初级第一部分.docx

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1、城市给排水及水处理专业基础与实务（初级）考试大纲37一、给水系统总论第一部分 城市给水工程1、熟悉城市给水系统规划的原则和任务；熟悉城市给水处理厂的设计原则；了解“多 级屏障”的概念。1.1 城市给水系统规划设计原则（1） 贯彻执行国家和地方的相关政策和法规；（2） 城镇及工业企业规划时应兼顾给水工程；（3） 给水工程规划要服从城镇发展规划；（4） 合理确定近远期规划与建设范围；（5） 要合理利用水资源和保护环境；（6） 规划方案应尽可能经济和高效。1.2 城市给水系统规划设计任务（1） 确定给水系统的服务范围与建设规模；（2） 确定水资源综合利用与保护措施；（3） 确定系统的组成与体系结构；

2、（4） 确定给水系统主要构筑物的位置；（5） 确定给水处理的工艺流程与水质保证措施；（6） 给水管网规划和干管布置与定线；（7） 确定废水的处置方案及期环境影响评价；（8） 给水工程规划的技术经济比较，包括经济、环境和社会效益分析。1.3 城市给水处理厂的设计原则（1） 水处理构筑物的生产能力,应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核；（2） 水厂应按近期设计，考虑远期发展；（3） 水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求；（4） 水厂自动化程度，应本着提高供水水质和供水可靠性，降低能耗、药耗，提高科学管理水平和增加经济效益的

3、原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定；（5） 设计中必须遵守设计规范的规定。如采用现行规范中尚未列入的新技术、新工艺、新设备和新材料，则必须通过科学论证，确证行之有效，方可付诸工程实际。但对于确实行之有效、经济效益高、技术先进的新工艺、新设备和新材料，应积极采用，不必受限行设计规范的约束；1.4 “多级屏障”的概念广义的多级屏障方法，克服了传统的单一通过饮用水处理技术来保障供水水质安 全，而是由水处理技术、监控与水质管理、公众参与社会监督、法律体系、标准指南和目标、科学技术研究等多层次组成。在多级屏障水处理技术每个层次里再细分为多级屏障，并运用HACCP已经通过脆弱性

4、分析和识别，来确定城市供水系统中关键控制点及其临界范围，建立全程监控系统和校正措施，预防危害，即时调整。2、掌握给水系统分类、组成及布置形式，以及影响给水系统布置的因素。2.1 给水系统分类给水系统是保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统。根据系统的性质，可分类如下：（1） 按水源种类，分为地表水（江河、湖泊、苦水库、海洋等）和地下水（浅层地下水、深层地下水、泉水等）给水系统；（2） 按供水方式，分为自流系统（重力供水）、水泵供水系统（压力供水）和混合供水系统。（3） 按使用目的，分为生活用水、生产给水和消防给水系统；（4） 按服务对象，分为城市给水和工业给水系统；在工业给

5、水中，又分为循环系统和复用系统。2.2 给水系统的组成给水系统由相互联系的一系列构筑物和输配水管网组成。它的任务是从水源取水， 按照用户对水质的要求进行处理，然后将水输送到用水区，并向用户配水。为了完成上述任务，给水系统常由下列工程设施组成：（1） 取水构筑物，用以从选定的水源（包括地表水和地下水）取水。（2） 水处理构筑彻，是将取水构筑物的来水进行处理，以期符合用户对水质的要求， 这些构筑物常集中布置在水厂范围内。（3） 泵站，用以将所需水量提升到要求的高度，可分抽取原水的一级泵站、输送清水的二级泵站和设于管网中的增压泵站等。（4） 输水管渠和管网，输水管渠是将原水送到水厂的管渠，管网则是将

6、处理后的水送到各个给水区的全部管道。（5） 调节构筑物，它包括各种类型的贮水构筑物，例如高地水池、水塔、清水池等， 用以贮存和调节水量。高地水池和水塔兼有保证水压的作用：大城市通常不用水塔。中小城市或企业为了贮备水量和保证水压，常设置水塔。根据城市地形待点，水塔可设在管网起端、中间或末端，分别构成网前水塔、网中水塔和对置水塔的给水系统。2.3 给水系统布置2.3.1 统一给水系统，即用同一个系统供应生活、生产和消防等各种用水，绝大多数城市采用这一系统。（1） 以地表水为水源的给水系统；（2） 以地下水为水源的给水系统。2.3.2 分系统给水（1） 分质给水系统；（2） 分压给水系统；（3） 分

7、区给水系统。2.4 影响给水系统布置的因素按照城市规划，水源条件，地形，用户对水量、水质和水压要求等方面的具体情况， 给水系统可有多种布置方式。影响给水系统布置的因素分述如下：（1） 城市规划的影响给水系统的布置，应密切配合城市和工业区的建设规划，做到通盘考虑分期建设， 既能及时供应生产、生活和消防用水，有能适应今后发展的需要。水源选择、给水系统布置和水源卫生防护地带的确定，都应以城市和工业区的建设规划为基础。城市规划与给水系统设计的关系极为密切。（2） 水源的影响任何城市，都会因水源种类、水源距给水区的远近、水质条件的不同，影响到给水系统的布置。给水水源分地下水和地表水两种。地下水源有浅层地

8、下水，深层地下水和泉水等， 我国北方地区普遍采用较多。地表水包括江水、河水、湖泊水、海水等，在南方比较普遍。当地如有丰富的地下水，则可在城市上游或就在给水区内开凿管井或大口井，井水经消毒后，由泵站加压送入管网，供用户使用。以地表水为水源时，一般从流经城市或工业区的河流上游取水。因地表水多半是浑浊的，并且难免受到污染，如作为生活饮用水必须加以处理，受到污染的水源，水处理过程比较复杂，因而提高给水成本。城市附近的水源丰富时，往往随着用水量的增长而逐步发展成为多水源给水系统， 从不同部位向管网供水，它可以从几条河流取水、或从一条河流的不同位置取水，或同时取地表水和地下水，或取不同地层的地下水等。（3

9、） 地形的影响地形条件对给水系统的布置有很大的影响。中小城市如地形比较平坦，而工业用水量小，对水压又无特殊要求时，可用统一给水系统系统。大中城市被河流分隔时，两岸工业和居民用水一般先分别供给，自成给水系统，随着城市的发展，再考虑将两岸管网相互沟通，成为多水源的给水系统。取用地下水时，可能考虑到就近凿井取水的原则， 而采用分地区的供水系统。地形起伏较大的城市，可采用分区给水或局部加压的给水系统。整个给水系统按水压分成高低两区，它比统一给水系统可以降低管网的供水水压和减少动力费用。3、掌握各类用水量标准、用水量变化规律及变化系数的确定。3.1 用水量标准设计用水量由下列各项组成：（1） 综合生活用

10、水，包括居民生活用水和公共建筑及设备用水；（2） 工业企业生产用水和工作人员生活用水；（3） 消防用水；可按同时发生火灾的次数和一次灭火的用水量，两小时灭火时间计算。（4） 浇洒道路和绿化用水；（5） 未预计水量及管网漏失水量。可按最高日用水量的15%-20%合并计算。具体参考室外给水设计规范表4.0.3-1、表4.0.3-2。3.2 用水量变化规律（1） 生活用水随生活习惯和气候而变化；（2） 生产用水中冷却用水和空调用水随气温和水温而变化，其他工业用水一年中比较均衡。3.3 变化系数的确定（1） 日变化系数（Kd）在一年中，最高日用水量与平均日用水量的比值，叫做日变化系数Kd。 根据给水区

11、的地理位置、气候、生活习惯和室内给排水设施程度，其值约为1.11.5。（2） 时变化系数（Kh）在最高日内，最高一小时用水量与平均时用水量的比值，叫做时变化系数Kh，该值在1.21.6 之间。大中城市的用水量比较均匀，Kh 较小，可取下限，小城市可取上限或适当加大。4、了解城市给水需水量预测的相关方法。城市用水量预测有多种方法，在给水排水工程规划时，要根据具体情况，选择合理可行的方法，必要时，可以采用多种方法计算，然后比较确定。（1） 分类估算法分类估算法先按照用水的性质对用水进行分类，然后分析各类用水的特点，确定它们的用水量标准，并按用水量标准计算各类用水量，最后累计出总用水量。该方法比较细

12、致，因而可以求得比较准确的用水量，但也因此增加了分析计算的工作量，所以在规划阶段不宜采用，而主要用于设计计算。（2） 单位面积法单位面积法根据城市用水区域面积估算用水量。城市给水工程规划规范（GB50282-2006）给出了城市单位面积综合用水量标准。根据居住用地最高日用水量指 标可以计算出最高日用水量。（3） 人均综合指标法根据已有的历史数据，城市总用水量与城市人口具有密切的关系，城市人口平均总用水量称为人均综合用水量。给水排水工程规划规范（GB50282-2006）推荐了我国 城市每万人最高日综合用水量。（4） 年递增速率法城市发展进程中，供水量一般呈现逐年递增的趋势，在过去的若干年内，每

13、年用水量可能保持相近的递增比率，可以用如下公式表达：上式实际上是一种指数曲线型的外推模型，可以用来预测计算未来年份的规划预测总用水量。在具有规律性的发展过程中，用该式预测计算城市总用水量是可行的。（5） 线性回归法城市日平均用水量亦可用一元线性回归模型进行预测计算，公式可写为： Q起始年份平均日用水量，m3/d；t年数，a。（6） 生长曲线法城市发展规律可能呈现在初始阶段发展的很快，总用水量呈现递减的趋势，而后城市发展趋势缓慢增长到稳定甚至适度减少的趋势，生长曲线可用下式表达：式中 a，b待定参数；Q预测用水量，m3/d；L预测用水量的上限值，m3/d。5、了解城市供水调度、调度中心、水厂监控

14、中心组成及主要功能。5.1 城市供水调度系统组成：调度中心、水厂监控中心、水厂监控分站、水源井监控站、管网加压站和管网测压站。主要功能：安全可靠地将符合水量、水压、水质要求的水送往每个用户，并最大限度地降低给水系统的运行成本，保证给水系统的运行安全可靠性。5.2 调度中心组成：供水调度中心须有遥感、遥测、遥迅等成套设备，负责调度水厂监控中心、水厂监控分站、水源井监控站、管网加压站和管网测压站。主要功能：及时了解整个给水系统生产情况，采取有效的科学方法和强化措施，执行集中调度的任务。5.3 水厂监控中心组成：由操作员站、工程师展等工作站、管理工作站、历史服务器打印机等附属设备以及网络设备组成。主

15、要功能：对整个水厂进行组态管理，系统监控；实时监测、显示、处理、控制各PLC 子站的状态、通信、数据和信息；报警处理和报表打印；动态数据库和历史数据库管理；实现与上级系统的通信和数据交换。6、了解地理信息系统、卫星定位系统和遥感技术在城市给水中的应用。3S技术是以遥感技术(RS)、地理信息系统(GlS)、全球定位系统(GPS)为基础,将 RS、GlS、GPS 三种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域(如网络技术、通讯技术等) 有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。它集信息获取、信息处理、信息应用于一身,突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可定量化方面。可以利用 GPS 和 RS 快速获取给水管网现状资料：GPS 技术将实时定位精度提高到厘米级，同时结合 RS 遥测技术，准确地获取地下管网的三维坐标；地下管网的修测可以利用 GPS，通过局域差分实时定位技术或广域差分实时定位技术来实现。可以利用 GIS 技术进行科学的管理和决策：将 GIS 应用到自来水行业，增加行业的应用分析功能，科学地管理好地下管网信息。其一，供水管网及其地形信息、属性信息以数据形式保存在光盘、硬盘