《給排水工程》課件PPT

《給排水工程》課件PPT,給排水工程,排水工程,課件,PPT 第十章第十章 雨水管網(wǎng)設計與計算（重點）雨水管網(wǎng)設計與計算（重點）第10章 雨水管網(wǎng)設計與計算雨水管渠系統(tǒng)特點：徑流量大、流量變化大、滿流雨水管渠系統(tǒng)組成：雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口雨水管渠系統(tǒng)設計步驟：資料收集，確定暴雨強度公式劃分排水流域，進行管道定線確定設計參數(shù)、進行水力計算繪制管渠平面圖及剖面圖確定徑流系數(shù)進行泵站，調(diào)節(jié)池計算10.1 雨量分析與暴雨強度公式雨量分析與暴雨強度公式10.1.1 雨量分析一、降雨的一般規(guī)律 1、降雨方式 暴雨（歷時短，強度大，面積小）；霪雨；暴霪雨（歷時廣，強度變化大，災害性 大，發(fā)生幾率?。?、暴雨歷時越長，強度逐漸減小；暴雨強度 越大，出現(xiàn)概率越小；最大強度一般發(fā)生 在整個歷時的1/3處；雨區(qū)中心強度大，向 四周逐漸減小。二、雨量分析的要素：一場雨：包括降雨歷時，降雨強度、降雨量雨 區(qū)：強度多場雨：降雨頻繁，重現(xiàn)期1、降雨量：（1）定義：單位地面面積上在一定時間內(nèi)降雨的雨水體 積。指降雨的絕對量，用降雨深度（mm）表 示，也可用單位面積的降雨體積（L/ha）表示。（2）單位：mm/a，mm/月，mm/d或m3/m2.時間年平均降雨量：指多年觀測所得的各年降雨量的平均值月平均降雨量：指多年觀測所得的各月降雨量的平均值年最大日降雨量：指多年觀測所得的一年中降雨量最大 一日的絕對量2、降雨歷時：是指連續(xù)降雨的時段，可以指一場雨全部 降雨的時間，也可以指其中個別的連續(xù)時段。用t表示，單位為min或h 降雨總歷時：在降雨量曲線上區(qū)某一段時間3、暴雨強度：是指某一連續(xù)降雨時段內(nèi)的平均降雨量，即單位時間的平均降雨深度，用i（mm/min）表示；在工程上，常用單位時間內(nèi)單位面積 上的降雨體積q（L/s.公頃）表示。降雨歷時區(qū)間取得越寬，計算得到的暴雨強度越小，反之結果相反4、降雨面積：指降雨所籠罩的面積 5、匯水面積：指雨水管渠匯集雨水的面積 6、降雨的頻率（Pn)：是指等于或大于某值的暴雨強度出 現(xiàn)的次數(shù)m與觀測資料總項數(shù)n之比的百分數(shù) 7、降雨的重現(xiàn)期(1/Pn1/Pn):):：是指等于或大于某值的暴雨 強度出現(xiàn)一次的時間間隔 次頻率式或經(jīng)驗年頻率次頻率式或經(jīng)驗年頻率:注意降雨的重現(xiàn)期一般規(guī)定：低洼地段采用的設計重現(xiàn)期大于高地；干管采用的設計重現(xiàn)期大于支管；工業(yè)區(qū)采用的設計重現(xiàn)期大于居住區(qū)；市區(qū)采用的設計重現(xiàn)期大于郊區(qū)。重現(xiàn)期最小值不宜低于0.33年；重要干道、重要立交路口或短期積水即能引起嚴重損失的地區(qū)，選用的重現(xiàn)期可達1020年。重現(xiàn)期一般選用0.53年，重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起嚴重損失的地區(qū)，一般選用25年。10.1.2 暴雨強度公式室外排水設計規(guī)范（1997年）式中：q設計暴雨強度，L/s.公頃；P設計重現(xiàn)期，年；t降雨歷時，min；A1,c,b,n地方參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計方法進行確定。暴雨強度公式廣州廣州q參考表（參考表（10.2）給排水設計手冊給排水設計手冊第第5冊冊 10.1.3 匯水面積1、區(qū)別概念：降水面積：降雨所籠罩的面積匯水面積：指雨水管渠匯集和排除雨水的地 面面積2、單位：hm2或km210.2 雨量管網(wǎng)設計流量計算10.2.1 地面徑流與徑流系數(shù)徑流理論（地面徑流與徑流系數(shù)）降落的雨水去向：一部分滲入地下；一部分蒸發(fā)；一部分留在地面低洼處；剩下的通過自然坡度形成地面徑流入雨水口，由管道流到出水口，最后排入水體。1、幾個概念（1）地面徑流：剩余的雨水在地面上沿地坡流動.（2）地面徑流量：地面徑流的流量（3）徑流系數(shù)：地面徑流量與總降雨量的比值徑流量指進入雨水管渠部分的雨水。(4)、設計重現(xiàn)期P:在一般地區(qū)采用0.5-1年，重要地區(qū)采用2-5年。2、影響徑流系數(shù)的因素:地面覆蓋情況、地面坡度、地貌、建筑密度的 分布、路面鋪砌情況；降雨歷時、降雨強 度、降雨類型。3、通常徑流系數(shù)選?。?）排水設計規(guī)范中取值見表10.3（2）若匯水面積由不同徑流系數(shù)地面組合而成，則平均徑流系數(shù)，具體見給排水設計手冊5（3）工程中常采用區(qū)域綜合徑流系數(shù)，見表 10.4,10.510.2.2 斷面集水時間與折減系數(shù)基本概念：1、等流時線：流到匯流點的時間相等2、集水時間：是指雨水從匯水面積上最遠點流到設計的管道斷面所需要的時間對于雨水管道始端的管道斷面，集水時間是指地面集水時間，就是雨水從匯水面積上的最遠點流到位于雨水管道起始端點第一個雨水口所需的地面流行時間。對于雨水管道的任一設計斷面，集水時間由地面集水時間t1和雨水在管道中流到該設計斷面所需的流行時間t2組成，即從流域上最遠一點的雨水流至出口斷面的時間稱為流域的集流時間或集水時間 F集流時間集流點（如雨水口）流域上匯流過程3、集水時間t的確定t=t1+mt2式中：t1地面集水時間；m 折減系數(shù)；t2雨水在管道內(nèi)流行時間。（1）地面集水時間t1一般在建筑密度較大、地形較陡、雨水口分布較密的地區(qū)，t1可采用5-8min;在建筑密度小、地形平坦、雨水口稀疏的地區(qū)，t1可取10-15min。（2）雨水在管道內(nèi)流行時間t2式中：L各管段的管長，m；v各管段滿流時的水流速度，m/s。4、折減系數(shù)m雨水在管道內(nèi)的實際流行時間與計算得出的流行時間不符，需要采用一個系數(shù)進行修正，此系數(shù)叫折減系數(shù)引入折減系數(shù)的原因有二：一是雨水管道內(nèi)不總是滿流，按滿流計算的流行時間小于雨水實際的流行時間；二是雨水管道的最大流量不大可能在同一時間發(fā)生，上游管道存在調(diào)蓄容積 折減系數(shù)m 1.8m 1.82.22.2：規(guī)范m m：暗管2、明渠1.2、陡坡地區(qū)暗管 1.22.0推理公式推理公式雨水管渠設計流量一般采用的推理公式10.2.3 10.2.3 雨水管網(wǎng)設計流量計算雨水管網(wǎng)設計流量計算式中：Q雨水設計流量，L/s；徑流系數(shù)，其數(shù)值小于1；A匯水面積，公頃；q設計暴雨強度，L/s.公頃。推理公式推理公式雨水管渠設計流量一般采用的推理公式Q雨水設計流量(L/s)A匯水面積(ha)i降雨強度(mm/min)q降雨強度(L/(s.ha)K換算系數(shù)等于167徑流系數(shù)其數(shù)值小于110.2.3 10.2.3 雨水管網(wǎng)設計流量計算雨水管網(wǎng)設計流量計算極限強度法從流域上最遠一點的雨水流至出口斷面的時間稱為流域的集流時間或集水時間 At1t2t3BCDEFG極限強度法，即承認降雨強度隨降雨歷時的增長而減小的規(guī)律性，同時認為匯水面積的增長與降雨歷時呈正比，而且匯水面積的增長速度更快，因此只有當降雨歷時等于集流時間時，全部面積參與徑流，產(chǎn)生最大徑流量 設計降雨強度(q、i)的確定1.降雨分析歷時t/min降雨歷時t/minh=1.3t=10t=30h=2.1i(mm/min)t(min)設計降雨強度(q、i)的確定2.雨量曲線和雨量公式分析每一年的記錄整理每一年的降雨分析匯總表編制降雨分析整理成果表和雨量曲線全國雨量公式表p=10p=5p=2p=1p=0.5設計降雨歷時(t)的確定i降雨強度iu入滲慮uh余水歷時余水歷時徑流歷時徑流歷時hhh降雨歷時降雨歷時植物截流死水1.產(chǎn)流和匯流過程示意：2.極限強度理論：極限強度理論：歷時歷時t等于匯水面積最遠點雨水流達集流點的集流等于匯水面積最遠點雨水流達集流點的集流降雨時間，因此，設計暴雨強度降雨時間，因此，設計暴雨強度q、降雨歷時、降雨歷時t、匯水、匯水面積面積A多是相應的極限值，這便是雨水管道設計的極多是相應的極限值，這便是雨水管道設計的極限強度理論。限強度理論。3.公式推導：dt0dhi：4.設計計算：1 A1 街區(qū)一A雨水口雨水口B A2街區(qū)二2 A3街區(qū)三c34t1一般在515min 雨水從各匯水面積上最遠點分別流入雨水口 a、b、c、d的地面集水時間均為1，并假設：1）匯水面積隨集水時間的增加而均勻增加；2）降雨歷時 t 等于或大于匯水面積上最遠點的雨水流達設計斷面的集水時間1；3）徑流系數(shù)為定值。（1）設計管段12的雨水設計流量 直到 t1時，F(xiàn)1全部面積上的雨水均已全部流到設計斷面，這時管段12內(nèi)流量達到最大值。（L/s）式中 q1 管段12的設計暴雨強度，即相應降雨歷時 t1時的暴雨強度（L/sha）。（2）設計管段23的雨水設計流量 該設計管段收集匯水面積 F1和 F2上的雨水，2斷面為管段23的設計斷面。當 t1+t 12時，F(xiàn)1和 F2全部面積上的雨水均流到2斷面，管段23的流量達到最大值。即：（L/s）式中 q2 管段23的設計暴雨強度，即相應于降雨歷時 t1+t 12的暴雨強度（L/s ha）；t 12 管段12的管內(nèi)雨水流行時間（min）。（3）設計管段34的雨水設計流量 （L/s）式中 q3 管段34的設計暴雨強度，即相應于降雨歷時1+t 12+t 23的暴雨強 度（L/sha）。t 23 管段23的管內(nèi)雨水流行時間（min）。各設計管段的雨水設計流量應等于該管段所承擔的全部匯水面積與該管段設計暴雨強度的乘積。各管段的設計暴雨強度就是以管段設計斷面集水時間作為降雨歷時所對應的暴雨強度。由于各管段的集水時間不同，所以各管段的設計暴雨強度也不同。公式中注意事項:（1）對不同斷面，計算匯水面積不同，集流時間不同，q與 有關（2）管段設計流量公式 以圖10.4參考可求各管段設計流量注意：隨著管段數(shù)增加，F(xiàn)增加，但是暴雨強度下降，可能出現(xiàn)管網(wǎng)中的下游管段計算流量小于上游管段，出現(xiàn)這種情況時，設下游管段設計流量上游管段設計流量。討論1.雨水徑流量的計算公式多是經(jīng)驗公式，精度不高2.徑流系數(shù)()的不準確性3.降雨強度的確定(q)的隨意性：重現(xiàn)期1/Pn、集水時間t4.跟當?shù)亟?jīng)濟條件關系雨水管網(wǎng)設計流量計算Q雨水設計流量（L/s）徑流系數(shù)，其數(shù)值小于1F匯水面積（104m2）q設計暴雨強度（L/s 104m2）P設計重現(xiàn)期（a）t1地面集水時間（min）t2管渠內(nèi)雨水流行時間m折減系數(shù)A1、c、b、n地方參數(shù)徑流系數(shù)的確定指徑流量與降雨量的比值。徑流量指進入雨水管渠部分的雨水。Fi匯水面積上各類地面的面積（104m2）i相應各類地面的徑流系數(shù) F全部匯水面積（104m2）例：地 面 種 類面積Fi（104m2）采用值i 屋 面1.20.9 瀝青道路及人行道0.60.9 圓 石 路 面0.60.4 非鋪砌土路面0.80.3 綠 地0.80.15 合 計40.555某小區(qū)典型街坊各類面積一般市區(qū)綜合徑流系數(shù)0.50.8，郊區(qū)0.40.6。設計重現(xiàn)期P的確定在一般地區(qū)采用0.5-1年，重要地區(qū)采用2-5年。集水時間t的確定t=t1+mt2式中：t1地面集水時間；m 折減系數(shù)；t2雨水在管道內(nèi)流行時間。地面集水時間t1一般在建筑密度較大、地形較陡、雨水口分布較密的地區(qū)，t1可采用5-8min;在建筑密度小、地形平坦、雨水口稀疏的地區(qū)，t1可取10-15min。雨水在管道內(nèi)流行時間t2式中：L各管段的管長，m；v各管段滿流時的水流速度，m/s。折減系數(shù)mm變化范圍1.82.2，我國室外排水設計規(guī)范建議：暗管m=2，明渠m=1.2。t=t1+2t210.3 雨水管網(wǎng)設計與計算雨水管網(wǎng)設計與計算10.3.1雨水溝道平面布置特點雨水溝道平面布置特點1、盡可能利用自然坡度，就近重力最短排入水體，降低造價分散出水口雨水管布置分散出水口雨水管布置集中出水口雨水管布置集中出水口雨水管布置2、坡度大時，干管設在地面標高低處或溪谷線上3、坡度平坦時，干管設在排水流域中間4、宜采用分散式出口管道布置形式5、河水位變化大，管道，出口離水體遠時，考慮集中式出水口的管道布置6、地形平坦且地面平均標高低于洪水位式，設雨水泵站7、盡量不設雨水泵站，投資大，利用率低 根據(jù)城市規(guī)劃布置雨水管道1.根據(jù)建筑物分布，道路布置及街區(qū)內(nèi)部的地形等布置雨水管道。使街區(qū)內(nèi)絕大部分雨水排入街道低側雨水管。2.雨水管應平行道路布設，且宜布置在人行道或者草地帶下，而不宜布置在快車道下，以免積水時影響交通或維修時破壞道路路面，道路寬大于40m時，可考慮2側設置雨水管。3.考慮與其它地下構筑物相互協(xié)調(diào)（排水管道與其它構筑物的最小凈距可參閱附錄3）。合理布置雨水口，以保證路面雨水排除暢通雨水溝道采用明渠或暗管應結合具體條件確定。1.暗管2.蓋板渠3.明渠4.路邊溝暗管接入明渠暗管接入明渠明渠接入暗管明渠接入暗管設置排洪溝排除設計地區(qū)以外的雨洪徑流。10.3.2 雨水管網(wǎng)設計步驟雨水管網(wǎng)設計步驟1、收集、分析資料，劃分排水流域和管道定線2、劃分設計管段，一般以100 200m左右為一段。注意：不宜劃分過多；管徑增長要連續(xù)；劃分要從密到疏。3、劃分并計算匯水面積。匯水面積包括綠地、街道等。4、確定設計計算基本數(shù)據(jù)：計算平均徑流系數(shù)。一般經(jīng)驗值為：城市0.50.8；郊區(qū)0.40.6；確定重現(xiàn)期P、地面集水時間t1；計算單位面積徑流量q0。5、確定管渠的最小埋深6、設計流量的7、雨水管網(wǎng)水力計算8、繪制雨水管道平面及縱斷面圖 雨水管網(wǎng)設計原則雨水管網(wǎng)設計原則（1）盡量用本地暴雨公式，若無公式，可由資料 （至少10年）推算，或借鑒類似地區(qū)公式（2）城市中雨水管采用暗管，城鄉(xiāng)結合部或坡度大 地區(qū)，可采用明渠（3）利用地形，就近排入河道，水體或城市河涌（4）消減峰值，調(diào)蓄水量（利用洼地）以減小管徑（5）盡量不用泵站（6）出水口盡量采用分散出口（7）雨水干管設在地勢低處，不應設在交通干道下（8）雨水管網(wǎng)流量計算方法由下列幾種：最大徑流法，安全系數(shù)高 容量調(diào)節(jié)法，用于平坦地區(qū) 特定計算法，用于特定地區(qū)10.3.3 雨水管渠設計參數(shù)雨水管渠設計參數(shù)1、設計充滿度管道按滿流考慮；明渠超高大于等于0.2m，街邊溝大于等于0.03m。即管道h/d為1，明溝超高0.20m，街道邊溝超高0.03m。2、設計流速管道最小為0.75m/s，明溝最小為0.4m/s；金屬管最大設計流速10m/s，非金屬管最大設計5m/s明溝最大設計流速明溝最大設計流速明渠類別最大設計流速（m/s）明渠類別最大設計流速（m/s）粗砂或貧砂質(zhì)粘土0.8草皮護面1.6砂質(zhì)粘土1干砌塊面2粘土1.2漿砌塊石或漿砌磚3石灰?guī)r、砂巖4混凝土43、最小坡度最小坡度按最小流速定街區(qū)內(nèi)：i4；街道內(nèi)：i2.5；雨水口連接管：i14、最小管徑街道下：Dmin300mm，i3街坊內(nèi)：Dmin200mm，i1%5、最小覆土厚度：車行道0.7m，基礎應設在冰凍線下7、管段銜接一般用管頂平接，條件不利時可用管底平接6、雨水溝道流速公式雨水管渠水力計算的方法由于h/D=1，故只需確定Q、D、v、I值。Q值可經(jīng)過計算求得，然后選定D值，即可查表求得v、I值 例：已知n=0.013，設計流量Q=200L/s，地面坡度i=0.004,試計算該管段的管徑D,管底坡度I及流速v。解：采用n=0.013的水力計算圖。橫坐標找到Q=200L/s，縱坐標找到i=0.004，兩線交于A點，得到v=1.17m/s,符合規(guī)定;而D界于400500mm之間。采用D=400mm時,i=0.0092,v=1.60m/s。I與地面坡度相差太大。采用D=500mm時,i=0.0028,v=1.02m/s。結果合適。10.3.4 10.3.4 雨水管渠斷面設計雨水管渠斷面設計1、在城市市區(qū)或工廠內(nèi)，雨水管渠一般采用暗管。在地形平坦地區(qū)，管道埋深或出水口設置深度受到限制的地區(qū)，可采用加蓋板渠道的方案。2、在城市郊區(qū)，可考慮采用明渠。當排水區(qū)域道出水口的距離較長時，也宜采用明渠。路面雨水采用道路邊溝排放。3、當管道接入明渠時，在管道接口處設置擋土墻，連接的土明渠應加鋪砌。暗管接入明渠暗管接入明渠明渠接入暗管明渠接入暗管10.3.5 設計計算實例設計計算實例雨水管渠系統(tǒng)設計計算舉例 已知某居住區(qū)平面圖.地形西高東低,東面有一自南向北流的河流,河流常年洪水位14m,常水位12m.該市的暴雨強度公式要求布置雨水管道并進行干管的水力計算.河流泵站15325129101116171819地形平坦,排水流域按主要街道的匯水面積劃分。洪水位高于地面平均標高,設置雨水泵站。每一設計管段所承擔的匯水面積按就近排入附近的雨水管道的原則劃分。采用統(tǒng)一的平均徑流系數(shù)=0.5。建筑密度較稀，地面集水時間采用t1=10min。設計重現(xiàn)期選用P=1a。管道起點埋深采用1.30m.1.各管段的設計流量按該管段起點，及上游管段終點的設計降雨歷時進行計算的，計算暴雨強度時，t2按上游各管段內(nèi)雨水流行時間之和 求得。2.求單位面積徑流量3.單位面積徑流量乘以該管段的總匯水面積得設計流量。水力計算說明4.根據(jù)設計流量求管徑、管道坡度和流速。水力計算說明（續(xù)）5.根據(jù)設計流速求本管段得管內(nèi)雨水流行時間t2。6.起點埋深（1點）定為1.3m。1點地面標高1點埋深1點管底標高。1點管底標高降落量2點管底標高2點地面標高2點管底標高2點埋深各設計管段在高程上采用管頂平接。7.下游設計流量小于上游設計流量，則取上游設計流量作為下游管段得設計流量。10.4 雨水徑流調(diào)節(jié)雨水徑流調(diào)節(jié)一調(diào)節(jié)目的：消減或降低雨峰設計流量，減小下游管渠系統(tǒng)高峰排量，減小下游管渠斷面尺寸，降低工程造價。二、調(diào)節(jié)方法：兩種：管道自身調(diào)節(jié)：建造人工調(diào)節(jié)池，或利用天然湖泊，洼地，河流等蓄洪。三、設調(diào)節(jié)池設置的集中情況（位置）1、雨水干管的中游或有大象交匯處設調(diào)節(jié)池，降低下游管段流量。2、正在發(fā)展或分建的區(qū)域，用于解決舊管排水能力不足的問題3、雨水不多的旱地，用于蓄洪養(yǎng)花和灌溉4、利用天然的洼地或池塘，公園水池調(diào)節(jié)徑流，補充景觀水體，美化城市側堰泵c.側堰流槽b.流槽溢流堰a.溢流堰q3qq4q1四、調(diào)節(jié)池的構造1、溢流堰式；2、底部流槽式；3、中部側堰式10.5 防洪溝設計與計算防洪溝設計與計算防洪設計標準:為了準確合理地擬定工程規(guī)模而選定的計算洪峰流量的標準,稱為防洪設計標準.設計洪峰流量的計算 洪水調(diào)查法 推理公式法 經(jīng)驗公式法10.5.1 防洪設計標準防洪設計標準山洪防治標準山洪防治標準二二三三四四大型、重要中型工業(yè)企業(yè)大型、重要中型工業(yè)企業(yè)中小型工業(yè)企業(yè)中小型工業(yè)企業(yè)工業(yè)企業(yè)生活區(qū)四工業(yè)企業(yè)生活區(qū)四2-150-1005-220-5010-510-20工程等別工程等別防護對象防護對象防洪標準防洪標準頻率頻率(%)重現(xiàn)期重現(xiàn)期(a)城市防治標準城市防治標準工程工程等別等別防護對象防護對象防洪標準防洪標準頻率頻率(%)重現(xiàn)期重現(xiàn)期(a)城市等級城市等級人口人口(萬人萬人)重要性重要性一一二二三三重要政治、經(jīng)濟、國重要政治、經(jīng)濟、國防、交通、工企業(yè)防、交通、工企業(yè)中等中等城市城市小城市小城市5020-5020比較重要比較重要一般重要一般重要1002-150-1005-220-5010.5.2 洪洪峰峰設設計計流流量量計計算算洪水調(diào)查法洪水調(diào)查法推理公式法推理公式法經(jīng)驗公式法經(jīng)驗公式法深入現(xiàn)場，勘查洪水位的痕跡，推導它深入現(xiàn)場，勘查洪水位的痕跡，推導它發(fā)生的頻率，選擇和測量河槽斷面，根發(fā)生的頻率，選擇和測量河槽斷面，根據(jù)水力公式進行計算。據(jù)水力公式進行計算。水科院的水文研究所公式，小徑流研究水科院的水文研究所公式，小徑流研究組公式，林平一公式組公式，林平一公式3 3種。用這種推理種。用這種推理公式設計洪峰流量時，需要較多的基礎公式設計洪峰流量時，需要較多的基礎資料，計算過程也較繁瑣，詳細的可參資料，計算過程也較繁瑣，詳細的可參見相關書刊，當流域面積見相關書刊，當流域面積404050Km50Km2 2時，時，效果較好。效果較好。常用的經(jīng)驗公式計算方法常用的經(jīng)驗公式計算方法：(1)(1)一般地一般地區(qū)性經(jīng)驗公式，區(qū)性經(jīng)驗公式，(2)(2)公路科學研究所簡公路科學研究所簡化公式，化公式，(3)(3)第二鐵路設計院等值線法，第二鐵路設計院等值線法，(4)(4)第三鐵路設計院計算方法。第三鐵路設計院計算方法。一般區(qū)域性經(jīng)驗公式：一般區(qū)域性經(jīng)驗公式：排洪溝的設計要點 排洪溝布置應與廠區(qū)總體規(guī)劃密切配合,統(tǒng)一考慮 排洪溝盡可能利用原有山洪溝,必要時可作適當休整 排洪溝應盡量利用自然地形坡度 排洪溝采用明渠和暗渠相結合 排洪溝平面布置基本要求(1)進口(2)出口(3)聯(lián)接段 排洪溝縱坡的確定排洪溝斷面形式材料排洪溝最大流速規(guī)定排洪溝布置應與廠區(qū)總體規(guī)劃密切配合，統(tǒng)一考慮排洪溝布置應與廠區(qū)總體規(guī)劃密切配合，統(tǒng)一考慮10.5.3 排排洪洪溝溝的的設設計計要要點點排洪溝應盡量利用自然地形坡度排洪溝應盡量利用自然地形坡度排洪溝明渠布置的基本要求：進口段排洪溝明渠布置的基本要求：進口段:排洪溝直接插排洪溝直接插入山洪溝，以側流堰形勢作為進口；出口段：不致入山洪溝，以側流堰形勢作為進口；出口段：不致沖刷排行點的岸坡，設置漸變段和消能措施；連接沖刷排行點的岸坡，設置漸變段和消能措施；連接段：彎曲段，漸變段，橋涵。段：彎曲段，漸變段，橋涵。排洪溝縱坡的確定排洪溝縱坡的確定:i1，跌水，跌水0.21.5m/次次,梯級梯級渠道，急流槽渠道，急流槽2060。排洪溝應盡可能利用原有山洪溝，必要時可做適當排洪溝應盡可能利用原有山洪溝，必要時可做適當整修整修排洪應該使用明渠或者暗渠應視具體條件確定排洪應該使用明渠或者暗渠應視具體條件確定排洪溝的斷面形勢，材料及其選擇排洪溝的斷面形勢，材料及其選擇排洪溝最大流速的規(guī)定排洪溝最大流速的規(guī)定排洪溝的水力計算水力計算公式為:A=Bh+mh2x=B+2h(1+m2)1/2梯形斷面A=Bhx=B+2h矩形斷面排洪溝的設計計算舉例不同護砌的最大許可流速不同護砌的最大許可流速護砌性質(zhì)與條件護砌性質(zhì)與條件最大允許流速（按不同水深）最大允許流速（按不同水深）v/(m.s-1)鋪草皮鋪草皮0.92.22.04.5塊石漿砌塊石漿砌豎硬塊石漿砌豎硬塊石漿砌5.010.0混凝土護面混凝土護面6.512.0混凝土澆制混凝土澆制10.020.0雨水溝道水 力計算的方法附圖附圖18：鋼筋混凝：鋼筋混凝 土園管滿流土園管滿流 n0.013已知：已知：n0.013 qv200L/s 地面地面 i0.00410.3.5 設計計算實例設計計算實例劃分排水流域和管道定線劃分設計管段劃分并設計各管段的匯水面積確定各排水流域的徑流系數(shù)確定設計重現(xiàn)期P、地面集水時間t1進行水力計算繪制雨水管道平面圖及縱剖面圖雨水管網(wǎng)設計計算步驟原始規(guī)劃圖原始規(guī)劃圖劃分排水流域、管道定線和設計管段劃分并設計各管段的匯水面積確定各排水流域的徑流系數(shù)Ai(%)iAii建筑面積建筑面積350.9031.5不透水路面不透水路面250.9022.5綠綠 地地330.154.95泥泥 地地70.302.10確定設計重現(xiàn)期P、地面集水時間t11.重現(xiàn)期采用重現(xiàn)期采用1年年2.相應降雨強度公式：相應降雨強度公式：水力計算見表10.3.3雨水溝渠水力計算示例繪制雨水管道平面圖及縱剖面圖10.3.3雨水溝渠水力計算示例雨水管道平面圖雨水管道平面圖雨水管道平面圖雨水管道平面圖雨水管道縱剖面圖雨水管道縱剖面圖立體交叉道路排水10.3.3雨水溝渠水力計算示例立體交叉道路排水 設計時注意問題盡量縮小匯水面積,以減少設計流量注意地下水的排除排水設計標準高于一般道路雨水口布設的位置要便于攔截徑流管道布置及斷面選擇對于立交地道,最低點低于地下水位時,應采取排水或降低地下水的措施立體交叉道路排水10.6 合流制管網(wǎng)設計與計算合流制管網(wǎng)設計與計算10.6.1 合流制管網(wǎng)的使用條件和布置特點合流制管渠系統(tǒng) 是指在同一管渠內(nèi)排除生活污水、工業(yè)廢水和雨水的管渠系統(tǒng).合流制管渠系統(tǒng)特點 結構簡單，管渠總長度小 與分流制相比，截流干管管徑大，泵站和污水處理廠規(guī)模大 雨天徑流時，部分生活污水也溢流到水體，造成一定程度的污染 晴天時，管渠內(nèi)流量小，流速低，易淤積 合流制管渠系統(tǒng)的使用條件 排水區(qū)域內(nèi)有水源充沛的水體，足夠大的環(huán)境容量，使污染程度控制在允許范圍之內(nèi) 街道比較完善，必須采用暗管排除雨水，而街道又比較狹窄，管渠的設置位置受到限制時，可以考慮采用合流制 合流制管渠布置時注意問題 管渠的布置應能使所有服務面積上的生活污水、工業(yè)廢水和雨水都能合理地排入管渠，并盡可能以最短距離坡向水體。截流干管與水體平行布置，在適當位置設置溢流井。合理控制溢流井的數(shù)目和位置。在上游，盡量利用邊溝排除雨水。系系統(tǒng)統(tǒng)使使用用條條件件合合流流制制管管道道排水區(qū)域內(nèi)有一處或多處水源充沛的水體，其流量排水區(qū)域內(nèi)有一處或多處水源充沛的水體，其流量和流速多足夠大，一定量的的混合污水排入后對水和流速多足夠大，一定量的的混合污水排入后對水體造成的污染危害程度在允許的范圍內(nèi)。體造成的污染危害程度在允許的范圍內(nèi)。街坊和街道的建設比較完善，必須采用暗管渠排除街坊和街道的建設比較完善，必須采用暗管渠排除雨水，而街道的斷面又轎窄，管渠的設置位置收到雨水，而街道的斷面又轎窄，管渠的設置位置收到限制時。限制時。地面有一定的坡度傾向水體，當水體高水位時，岸地面有一定的坡度傾向水體，當水體高水位時，岸邊不受淹沒。污水窄中途不需要泵汲。邊不受淹沒。污水窄中途不需要泵汲。系系統(tǒng)統(tǒng)實實踐踐類類型型合合流流制制管管道道全部污水不經(jīng)處理直接排入水體（環(huán)境保護上已經(jīng)全部污水不經(jīng)處理直接排入水體（環(huán)境保護上已經(jīng)不容許）。不容許）。具有截流溝道，在截流溝道上設置溢流井，水量超具有截流溝道，在截流溝道上設置溢流井，水量超過截流能力時，超過的水量通過溢流井泄入水體，過截流能力時，超過的水量通過溢流井泄入水體，杯截流的水給予適當處理。杯截流的水給予適當處理。合合流流制制溝溝道道系系統(tǒng)統(tǒng)布布置置特特點點管渠的布置應使所有服務面積上的生活污水、工業(yè)管渠的布置應使所有服務面積上的生活污水、工業(yè)廢水和雨水都能合理的排入管渠，并能以可能的最廢水和雨水都能合理的排入管渠，并能以可能的最短距離坡向水體。短距離坡向水體。必須合理地確定溢流井的數(shù)目和位置，以便盡可能必須合理地確定溢流井的數(shù)目和位置，以便盡可能減少對水體的污染，減小截流干管的尺寸和縮短排減少對水體的污染，減小截流干管的尺寸和縮短排放渠道的長度。放渠道的長度。在合流制管渠系統(tǒng)的上游排水區(qū)域內(nèi)，如果雨水可在合流制管渠系統(tǒng)的上游排水區(qū)域內(nèi)，如果雨水可沿地面的街道邊溝排泄，則該區(qū)域內(nèi)可只設污水管沿地面的街道邊溝排泄，則該區(qū)域內(nèi)可只設污水管道，只有當?shù)孛嬗晁荒苎氐孛媾判箷r考慮合流。道，只有當?shù)孛嬗晁荒苎氐孛媾判箷r考慮合流。沿水體岸邊布置與水體平行的截流干管，在截流干沿水體岸邊布置與水體平行的截流干管，在截流干管的適當位置上設置溢流井，使超過截流干管設計管的適當位置上設置溢流井，使超過截流干管設計輸水能力的那部分污水通過溢流井就近排入水體。輸水能力的那部分污水通過溢流井就近排入水體。溢溢流流負負荷荷量量流流出出負負荷荷量量和和晴天污水的濃度，最大值最多在平均值的晴天污水的濃度，最大值最多在平均值的23倍倍雨污混合水濃度變化很大，最大值可超過平均值雨污混合水濃度變化很大，最大值可超過平均值的的10倍以上，跟沖刷有關。倍以上，跟沖刷有關。一般雨天時的加權平均值一般雨天時的加權平均值BOD5、OC與與SS約為雨約為雨天的天的70、80和和2倍。倍。截流雨水量增大，溢流污染物將急劇減少截流雨水量增大，溢流污染物將急劇減少(2-3mm)污污水水水水質(zhì)質(zhì)雨污混合水的雨污混合水的BOD5與與OC的平均濃度與晴天污水并的平均濃度與晴天污水并污很大的差異。污很大的差異。雨污混合水的雨污混合水的SS平均為晴天時的二倍。平均為晴天時的二倍。雨污混合水水質(zhì)的統(tǒng)計結果可看統(tǒng)計表雨污混合水水質(zhì)的統(tǒng)計結果可看統(tǒng)計表4-11(P116)研究認為截流雨水量研究認為截流雨水量(2mm/h)比較恰當，則截流管比較恰當，則截流管按三倍最大小時污水量設計。按三倍最大小時污水量設計。10.6.2 合流制排水管渠的設計流量（1）完全合流制排水管網(wǎng)設計流量式中：Qs生活污水設計流量 Qg工業(yè)廢水設計流量 Qy雨水設計流量 要求高的場合可取最大時生活污水量和最大生產(chǎn)班內(nèi)的最大時工業(yè)廢水量；一般情況下可取平均日生活污水量和最大班內(nèi)平均日工業(yè)廢水量。（2）截流合流制排水管網(wǎng)設計流量 第一個溢流井上游管渠設計流量分別為生活污水和工業(yè)廢水的平均流量。稱為旱流流量QhQ s+Q g為晴天的設計流量，稱為旱流流量 Qh。由于 Q h相對較小，Q 計算所得的管徑、坡度和流速，應用旱流流量 Q h進行校核，檢查管道在輸送旱流流量時是否滿足最小流速的要求。溢流井下游管渠的設計流量 式中:n0截流倍數(shù) Qy溢流井下游排水面積上的雨水設計流量Qh溢流井下游排水面積上的生活污水平均 流量與工業(yè)廢水最大班平均流量之和 截流倍數(shù) n0溢流井后，不從溢流井泄出的雨水量，通常按旱流流量的指定倍數(shù)計算，該指定倍數(shù)稱為截流倍數(shù)n0 我國室外排水設計規(guī)范規(guī)定采用n0 為15工程實際中，我國多數(shù)城市都采用n0=3美國、日本等多采用n0=35從溢流井溢出的混合污水設計流量 當溢流井上游管段的設計流量超過溢流井下游管段的截流能力后，就會有一部分混合污水從溢流井處溢流泄出，通過排放渠道泄入水體。該溢流的混合污水設計流量為：Q=（Q s+Q g+Q y）（n0+1）Q h 合流制排水管渠的水力計算要點 按滿流進行設計 重現(xiàn)期應適當放大，因為混合污水有污染 應合理確定截流倍數(shù)n0 溢流井形式 截流槽式 溢流堰式 跳躍堰式 10.6.4 城市舊合流制排水城市舊合流制排水管渠系統(tǒng)的改造管渠系統(tǒng)的改造城市舊合流制排水管渠系統(tǒng)的改造 改合流制為分流制 改為截流式合流 對溢流的混合污水量進行控制 合合流流制制溝溝道道系系統(tǒng)統(tǒng)改改造造途途徑徑改合流制為分流制：有完善的衛(wèi)生設備、街坊和庭改合流制為分流制：有完善的衛(wèi)生設備、街坊和庭院多具有雨污兩個溝道系統(tǒng)，工廠內(nèi)部可清濁分流院多具有雨污兩個溝道系統(tǒng)，工廠內(nèi)部可清濁分流,街道斷面有足夠的位置。街道斷面有足夠的位置。對溢流的混合污水進行適當處理：砂慮、沉淀、消對溢流的混合污水進行適當處理：砂慮、沉淀、消毒，或者先存儲然后晴天處理。毒，或者先存儲然后晴天處理。對溢流的混合污水量進行控制：提高地表的持水能對溢流的混合污水量進行控制：提高地表的持水能力和地表滲透能力，利用屋面、街道、停車場或公力和地表滲透能力，利用屋面、街道、停車場或公園為限制暴雨進入管道的暫時性地表儲水措施。園為限制暴雨進入管道的暫時性地表儲水措施。保留合流制，修建合流管渠截流管，污染仍然嚴重保留合流制，修建合流管渠截流管，污染仍然嚴重原因為原因為:設計截流污水倍數(shù)設計截流污水倍數(shù)0.51小于規(guī)范的小于規(guī)范的15，污水處理廠處理能力不足，工業(yè)廢水未達標排入市污水處理廠處理能力不足，工業(yè)廢水未達標排入市政管道，北方河流流量小，季節(jié)性變化大。政管道，北方河流流量小，季節(jié)性變化大。截流倍數(shù)選用要適當?shù)奶岣?，建議截流倍數(shù)截流倍數(shù)選用要適當?shù)奶岣?，建議截流倍數(shù)15倍倍可在溢流井附近設置雨污混合水調(diào)節(jié)次，以截取初可在溢流井附近設置雨污混合水調(diào)節(jié)次，以截取初雨徑流，晴天在污水處理廠處理。雨徑流，晴天在污水處理廠處理。截流干溝的布置和與內(nèi)河道的整治和城市防洪防澇截流干溝的布置和與內(nèi)河道的整治和城市防洪防澇相結合，利用原來有的溝道和泵站。相結合，利用原來有的溝道和泵站。溢流井的位置要設置的恰當，減輕對城市環(huán)境的污溢流井的位置要設置的恰當，減輕對城市環(huán)境的污染，設計好溢流井的構造。染，設計好溢流井的構造。合合流流制制溝溝道道系系統(tǒng)統(tǒng)規(guī)規(guī)劃劃設設計計注注意意 事事項項合流溝系污水處理廠的設計，應對截流污水進行適合流溝系污水處理廠的設計，應對截流污水進行適當處理，處理能力與截流量相適應。當處理，處理能力與截流量相適應。123445河河3B1236C2351D4123445河河A合流與分流制管渠排水系統(tǒng)的連接方式合流與分流制管渠排水系統(tǒng)的連接方式1.分流區(qū)域分流區(qū)域2.合流區(qū)域合流區(qū)域3.溢流井溢流井4.初次沉淀池初次沉淀池5.曝氣池與二次沉淀池曝氣池與二次沉淀池6.污水廠污水廠截流式合流制溝道截流式合流制溝道 截流合流溝道的水力計算截流合流溝道的水力計算合合流流制制排排水水管管渠渠的的設設計計流流量量合合流流制制排排水水管管渠渠的的水水力力設設計計確定堰口高程：確定堰口高程：(1)上游合流干溝設計流量上游合流干溝設計流量qv1為徑流設計流量為徑流設計流量 qv和和qw之和；之和；(2)下游截流干溝設計流量下游截流干溝設計流量qv2=(no+1)qvw；(3)計算在截流干溝滿流，上游合流干溝計算在截流干溝滿流，上游合流干溝h/D;(4)溢流堰高程上游合流干溝溝底高程溢流堰高程上游合流干溝溝底高程h人口密度人口密度P400人人/ha，qvn150L/d.人人，0.6，t18min，重重現(xiàn)期期p1a，no4；。合流制排水管渠的水力設計示例合流制排水管渠的水力設計示例合流制排水管渠的水力設計表合流制排水管渠的水力設計表污水比流量：污水比流量：雨水比流量：雨水比流量：給水排水工程給水排水工程教材：教材：給排水科學與工程概論，李圭白主編，中國建筑工業(yè)出版社，2010。參考書參考書：（1）嚴煦世，趙洪賓編.給水管網(wǎng)理論與計算M.中國建筑工業(yè)出版社.（2）周玉文等編.排水管網(wǎng)理論與計算M.中國建筑工業(yè)出版社.（2）李圭白主編.水質(zhì)工程學M.中國建筑工業(yè)出版社.（3）王增飛主編.建筑給水排水工程M.中國建筑工業(yè)出版社（4）嚴煦世主編.給水工程（第四版）M.中國建筑工業(yè)出版社.參考資料（參考資料（1 1）書籍）書籍中國給水排水中國給水排水給水排水給水排水環(huán)境科學環(huán)境科學中國環(huán)境科學中國環(huán)境科學環(huán)境科學學報環(huán)境科學學報環(huán)境工程環(huán)境工程Environmental Science&TechnologyWater researchWater Science&TechnologyWater environment research 參考資料（參考資料（2 2）科技期刊）科技期刊http:/ 3）專業(yè)網(wǎng)站）專業(yè)網(wǎng)站課堂要求課堂要求 1.1.按時上、下課，不遲到，不早退按時上、下課，不遲到，不早退 2.2.認真聽講、做好筆記認真聽講、做好筆記 課后要求課后要求 1.1.課前預習、課后復習課前預習、課后復習 2.2.認真做好作業(yè)認真做好作業(yè)結結 業(yè)業(yè) 成績：平時成績（成績：平時成績（30%30%）+卷面成績（卷面成績（70%70%）課程要求課程要求 給水排水工程給水排水工程給排水科學與工程學科與水工業(yè)水的利用與水源保護水的利用與水源保護給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)水質(zhì)工程水質(zhì)工程建筑給水排水工程建筑給水排水工程給水排水設備及過程檢測和控制給水排水設備及過程檢測和控制水工程施工與經(jīng)濟概述給排水科學與工程學科與相關學科的關系 第第1章章 “給排水科學與工程給排水科學與工程”學科與水工業(yè)學科與水工業(yè) 1.2 21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)水工業(yè)1.2.1 “給排水科學與工程給排水科學與工程”的發(fā)展的發(fā)展1.2.2 水工業(yè)的產(chǎn)業(yè)體系水工業(yè)的產(chǎn)業(yè)體系1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機 1.1.2 水的良性社會循環(huán)與水資源的可持續(xù)利用水的良性社會循環(huán)與水資源的可持續(xù)利用1.1.3 節(jié)節(jié)水和多渠道開源是水和多渠道開源是緩緩解水解水資資源危機的有效途徑源危機的有效途徑1.1.4 水的社會循水的社會循環(huán)環(huán)的工程的工程設設施施1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 第第1 1章章 “給排水科學與工程給排水科學與工程”學科與水工業(yè)學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機 水的水的自然循環(huán)自然循環(huán)過程過程基本概念我國水資源特點 第第1 1章章 “給排水科學與工程給排水科學與工程”學科與水工業(yè)學科與水工業(yè) 1.1 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機本章總目錄 水的水的自然循環(huán)自然循環(huán)過程過程基本概念我國水資源特點 第第1 1章章 “給排水科學與工程給排水科學與工程”學科與水工業(yè)學科與水工業(yè) 1.1 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機本章總目錄 水的水的自然循環(huán)自然循環(huán)過程過程基本概念我國水資源特點111385幾個基本概念：幾個基本概念：水的自然循環(huán)：就是水由海上蒸發(fā)為水蒸氣，被風送至大陸，以雨、雪等形式降落到地面，一部分水再蒸發(fā)返回大氣，一部分水滲入地下形成地下水，另一部分在地表匯集形成河、湖等地面水，地下水和地面水最終又流回海洋。降水：雨、雪、霰、雹的統(tǒng)稱雨、雪、霰、雹的統(tǒng)稱蒸發(fā)：地表向空中逸散水分（水變成水汽的過程）地表向空中逸散水分（水變成水汽的過程）徑流：降水在地面和地下流動的水流降水在地面和地下流動的水流地表徑流：降水除消耗外的水量沿地表運動的水流降水除消耗外的水量沿地表運動的水流地下徑流：降水后下滲到地表以下的一部分水量在地下降水后下滲到地表以下的一部分水量在地下運動的水流運動的水流 第第1 1章章 “給排水科學與工程給排水科學與工程”學科與水工業(yè)學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機 水的水的自然循環(huán)自然循環(huán)過程基本基本概念概念我國水資源特點人均占有量少 淡水總量為28124億m3，在全世界占第6位。但人均占有量只有2340m3/人年（以12億人口計），世界平均水準的1/4，占88位?？臻g分布不均 81的水資源分布在長江流域及其以南年內(nèi)及年際變化大 60-80降水集中在夏季，7，8，9月年際變化差36倍多地區(qū)缺水嚴重 三北（西北、華北、東北）和沿海（青島、大連）300多城市缺水，100多個嚴重確水，在640個城市中。水環(huán)境污染嚴重 建國后2030年，生活不富裕，工業(yè)不發(fā)達，水資源不緊張。大量城市污水和工業(yè)廢水不經(jīng)處理排入水體，造成水體污染，嚴重污染的水體不能作為飲用水源，造成水質(zhì)性缺水。第第1 1章章 “給排水科學與工程給排水科學與工程”學科與水工業(yè)學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機 水的水的自然循環(huán)自然循環(huán)過程基本概念我國水我國水資源特資源特點點 循環(huán)循環(huán)圖示圖示水的水的社會循環(huán)社會循環(huán)我國用水量構成表本章總目錄 第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機 本章總目錄 循環(huán)圖示水的水的社會循環(huán)社會循環(huán)我國用我國用水量構水量構成表成表用水種類用水種類用水量用水量(億億m3)占總用水量的占總用水量的百分比（百分比（%）農(nóng)業(yè)用水農(nóng)業(yè)用水4000420075工業(yè)用水工業(yè)用水112020生活用水生活用水6305第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機 本章總目錄 水危機水危機標志標志水危機水危機城市水危機第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機水危機的標志：水危機的標志：水資源短缺水資源短缺和水環(huán)境污染 中國地表水資源總量2.8萬億m3，全國河流縱橫，湖泊密布，河川徑流量為2.7萬億m3，年均徑流量為284 m3，但人均水資源只有2700 m3，居世界第109位，被列為世界人均水資源的13個貧水國家之一。全球總貯水量估計為13.86億km3，但其中淡水總量僅為0.36億km3。除冰川和冰帽外，可利用的淡水總量不足世界總貯水量的1%（0.3%左右）。這部分淡水與人類的關系最密切，并且具有經(jīng)濟利用價值。雖然在較長時間內(nèi)它可以保持平衡，但在一定時間、空間范圍內(nèi)，它的數(shù)量卻是有限的，并不像人們所想象的那樣可以取之不盡、用之不竭。世界水資源分布圖地球上的淡水資源地球上的淡水資源世界前10名水資源占有國家各地區(qū)人均水資源量Aridity中中國國缺缺水水地地區(qū)區(qū)分分布布情情況況 本章總目錄 水危機水危機標志標志水危機水危機城市水危機第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機水危機的標志：水危機的標志：水資源短缺和水環(huán)境污染水環(huán)境污染 本章總目錄 水危機水危機標志標志水危機水危機城市水危機第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機水危機的標志：水危機的標志：水資源短缺和水環(huán)境污染水環(huán)境污染 本章總目錄 水危機水危機標志標志水危機水危機城市水危機第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機水危機的標志：水危機的標志：水資源短缺和水環(huán)境污染水環(huán)境污染 本章總目錄 水危機水危機標志標志水危機水危機城市水危機第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機危機的根源：危機的根源：人口爆炸和消費爆炸 本章總目錄 水危機水危機標志標志水危機水危機城市水危機第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機危機的根源：危機的根源：人口爆炸和消費爆炸中國人口在很早以前就居世界各國之首。在1760年為2億，140年后（即1900年）為4億，相隔54年后的1954年為6億，再相隔15年后的1969年為8億，1981年已達到10億，1990年7月我國大陸人口達11.34億，1995年底我國人口達12.1，2000年第5次人口普查表明中國大陸人口達到12.9億人。若搞好計劃生育工作，到本世紀中葉達15-16億。本章總目錄 水危機標志水危機水危機城市水城市水危機危機第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.1 水的循環(huán)與水危機水的循環(huán)與水危機城市水危機：城市水危機：普遍存在資源性缺水，易出現(xiàn)環(huán)普遍存在資源性缺水，易出現(xiàn)環(huán)境污染和水質(zhì)性缺水。境污染和水質(zhì)性缺水。例如：福建紫金礦業(yè)水污染波及下游省市等例如：福建紫金礦業(yè)水污染波及下游省市等 第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.2 水的良性循環(huán)與水資源的可持續(xù)利用水的良性循環(huán)與水資源的可持續(xù)利用水的良性循環(huán)：對城市污水進行處理，使其排入水體不會造成污染，從而實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。為緩解水危機。為緩解水危機。必需從整個流域水的良性循環(huán)著眼。必需從整個流域水的良性循環(huán)著眼。流域內(nèi)水有不同尺度的社會循環(huán)：流域尺度的水循環(huán)、流域內(nèi)水有不同尺度的社會循環(huán)：流域尺度的水循環(huán)、城市的水循環(huán)、工業(yè)區(qū)的水循環(huán)、工業(yè)企業(yè)的水循環(huán)、城市的水循環(huán)、工業(yè)區(qū)的水循環(huán)、工業(yè)企業(yè)的水循環(huán)、建筑小區(qū)的水循環(huán)、樓宇的水循環(huán)等。建筑小區(qū)的水循環(huán)、樓宇的水循環(huán)等。大尺度水的良性循環(huán)是以小尺度水的良性循環(huán)為基礎的。大尺度水的良性循環(huán)是以小尺度水的良性循環(huán)為基礎的。第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.2 水的良性循環(huán)與水資源的可持續(xù)利用水的良性循環(huán)與水資源的可持續(xù)利用水資源的可持續(xù)利用 節(jié)水節(jié)水污水回用污水回用開源開源減少污染物排放減少污染物排放大力發(fā)展水處理技術大力發(fā)展水處理技術遠距離輸水等遠距離輸水等 第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.3 節(jié)水和多渠道開源是緩解水資源危機的有效途徑節(jié)水和多渠道開源是緩解水資源危機的有效途徑 節(jié)水節(jié)水污水回用污水回用開源開源減少污染物排放減少污染物排放大力發(fā)展水處理技術大力發(fā)展水處理技術遠距離輸水等遠距離輸水等p節(jié)約工業(yè)用水p將節(jié)水灌溉和節(jié)水農(nóng)業(yè)結合起來p采取各種有效措施，提高公眾的節(jié)水意識；大力推廣節(jié)水技術和節(jié)水器具。第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.3 節(jié)水和多渠道開源是緩解水資源危機的有效途徑節(jié)水和多渠道開源是緩解水資源危機的有效途徑 節(jié)水節(jié)水污水回用污水回用開源開源減少污染物排放減少污染物排放大力發(fā)展水處理技術大力發(fā)展水處理技術遠距離輸水等遠距離輸水等p城市污水水量大，水量、水質(zhì)相城市污水水量大，水量、水質(zhì)相對穩(wěn)定，為城市的對穩(wěn)定，為城市的“第二水源第二水源”。是解決水資源短缺的有效途徑。是解決水資源短缺的有效途徑。p工業(yè)用水約占城市用水量的一半工業(yè)用水約占城市用水量的一半左右，生產(chǎn)污水再生水，可使城左右，生產(chǎn)污水再生水，可使城市的自然水耗量減少市的自然水耗量減少3030左右。左右。p城市污水經(jīng)處理后回用于工業(yè)生城市污水經(jīng)處理后回用于工業(yè)生產(chǎn)，減少了向自然水體的排污量，產(chǎn)，減少了向自然水體的排污量，帶來了可觀的環(huán)境效益。帶來了可觀的環(huán)境效益。第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.3 節(jié)水和多渠道開源是緩解水資源危機的有效途徑節(jié)水和多渠道開源是緩解水資源危機的有效途徑 節(jié)水節(jié)水污水回用污水回用開源開源減少污染物排放減少污染物排放大力發(fā)展水處理技術大力發(fā)展水處理技術遠距離輸水等遠距離輸水等p海水、微咸水的開發(fā)利用海水、微咸水的開發(fā)利用p雨水的利用。雨水的利用。唐山大唐王灘電廠海水淡化設施 德國家庭雨水利用系統(tǒng) 第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.3 節(jié)水和多渠道開源是緩解水資源危機的有效途徑節(jié)水和多渠道開源是緩解水資源危機的有效途徑 節(jié)水節(jié)水污水回用污水回用開源開源減少污染物排放減少污染物排放大力發(fā)展水處理技術大力發(fā)展水處理技術遠距離輸水等遠距離輸水等清潔生產(chǎn)，減少清潔生產(chǎn)，減少“三廢三廢”的排放的排放受污染水源水的處理受污染水源水的處理南水北調(diào)，引灤入津南水北調(diào)，引灤入津 第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)水的自然循環(huán)和社會循環(huán) 1.1.4 水的社會循環(huán)的工程設施水的社會循環(huán)的工程設施水資源保護利用 取水 工程水泵站給水處理廠污水排水系統(tǒng)污水處理廠輸配水系統(tǒng)建筑水工程工業(yè)水工程調(diào)貯構筑物分質(zhì)給水方式農(nóng)業(yè)水工程雨水排水系統(tǒng)城市水系統(tǒng)城區(qū)防洪建筑水工程建筑水工程建筑水工程建筑水工程水表水表泄水管泄水管水平干管水平干管立管立管水平干管水箱泄水管泄水管取水工程取水工程取水工程取水工程液壓水位控制閥可調(diào)式減壓閥比例減壓閥消聲止回閥泄壓閥 給水附件給水附件離心清水管道泵SMC組合水箱氣壓給水設備 增壓、貯水設備增壓、貯水設備 第1章 “給排水科學與工程”學科與水工業(yè) 1.2 21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)水工業(yè)水工業(yè)學科發(fā)展學科發(fā)展水工業(yè)的產(chǎn)業(yè)體系水工業(yè)的產(chǎn)業(yè)體系