给水系统的流量关系和水压关系

2023-08-30 理论教育版权反馈

【摘要】：取水构筑物、一级泵站和水厂等按最高日的平均时流量计算，即式中，Qh为最高日平均时用水量；Qd为最高日设计流量；α为水厂自用水系数，取1.05～1.10；T为一级泵站或水厂每天工作时间（h/d），大、中水厂一般为24h连续运行，小水厂有时考虑8h或16h连续运行。2）水源地势较高时，靠重力输水至净水厂，处理后的清水加压输送给用户使用。

1.给水系统的流量关系

给水系统中各构筑物设计流量是以最高日设计水量Q_d为基础进行设计的。

（1）取水构筑物、一级泵站和水厂等按最高日的平均时流量计算，即

式中，Q_h为最高日平均时用水量（m³/h）；Q_d为最高日设计流量（m³/d）；α为水厂自用水系数，取1.05～1.10；T为一级泵站或水厂每天工作时间（h/d），大、中水厂一般为24h连续运行，小水厂有时考虑8h或16h连续运行。

取用地下水若仅需在进入管网前消毒而无需其他处理时，水厂本身用水量系数α=1，一级泵站按最高日平均时流量计算，即

（2）二级泵站、水塔（高地水池）、管网二级泵站、从泵站到管网的输水管、管网和水塔等的计算流量，应按照用水量变化曲线和二级泵站工作曲线确定。

当管网内不设水塔（高地水池）时，任何小时的二级泵站供水量应等于用水量，即设计流量取最高日最高时流量。管网内设有水塔或高地水池时，二级泵站的设计供水线应根据用水量变化曲线拟定。拟定时应注意下列几个方面：

1）泵站各级供水线尽量接近用水线，以减少水塔的调节容积，分级数一般不应多于三级，以便水泵机组的运转管理。

2）分级供水时，应注意每级能否选到合适的水泵以及水泵机组的合理搭配，并尽可能满足目前和今后一段时间内用水量增长的需要。

输水管和管网的设计流量，视有无水塔（高地水池）和它们在管网中的位置而定。无水塔的管网，按最高日的最高时用水量确定管径。管网起端设水塔时（网前水塔），泵站到水塔的输水管直径按泵站分级工作线的最大一级供水量计算，管网仍按最高时用水量计算。管网末端设水塔时（对置水塔或网后水塔），因最高时用水量必须从二级泵站和水塔同时向管网供水，因此，应根据最高时从泵站和水塔输入管网的流量进行计算。

（3）清水池一级泵站通常均匀供水，而二级泵站一般为分级供水，所以一、二级泵站的每小时供水量并不相等。为了调节两泵站供水量的差额，必须在一、二级泵站之间建造清水池。清水池的调节容积应根据一级泵站供水量曲线和拟定的二级泵站工作曲线确定。

2.给水系统的水压关系

在给水系统中，从水源开始，水流到达用户前一般要经过多次提升，特殊情况下也可以依靠重力直接输送给用户，水输送的方式有以下几种：

（1）全重力给水当水源地势较高时，如取用山溪水、泉水或高位水库水等，水流通过重力自流输水到净水厂处理，然后又通过重力输水管和管网送至用户使用，或仅经过消毒等简单处理直接输送给用户使用。这种情况属于完全利用原水位能克服输水能量损失和转换成为用户要求的水压关系，是一种最经济的给水方式。当原水位能有富余时，可以通过阀门调节供水压力。

（2）一级加压给水有多种情况可能采用一级加压给水：

1）当净水厂地势较高时，从水源取水到净水厂采用一级提升，处理后的清水依靠净水厂的高地势，直接利用重力输水给用户。

2）水源地势较高时，靠重力输水至净水厂，处理后的清水加压输送给用户使用。

3）当水源水质优良时，无需处理，取水后直接加压输送给用户使用。

4）当给水处理全过程采用封闭式设施时，从取水处加压后，采用承压方式进行处理，直接输送给用户使用。

（3）二级加压给水这是目前采用最多的给水方式，水流在水源取水时经过第一级加压，提升到净水厂进行处理，处理好的清水贮存于清水池中，清水经过第二级加压进入输水管和管网，供用户使用。第一级加压的目的是取水和提供原水输送与处理过程中的能量要求，第二级加压的目的是提供清水在输水管与管网中流动所需要的能量，并提供用户用水所需的水压。

（4）多级加压给水有两种情形可能采用多级加压给水：一是长距离输水时需要多级加压提升，如水源距净水厂很远时，原水需经过多级提升输送到净水厂，或净水厂距用水区域很远时，清水需要多级提升输送到用水区的管网；二是大型给水系统的用水区域很大，或用水区域为窄长形，一级加压供水不经济或前端管网水压偏高，应采用多级加压供水。

给水系统的流量关系和水压关系

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