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1、给水排水工程科学工程概论ch,1,安徽工程大学 给排水工程教研室,城市水工程概论,授课教师： 教学班级：给排水 2010年10月,给水排水工程科学工程概论ch,2,第一章 城市水工程与水工业,给水排水工程科学工程概论ch,3,本章主要内容,安徽工程大学 给排水工程教研室,内 容： 1.1 水的自然循环与社会循环 1.2 21世纪的朝阳产业 水工业 1.3 城市水工程学科与其它学科的关系 重 点： 水的社会循环的含义； 节水、开源与我国水危机 水工业的发展特点； 难 点： 我国水危机的形势和解决途径,给水排水工程科学工程概论ch,4,1.1 水的自然循环和社会循环,一、水的自然循环 指地球上或某
2、一区域内，在太阳辐射和重力的作用，水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象，包括大循环和小循环两种类型。 大循环：大区域（领域）内的循环，也称外循环。 海洋云、大气陆地海洋 小循环：小区域（领域）内的循环，也称内循环。 海洋云、大气海洋 陆地云、大气陆地,安徽工程大学 给排水工程教研室,给水排水工程科学工程概论ch,5,安徽工程大学 给排水工程教研室,二、水的社会循环 水的社会循环是指人类为了满足生活和生产的需求，不断取用天然水体中的水，经过使用，一部分天然水被消耗，但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放，重新进入天然水体。,1.1 水的自然循环和社会循环,给水排水工
3、程科学工程概论ch,6,安徽工程大学 给排水工程教研室,1.1 水的自然循环和社会循环,水的社会循环,给水处理,污水处理,取水,排水,天然水体,生活用水 工业用水,给水处理,污水处理,排水,天然水体,生活用水 工业用水,回用,取水,给水排水工程科学工程概论ch,7,安徽工程大学 给排水工程教研室,三、水的良性循环与水资源的可持续利用 1. 水的良性循环 将城市污水和工业废水进行处理，使其排入水体不会造成污染，实现水资源的可持续利用，这个循环过程称作水的良性循环。 2. 回用方式 （1）工业企业内部水的循环重复利用（应用最广，我国利用率低） （2）城市污水回用于工业（国外较成熟，我国刚起步） （
4、3）城市污水回用于公用设施、冲厕、浇灌、景观等（中水技术）,1.1 水的自然循环和社会循环,给水排水工程科学工程概论ch,8,3. 城市污水的可持续利用 （1）增加除污染处理设备，加大了经济成本； （2）上下游城市间的经济博弈 4. 工业废水的可持续利用 （1）提倡清洁生产，改革产品设计、生产工艺、循环利用水； （2）产品无害、过程无害 5. 农业用水的良性循环 科学种田、科学施肥,安徽工程大学 给排水工程教研室,1.1 水的自然循环和社会循环,给水排水工程科学工程概论ch,9,四、节水、开源、缓解水资源危机 1. 节水 （1）当前存在着用水效率不高，用水大量浪费的现象 灌溉用水利用率低； 4
5、000万套便器水箱，25%漏水； 城市供水管网漏水10%（严重缺水城市甚至达到20%） （2）节水可缓解水资源危机，减少供水和给水处理费用，减少排水和污废水处理费用。,安徽工程大学 给排水工程教研室,1.1 水的自然循环和社会循环,给水排水工程科学工程概论ch,10,2. 开源 （1）科学调配水资源（生活先用，回用于灌溉） （2）推广高效率节水农业和旱地农业 （3）海水用于工业冷却水 （4）雨洪资源的利用 （5）通过远距离调水设施取水 五、水的社会循环的工程措施 水资源的保护和利用、取水工程、水泵站、给水处理厂、调贮构筑物、输配水系统、建筑水工程、工业水工程、污水排水系统、污水处理厂、雨水排水
6、系统、城区防洪、农业水工程。,安徽工程大学 给排水工程教研室,1.1 水的自然循环和社会循环,给水排水工程科学工程概论ch,11,1.2 21世纪的朝阳产业 水工业,1.2.1 水工业的产生与发展 水作为一种特殊商品进入市场，采集、生产、加工商品水的产业，称作水工业。水工业是以水的社会循环为服务对象，为实现水的社会循环提供所需的工程建设、技术装备、运营管理和技术服务。 与服务于水的自然循环的“水利工程”，构成了水工程的两个方面。 在水危机严峻形势下，政府逐渐加大向水工业的资金投入，社会各渠道的资金也在大量向水工业转移，大量工程在开工建设，水工业将迎来更大的发展。,安徽工程大学 给排水工程教研室
7、,给水排水工程科学工程概论ch,12,1.2.2 水工业的组成 主要有四个部分组成，设计城市和工业许多领域。 （1）水工业运营业 围绕采集、净化、供给、保护、节约、污水处理和在省会用等互相关联的环节而产生的各种企业和部门构成了水工业企业的主体，包括： 城镇自来水生产和供应企业； 工业厂矿供水工程运营部门； 以及特种水生产和供应企业；城市排水管理单位；污水处理和再生单位；回用水生产及供应单位；建筑水工程运营部门；农业水工程运营单位或企业。,安徽工程大学 给排水工程教研室,1.2 21世纪的朝阳产业 水工业,给水排水工程科学工程概论ch,13,（2）水工业工程建设业 是水工业发展的硬件基础，包括：
8、 水资源调控和保护工程； 取水和输水工程； 水处理和净化工程； 污水管网工程和输送工程； 雨水管网工程； 污水处理和再生工程； 污水回用工程； 另外还有，节水工程；城市防洪工程；建筑水工程；工业水工程；农业水工程等。,安徽工程大学 给排水工程教研室,1.2 21世纪的朝阳产业 水工业,给水排水工程科学工程概论ch,14,安徽工程大学 给排水工程教研室,（3）水工业设备制造业 是水工业发展的支柱工业，包括： 水工业管材和其他器材； 建筑水工程设备器材； 优质和安全饮用水净化专用设备； 工业水工程专用设备器材； 农业水工程专用设备器材； 污水处理和再生专业设备； 水工业仪器仪表； 水工业信息、自动
9、控制系统； 节水设备与器具； 工业通用设备； 水工业药剂，等。,1.2 21世纪的朝阳产业 水工业,给水排水工程科学工程概论ch,15,安徽工程大学 给排水工程教研室,（4）水工业知识产业 是水工业的科研、设计、开发、服务等方面，包括： 工程规划与设计； 产品与设备开发设计； 水资源和水环境评价； 技术标准和技术监督； 科研、实验、开发； 技术和市场咨询服务； 教育和培训； 水工业金融投资服务业。,1.2 21世纪的朝阳产业 水工业,给水排水工程科学工程概论ch,16,安徽工程大学 给排水工程教研室,1.2.3 水工业的特点 （1） 水量矛盾逐渐向水质矛盾转变，水工业的发展方向侧重于水质方面，
10、对水处理技术提出新要求。 （2） 向高新技术化发展，由传统的土木型向设备型转变； （3） 管理科学化，提高管理水平、保证水产品质量、降低消耗等方面逐渐科学化。,1.2 21世纪的朝阳产业 水工业,给水排水工程科学工程概论ch,17,1.3 水工程学科与其它学科的关系,1.3.1 城市水工程学科与水利工程学科的关系 城市水工程以水的社会循环为研究对象； 水利工程学科以水的自然循环为研究对象。 但这种循环有交叉的地方，导致水工程学科与水利学科在以下4个方面也有交叉： 水资源方面 取水工程方面 农业用水方面 水质方面。,给水排水工程科学工程概论ch,18,1.3 水工程学科与其它学科的关系,1.3.
11、2 城市水工程学科与土木工程学科的关系 土建构筑物是这两个学科中的主要交叉之处，早期的城市水工程设施大多是以土建构筑物型式实现的，导致传统的给排水工程工程是土木工程的一个分支。城市水工程的发展向设备化、产业化和市场化发展，必然将逐渐从土木工程学科中分离出来。 1.3.3 城市水工程学科与环境工程学科的关系 环境工程以环境污染防治为研究对象，水污染的防治仅为其内容之一，且更多地侧重于工业废水的处理。城市水工程将污废水的治理与水的供给两方面统一考虑，以整个水的社会循环为研究对象，这点与环境工程中的水污染防治片面侧重于治理，是不同的。,给水排水工程科学工程概论ch,19,本章小结,了解水的自然循环和社会循环概念； 了解缓解我国水危机的主要措施； 了解水工业的发展、组成、特点以及学科交叉关系； 理解水的良性循环的意义。,