给排水科学与工程概论课件第2章(下)
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给排水科学与工程概论课件
消毒
03
污水处理技术
污水物理处理技术
去除大颗粒悬浮物和漂浮物，保护后续处理设备。
利用重力作用使固体颗粒沉降，达到固液分离的目的。
通过滤料层截留细小悬浮物和溶解物，提高水质。
调节水质、水量，稳定处理效果。
格栅与筛网
沉淀池
过滤
调节池
利用好氧微生物降解有机物，如活性污泥法和生物膜法。
好氧生物处理
厌氧生物处理
给排水科学与工程概论课件
目录
contents
给排水科学与工程概述 给水处理技术 污水处理技术 给排水系统设计与优化 给排水科学与工程实践案例
01
给排水科学与工程概述
定义
给排水科学与工程是一门研究水资源的开发、利用、保护和治理的综合性学科，主要涉及给水工程和排水工程两大领域。
解释
给水工程指的是为居民和企事业单位提供生活和生产用水的系统工程，而排水工程则是负责收集、输送、处理和处置污水、废水，使其达到国家排放标准的工程。
设计原则
根据当地水质特点和环保要求，采用适当的处理工艺，确保出水水质达到国家标准。同时，考虑工程投资和运行成本，优化工艺流程和设备配置。
某城市给水处理厂设计案例
某污水处理厂运行管理案例
案例概述：某污水处理厂运行管理案例，主要介绍污水处理厂的运行管理原则、工艺控制和设备维护等方面的内容。
某区域给排水系统规划案例
污泥处理与处置
排水系统设计
分析给排水系统的能耗状况，提出节能降耗的措施。
系统能耗分析
水质安全保障
管网优化改造
智能化管理
研究新型的水处理技术，提高供水水质和污水处理效率。
针对老旧管网，提出合理的改造方案，提高系统的稳定性。
给排水概论第二章
（2）水资源的特征性 ）
1）流动性和溶解性； ）流动性和溶解性； 2）再生性和有限性； ）再生性和有限性；
第二章 城 市 水 工 程 概 论
4）社会性和商品性 ）
水资源的保护与利用
时空分布上的不均匀性； 3）时空分布上的不均匀性；
2 地球上的水资源
（1）地球上的总水量 总量14.6亿km3 亿 总量 咸水14.21亿km3 ，97.3% 亿 咸水 淡水0.39亿 淡水0.39亿km3 ，2.7% 0.39 77.2% 淡水 22.4% 0.01% 0.35% （2）淡水资源 极地、 极地、冰川 地下水 大气 湖泊、 湖泊、沼泽 10662.6×1012m3 34.1% × 300×1012m3 × 12.9×1012m3 × 0.01% 江河
第二章 城 市 水 工 程 概 论
1 中国的水资源概况
（1）水资源的评价
1）通常所说的水资源 ）
水资源的保护与利用
2-3 中国的水资源状况
指在陆地表面及表层中短期可由降水补给更新的淡水资源 包括 地表水资源 地下水资源 地表水资源量 通常可用地表水体的动态水量即河川径流量来表示 通常可用地表水体的动态水量即河川径流量来表示 河川径流量 降水是我国地表径流的主要来源， 降水是我国地表径流的主要来源，亦是制约我国水资源的时空分布 的 主要因素 我国降雨总量为6.1889×1012m3，全国河川径流总 × 全国河川径流总6.1889×1012m3 我国降雨总量为 ×
第二章
2 我国水资源的特点
水资源的保护与利用
城 市 水 工 程 概 论
（1）总量、人均、亩均特点 总量、人均、
1）以多年平均河川径流量近似代表我国水资源总量 人均2200m 2）人均2200m3 3）亩均 世界第121位 世界第121位 121 世界平均水平的80％ 世界平均水平的80％ 80 居世界第六
给水排水工程概论 2
二、移动式取水构筑物
移动式取水构筑物分为浮船式和缆车式。
1.浮船式取水构筑物
组成：船体、水泵机组、压水管、联络管和输水管 优点：投资少、建设快、易于施工(无复杂的水下工 程)、有较大的适应性和灵活性、能经常取得合沙量 少的表层水等。在我国西南、中南等地区应用较广泛。 缺点：河流水位涨落时，需要移动船位，阶梯式连接 时尚需拆换接头以致短时停止供水，操作管理麻烦； 浮船还要受到水流、风浪、航运等的影响，安全可靠 性较差。
分建式
2.河床式取水构筑物
河床式取水构筑物是由泵房、进水间(或称 之为集水间或集水井)、进水管(即自流管或虹 吸管或直接吸水管)和取水头部等部分组成。 当河床稳定，河岸较平坦，枯水期主流离 岸较远，岸边水深不够或水质不好，而河中又 具有足够水探或较好水质时，适宜采用河床式 取水构筑物。
3.斗槽式取水构筑物
产品用水、工艺 用水、冷却用水
农业 灌溉
良 性 循 环
废
水
水 工 程 工 作 者 的 主 要 任 务
收 集
处 理
处 置
§
2.2 中国水资源状况
2.2.1 我国水资源概况
降水是我国地表径流的主要来源。我国的年降水
总量为6.1889万亿m3。但是大部分又重新蒸发。
全国多年平均年水资源总量2.8124万亿m3 。
2.3.4 水源开发
1. 远距离输水和跨流域调水 2. 污水再生回用和污水资源化 3. 雨水 4. 海水和苦咸水
亩均：为世界平均水平的80％。 从人均、亩均来看：我国是世界上的缺水大国。 每年因缺水而造成的经济损失约2000~3000亿元。
2.地区分布特点
南多、北少；东南多、西北少。且相差悬殊： 南方四片：人多（占53.6％）、地少（占35.2 ％）、经济发达（GDP占55.5％）、水资源丰富 （占81％） 北方片：人多（占44.3％）、地少（占59.2％）、 经济相对发达（GDP占42.8％）、水资源短缺 （占14.7％） 全国水资源最缺乏的地区：黄河、海河、淮河流域。
《给排水工程》PPT课件
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11
一、水质标准
❖ 1、生活用水。生活用水应该符合生活饮用水 的卫生标推， 我国1976年公布的水质标准如 下表所示。
❖ 由表可以看出，水质项目中包括：感官性标 准1-4项；化学标准5—12项；毒 理学标准为 13—20项和生物学标准21—23项。如水质达 到表列标准。即满足生活饮用水 的卫生标难。
❖ 5、输配：原水经沉淀澄清、过滤、消毒 后，水质可满足用水要求。最后将清水 贮存于清水池中， 再由二级泵站抽送到 输配水管中，供用户使用。
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三、配水工程
❖ 任务：将净化后符合水质要求的清水，输引 配送到用水区，供用户使 用。
❖ 结构：由二级泵站、输水管道、配水管网、 水塔等几部分组成。
给排水工程
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1
第一章 城市供水系统
❖ 第一节 取水工程
❖ 组成结构：水源、取水构筑物及一级泵 站等部分
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2
一、水源
❖ 两类：
❖ 1、地面水。如江、河、湖、泊、水库及海洋等。
特点：易受污染 染，一般水量较 大，但一般水质
较差，不能直接使用，必须进行适当净化来改善水 质。
❖ 2、地下水。如并、泉等。特点：地下水埋藏于地
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❖ 2、工业用水。应按生产工艺要求确定， 即使同一类用水，其水质要求亦有差别， 具体要求由生产工艺提供。
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二、净水方法
❖ —般地面水净水厂的净水工艺流程如所
示。
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16
❖ 1、由一级泵站送来原水，水中含有悬游 物、胶体物等杂质，需加入明矾或硫酸 亚铁等混 凝剂，经过充分混合，产生凝 聚作用，并与水中杂物形成绒毛状絮体， 然后流人沉淀池。 水流速降低，絮休沉 淀，除去水中杂质，使水澄清。沉淀池 有水平流行的平流式沉淀池， 也有斜管、 斜板式沉淀池，后者由于增大沉淀面积， 因而沉淀效率提高很多。
给排水科学与工程PPT课件
前O3
硫酸铝
石灰
中O3
苏黎士湖水 接触反应池 絮凝快滤池 pH值调节池 接触反应池 CIO2
活性炭过滤池 慢滤池 清水池 送水泵房 管网
昆明第五水厂 源水浊度>15NTU
» 加凝聚剂
加氯氨
• 滇池水 配水井 气浮池 气水反冲滤池 清水池 吸水井
• 泵房 管网
沉淀池 平流沉淀池国外停留时间一般为2～4小
• 气浮过滤除藻：可去除80～90%的藻类 • 微滤机除藻：该法较适用于除硅藻 • 遮阳 • 生物除藻的研究
28
与先进国家比较
絮凝剂及絮凝控制技术
与国外有一定差距： 絮凝剂品种少、质量低，国外作为调质的助凝剂
应用普遍； 药剂自动投加、自动控制应用不普遍、水平不高
29
瑞士苏黎士的Lengg水厂 源水浊度0.4NTU
活动。
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微污染水源水 CODCr<15mg/L
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生物预处理
• 生物滤池、塔滤、生物流化床、生物转 盘等方法。实际上，给水工程中早已有 生物处理工艺，如慢滤池、土壤渗透等。
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生 物活 性 炭 处 理
• 生物活性炭处理是臭氧－颗粒活性炭滤池的联 合处理工艺
• ①能去除水中溶解性有机物；②能降低TOC， DOC及氨；③能降低进水中三卤甲烷母体；④ 对色度、铁、锰酚都有去除效果；⑤能使 Ames试验为阳性的水成阴性。但由于该技术 耗电量较大，使用尚不普及。
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占最高日用水量的%
7 6 5 4
3 2.78%
2
1
5.0%
4.17%
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
பைடு நூலகம்
给排水科学与工程第2章 水资源利用与保护
27%
7% 25%
24% 17%
¢ñ ¡¢ ¢ò Àà (£¥ ) ¢ó Àà (£¥ ) ¢ô Àà (£¥ ) ¢õ Àà (£¥ ) ÁÓ ¢õ Àà (£¥ )
三、 相应对策
1）总量丰富、人均不足
→节水
工业水重复利用率，中国：30％，世界：90％；
农业水利用率，中国：40％，世界：80％；
广义：地球上一切水体及水的其他存在形式。（储存） 狭义：平均每年可以合理得到补充和使用的淡水量。
（循环）
工程：在上述可恢复的淡水中，在一定技术经济条件下可为
人们开发利用的那部分水量。（运动）
2. 水资源的特性（五大特性）
水资源在循环中产生，在运动中利用。
§资源的循环性：在循环中形成的一种动态资源，具有循环
二、地下水资源 （）重点介绍
§特点：天然保护带，水质好、污染少、水量稳定。 首选水源 §存在问题：水量超采、水质恶化；
华北地区有2000平方公里发生地面沉降；
1. 地下水系统的组成
§பைடு நூலகம்然界中的水存在于大气层、地表及地壳中，分别称为
大气水、地表水和地下水。
化合水
结合水
吸着水
地壳中的水
自由水
薄膜水 液态 气态
南水北调
引滦入津”工程水源地潘家口水库
引黄入呼
v 呼市引黄供水工程是国家、自治区的重点工程。自199 8年开工以来，已累计完成投资17亿元。工程分两期建 设，一期工程日供水量20万吨。二期工程日供水量40 万吨。该工程从托县蒲摊捞取水，经过预沉、调蓄水库进 一步沉淀，然后进入金河水厂再沉淀，最后过滤、消毒。
泵房式：湿井式、淹没式、瓶式 斗槽式：顺流式、逆流式、双向式
给排水工程(第2章)
2.7 KZ 0.11 2.21 0.11 6.25 Q
2.7
污水设计流量： Q1 Q K Z 6.25 2.21 13.81L/s
2.2 污水设计流量的确定
2.2.1.2 工厂生活污水及淋浴污水设计流量Q2
A 1B1K 1 A 2B 2K 2 C1D1 C 2D 2 Q2 3600T 3600
2.2 污水设计流量的确定
2.2.1 生活污水设计流量
2.2.1.1 居住区生活污水设计流量Q1
n N K Z Q1 24 3600
Q1—— 居住区生活污水设计流量（L/s）
2.2 污水设计流量的确定
(1) n —— 居住区生活污水定额（升/人· 天）
设计期限终期居民每人每天产生
的平均污水量。
第2章 污水管道系统的设计
本章主要内容：
2.1 设计资料的调查 2.2 污水设计流量的确定
2.3 污水管道的水力计算
2.4 污水管道的设计
2.5 污水管道平面图和纵剖面图的绘制
2.6 污水管道的设计计算举例
第2章 污水管道系统的设计
本章重点内容：
污水设计流量的计算;
污水管道水力计算； 污水管道的设计方法。
2.1 设计资料的调查
（2）气象资料
设计地区的气温（最高气温、平均气温、最低气温），
风向和风速，降雨量资料或当地的雨量公式，
日照情况，空气湿度等。
（3）水文资料
接纳污水的河流的流量、流速、水位、水面比降、洪水情况； 城市与工业取水及排污情况；河流利用情况等。
2.1 设计资料的调查
（4）地质资料
设计地区地表组成物及其承载力，地下水分布及其
给排水科学与工程PPT(完整版)(2024)
给排水科学与工程 PPT(完整版)
2024/1/29
1
• 给排水科学与工程概述 • 水源、水质与水处理 • 输配水管网设计与优化 • 污水处理与回用技术 • 建筑给排水系统设计与实践 • 市政给排水系统规划与管理 • 给排水科学与工程前沿技术展望
2024/1/29
目录
2
Part
01
给排水科学与工程概述
探讨高层建筑给排水系统的节能措施和技术手段，如采用节水型卫生器具、利用太阳能热水器等可再生能源 、实施分质供水等。
22
Part
06
市政给排水系统规划与管理
2024/1/29
23
市政给水系统规划原则和方法
01
02
03
规划原则
确保供水安全、经济合理 、技术先进、保护环境、 节约能源、可持续发展。
2024/1/29
2024/1/29
18
Part
05
建筑给排水系统设计与实践
2024/1/29
19
建筑内部给水系统设计要点
2024/1/29
给水系统分类与组成
根据建筑用途、高度和规模等因素，合理选择给水系统类 型，如市政直供、加压供水等，并明确各组成部分的功能 和要求。
给水管材与连接方式
选用符合卫生标准、耐久性好的给水管材，如PPR管、不 锈钢管等，并根据管道规格和压力等级选择合适的连接方 式，如热熔连接、卡压连接等。
选用具有良好排水性能、耐腐蚀性强的排水管材，如PVC管、铸铁管等，并根据管道规格 和排水压力选择合适的连接方式，如承插连接、柔性连接等。
排水设备选型与布置
根据建筑排水需求和空间条件，合理选型和布置排水设备，如地漏、水封装置、通气立管 等，确保排水通畅、无臭气外溢。
2024/1/29
1
• 给排水科学与工程概述 • 水源、水质与水处理 • 输配水管网设计与优化 • 污水处理与回用技术 • 建筑给排水系统设计与实践 • 市政给排水系统规划与管理 • 给排水科学与工程前沿技术展望
2024/1/29
目录
2
Part
01
给排水科学与工程概述
探讨高层建筑给排水系统的节能措施和技术手段，如采用节水型卫生器具、利用太阳能热水器等可再生能源 、实施分质供水等。
22
Part
06
市政给排水系统规划与管理
2024/1/29
23
市政给水系统规划原则和方法
01
02
03
规划原则
确保供水安全、经济合理 、技术先进、保护环境、 节约能源、可持续发展。
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Part
05
建筑给排水系统设计与实践
2024/1/29
19
建筑内部给水系统设计要点
2024/1/29
给水系统分类与组成
根据建筑用途、高度和规模等因素，合理选择给水系统类 型，如市政直供、加压供水等，并明确各组成部分的功能 和要求。
给水管材与连接方式
选用符合卫生标准、耐久性好的给水管材，如PPR管、不 锈钢管等，并根据管道规格和压力等级选择合适的连接方 式，如热熔连接、卡压连接等。
选用具有良好排水性能、耐腐蚀性强的排水管材，如PVC管、铸铁管等，并根据管道规格 和排水压力选择合适的连接方式，如承插连接、柔性连接等。
排水设备选型与布置
根据建筑排水需求和空间条件，合理选型和布置排水设备，如地漏、水封装置、通气立管 等，确保排水通畅、无臭气外溢。
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2.5.2 排水管渠材料
4. 浆砌砖、石或钢混大型管渠
特点： 现场浇筑，抗压、抗震、抗腐蚀能力强，无法预制 适用条件： 大管径，管径大于2.0m
5. 石棉水泥管
特点： 表面光滑、不透水；抗腐蚀性强；重量轻；质脆， 易折断，不耐磨损
6. 其他管渠:木,竹,塑料,玻璃钢等
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
• 6.塑料管
– 特点：耐腐蚀、管内光滑不易结垢、水头损 失小、质量轻、安装方便、价格较低、施工 和接口方便，但管材强度低，热膨胀系数较 大。
– 适用：应用广泛，用作长距离管道时，需考 虑温度补偿措施
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
• 排水管渠的材料要求：
– 有足够的强度，以承受外部的荷载（包括土壤的静荷 载及车辆的动荷载）和内部的水压；
– 能抵抗污水杂质的冲刷和磨损； – 具有抗腐蚀性（污水、地下水）； – 不透水（污水不透出、地下水不透入）； – 内壁光滑，阻力小，排水通畅； – 就地取材，可预制管件，尽量降低管渠造价和运输费
用。
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
常用的排水管渠 混凝土和钢筋混凝土管 陶土管
金属管 砖石浆砌或钢混大型管渠 其他管渠,包括木管,竹管,塑料管,玻璃钢管 等
• 2.陶土管
优点： 内外壁光滑；不透水性能好，耐磨损、抗腐蚀；
缺点： 强度低，质脆易碎，不宜远运，不能受内压。抗弯抗 拉强度低，不宜敷设在松土中或埋深较大的地区；管 径较小，一般在300mm以下；管节短，接口多，施工 麻烦和费用高。
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
• 3.金属管
优点：
– 重量较轻，很少发生爆管、漏水现象 – 适用：较理想的管材
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
• 2. 钢管
– 特点：耐高压、耐振动、重量较轻、接口简 便； 承受外界负载的稳定性差、管内外耐腐蚀性 差、成本高。
– 适用：长距离输水管道和城市中的大口径给 水管道和水压高处，以及因地质、地形条件 限制或穿越铁路、河谷和地震地区。
• 1.混凝土管和钢筋混凝土管
承插口钢筋混凝土管
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
• 2.陶土管
适用于排除居民区室外排水管、工业废水。耐酸性很好 ，特别适用于排除酸性废水或管外有侵蚀性地下水的污 水管道。
管口有承插式和平口式
制造方法由塑性粘土制成，经过焙烧等工艺
《给水排水工程概论》课件
抗高压、抗渗透能力强；内壁光滑，阻力小；长度 大，接头少。 缺点： 成本高，抗酸、碱腐蚀和抗地下水浸蚀能力低，需 作防腐处理。 适用条件：
管道承受内外高压；震区；对渗漏要求高的地区； 地下水位高，流砂严重的地区。
普通铸铁管
《给水排水工程概论》课件
钢管车间
《给水排水工程概论》课件
《给水排水工程概论》课件
3 污水管道的水力计算
(2)设计流速 ——与设计流量和设计充满度相应的污水平均流速。
最小设计流速：是保证管道内不发生淤积的流 速，与污水中所含杂质有关；国外很多专家认 为最小流速为0.6-0.75m/s，我国根据试验结 果和运行经验确定最小流速为0.6m/s。
最大设计流速：是保证管道不被冲刷破坏的流 速，与管道材料有关；金属管道的最大流速为 10m/s，非金属管道的最大流速为5m/s。
2.5 给水排水管道材料
• 管道是给水排水工程中投资最大且作用最 为重要的组成部分，管道的材料和质量是给排 水工程质量和运行安全的关键保障。
• 2.5.1 给水管道材料 • 2.5.2 排水管道材料
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
• 给水管道分为金属管和非金属管。 • 选择管材时，要考虑：
作业
某市居住区计划人口数10万人，该区生活污水 定额为130 L/（d•人）。城市有一纺织厂，有职工 3000人，其中2000人在高温车间工作，1000人在一 般车间工作，每天工作8小时。该纺织厂生产废水 量为30000 m3/d，均匀排水。计算该城市污水设计 流量（生活污水量总变化系数KZ=1.5；纺织厂生产 废水变化系数取2.0；一般车间和热车间职工生活 污水量标准分别为25(L/(人.班)和35(L/(人.班)；一 般车间和热车间生活污水量时变化系数分别以3.0 和2.5计；一般车间和热车间淋浴污水量标准分别 为40(L/(人.班)和60(L/(人.班)；不计算Q渗）。
– 特点：耐腐蚀性强，以往广泛使用； 质地较脆，抗冲击和抗震能力较差，重量大， 接口处常发生漏水、水管断裂和爆管事故
– 适用：用于直径较小的管道上
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
• 1. 铸铁管 • （2）球墨铸铁管
– 特点：具有灰铸铁管的许多优点，同时机械 性能和强度有很大提高；
3 污水管道的水力计算
c. 最大埋深 ➢一般在土壤干燥的地区，管道的最大埋深不超过7～8 ｍ；在土 质差、地下水位较高的地区，一般不超过5 ｍ。
➢当管道的埋深超过了当地的最大限度值时，应考虑设置排水泵站 提升，以提高下游管道的设计高程，使排水管道继续向前延伸。
选择污水厂出水口的位置
城市的下风向
原
局部泵站
4. 污水管道的设计
泵站的设置地点
终点泵站：污水管道终点的埋设深度通常很大，而 污水处理厂的处理后的出水因受受纳水体水位的限制 ，水处理构筑物一般埋深很浅或设置在地面上。因此 ，需要设置泵站将污水抽升至第一个处理构筑物，这 样的泵站称为终点泵站或总泵站。
终点泵站
《给水排水工程概论》课件
3 污水管道的水力计算
(3)污水管道的埋设深度
在污水管道工程中，管道 地面（路面）
的埋设深度愈大，工程造价愈 高，施工期愈长。
覆
土
管
a. 含义
管道
厚
道
度
埋
➢覆土厚度——指管外壁顶部
深
到地面的距离；
➢埋设深度——指管内壁底部 到地面的距离（越小越好）。
3 污水管道的水力计算
b. 最小覆土厚度 确定污水管道最小覆土厚度时，必须考虑下列因素：
➢防止管内污水冰冻或土壤冰冻而损坏管道 ； 无保温措施的生活污水管道，管底可埋设在冰冻线以上0.15m， 有保温措施的管道，其管底在冰冻线以上的距离可以加大
➢保证管道不致因为地面荷载而破坏 车行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7 m，非车行道下可适 当
减小
➢满足街坊污水管衔接的要求 街道污水管网起点的埋设深度大于或等于街区污水管终点的埋设深度； 街区污水管网的起点埋设深度大于或等于建筑物污水出户管的埋深
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
• 4.石棉水泥管
– 特点：耐腐蚀性好，重量轻，并有一定抗震 性能。
– 适用：管径较小的给水支管。
• 5.玻璃钢管
– 特点：新兴管材，耐腐蚀，内壁光滑，不结 垢，重量轻，但价格高，可考虑在强腐蚀性 土壤中使用。
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体， 需留出适当的空间，以利管道内的通风，排除有害气体
便于管道的疏通和维护管理。
最大设计充满度的规定如下表
最大设计充满度
管径或渠高（mm） 200～300 350～450 500～900 ≥1000
最大设计充满度
0.55 0.65 0.70 0.75
在进行水力计算 时，所选用的充满度， 应小于或等于表中所规 定的数值。
3 污水管道的水力计算
污水管道系统设计参数
(1)设计充满度h/D 在设计流量下，污水管道中
的水深 h与管道直径 D的比值称 为设计充满度（或水深比）。当 h/D＝１时称为满流；当 h/D＜1 时称为不满流。
污水管道的设计有按满流和非满流两种方法。在我 国，按非满流进行设计。原因如下：
污水的流量很难精确确定，而且雨水或地下水可能渗 入污水管道增加流量，因此选用的污水管道断面面积应 留有余地，以防污水溢出；
– 类型：
• 热轧无缝钢管 • 焊接钢管
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
• 3.预应力钢筋混凝土管
– 特点：造价低，抗震性能强，管壁光滑，水 力条件好，耐电化学腐蚀，抗裂性能较强， 且节约金属材料； 重量大，不利于运输和安装。
– 适用：地基不均匀或地震地区，不宜用于配 件及管线较多处。
（2）碱性（pH>10）的工业废水 铸铁管、砖渠；
（3）强酸性（pH<5）的工业废水 陶土管、耐酸水泥砌筑的砖渠
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
技术上的要求
根据管道受压、埋设地点及土质条件 （1）受压 金属管、钢筋混凝土管；
（2）地震区、施工条件较差地区（地下水位高、 有流砂）
金属管
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
• 1.混凝土管和钢筋混凝土管
优点： 制造方便，成本低，抗压能力强，适用于大管径
缺点： 抗酸、碱和浸蚀能力低；抗渗透性能低；管节 短，接头多，施工困难；重量大，搬运不便
《给水排水工程概论》课件
• 1.混凝土管和钢筋混凝土管
平口钢筋混凝土管
《给水排水工程概论》课件
则
水体的下游
远离居住区和工业区
4. 污水管道的设计
泵站的设置地点
中途泵站:当管道埋深接近最大埋深时，为了提高下 游管道的管位而设置的泵站
中途泵站
4. 污水管道的设计
泵站的设置地点
局部泵站：（1）将地势低洼地区的污水抽升到地势 较高地区的管道中；（2）将地下室、地铁站、或其 它地下建筑的污水抽送到附近管道系统所设置的泵站
4. 浆砌砖、石或钢混大型管渠
特点： 现场浇筑，抗压、抗震、抗腐蚀能力强，无法预制 适用条件： 大管径，管径大于2.0m
5. 石棉水泥管
特点： 表面光滑、不透水；抗腐蚀性强；重量轻；质脆， 易折断，不耐磨损
6. 其他管渠:木,竹,塑料,玻璃钢等
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
• 6.塑料管
– 特点：耐腐蚀、管内光滑不易结垢、水头损 失小、质量轻、安装方便、价格较低、施工 和接口方便，但管材强度低，热膨胀系数较 大。
– 适用：应用广泛，用作长距离管道时，需考 虑温度补偿措施
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
• 排水管渠的材料要求：
– 有足够的强度，以承受外部的荷载（包括土壤的静荷 载及车辆的动荷载）和内部的水压；
– 能抵抗污水杂质的冲刷和磨损； – 具有抗腐蚀性（污水、地下水）； – 不透水（污水不透出、地下水不透入）； – 内壁光滑，阻力小，排水通畅； – 就地取材，可预制管件，尽量降低管渠造价和运输费
用。
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
常用的排水管渠 混凝土和钢筋混凝土管 陶土管
金属管 砖石浆砌或钢混大型管渠 其他管渠,包括木管,竹管,塑料管,玻璃钢管 等
• 2.陶土管
优点： 内外壁光滑；不透水性能好，耐磨损、抗腐蚀；
缺点： 强度低，质脆易碎，不宜远运，不能受内压。抗弯抗 拉强度低，不宜敷设在松土中或埋深较大的地区；管 径较小，一般在300mm以下；管节短，接口多，施工 麻烦和费用高。
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
• 3.金属管
优点：
– 重量较轻，很少发生爆管、漏水现象 – 适用：较理想的管材
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
• 2. 钢管
– 特点：耐高压、耐振动、重量较轻、接口简 便； 承受外界负载的稳定性差、管内外耐腐蚀性 差、成本高。
– 适用：长距离输水管道和城市中的大口径给 水管道和水压高处，以及因地质、地形条件 限制或穿越铁路、河谷和地震地区。
• 1.混凝土管和钢筋混凝土管
承插口钢筋混凝土管
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2.5.2 排水管渠材料
• 2.陶土管
适用于排除居民区室外排水管、工业废水。耐酸性很好 ，特别适用于排除酸性废水或管外有侵蚀性地下水的污 水管道。
管口有承插式和平口式
制造方法由塑性粘土制成，经过焙烧等工艺
《给水排水工程概论》课件
抗高压、抗渗透能力强；内壁光滑，阻力小；长度 大，接头少。 缺点： 成本高，抗酸、碱腐蚀和抗地下水浸蚀能力低，需 作防腐处理。 适用条件：
管道承受内外高压；震区；对渗漏要求高的地区； 地下水位高，流砂严重的地区。
普通铸铁管
《给水排水工程概论》课件
钢管车间
《给水排水工程概论》课件
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3 污水管道的水力计算
(2)设计流速 ——与设计流量和设计充满度相应的污水平均流速。
最小设计流速：是保证管道内不发生淤积的流 速，与污水中所含杂质有关；国外很多专家认 为最小流速为0.6-0.75m/s，我国根据试验结 果和运行经验确定最小流速为0.6m/s。
最大设计流速：是保证管道不被冲刷破坏的流 速，与管道材料有关；金属管道的最大流速为 10m/s，非金属管道的最大流速为5m/s。
2.5 给水排水管道材料
• 管道是给水排水工程中投资最大且作用最 为重要的组成部分，管道的材料和质量是给排 水工程质量和运行安全的关键保障。
• 2.5.1 给水管道材料 • 2.5.2 排水管道材料
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
• 给水管道分为金属管和非金属管。 • 选择管材时，要考虑：
作业
某市居住区计划人口数10万人，该区生活污水 定额为130 L/（d•人）。城市有一纺织厂，有职工 3000人，其中2000人在高温车间工作，1000人在一 般车间工作，每天工作8小时。该纺织厂生产废水 量为30000 m3/d，均匀排水。计算该城市污水设计 流量（生活污水量总变化系数KZ=1.5；纺织厂生产 废水变化系数取2.0；一般车间和热车间职工生活 污水量标准分别为25(L/(人.班)和35(L/(人.班)；一 般车间和热车间生活污水量时变化系数分别以3.0 和2.5计；一般车间和热车间淋浴污水量标准分别 为40(L/(人.班)和60(L/(人.班)；不计算Q渗）。
– 特点：耐腐蚀性强，以往广泛使用； 质地较脆，抗冲击和抗震能力较差，重量大， 接口处常发生漏水、水管断裂和爆管事故
– 适用：用于直径较小的管道上
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
• 1. 铸铁管 • （2）球墨铸铁管
– 特点：具有灰铸铁管的许多优点，同时机械 性能和强度有很大提高；
3 污水管道的水力计算
c. 最大埋深 ➢一般在土壤干燥的地区，管道的最大埋深不超过7～8 ｍ；在土 质差、地下水位较高的地区，一般不超过5 ｍ。
➢当管道的埋深超过了当地的最大限度值时，应考虑设置排水泵站 提升，以提高下游管道的设计高程，使排水管道继续向前延伸。
选择污水厂出水口的位置
城市的下风向
原
局部泵站
4. 污水管道的设计
泵站的设置地点
终点泵站：污水管道终点的埋设深度通常很大，而 污水处理厂的处理后的出水因受受纳水体水位的限制 ，水处理构筑物一般埋深很浅或设置在地面上。因此 ，需要设置泵站将污水抽升至第一个处理构筑物，这 样的泵站称为终点泵站或总泵站。
终点泵站
《给水排水工程概论》课件
3 污水管道的水力计算
(3)污水管道的埋设深度
在污水管道工程中，管道 地面（路面）
的埋设深度愈大，工程造价愈 高，施工期愈长。
覆
土
管
a. 含义
管道
厚
道
度
埋
➢覆土厚度——指管外壁顶部
深
到地面的距离；
➢埋设深度——指管内壁底部 到地面的距离（越小越好）。
3 污水管道的水力计算
b. 最小覆土厚度 确定污水管道最小覆土厚度时，必须考虑下列因素：
➢防止管内污水冰冻或土壤冰冻而损坏管道 ； 无保温措施的生活污水管道，管底可埋设在冰冻线以上0.15m， 有保温措施的管道，其管底在冰冻线以上的距离可以加大
➢保证管道不致因为地面荷载而破坏 车行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7 m，非车行道下可适 当
减小
➢满足街坊污水管衔接的要求 街道污水管网起点的埋设深度大于或等于街区污水管终点的埋设深度； 街区污水管网的起点埋设深度大于或等于建筑物污水出户管的埋深
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2.5.1 给水管道材料
• 4.石棉水泥管
– 特点：耐腐蚀性好，重量轻，并有一定抗震 性能。
– 适用：管径较小的给水支管。
• 5.玻璃钢管
– 特点：新兴管材，耐腐蚀，内壁光滑，不结 垢，重量轻，但价格高，可考虑在强腐蚀性 土壤中使用。
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
污水管道内沉积的污泥可能分解析出一些有害气体， 需留出适当的空间，以利管道内的通风，排除有害气体
便于管道的疏通和维护管理。
最大设计充满度的规定如下表
最大设计充满度
管径或渠高（mm） 200～300 350～450 500～900 ≥1000
最大设计充满度
0.55 0.65 0.70 0.75
在进行水力计算 时，所选用的充满度， 应小于或等于表中所规 定的数值。
3 污水管道的水力计算
污水管道系统设计参数
(1)设计充满度h/D 在设计流量下，污水管道中
的水深 h与管道直径 D的比值称 为设计充满度（或水深比）。当 h/D＝１时称为满流；当 h/D＜1 时称为不满流。
污水管道的设计有按满流和非满流两种方法。在我 国，按非满流进行设计。原因如下：
污水的流量很难精确确定，而且雨水或地下水可能渗 入污水管道增加流量，因此选用的污水管道断面面积应 留有余地，以防污水溢出；
– 类型：
• 热轧无缝钢管 • 焊接钢管
《给水排水工程概论》课件
2.5.1 给水管道材料
• 3.预应力钢筋混凝土管
– 特点：造价低，抗震性能强，管壁光滑，水 力条件好，耐电化学腐蚀，抗裂性能较强， 且节约金属材料； 重量大，不利于运输和安装。
– 适用：地基不均匀或地震地区，不宜用于配 件及管线较多处。
（2）碱性（pH>10）的工业废水 铸铁管、砖渠；
（3）强酸性（pH<5）的工业废水 陶土管、耐酸水泥砌筑的砖渠
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
技术上的要求
根据管道受压、埋设地点及土质条件 （1）受压 金属管、钢筋混凝土管；
（2）地震区、施工条件较差地区（地下水位高、 有流砂）
金属管
《给水排水工程概论》课件
2.5.2 排水管渠材料
• 1.混凝土管和钢筋混凝土管
优点： 制造方便，成本低，抗压能力强，适用于大管径
缺点： 抗酸、碱和浸蚀能力低；抗渗透性能低；管节 短，接头多，施工困难；重量大，搬运不便
《给水排水工程概论》课件
• 1.混凝土管和钢筋混凝土管
平口钢筋混凝土管
《给水排水工程概论》课件
则
水体的下游
远离居住区和工业区
4. 污水管道的设计
泵站的设置地点
中途泵站:当管道埋深接近最大埋深时，为了提高下 游管道的管位而设置的泵站
中途泵站
4. 污水管道的设计
泵站的设置地点
局部泵站：（1）将地势低洼地区的污水抽升到地势 较高地区的管道中；（2）将地下室、地铁站、或其 它地下建筑的污水抽送到附近管道系统所设置的泵站