第四章 给水系统各部分的流量及水压关系

第一节 给水系统各部分的流量关系

给水系统中的取水构筑物、净水构筑物和输配水系统之间存在着密切联系，但它们的设计流量并不一定相同。

一、取水构筑物、净水构筑物及一级泵站的设计流量

一级泵站的作用是将取水构筑物取到的原水送到净水构筑物中去进行净化处理。为了减小一级泵站和这些构筑物的设计规模，并使构筑物稳定运行，一般大中城市自来水厂的一级泵站均采用三班制即24小时均匀供水，只有小型自来水厂才采用一班制或两班制运转。因此，取水构筑物、净水构筑物和一级泵站的设计流量Q_I（m³/h）按最高日平均时流量计算，即

式中：T为一级泵站每天工作小时数；α为水厂自用水量（即输水管漏损、沉淀池排泥、滤池冲洗等用水）系数，其值取决于水源种类、原水水质、水处理工艺及构筑物类型等因素，以地表水为水源时一般取1.05～1.10，以地下水为水源且只需消毒处理而无需其他处理时取1.0；Q_d为最高日用水量。

从水源到水厂的原水输水管的设计流量也应按Q_I来确定。

二、二级泵站及管网的设计流量

二级泵站、从二级泵站到配水管网的清水输水管及配水管网的设计流量，应根据用水量变化曲线和二级泵站供水曲线确定。

（一） 二级泵站的设计流量

二级泵站的设计流量与管网中是否设置水塔（或高地水池）有关。

当管网内不设置水塔（或高地水池）时，任何小时内二级泵站的供水量应等于或大于用水量，否则就会出现供水不足现象。因此，二级泵站的最大供水量应按最高日最高时用水量考虑。二级泵站内应设置并配合使用流量大小不同的水泵及变频调速泵，以满足不同时段内的用水量要求，并最大限度地减少水的浪费。水泵工作时应在其高效区内运行。

当管网内设置水塔（或高地水池）时，由于它们能够调节二级泵站供水量和用水量之间的差值，因此，二级泵站每小时的供水量可以不等于用水量。二级泵站的供水曲线应根据用水量变化曲线确定，总的原则是采用分级供水，各级供水曲线应尽量接近用水曲线，以减小水塔容积；分级数一般不应多于三级，以便水泵机组的管理；分级数和分级流量还应考虑能否选到在高效区内运行的合适的水泵。从图3-1中可以看出，二级泵站供水分为两级：一级是从0：00—5：00、从20：00—24：00，每小时供水量为2.78%；另一级是从5：00—20：00，每小时供水量为5%。两级供水总量等于最高日用水量，即

2.78%×(5+4)+5%×15=100%

（二）清水输水管的设计流量

当管网内无水塔（或高地水池）时，清水输水管的设计流量应按最高日最高时用水量确定。当管网末端设有水塔（称为对置水塔或网后水塔）或网中设有水塔时，清水输水管的设计流量应按二级泵站最大一级供水量确定。当管网起端设有水塔（称为前置水塔或网前水塔）时，泵站到水塔的清水输水管的设计流量应按二级泵站最大一级供水量确定；水塔到管网的清水输水管的设计流量应按最高日最高时用水量确定。

图4-1 对置水塔供水情况

（三）配水管网的设计流量

若管网内无水塔（或高地水池）或设有前置水塔，管网的设计流量应与最高日最高时用水量相同。若管网内设有对置水塔，在最高用水时，由二级泵站和水塔从两面向管网供水，管网中间出现供水分界线，如图4-1所示。因此，应根据最高时从二级泵站和水塔送入管网的流量进行管网计算。由于设有对置水塔时，管网中的大部分管线的流量较只由一方供水时小，故管径可能减小，管网投资可以降低。