給水管網系統（1）輸水管渠：從二級泵站到配水管網（2）配水管網（3）調壓設施：泵站，減壓閥；（4）水量調節設施：水塔，清水池排水管網組成（1）污廢水收集設施（2）輸送管渠（3）水量調節設施：可在污水廠前或雨水排出口前。（4）提升泵站(5)排水管網和排放口（6）附屬構筑物：如檢查井,跌水井,水封井,雨水口等。給水排水系統的組成（續）設計用水量組成綜合生活用水：包括居民生活用水和公共建筑及設施用水。工業企業生產用水和工作人員生活用水。消防用水。澆灑道路和綠地用水。未預計水量及管網漏失水量。1.2城市用水量和用水量變化1.2.1城市用水量分類和用水量定額

用水量表示方法生活用水隨季節與生活習慣的變化而變化。生產用水隨氣溫與生產形勢的變化而變化。具有隨機性和周期性兩個特征。（1）平均日用水量：設計年限內，用水量最高一年的日平均用水量。（2）最高日用水量：設計年限內，用水量最高一年最高一日用水量。（3）最高日平均時用水量：最高日內平均值。（4）最高日最高時：最高日內用水最高的一小時用水量。用水量變化的表示方法（1）用水量變化系數：日變化系數：最高日用水量與平均日用水量的比值。時變化系數：最高日最高時用水量與該日平均時用水量的比值。

用水量變化曲線圖中每小時用水量按最高日用水量的百分數計，圖形面積等于∑Qi%=100%，Qi%是以最高日用水量百分數計的每小時用水量。4.17%：平均時用水量百分數=（Qd/24）/Qd×100%=1/24×100%=4.17%1.44：Kh=Qh/Qp=6%/4.17%=1.44取水系統給水處理系統

清水池給水管網系統用戶排水管網系統均和池排水處理系統一、給排水系統流量關系Q1Q2調節池排放或者回用Q3Q4Q5Q6Q7Q8調節池q3q6q1q7q2q5q4給水處理系統

排放或者回用排放或者回用排水處理系統均和池排水管網系統調節池二、給水管網系統的構成給水管網系統的組成：輸水管（渠）配水管網泵站水量調節設施輸水管（渠）是指在較長距離內輸送水量的管道或渠道。配水管網是指分布在供水區域內的配水管道網絡。泵站是輸配水系統中的加壓設施，一般由多臺水泵并聯組成。水量調節設施包括清水池、水塔和高地水池等。1、輸水管渠（1）定義：是指在較長距離內輸送水量的管道或渠道，輸水管渠一般不沿線向外供水。（2）材料：常見的輸水管道材料：鑄鐵管，鋼管，鋼筋混凝土管，PVC-U管等。常見的輸水管渠材料：一般由磚、砂、石、混凝土等材料砌筑。（3）敷設：由于輸水管發生事故將對供水產生較大影響，所以較長距離輸水管一般敷設成兩條并行管線，并在中間的一些適當地點分段連通和安裝切換閥門。2、配水管網：（1）定義：是指分布在供水區域內的配水管道網絡。（2）功能：將來自于集中點的水量分配輸送到整個供水區域，使用戶能從近處接管用水（3）組成：主干管，干管，支管，連接管，分配管等，以及消火栓，閥門（閘閥，排氣閥，泄水閥），檢測儀表（壓力，流量。水質檢測）等附屬設施。3、水壓調節設施（泵站，減壓閥）4、水量調節設施（清水池，水塔，高位水池）三、排水管網系統的構成1、廢水收集設施：

排水支管用戶廢水窨井排水管道

雨水口雨水雨水排水支管2、排水管網：污水用非滿流設計；雨水用滿流設計。3、水量調節池：調節排水管網流量與處理水量差值；貯存短時間排水量；均和水質排水管網排水管網由支管、干管、主干管等構成。非滿流。附屬構筑物：雨水口、檢查井、跌水井、溢流井、水封井等。

管道系統上的附屬構筑物-----窨井管道系統上的附屬構筑物-----跌水井管道系統上的附屬構筑物-----溢流井管道系統上的附屬構筑物-----倒虹管4、提升泵站5、廢水輸水管渠：污水處理廠遠離市區或排放口遠離水處理廠時，要采用6、廢水排放口：排放方式有兩種岸邊式排放口：優點式防止沖刷能力強分散式排放口：優點是廢水與水體均勻混合污水泵站廢水排放口1.5給水排水管網系統類型與體制

給水管網系統類型按水源數目分類分：1）單水源給水管網系統2）多水源給水管網系統給水管網的類型按系統構成方式分類：統一給水系統分質給水系統分壓給水系統分區給水系統區域給水系統工業給水系統——用同一管網供給生活、生產和消防等用水到用戶的給水系統。特點：系統簡單，管理方便。適用范圍：用水集中、地形平坦、建筑物層數和給水要求相近的地區。——用不同的管網輸送不同水質的水到用戶的給水系統。適用范圍：用戶對水質有不同要求，同時水量較大。——城市地形高差較大或用戶對水壓要求不同時，采用不同壓力的給水系統，或局部加壓系統。——將整個給水范圍分成不同的區域，每區有泵站和管網等，各區之間有適當的聯系，以保證供水可靠和調度靈活。分質給水系統分壓給水系統——由于水源等因素，需同時考慮向幾個城鎮或工業區供水的大范圍的給水系統。循環給水系統：使用過的水處理后自循環回用。循序給水系統：根據各車間對水溫、水質的不同要求，將水按順序重復利用。給水管網系統類型按輸水方式分類：1）重力輸水管網系統2）壓力管網輸水系統排水體制的分類：合流制分流制——將生活污水、工業廢水和雨水混合在同一個管渠內排放的排水系統。直排式截流式——將生活污水、工業廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠內排除的排水系統。排除生活污水、工業廢水的系統稱為污水排水系統。排除雨水的系統成為雨水排水系統。完全分流制不完全分流制合流制和分流制的比較：環保方面：全部截流式合流制對環境的污染最小；部分截留式合流制雨天時部分污水溢流入水體，造成污染；分流制在降雨初期有污染。造價方面：合流制管道比完全分流制可節省投資20%~40%，但合流制泵站和污水處理廠投資要高于分流制，總造價看，完全分流制高于合流制。而采用不完全分流制，初期投資少、見效快，在新建地區適于采用。維護管理：合流制污水廠維護管理復雜。分流制罐內流速穩定，污水廠易于控制。

給水管網布置基本形式根據管網的布置形式，可分為樹狀管網和環狀管網樹枝狀管網：適用：建設初期或供水要求不嚴格時采用，通常在郊區，或遠車間處，管線的管徑隨著用水量的減少而縮小。優點：長度短，投資省；布置簡單；缺點：可靠性差；水質易壞，末端水流停滯；水錘危險性大；環狀管網：適用：發展后城鎮中心區，供水可靠性要求高的工礦企業，較大城市采用。每條管均有兩個方向來水。優點：可靠性好，事故發生時，還可有另一方向供水；水質不易變壞；水錘危險性小；缺點：投資大；布置復雜給水管網定線原則干管延伸方向應和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶的水流方向一致。循水流方向，以最短的距離布置一條或數條干管，干管應從用水量較大的街區通過。

干管一般按城市規劃道路定線，但盡量避免在高級路面或重要道路下通過。管線在道路下的平面位置和標高，應符合城市地下管線綜合設計的要求，給水管線和建筑物、鐵路以及其它管道的水平凈距，均應符合有關規定。配水管網連接成環，要滿足事故校核要求。當局部損壞時，保證不間斷供水。管網可采用樹狀網和若干環組成的環狀網相結合的形式，管線大致均勻地分布于整個給水區。干管的間距采用500～800m。連接管的間距可根據街區的大小考慮在800～1000m左右。分配管直徑至少為100mm，大城市采用150～200mm。城鎮生活飲用水的管網，嚴禁與非生活飲用水的管網連接，也嚴禁與各單位自備的生活飲用水供水系統直接相連。最小管徑：150～200mm，負擔消防的管徑不得小于150mm加壓泵站不得從管網直接取水調節設施應當布置在適當位置給水管網定線要求干管一般按城市規劃道路定線，但盡量避免在高級路面或重要道路下通過，以減小今后檢修時的困難。管線在道路下的平面位置和標高，應符合城市或廠區地下管線綜合設計的要求，給水管線和建筑物、鐵路以及其它管道的水平凈距，均應參照有關規定。管網定線要點以滿足供水要求為前提，盡可能縮短管線長度；干管延伸方向與管網的主導流向一致，主要取決于二級泵站到大用水戶、水塔的水流方向。沿管網的主導流向布置一條或數條干管干管應從兩側用水量大的街道下經過（雙側配水），減少單側配水的管線長度；干管之間的間距根據街區情況，宜控制在500~800m左右，連接管間距宜控制在800~1000m左右；干管一般沿城市規劃道路定線，盡量避免在高級路面或重要道路下通過；管線在街道下的平面和高程位置，應符合城鎮或廠區管道的綜合設計要求。1.支管2.干管3.主干管4.溢流口5.泵站6.出口渠渠頭

7.污水廠8.污水灌溉田

9.河流排水管網布置形式——正交式排水干管與等高線垂直相交，主干管與等高線平行鋪設。適應于地形平坦略向一邊傾斜的地區及雨水排水系統。1.支管2.支干管3.干管4.主干管5.泵站

6.污水廠7.污水灌溉田8.河流

排水干管與等高線平行，主干管與等高線基本垂直。

適應于地形坡度很大的地區。

排水管網布置形式——平行式截流式分區式分散式環繞式非滿流管渠水力計算方法一、已知流量q、管徑D和水力坡度I，求充滿度h/D和流速1、先由下式計算q/q0，反查表3.7得充滿度h/D;2、根據充滿度h/D，查表3.7得A/A0，然后用下式計算流速v。例3.1已知某污水管道設計流量為q=100L/s，根據地形條件可以采用水力坡度為I=7%，初擬采用管徑D=400mm的鋼筋混凝土管，粗糙系數nM=0.014，求其充滿度h/D和流速v。解用粗糙度系數、管徑和水力坡度帶入式3.32計算：反查表3.7的充滿度h/D=56.9%，相應A/AO=0.587，由式3.33計算：

非滿流管渠水力計算方法二、已知流量q、管徑D和流速v，求充滿度h/D和水力坡度I求解步驟：1、先由下式計算A/A0，反查表3.7得充滿度h/D2、根據充滿度h/D，查表3.7得R/R0，然后用下式計算水力坡度I非滿流管渠水力計算方法三、已知流量q、管徑D和充滿度h/D，求水力坡度I和流速v求解步驟：1、先根據充滿度h/D查表3.7求出q/q0，然后用下式計算水力坡度I2、根據充滿度h/D查表3.7得A/A0，然后用下式求流速v。非滿流管渠水力計算方法四、已知流量q、水力坡度I和充滿度h/D，求管徑D和流速v1、根據充滿度h/D查表3.7得q/q0，然后用下式計算管徑D2、根據充滿度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式計算流速v非滿流管渠水力計算方法五、已知管徑D、充滿度h/D和水力坡度I，求流量q和流速v1、根據充滿度h/D查表3.7求出q/q0，然后用下式計算流量q2、根據充滿度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式計算流速v非滿流管渠水力計算方法六、已知管徑D、水力坡度I和流速v，求流量q和充滿度h/D1、根據下式計算R/R0，由表3.7反查得h/D2、根據充滿度h/D查表3.7求出A/A0，然后用下式計算流量q例題見教材p572、并聯管道的簡化

將它們等效為一條直徑為d，長度為l的管道，輸送流量q=q1+q2+…qN。

根據水力等效的原則：簡化成一條后，在相同的總輸入流量下，應具有相同水頭損失。d1q1d2q2dNqNq當管徑相等時：

節點流量：沿線流量只有概念上的意義，在水力計算時應將沿線流量按適當比例分配到兩各節點，成為節點流量。沿線流量轉換成節點流量的原則是管段的水頭損失相同。假設沿線出流均勻，則管道內任意斷面x上的流量可以表示為：

沿程水頭損失計算如下：為簡化計算，將沿線流量ql分為兩個集中流量，分別轉移到管段的兩個節點。假設轉移到末端的流量為aql，則通過管道流量為：水頭損失為：根據水力等效原則：由此表明，管道沿線出流的流量可以近似地一分為二，轉移到兩個端點上。最高日設計用水量計算1）城市最高日綜合用水量q1i----城市各用水分區的最高日綜合生活用水量定額，L/（cap.d)N1i----設計年限內城市各用水分區的計劃用水人口數，cap。2）工業企業生產用水量q2i——各工業企業最高日生產用水量定額，m3/萬元、m3/產量單位或m3/（生產設備單位.d；N2i——各工業企業產值，萬元/d，或產量，產品單位/d，或生產設備數量，生產設備單位；fi——各工業企業生產用水重復利用率。3）工業企業職工的生活用水和淋浴用水q3ai——職工生活用水量定額，L/(cap.班）；q3bi——職工淋浴用水量定額，L/(cap.班）；N3ai——職工生活用水總人數，cap；N3bi——職工淋浴用水總人數，cap。4）澆灑道路和大面積綠化用水量q4a——城市澆灑道路用水量定額，L/(m2/d);q4b——城市大面積綠化用水量定額，L/(m2.d)；N4a——城市最高日澆灑道路面積，m2；f4——城市最高日澆灑道路次數N4b——城市最高日大面積綠化用水面積，m2。5）未預見水量和管網漏失水量

Q5=（0.15~0.25）（Q1+Q2+Q3+Q4）（m3/d)6）消防用水量Q6=q6f6(L/s)q6——消防用水量定額，L/s；f6——同時火災次數。7）最高日設計用水量

Qd=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

（m3/d)例：二級供水第一級：從20點到5點，供水量2.78%；第二級：從5點到20點，供水量5%；總供水量：2.78%*9+5%*15=100%供水泵站、水塔或高位水池設計流量若最高日用水量為45000m3/d不設水塔或高位水池，供水泵站設計供水流量為：45000×6%×1000/3600=750(L/s)設置水塔或高位水池，供水泵站設計供水流量：45000×5%×1000/3600=625(L/s)水塔或高位水池的設計供水流量：45000×（6%-5%）×1000/3600=125(L/s)水塔或高位水池的最大進水流量（2-4點）45000×（2.78%-1.5%）×1000/3600=160(L/s)集中流量：qni—各集中用水戶的集中流量，L/s；Qdi—各集中用水戶最高日用水量，m3/d；Khi—時變化系數。根據實際管網流量變化情況設計管網非常復雜，加以簡化。提出比流量，沿線流量，節點流量的概念。比流量：為簡化計算而將除去大用戶集中流量以外的用水量均勻地分配在全部有效干管長度上，由此計算出的單位長度干管承擔的供水量。長度比流量：面積比流量：例6.3p125設計工況水力分析

設計工況即最高日最高時用水工況。管段流量和節點水頭最大，用于確定泵站揚程和水塔高度。水力分析：確定設計工況時管道流量、管內流速、管道壓降、節點水頭和自由水壓。水力分析前需進行預處理1）泵站所在的管段暫時刪除水力分析前提：水力特性必須已知。泵站水力特性未知，泵站設計流量合并到與之相關聯的節點中。管徑

（mm）平均經濟流速

（m/s）D=100～400D≥4000.6～0.90.9～1.4一定年限T年內管網造價和管理費用（主要是電費）之和為最小的流速，稱為經濟流速。經濟流速和經濟管徑和當地的管材價格、管線施工費用、電價等有關。條件不具備時，可參考：選取經濟流速時考慮的原則：p1306.3泵站揚程與水塔高度設計設計流量→經濟流速→管徑確定→壓降確定→控制點確定→泵站揚程和水塔高度確定樹枝狀管網設計流量不會因管徑選擇不同而改變；環狀網中，管徑根據初次流量分配確定，管網流量按管網水力特性進行分配。設計工況水力分析

設計工況即最高日最高時用水工況。管段流量和節點水頭最大，用于確定泵站揚程和水塔高度。水力分析：確定設計工