給排水科學(xué)與工程概論

前言

　　水是生命之源。水是人類社會發(fā)展不可缺少和不可替代的寶貴資源?！　∪祟惖纳詈蜕a(chǎn)都離不開水。人類進入農(nóng)業(yè)社會后，便開始用水進行農(nóng)田灌溉。我國在川北平原興建的都江堰水利工程，是古代大規(guī)模農(nóng)田灌溉的范例?！　∪祟愡M入工業(yè)社會后，伴隨著工業(yè)的發(fā)展，也開始了城市化進程，興建起了大量的城市和工廠，形成了大量規(guī)模不等的城市。城市是人口大量聚集的地方，也是工廠集中的地方。人們生活和工業(yè)生產(chǎn)都需要水，為此在城市和工廠都修建了給水排水設(shè)施，相應(yīng)地也發(fā)展了給水排水工程學(xué)科。城市和工廠的給水排水設(shè)施，大多數(shù)都是以土建構(gòu)筑物形式實現(xiàn)的。所以給水排水工程學(xué)科在傳統(tǒng)上屬于土木工程類學(xué)科?！　∥覈慕o水排水工程學(xué)科建立于20世紀(jì)50年代初。那時中華人民共和國剛成立，為學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)建設(shè)經(jīng)驗，提出了“向蘇聯(lián)學(xué)習(xí)”的口號，所以也模仿前蘇聯(lián)的模式，建立了“給水排水工程”學(xué)科，在高等院校成立了“給水排水工程”專業(yè)。　　建國后的前30年，在我國實行的是計劃經(jīng)濟體制，我國給水排水事業(yè)隨著整個國民經(jīng)濟的發(fā)展而發(fā)展，但由于當(dāng)時實行的“先生產(chǎn)，后生活”的發(fā)展方針，而“給水排水”被歸入“生活”類，所以長期發(fā)展緩慢，大大滯后于國民經(jīng)濟的發(fā)展。　　進入80年代以后，我國開始實行“改革開放”政策，國民經(jīng)濟開始了快速發(fā)展，相應(yīng)地對水的需求成倍地增長，而我國是一個水資源短缺的國家，從而引起了供求之間的矛盾。同時，污染治理滯后，大量城市污水和工業(yè)廢水未經(jīng)處理排入水體，再加上農(nóng)田化肥農(nóng)藥流失，使水環(huán)境污染情況日益嚴(yán)重。　　80年代后期，我國的水資源短缺和水環(huán)境污染已達(dá)到危機的程度。我國人均水資源量只有世界平均量的1／4，加上時空分布不均，使水資源短缺造成的損害不亞于洪澇災(zāi)害。我國目前水環(huán)境污染也很嚴(yán)重，河段有47％，湖泊有75％，城市水源有90％受到污染，造成的損失達(dá)GDP的1.5％～3％。水資源短缺和水環(huán)境污染已成為我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要制約因素，現(xiàn)正為緩解水危機籌集和投入大量的資金，這必將促進水工業(yè)產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。預(yù)測要基本緩解我國的水危機，需50年左右的時間。

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育土建學(xué)科專業(yè)“十五”規(guī)劃教材，是在書名為《城市水工程概論》作為第一版的基礎(chǔ)上進行修訂，書名為《給排水科學(xué)與工程概論》(第二版)，共8章，第1章“給排水科學(xué)與工程”學(xué)科與水工業(yè)；第2章水的利用與水源保護；第3章給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)；第4章水質(zhì)工程；第5章建筑給水排水工程；第6章給水排水設(shè)備及過程檢測和控制；第7章水工程施工與經(jīng)濟概述；第8章“給排水科學(xué)與工程”學(xué)科與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系。    本書為高等院校給排水科學(xué)與工程(給水排水工程)和環(huán)境工程等相關(guān)專業(yè)的本科生教材，也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章  “給排水科學(xué)與工程”學(xué)科與水工業(yè)  1.1 水的自然循環(huán)和社會循環(huán)  1.2 21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)——水工業(yè)第2章  水的利用與水源保護  2.1 水資源  2.2 中國水資源狀況  2.3 水的利用與給水水源工程  2.4 水資源的保護與管理第3章  給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)  3.1 概述  3.2 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成  3.3 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃和布置  3.4 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)運行管理  3.5 給水排水管道材料和配件第4章  水質(zhì)工程  4.1 水質(zhì)、水質(zhì)指標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)  4.2 水的物理、化學(xué)及物理化學(xué)處理方法  4.3 水的生物處理方法  4.4 水及污、廢水的處理工藝及水處理技術(shù)的發(fā)展第5章  建筑給水排水工程  5.1 概述  5.2 建筑給水系統(tǒng)工程  5.3 建筑排水系統(tǒng)工程  5.4 建筑消防系統(tǒng)工程  5.5 居住小區(qū)給水排水系統(tǒng)工程  5.6 高層建筑給水排水系統(tǒng)的特點第6章  給水排水設(shè)備及過程檢測和控制  6.1 概述  6.2 給水排水設(shè)備  6.3 給水排水水質(zhì)檢測  6.4 給水排水工藝過程檢測和控制第7章  水工程施工與經(jīng)濟概述  7.1 概述  7.2 水工程構(gòu)筑物的施工技術(shù)  7.3 水工程室外管道施工  7.4 水工程室內(nèi)管道及設(shè)備安裝施工  7.5 水工程施工組織  7.6 水工程經(jīng)濟  7.7 水工程法規(guī)第8章  “給排水科學(xué)與工程”學(xué)科與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系  8.1 “給排水科學(xué)與工程”學(xué)科體系的組成  8.2 “給排水科學(xué)與工程”學(xué)科與相關(guān)技術(shù)學(xué)科的關(guān)系  8.3 “給排水科學(xué)與工程”學(xué)科與社會科學(xué)學(xué)科的關(guān)系

章節(jié)摘錄

　　若將水的間接回用作為水的社會循環(huán)的一部分來看，上游城市污水處理的程度與下游城市取水的水質(zhì)有關(guān)。所以，在經(jīng)濟上存在一個上游城市污水處理與下游城市飲用水除污染總費用的問題。顯然，上游城市污水處理程度愈高，即費用愈多，下游城市的飲用水除污染處理的費用就會愈少。極端的情況是，上游城市污水處理的程度使排放的水質(zhì)達(dá)到天然水體的水質(zhì)，這樣下游城市便只需對源水進行常規(guī)處理而不需再增設(shè)飲用水除污染設(shè)施，但這時上游城市污水處理費用會高到經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)階段無法承受的地步。將上游城市污水處理程度和費用適當(dāng)降低（當(dāng)然還要兼顧對環(huán)境其他方面的影響），這時排出的污水對水體水質(zhì)會造成一定程度的污染，下游城市就需要增加飲用水除污染的費用，但總費用會比上述極端情況低許多，這可能是目前比較合理的方案。所以，飲用水除污染應(yīng)是整個水環(huán)境污染治理的一環(huán)?！　I(yè)廢水進行處理，是一種終端治理模式，即工業(yè)生產(chǎn)排出多少廢水就處理多少。這種被動的終端治理模式，已被各國的實踐證明是不成功的。現(xiàn)在已開始從源頭進行治理模式的研究，即采用“綠色”工藝，進行清潔生產(chǎn)。清潔生產(chǎn)是指原料和能源利用率最高、廢物產(chǎn)生量和排放量最少，對環(huán)境危害最小的生產(chǎn)方式和過程。清潔生產(chǎn)可包括產(chǎn)品和生產(chǎn)過程兩個方面。對于產(chǎn)品，清潔生產(chǎn)意味著產(chǎn)品本身及原料都應(yīng)是對環(huán)境無害的。對生產(chǎn)過程，清潔生產(chǎn)是指在生產(chǎn)的全過程都應(yīng)符合節(jié)約資源、節(jié)約能源和保護環(huán)境的原則。應(yīng)對產(chǎn)品進行生命周期的分析，確保其每個環(huán)節(jié)對環(huán)境的危害都是最小的。應(yīng)改革產(chǎn)品設(shè)計、改革原料路線、改革生產(chǎn)工藝、更新設(shè)備、采用循環(huán)利用、重復(fù)利用水、物料與能源系統(tǒng)、使廢水、廢物最少化。所以，清潔生產(chǎn)從源頭上使廢水廢物綜合減至最少，再配合對廢水的終端處理，才能獲得好的效果。廢水處理也要采用“綠色”工藝，即使能耗和殘留污泥量降至最小。

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