划。
常用的城市水源有地下水和地表水两类。
中国北方城市的水源多以地下水为主，南方城市以地表水为主。
1、地下水的水质通常比较好，经过消毒，即可达到生活饮用水的卫
生标准。
地下水源的取用量不能大于可开采量。
过量开采会造成
地下水位下降，导致地面沉陷。
2、地表水一般指江河、湖泊等的淡水。
用地表水作生活用水时,一
般经过混凝、沉淀、过滤和消毒等净化处理,使水质符合卫生标
准。
为保证城市正常供水，要注意研究地表水源枯水期流量对城
市供水的保证率。
水厂位置要选择在地质条件和环境卫生条件较好、不受洪水威胁、交通方便、靠近电源的地方。
保护水源1、城市水源上游要植树造林,保持水土,涵养水源。
2、水源地区要设卫生防护地带。
3、水源受到污染的应积极治理。
4、沿海城市开采地下水，要防止海水渗入。
输水管渠和配水管网布置
为保证城市安全供水，保证不间断供水。
常采用两条输水管渠送水，两管之间间隔一段距离设置连通管，装置阀门，保证发生故障时不间断供水。
如用一条输水管渠，则在用水地区附近设安全储水池。
配水管网应根据城市地形、道路系统、用量较大用户的位置、用户要求的水压等进行布置。
城市配水管网的形式有环状和枝状两种，环状管网供水可靠性好。
配水管网的水压要满足城市一般楼房最高层用水的需要。
少数高层建筑和水压要求高的用户可自设加压设备。
如果城市地形起伏、
高差很大，或高层建筑数量多而且集中，可采用不同供水压力的管网系统分区供水。
农田里水分太多了也不是好事。
土壤容积由固体、液体、气体三部分组成，在土的固体颗粒之间的空隙里，一部分被水占住了，另一部分就是空气。
对于植物来讲，空气和水，缺一不可。
如果土壤里的空隙都被水所充满了，一般植物的根系就会窒息而死；如果田地里的水量过多，不仅将土壤空隙全部填满了，而且田面积水深度超过一定限度，并且持续较长时间，就连水稻等水生植物也会被淹死的。
我们把土壤中水分过多致使旱田农作物根部窒息称之为“渍害”，把田面积水太多以致浸没了庄稼造成的灾害称为“涝灾”。
显然，产生渍害和涝灾的原因，多数是因天降大雨或连绵阴雨而又排不出去，或者是江河里的水漫溢进来（外来的水淹没农田，一般称为“洪水”）；在某些情况下，由于地下水位升高而逐渐从土层中浸渍上来，致使植物的根系活动层的土壤过湿。
渍、涝、洪灾是农田里正常的水量平衡遭到破坏的结果，而且，往往是两种或三种灾害同时出现，交相示虐。
如外洪内涝，先涝后渍等。
所以，人们又把它们统称为“水灾”。
水灾主要发生在地势低洼之处和降雨集中之时，这就是人们常说的雨季或汛期。
为了解除洪涝和渍害，以保证农作物生长的正常条件，就必须采用人为的办法把多余的地面水和土壤水送到江河、湖泊里去，这就是排水。
对于洪水来讲，更重要的措施是防止它浸入农田。
即筑提挡水，并疏通大江大河，滞蓄洪水，以减轻河道的负担。
城市雨水利用与以下几种方式，（1）屋面雨水集蓄利用，利用屋顶做集雨面用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水，如浇灌、冲厕、洗衣、冷却循环等中水系统。
（2）屋顶绿化雨水利用，屋顶绿化是一种削减径流量、减轻污染和城市热岛效应、调节建筑温度和美化城市。
（3）园区雨水集蓄利用，绿地入渗，维护绿地面积，同时回步地下水。
（4）雨水回灌地下水，在一些地址条件比较好的地方，进行雨洪回灌，人工补给地下水。
城市雨水利用有很多成熟的案例。
伦敦世纪圆顶的雨水收集利用系统。
英国2000年在伦敦修建了世纪圆顶示范工程，该工程面积10万ｍ2，相当于12个足球场大小。
设计者将从圆顶盖上收集雨水在芦苇床中进行处理，处理过程包括两个芦苇床(每个的表面积为250ｍ2)和一个塘(其容积为300ｍ3)，将雨水利用与生态有机地结合起来，体现了人与自然的和谐。
位于柏林的ＨＬａｎｋｗｉｔｚＢｅｌｅｓｓｌｕｅｄｅｃｋｅＳｔｒａｓｓｅ公寓，将从屋顶、周围街道、停车场和通道收集的雨水，通过雨水管道送入160ｍ3地下贮水池，经简单的处理步骤后用于冲厕所和浇洒庭院。
丹麦从屋顶收集的降雨量为2290万ｍ3，相当于目前饮用水生产总量的24%（王琳等，2001）。
新加坡水资源短缺，人均水资源为211ｍ3，占世界倒数第二位，该国40%的水主要通过集雨来解决，几乎每栋楼顶都有专门用于收集雨水的蓄水池，经过专门的管道输送到全国18个水库储存，供城市利用。
城市雨水利用具有重要的积极作用，主要表现在以下几个方面，（1）雨水渗透能够适当提高地下水位，补充地下水，对于地下水超采城市来说具有更重要的意义。
（2）雨水利用，减少了城市街道雨水径流量，减轻城市排水的压力，甚至一些区域不必铺设雨水管道，同时有效降低雨污合流，减轻污水处理的压力。
（3）雨水利用用于工农业用水和生活用水，为城市提供新的供给水源，缓节水资源供需矛盾。
我国城市雨水利用具有很大的潜力。
我国城市雨水利用潜力如下表3-4-1。
表3-4-1 我国城市雨水利用潜力估算
从表3-4-1可以看出，我国雨水利用具有很大的潜力，科学地开发利用雨水资源，能有效地缓解我国水资源供需，促进经济社会和环境的协调发展。