2.3.1.1 取水构筑物、一级泵站

1.取用地表水

给水系统中，所有构筑物都是以最高日用水量Q_d为基础进行设计的。

取水构筑物、一级泵站和水厂等按最高日的平均时流量（m³/h）计算，即

Q_Ⅰ=αQ_d/T

式中 α——考虑水厂本身用水量的系数，以供沉淀池排泥、滤池冲洗等用水，一般为1.05～1.10；

T——一级泵站每天工作小时数。大中城市水厂的一级泵站一般按三班制即T=24h均匀工作来考虑，以缩小构筑物规模和降低造价。小型水厂的一级泵站才考虑一班或两班制运转，即T=8h或即T=16h。

2.取用地下水

取用地下水若仅需在进入管网前消毒而无需其他处理时，一般先将水输送到地面水池，再经二级泵站将水池水输入管网。若水厂本身用水量系数α为1，则最高日的平均时流量（m³/h）为

Q_Ⅰ=Q_d/T

2.3.1.2 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。

二级泵站的计算流量与管网中是否设置水塔或高地水池有关。当管网内不设水塔时，任意某小时的二级泵站供水量等于用水量。这时，二级泵站应满足最高日的最高时的用水量Q_h要求，否则就会存在不同程度的供水不足现象。因为用水量每日每小时都在变化，所以二级泵站内应有多台水泵并联且大小搭配，保持水泵高效率地运转。

为了保证所需的水量和水压，水厂的输水管和管网应按二级泵站最大供水量也就是最高日的最高时用水量计算。

管网内设有水塔或高地水池的二级泵站，二级泵站的设计供水线应根据用水量变化曲线拟定。

若管网无水塔和高地水池，则输水管和管网按最高日的最高时用水量确定管径。有网前水塔时，泵站到水塔的输水管管径按泵站分级工作线的最大一级供水量计算，管网管径按最高日的最大时用水量确定。管网末端设水塔时，二级泵站到管网的输水管、水塔到管网的输水管管径分别根据最高时从泵站和水塔输入管网的流量进行计算；管网管径按最高日的最高时用水量确定。

2.3.1.3 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，为了调节两级泵站供水量的差额，必须在一、二级泵站之间建造清水池。图2-8中，实线2表示二级泵站工作线，虚线1表示一级泵站工作线。一级泵站供水量大于二级泵站供水量这段时间内，图2-8中为20时到次日5时，多余水量在清水池中贮存；而在5～20时，因一级泵站供水量小于二级泵站，这段时间内需取用清水池中存水，以满足用水量的需要。但在一天内，贮存的水量刚好等于取用的水量。

清水池所需调节容积=累计贮存水量B=累计取用水量A。

图2-8 清水池的调节容积计算

1—一级泵站供水线 2—二级泵站供水线(www.daowen.com)

2.3.1.4 水塔和清水池的容积计算

给水系统中，水塔和清水池的作用之一在于调节泵站供水量和用水量之间的流量差值。清水池的调节容积，由一、二级泵站供水量曲线确定。水塔容积由二级泵站供水线和用水量曲线确定。如果二级泵站每小时供水量等于用水量，即流量无需调节时，管网中可不设水塔，成为无水塔的管网系统。大中城市的用水量比较均匀，通常用水泵调节流量，多数可不设水塔。

清水池的调节容积=（二级泵站供水量-一级泵站供水量）×

二级泵站供水量大于一级泵站供水量的时间

水塔容积=（管网用水量-二级泵站供水量）×管网用水量大于二级泵站供水量的时间

当一级泵站（采用平均时流量，为恒量供水）和二级泵站每小时供水量相接近时，清水池的调节容积可以减小，但是此时二级泵站就趋于恒量供水，而管网用水量却时刻发生变化，为了调节二级泵站供水量和用水量之间的差额，水塔的容积将会增大。如果二级泵站每小时供水量越接近用水量，水塔的容积越小，但此时二级泵站供水量就会随用水量的变化而变化，且变化较大，从而使二级泵站与一级泵站（采用平均时流量，为恒量供水）供水量之间的差额拉大，进而使清水池的容积也增加。由此可见清水池的调节容积与水塔容积之间是相互制约的关系。

有水塔时：清水池调节容积=二级泵站供水量-一级泵站供水量

无水塔时：清水池调节容积=用水量-一级泵站供水量

此时用水量就是二级泵站供水量。

水塔容积=用水量-二级泵站供水量

清水池中除了贮存调节用水以外，还存放消防用水和水厂生产用水，因此清水池有效容积（m³）为

W=W₁+W₂+W₃+W₄

式中 W₁——调节容积（m³）；

W₂——消防贮水量（m³），按2h火灾延续时间计算；

W₃——水厂冲洗滤池和沉淀池排泥等生产用水（m³），等于最高日用水量的5%～10%；

W₄——安全贮量（m³）。

水塔中需贮存消防用水，因此总容积（m³）为

W=W₁+W₂

式中 W₁——调节容积（m³）；

W₂——消防贮水量（m³），按10min室内消防用水量计算。