建筑给水排水工程1室外给水排水工程概论

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1、1室外给水排水工程概论1.1天然水资源及其循环地球表面70%被水所覆盖，水的总量约有13.6亿km3，其中有97.3%分布在海洋中，2.14%是冰川水，不能直接利用，只有很少一部分可供人类生活及工农业生产使用。我国淡水总资源约2.7万亿m3,位居世界第6位，但人均(按12亿人口计)拥有量仅列世界第109位。加上我国水资源的时空分布很不均衡，西北、华北等地缺水现象尤为突出。目前全国660多个城市中有400多个城市长期缺水，其中100多个城市严重缺水，全国每天缺水约880万m3。在水资源如此贫乏的情况下，我国每年排入水体的废水量达300多亿m3，其中工业废水约占80%，而工业废水中有85

2、%的废水未经处理就直接排放，使有限的水资源又受到严重污染，可资利用的水资源数量更为减少。人类社会从各种天然水体中取用大量的水，使用后成为生活污水和工业废水，它们最终又流入天然水体。这样，水在人类社会中构成了一个循环体系，称为水的社会循环。社会循环中取用的水量虽然仅是径流和渗流水量的2%～3%，亦即地球总水量的数百万分之一。然而，就是取用这似乎微不足道的水，却表现出人与自然在水量和水质方面存在着巨大的矛盾。人类对水的需求与缺水、水体污染的矛盾，给城乡经济建设的可持续发展带来了限制，也给部分地区人们的生活和身体健康带来了影响。1.2室外给水排水系统的作用与构成室外给水排水工程是城镇建设的

3、一个重要组成部分，其主要任务就是为城镇提供足够数量并符合一定水质标准的水；同时，把人们在生活、生产过程中使用后的污(废)水汇集并输送到适当地点进行净化处理，达到一定水质标准后，或重复使用，或灌溉农田，或排入水体。图1.1是室外给水排水系统示意图，通过图1.1可以了解室外给水排水系统的基本构成。图1.1室外给水排水系统示意图1—取水口；2—净水厂；3—输水管；4—工厂区；5—水塔；6—配水管；7—雨水管；8—排水干管；9—排水主干管；10—污水处理厂室外给水排水工程与室内给水排水工程密切相关。室内给水排水工程的任务是将室外给水系统输配的净水组织供应到室内各个用水点，将用后的污(废)水排

4、除汇集到室外排水系统中去。可见室内与室外给水排水是不可分割的一个统一体系。1.3室外给水工程概述1.3.1室外给水工程的任务室外给水工程是为满足城镇居民生活及工业生产等用水需要而必备的重要基础设施，它的任务是从水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，再将水输送到给水区域向用户配水。1.3.2室外给水系统的组成为了完成室外给水工程的任务，整个系统由各种功能的工程设施组成，常见室外给水系统图式如图1.2所示。图1.2地表水为水源的城市给水系统图式1)水源及取水工程给水水源可分为两大类：一类为地表水(也称地面水)，如江水、河水、湖水、水库水及海水等；另一类为地下水，如潜水(无压地下水)、自

5、流水(承压地下水)、泉水、喀斯特溶洞水等。一般说来，大部分地区的地下水由于受形成、埋藏和补给等条件的影响，具有水质清澈、水温稳定、分布较广等特点，其物理、化学及细菌性指标较地面水为好。因此，采用地下水作为水源具有取水构筑物构造简单、净水工艺简单、投资及运行费较省、安全和便于维护管理等优点。有条件的情况下，应首先考虑将地下水源作为饮用水的水源。但是在取集地下水时，必须合理开发，遵循开采量小于动储量的原则，否则将使地下水资源遭到破坏，甚至引起陆沉。取水工程的作用是从选定的水源依靠一级泵站取水，并输往净水厂。水源的种类决定着取水构筑物的构造形式及净水工程的组成。地下取水构筑物的形式，与地下

6、水类型、埋藏深度、含水层情况等水文地质条件有关。通常有管井、大口井、渗渠、辐射井及复合井等，其中管井和大口井最为常见。管井用于开采深层地下水，井深一般在200m以内，最大深度也可达1000m以上。大口井广泛用于取集浅层地下水，地下水埋深通常<12m，含水层厚度在5～20m以内。渗渠常用于取集含水层厚度在4～6m、地下水埋深<2m的浅层地下水，也可取集河床地下水或地表渗透水。图1.3为管井的一般构造。图1.3管井的一般构造(a)单层过滤器管井；(b)双层过滤器管井1—井室；2—井壁管；3—过滤器；4—沉淀管；5—粘土封闭；6—规格填砾地面水取水构筑物的形式很多，常见的有固定式(河床式、

7、岸边式、斗槽式)和活动式(缆车式、浮船式)2类。在仅有山溪小河的地方取水，还常采用低坝、底栏栅等取水构筑物。图1.4为河床式取水构筑物示意图。图1.4河床式取水构筑物2)净水工程水源水中往往含有各种杂质，地下水常含有各种矿物质盐类，而地面水则常含有泥沙、水草腐殖质、溶解性气体、各种盐类、细菌及病原菌等。由于用户对水质都有一定的要求，故未经处理的水不能直接送往用户。净水工程的作用就是将取水构筑物送来的水加以处理，使其达到符合用户要求的水质标准。水的净化工艺流