給水排水系統是為人們的生活、生產和消防提供用水和排除廢水的設施總稱。
給水的用途通常分為生活用水、工業生產用水和市政消防用水三大類。
給水排水系統的功能：⑴水量保障；⑵水質保障；⑶水壓保障。
給水排水系統組成：⑴原水取水系統；⑵給水處理系統；⑶給水管網系統；⑷排水管網系統；⑸廢水處理系統；⑹排放和重複利用系統。
城市用水量：⑴居民生活用水量；⑵公共設施用水量；⑶工業企業生產用水量和工作人員生活用水量；⑷消防用水量；⑸市政用水量，主要指道路和綠地澆灑用水；⑹未預見用水量及給水管網漏失水量。
用水量的表達：⑴平均日用水量，一般作為水資源規劃和確定城市設計汙水量的依據；⑵最高日用水量，一般作為取水工程和水處理工程規劃和設計的依據；⑶最高日平均時用水量；⑷最高日最高時用水量，一般作為給水管網工程規劃設計的依據。
給水排水管網系統的功能：⑴水量輸送；⑵水量調節；⑶水壓調節。
給水管網系統一般由輸水管（渠）、配水管網、水壓調節設施（幫浦站、減壓閥）及水量調節設施（清水池、水塔、高位水池）等構成。輸水管（渠）：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。
配水管網：是指分布在供水區域內的配水管道網路。
排水管網系統一般由⑴廢水收集設施：是排水系統的起始點；⑵排水管網：指分布於排水區的排水管道（渠道）網路，其功能是將收集到的汙水、廢水和雨水等輸送到處理地點或排放口，以便集中處理或排放；⑶水量調節池：
指具有一定容積的汙水、廢水或雨水貯存設施，用於調節排水管網與輸水量或處理水量的差值；⑷提公升幫浦站：指通過水幫浦提公升排水的高程或使排水加壓輸送；⑸廢水輸水管（渠）：指長距離輸送廢水的壓力管道或渠道；⑹排放口：
排水管道的末端是廢水排放口，與接納廢水的水體連線。
排水體制：廢水分為生活汙水、工業廢水和雨水三種型別，它們可採用同乙個排水管網系統排除，也可採用各自獨立的分質排水管網系統排除。不同排除方式所形成的排水系統，稱為排水體制。
主要有合流制和分流制兩種。
合流制排水系統：將生活汙水、工業廢水和雨水混合在同一管道（渠）系統內排放的排水系統；有直排式和截流式。
分流制排水系統：將生活汙水、工業廢水和雨水分別在兩套或兩套以上管道（渠）系統內排除的排水系統；有完全分流制和不完全分流制。
二給水排水工程規劃：是城市總體規劃工作的重要組成部分，是城市專業功能規劃的重要內容，是針對水資源開發和利用、供水排水系統建設的綜合優化功能和工程布局進行的專項規劃。
任務：⑴確定給水排水系統的服務範圍與建設規模；⑵確定水資源綜合利用與保護措施；⑶確定系統的組成與體系結構；⑷確定給水排水主要構築物的位置；⑸確定給水排水處理的工藝流程和水質保證措施；⑹給水排水管網規劃和幹管的布置與定線；⑺確定廢水的處置方案及其環境影響評價；⑻給水排水工程規劃的技術經濟比較，包括經濟、環境和社會效益。
規劃原則：⑴貫徹執行國家和地方相關政策和法規；⑵城鎮及工業企業規劃是應兼顧給水排水工程；⑶給水排水工程規劃要服從城鎮發展規劃；⑷合理確定近遠期規劃和建設範圍；⑸合理利用水資源和保護環境；⑹規劃方案應盡可能經濟高效。
工作程式：⑴明確規劃任務，確定編制依據；⑵調查收集資料，進行現場勘察；⑶根據掌握資料和規劃要求，合理確定城市用水定額，估算用水量和排水量；⑷制定規劃方案；⑸確定規劃步驟和措施，提高專案投資效益；⑹編制規劃檔案，繪製規劃圖紙，完成成果文字。
給水管網布置原則：⑴按照總體規劃，結合實際情況，進行多方案技術經濟比較；⑵主次明確，先搞好輸水管渠與主幹管布置，然後布置一般管線與設施；⑶盡量縮短管線，節約投資與執行管理費用；⑷協調好與其他管道、電纜和道路等工程的關係；⑸保證供水安全可靠性；⑹儘量減少拆遷，少佔農田；⑺保證管渠的施工、執行和維護方便；⑻近遠期結合，考慮發展。
樹狀網：優點：管道長度小，節約投資；缺點：供水可靠性、水質安全性較差。
環狀網：優點：供水安全可靠性高，減輕水錘作用；缺點：造價明顯地比樹狀網高。
排水管網布置原則：⑴按照總體規劃，結合實際情況，進行多方案技術經濟比較；⑵確定排水區域和排水體制，從幹管到支管布置官網；⑶利用地形，採用重力排水，使管線最短、埋深最小；⑷協調好與其他管道、電纜和道路等工程的關係；⑸保證管渠的施工、執行和維護方便；⑹近遠期結合，考慮發展。
平行式：排水幹管與等高線平行，而主幹管則與等高線基本垂直；正交式：排水幹管與地形等高線垂直相交，而主幹管與等高線平行敷設。
排水管道的連線方式：主要採用檢查井和跌水井等連線方式，通常稱為窨井。檢查井的主要功能：在管道交匯、直線管道中的管徑變化、方向改變處設定，保證銜接暢通，方便清通和維護。
三水力等效簡化原則：經過簡化後，等效的管網物件與原來的實際物件具有相同的水力特性。如水頭損失。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。
四管網的簡化：⑴原則，巨集觀等效原則和小誤差原則。⑵管線簡化方法，①刪除次要管線，保留主、幹管線；②管線交叉點很近時，可以將其合併；③去掉全開閥門，切斷全閉閥門；④根據水力等效原則將併聯管線簡化為單管線；⑤拆分大系統分別計算。
⑶附屬設施簡化方法，①刪除不影響全域性水力特性的設施，如全開的閘閥、排氣閥、洩水閥、消火栓；②將同一處的多個相同設施合併，如同一處的多個水量調節設施（清水池、水塔、均和調節池）合併，併聯或串聯工作的水幫浦或幫浦站合併。
管段中間的流量應運用水力等效的原則折算到管段的兩段節點上，通常給水管網將管段沿線配水流量一分為二分別轉移到管段兩段節點上，排水管網將管段沿線收集水量折算到管段起端節點。
五解環狀管網恆定流方程組的兩種基本方法：⑴解環方程組，先進行管段流量初分配，使節點流量連續性條件得到滿足，然後，在保持節點流量連續性不被破壞的條件下，通過施加環校正流量，設法使各環的能量方程得到滿足；⑵解節點方程組，以節點水頭為未知量，首先擬定各節點水頭初值，使環能量方程條件得到滿足，但節點的流量連續性是不滿足的。
六用水流量分配，將使用者分為兩類，一類稱為集中用水戶，另一類稱為分散用水戶。
管段設計流量分配原則：⑴從乙個或多個水源出發進行管段設計流量分配，使供水流量沿較短的距離輸送到整個管網的所有節點上，體現了供水的目的性；⑵在遇到要向兩個或兩個以上方向分配設計流量時，要向主要供水方向分配較多的流量，向次要供水方向分配較少的流量，特別要注意不能出現逆向流，體現了供水的經濟性；⑶應確定兩條或兩條以上平行的主要供水方向，如從供水幫浦站至水塔或主要用水區域等，並且應在各平行供水方向上分配相接近的較大水量，垂直於主要供水方向的管段上也要分配一定的流量，使得主要供水方向上管段損壞時，流量可通過這些管段繞道通過，體現了供水的可靠性。
選取經濟流速和確定管徑的原則：⑴大小管徑分別取大小經濟流速；⑵管段設計流量佔整個管網供水流量比例較小時取較大的經濟流速，反之取較小的經濟流速；⑶從供水幫浦站到控制點的管線（輸水管）上的管段可取較小的經濟流速，其餘管段可取較大的經濟流速；⑷管線造價較高而電價較低時取較大的經濟流速，反之取較小的經濟流速；⑸重力供水時，各管段的經濟管徑或經濟流速按充分利用地形高差來確定；⑹根據經濟流速計算出的管徑如果不符合市售標準管徑時可以選用相近的標準管徑；⑺當管網有多個水源或設有對置水塔時，在各水源或水塔供水的分界區域，管段設計流量可能特別小，選擇管徑時要適當放大；⑻重要輸水管，如從水廠到用水區域的輸水管，或向遠離主管網大使用者供水的輸水管，在未連成環狀網且輸水末端沒***供水可靠性的貯水設施時，應採用平行雙條管道，每條管道直徑按設計流量的0.5確定。
控制點：給水管網用水壓力最難滿足的節點。
管網設計校核方法：⑴假定供水流量要求可以滿足，通過水力分析求出供水壓力，校核其是否滿足要求，稱為水頭校核法；⑵假定供水壓力要求可以滿足，通過水力分析求出供水流量，校核其是否可以滿足要求，稱為流量校核法。
管網校核：消防工況校核（水頭校核法），水塔轉輸工況校核（流量校核法），事故工況校核（水頭校核法）。
八保持管網水質措施：⑴通過給水栓、消火栓和放水管，定期放去管網中的部分死水，並沖洗管道；⑵長期未用的管線或管線末端，在恢復使用時必須沖洗乾淨；⑶管線延伸過長時，應在管網中途加氯，以提高管網邊緣地區的餘氯濃度，防止細菌繁殖；⑷定期對金屬管道清垢、刮管和襯途內壁，以保證管線輸水能力和水質潔淨；⑸新敷管線竣工後或舊管線檢修後均應沖洗消毒；⑹定期清洗水塔、水池和屋頂高位水箱；⑺在管線的執行排程中，重視管網的水質檢測，消除管網中水流滯留時間過長等影響水質的不利因素。
九汙水管網設計的主要任務：⑴汙水管網總設計流量及各管段設計流量計算；⑵汙水管網各管段直徑、埋深、銜接設計與水力計算；⑶汙水提公升幫浦站設定與設計；⑷汙水管網施工圖繪製等。
排放係數：汙水量定額與城市用水量定額之間有一定的比例關係。
汙水設計流量計算與給水設計用水量計算方法是有差別的，其中主要一點是，在計算居民生活用水量或綜合生活用水量時，採用最高日用水量定額和相應的時變化係數，而在計算居民生活汙水量或綜合生活汙水量時，採用平均日汙水量定額和相應的總變化係數。
汙水量日變化係數kd：指設計年限內，最高日汙水量與平均日汙水量的比值；
汙水量時變化係數kh：指設計年限內，最高日最高時汙水量與該日平均時汙水量的比值；
汙水量總變化係數kz：指設計年限內，最高日最高時汙水量與平均日平均時汙水量的比值。kz=kd*kh
汙水管道設計引數：設計充滿度，設計流速，最小設計坡度，管道埋深，管道銜接。
設計充滿度：在乙個設計管段中，汙水在管道中的水深h和管道直徑d的比值。滿管流h/d=1,非滿管流h/d<1
汙水管道應按非滿管流設計：⑴汙水流量是隨時變化的，如雨水或未預見水量的增加，需要保留一定空間；⑵便於通風，排除有害氣體；⑶便於管道的疏通和維護管理。
設計流速：與設計流量、設計充滿度相對應的水流平均速度。最小設計流速是保證管道內不產生淤積的流速，最大設計流速是保證管道不被沖刷損壞的流速。
《給水排水管網系統》練習題
1.某城市最高日用水兩為15000m3 d，其各小時用水量如下表，管網中設有水塔，二級幫浦站分兩級供水，從前一日22點到清晨6點為一級，從6點到22點為另一級，每級供水量等於其供水時段用水量平均值。試繪製用水量變化曲線，並進行以下專案計算 1 時變化係數 2 幫浦站和水塔設計供水流量 3 清水池和水...
市政給水排水管網優化方案
關鍵詞 給水管網 排水管網 優化方案 中圖分類號 s276 文獻標識碼 a 文章編號 自改革開放以來，我國的經濟發展步入了正軌，城市化的水平也越來越高，各種基礎設施建設得到了進一步地完善。市政給水排水管網作為城市重要基礎設施的重要組成部分，它對人民生活質量水平有著不可估量的影響，成為我國城市化的重要...
給排水管網系統排水計算說明書
汙水排水管網計算說明書 一 確定確定排水區域 本設計中有很明顯的排水區界，一條河流自東向西流動，將整個城鎮劃分為河南區與河北區 同時河北區有兩條分水線將其分成三個排水流域，河南區面積較小，可單獨作為乙個排水流域，則一共有四個排水流域。見附圖 二 汙水管網布置形式 本設計的汙水管鋪設採用截留式，汙水幹...