小城镇给水厂设计与运行管理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张朝升

出品人:

页数:210

译者:

出版时间:2009-1

价格:35.00元

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isbn号码:9787112102341

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• 给水厂
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《乡村水务：创新管网与智慧调度》 一、 导论：新时代背景下的乡村供水挑战与机遇 随着中国乡村振兴战略的深入推进，农村地区的经济社会发展日新月异，居民生活水平显著提高。与之同步，对清洁、安全、稳定供水需求的增长也愈发迫切。然而，长期以来，乡村供水体系普遍存在基础设施老化、管网漏损率高、水质不稳定、管理模式落后、缺乏信息化手段等诸多问题。这些问题不仅影响着村民的日常生活，更制约着乡村的可持续发展和现代化进程。 传统的乡村供水模式，往往以小型、分散的水源和简易的处理设施为主，管网铺设年代久远，材质老化，埋深不足，易受冻融、地质沉降等影响，导致漏损量巨大，水资源浪费严重，同时增加了运行成本。水质方面，由于缺乏有效的监测和预警机制，水体易受地表径流、农业面源污染等因素影响，难以保证长期稳定达标。在运行管理方面，多依赖人工巡检和经验判断，效率低下，决策滞后，难以应对突发状况。 面对这些挑战，传统的“小城镇给水厂设计与运行管理”的思路和模式已难以完全适应新时代乡村供水发展的需求。本图书《乡村水务：创新管网与智慧调度》正是基于此背景，聚焦于构建一套更具前瞻性、系统性、智能化和可持续性的乡村供水新体系。本书并非对现有“小城镇给水厂”模式的简单延续或优化，而是着力于引入现代工程技术、先进管理理念与数字信息技术，为乡村供水系统的升级改造和智能化运营提供全新的解决方案和实践指导。 本书的核心在于“创新管网”与“智慧调度”两大支柱。创新管网，是指在管网规划、设计、选材、施工及维护等环节，打破传统束缚，引入新型材料、先进铺设技术、智能传感设备，实现管网的减漏、增韧、易维护，并能适应复杂多变的地质与气候环境。智慧调度，则是在此基础上，利用大数据、人工智能、物联网等技术，对供水系统的水源、水厂、管网、用户端进行全方位、实时监测与智能分析，实现供水量的优化调配、水质的精准监控、故障的预测与快速响应，最终达到节水、节能、高效、优质的供水目标。 本书的读者群体广泛，包括但不限于： 基层水务部门管理者： 了解最新的技术趋势和管理模式，为乡村供水设施的规划、建设、运营提供决策支持。 乡村供水工程技术人员： 学习创新管网的设计理念、选材要点、施工工艺，掌握智慧调度系统的集成与应用。 水务企业从业人员： 借鉴先进的管理经验和技术手段，提升乡村供水服务的质量和效率。 相关专业院校师生： 拓展学术视野，掌握乡村供水领域的前沿知识和研究方向。 关注乡村发展与环境保护的各界人士： 深入理解乡村供水现代化建设的重要性和可行性。 本书旨在填补当前乡村供水领域在理论与实践相结合方面的空白，为推动我国乡村供水体系的现代化转型提供有力支撑，为实现“让每一位村民都能用上放心水、舒心水”的美好愿景贡献力量。 二、 创新管网：构建韧性与高效的供水生命线 传统的乡村供水管网，常面临着材质易腐蚀、接口易渗漏、埋深不足易冻损、爆管率高等顽疾。这些问题不仅导致大量水资源浪费，增加了修复维护成本，更直接影响供水的水质与稳定性。《乡村水务：创新管网与智慧调度》一书中的“创新管网”章节，将从多个维度，为乡村供水管网的升级换代提供全新的思路与技术路径。 2.1 新型管材的应用与选择 本书将重点介绍聚乙烯（PE）、球墨铸铁管（DIP）、预应力钢筒混凝土管（PCCP）等新型管材在乡村供水系统中的应用潜力。 聚乙烯（PE）管： 凭借其优异的耐腐蚀性、良好的柔韧性、抗磨损性和焊接连接技术，PE管能够有效减少因腐蚀引起的渗漏，且能够适应地质沉降和土壤侵蚀，降低因管道变形而导致的爆管风险。书中将详细阐述PE管的选型标准，包括耐压等级、公称直径、抗紫外线性能等，并对比分析其与传统PVC、铸铁管在成本、寿命、安装难度等方面的优劣。此外，还将介绍PE管热熔对接、电熔对接等先进连接工艺，确保接口的严密性和可靠性。 球墨铸铁管（DIP）： 相较于灰口铸铁管，球墨铸铁管具有更高的强度和韧性，不易发生脆性断裂。书中将探讨DIP管在较大口径、较高压力要求场景下的应用，特别是在穿越河流、交通要道等复杂地形时，其优异的抗拉伸和抗弯曲能力能够提供更可靠的保障。同时，也将介绍DIP管内衬与外涂层技术，如水泥砂浆内衬、环氧树脂涂层等，以提高其防腐性能和输水效率。 预应力钢筒混凝土管（PCCP）： 对于需要承受较高压力、埋深较大、或者在特殊地质条件下铺设的管线，PCCP管以其高强度、高刚度和良好的耐久性成为理想选择。本书将深入分析PCCP管的结构特点，阐述其在大型乡村供水干线、跨区域输水工程中的应用优势，并介绍其连接方式和施工注意事项，确保其结构的完整性和输水的安全性。 2.2 智能化管网设计与监测 除了管材的革新，本书还将聚焦于管网的智能化设计与监测，通过技术手段实现管网运行状态的“可视化”与“可控化”。 GIS与BIM技术的融合应用： 介绍如何利用地理信息系统（GIS）对乡村地形、地质、现有管网状况进行精准建模，并结合建筑信息模型（BIM）技术，实现供水管网的三维可视化设计。这不仅有助于优化管网布局，避开不利地段，还能在设计阶段就充分考虑埋深、保护层厚度、管线间距等关键因素，提高设计的科学性和前瞻性。 智能传感器网络部署： 详述在关键节点、高风险区域安装各类智能传感器，如漏损监测传感器（声波、相关仪）、压力传感器、流量计、水质传感器（余氯、浊度、pH值等）。这些传感器能够实时采集管网运行数据，为智慧调度提供基础支撑。书中将具体介绍不同类型传感器的选型、安装位置、数据传输方式（有线/无线），以及其在预警和故障诊断中的作用。 管网水力模型优化： 介绍如何建立和优化供水管网的水力模型。通过模型模拟，可以预测不同运行工况下的管网压力分布、流量变化，评估管网的承载能力，并为漏损定位、爆管预警提供科学依据。本书将提供模型建立的常用软件介绍及应用案例，指导读者如何利用模型进行管网的诊断和优化。 2.3 施工工艺创新与维护优化 高质量的施工是确保管网性能的关键。《乡村水务：创新管网与智慧调度》一书将强调先进施工工艺的应用，并提出前瞻性的维护策略。 定向钻进与顶管技术： 对于穿越公路、河流、农田等需要最小化开挖扰动的区域，定向钻进（HDD）和顶管技术能够有效减少对地表植被、交通和生态环境的影响。本书将介绍这两种技术的适用范围、施工流程、设备要求以及工程案例，为复杂地形下的管网铺设提供解决方案。 管道检测与修复技术： 引入非开挖管道检测技术（如内窥镜检测、声波检测）和非开挖修复技术（如内衬修复、缠绕修复），以应对部分老旧管网的结构性损坏。这些技术能够有效延长管道使用寿命，减少二次开挖带来的成本和影响。 智慧化巡检与维护： 结合无人机、机器人等技术，实现管网的自动化巡检，发现潜在问题。通过建立智能维护管理系统，对管网的运行数据、历史故障记录、检测报告等进行整合分析，制定预防性维护计划，变被动维修为主动养护，降低突发性故障的发生率。 通过以上“创新管网”部分的深入探讨，本书旨在为乡村供水系统提供一套坚固、可靠、智能化、易于管理的供水“生命线”，为后续的智慧调度奠定坚实基础。 三、 智慧调度：实现供水全流程的智能管控 在构建了高性能的创新管网之后，如何通过智能化手段对其进行高效、精细化的调度与管理，是保障供水系统可持续运行的关键。《乡村水务：创新管网与智慧调度》一书中的“智慧调度”章节，将聚焦于利用现代信息技术，实现供水全流程的智能决策与优化控制。 3.1 供水系统全景监测与数据集成 智慧调度的首要任务是建立一个全面、实时的供水系统运行监测平台。 物联网（IoT）平台建设： 介绍如何构建一个集成的物联网平台，汇聚来自水厂、泵站、管网传感器、二次加压设施、甚至部分用户端的各类实时数据。这包括但不限于：水源地的水质水量、水厂的制水参数（余氯、浊度、pH值、流量、压力）、泵站的运行状态（启停、转速、功率、压力）、管网的压力、流量、漏损率、水质（余氯、浊度、pH值、温度），以及二次加压设备（如储水罐液位、泵运行状态）等。 数据标准化与可视化： 强调数据标准化处理的重要性，确保来自不同设备、不同协议的数据能够被统一识别和存储。通过构建直观的可视化仪表盘（Dashboard），将关键运行指标以图表、地图等形式直观呈现，使管理者能够一目了然地掌握供水系统的整体运行态势，如：管网压力分布图、漏损热点区域图、水质超标预警图等。 历史数据分析与挖掘： 介绍如何对积累的历史运行数据进行深度挖掘与分析。通过趋势分析，识别季节性、周期性变化规律；通过关联分析，找出不同参数之间的内在联系；通过异常检测，发现潜在的运行隐患。这些分析将为优化调度策略、预测设备故障、评估管网性能提供宝贵的数据支持。 3.2 智能供水调度与水量水质优化 基于全景监测与数据分析，智慧调度系统将实现供水过程的智能化决策与精细化控制。 动态水量平衡与需求预测： 介绍如何利用人工智能算法，结合历史用水数据、天气预报、节假日安排等因素，精准预测未来不同时段的用水需求。基于预测结果，系统能够自动优化泵站运行计划、调整水厂出厂流量，实现供需水量的高度匹配，最大限度地减少因水量过剩或不足造成的能源浪费和供水中断。 智能水质管理与风险预警： 详细阐述如何利用实时水质监测数据，结合水厂制水参数和管网水力模型，实现对供水水质的动态管理。系统能够自动识别潜在的水质异常情况（如余氯下降、浊度升高），并联动调整制水工艺或启动管网冲洗程序。对于可能发生二次污染的区域，系统能够提前发出预警，并建议采取相应的应对措施。 漏损智能监测与定位： 结合传感器数据和管网模型，系统能够自动识别管网漏损点。通过分析区域性压力下降、流量异常等数据，结合漏损定位算法，快速锁定漏损区域，并生成派修工单，提高漏损查找与修复的效率，显著降低水资源浪费。 能耗优化与泵站智能控制： 介绍如何通过智能算法，优化泵站的启停与运行参数，在满足供水需求的前提下，最大限度地降低能源消耗。例如，在非高峰时段利用低谷电价进行蓄水，在高峰时段减少泵的启停次数，延长设备运行寿命。 3.3 故障预测与应急响应 面对供水系统可能出现的各类故障，智慧调度系统能够提供强大的预测能力和快速的响应机制。 设备故障预测与诊断： 通过对泵、阀门等关键设备的运行数据（如振动、温度、电流、压力）进行实时监测与分析，利用机器学习模型，预测设备可能发生的故障，并提前发出预警。这使得维护人员能够提前进行检修，避免突发性故障导致的供水中断。 爆管风险评估与预警： 结合管网的老化程度、历史爆管记录、地质条件以及实时运行压力，系统能够评估管网的爆管风险，并在风险升高时发出预警，建议采取相应的减压措施或加强巡检。 应急联动与协同管理： 在发生重大故障（如主管道爆裂、水厂停电）时，智慧调度系统能够自动触发应急预案，联动相关部门（如抢修队伍、应急物资储备中心），并向用户发布停水信息。系统还可以根据故障情况，智能规划最优的临时供水方案，最大程度地减少对居民生活的影响。 3.4 开放性与可扩展性 本书在智慧调度章节中，还将强调系统的开放性与可扩展性，以适应未来技术发展和乡村供水系统不断演进的需求。 标准接口与互联互通： 强调采用开放的标准接口，使得系统能够方便地接入新的设备、新的传感器，并与其他信息系统（如抄表系统、客户服务系统）实现互联互通。 模块化设计与持续升级： 介绍采用模块化设计理念，使得系统的各个功能模块（如水量预测模块、漏损监测模块、水质预警模块）可以独立部署、升级或替换，降低了维护成本，延长了系统的生命周期。 数据安全与隐私保护： 探讨在建设智慧调度系统过程中，如何确保数据的安全存储、传输和访问，并保护用户的隐私信息，符合相关法律法规的要求。 通过“智慧调度”章节的系统阐述，本书旨在为乡村供水系统打造一个“智慧大脑”，实现从源头到终端的全流程、智能化、精细化管控，从而提升供水效率，保障供水安全，降低运行成本，最终为乡村居民提供更优质、更可靠的供水服务。 四、 乡村水务的可持续发展：管理创新与社会参与 除了技术层面的创新管网与智慧调度，一个高效、可持续的乡村供水体系，离不开管理模式的创新与社会各界的积极参与。《乡村水务：创新管网与智慧调度》一书的最后一章，将着眼于长远发展，探讨乡村水务的管理理念、运营模式以及如何构建多方协同的参与机制。 4.1 现代化的管理机制与运营模式 专业化运营与服务： 探讨引入市场化机制，鼓励有资质、有经验的专业水务公司参与乡村供水设施的建设、运营和维护。这有助于提升管理水平、技术能力和服务质量，解决基层人力、物力不足的问题。书中将分析不同运营模式（如PPP模式、特许经营模式）的优劣，并提供乡村供水项目选择合适运营模式的参考。 精细化成本控制与效益分析： 详细介绍如何通过智慧调度系统的数据分析，实现供水成本的精细化核算，包括水资源费、电费、药剂费、人工费、维修费等。在此基础上，进行经济效益与社会效益（如环境效益、健康效益）的综合评估，为供水价格的合理制定提供依据，并寻找提升供水系统经济可行性的途径。 绩效考核与持续改进： 建立科学的绩效考核体系，将供水水量、水质、水压、漏损率、用户满意度、能耗等关键指标纳入考核范围。定期对考核结果进行分析，找出管理和服务中的薄弱环节，并制定持续改进计划，形成良性循环。 4.2 智能化用户服务与互动 智能抄表与数据采集： 介绍智能水表在乡村供水中的应用，实现远程、自动抄表，避免了人工抄表带来的误差和人力成本。通过智能水表，用户可以随时了解自己的用水量，有助于节约用水。 便捷的缴费与查询渠道： 建立线上缴费平台（如手机APP、微信公众号、网上营业厅），为用户提供便捷的缴费方式。同时，提供用水量查询、水费账单查询、故障报修等线上服务功能，提升用户体验。 用户用水行为引导与节水宣传： 利用平台优势，向用户推送节水知识、用水常识，引导用户形成良好的用水习惯。通过数据分析，识别用水量异常的用户，进行针对性地沟通与指导。 4.3 绿色发展与生态环境保护 水资源可持续利用： 强调在供水设计和运行中，充分考虑水资源的保护与节约。推广雨水收集、中水回用等技术，减少对地表水和地下水的依赖。 节能减排与低碳运营： 通过智慧调度优化能耗，选择高效节能的设备，推广清洁能源的应用（如太阳能），努力实现供水系统的低碳化、绿色化发展。 水源地保护与生态修复： 强调水源地的保护是供水安全的基础。鼓励与当地政府、环保部门合作，开展水源地周边的生态环境治理，防止污染，维护水生态平衡。 4.4 社会参与与公众监督 村民参与式管理： 探讨如何通过成立村民用水管理小组、定期召开村民代表会议等方式，让村民参与到供水设施的建设、管理和维护中来。村民的参与不仅能够监督供水服务的质量，还能提供宝贵的基层信息，帮助及时发现和解决问题。 信息公开与透明度： 定期向社会公布供水水量、水质、水价、服务标准等信息，接受公众的监督。建立有效的投诉处理机制，及时回应用户关切。 跨部门协同与政策支持： 强调政府部门、水务企业、村民、环保组织等各方之间的协同合作。争取政府在政策、资金、技术上的支持，形成推动乡村水务可持续发展的合力。 五、 结语 《乡村水务：创新管网与智慧调度》一书，通过对创新管网、智慧调度以及管理创新与社会参与的系统性论述，旨在为新时代乡村供水体系的建设与发展提供一套全面、前瞻性的解决方案。本书不仅关注技术的先进性，更强调其与乡村实际情况的契合度；不仅追求供水效益的最大化，更注重供水系统的可持续性与环境的友好性。 本书的出版，期望能够成为乡村供水领域一本具有指导意义的参考书，为各级管理者、技术人员提供宝贵的知识与经验。我们坚信，通过不断的技术革新与管理优化，以及广泛的社会参与，定能构建起更加安全、可靠、绿色、智慧的乡村供水网络，让每一位乡村居民都能享受到高品质的供水服务，为乡村振兴战略的伟大实践注入不竭动力。

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我特别留意了书中对于“突发事件应急预案”部分的处理，这往往是区分一本普通教材和一本真正实用工具书的关键所在。这本书在这方面做得非常出色，它没有仅仅停留在“应建立应急预案”的口号层面，而是细致地模拟了几种最常见的风险场景——比如水源水质的急剧恶化、关键泵站的意外停运，乃至整个供水管网的压力骤降。针对每一种情况，书里都提供了一套清晰的响应流程图和技术决策树。这对我来说简直是“救命稻草”，因为在实际工作中，最考验管理者的恰恰是那些计划之外的危机时刻。此外，书中还穿插了一些关于人员培训和跨部门协作的建议，这反映出作者对“管理”二字有着超越纯粹技术层面的深刻理解，意识到水厂的稳定运行是技术与管理有机结合的产物。这种前瞻性和实操性兼备的内容，极大地提升了这本书在危机处理方面的价值。

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这本书的装帧设计很朴实，封面色彩搭配沉稳，一看就是那种专注于技术内容，不玩花架子的专业书籍。拿到手里感觉很有分量，纸张的质感也挺好，翻阅起来很顺手，不像有些教材那样摸起来滑腻腻的，这本书的纸张略带哑光，让人感觉更踏实。我最欣赏的是它的目录结构，清晰地将理论基础、工艺流程、设备选型和运行维护这几个核心部分划分得井井有条，这对于一个初入给水行业的新人来说，无疑是一份非常实用的导航图。尤其是在初级阶段的章节，对水处理的基本原理阐述得非常细致，即便是对化学和水力学不太敏感的读者，也能通过书中详尽的图示和步骤分解，理解那些复杂的反应过程和物理现象。对于那些需要快速上手实践的工程师而言，这种结构化的知识组织方式极大地缩短了学习曲线，避免了在浩瀚的资料中迷失方向的窘境。整体来看，这本书散发着一种严谨的学术气息，但又处处体现着对工程实践的尊重与关怀。

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这本书带给我最大的收获，或许是它对“可持续运营”理念的贯穿。很多传统的设计手册侧重于一次性达标，但在当前严格的环保要求下，如何以更低的能耗、更少的药剂投入来实现长期稳定的水质达标，才是现代水厂管理者面临的终极挑战。书中专门辟出了一章，深入探讨了能源优化管理，比如如何根据实时电价波动调整高峰时段的泵送策略，以及如何利用先进的在线监测数据来精细化控制混凝剂的投加量，而不是采用保守的、浪费性的“经验值”投加。这种将经济效益与环境责任紧密结合的叙事方式，让我对“小城镇”这个定位有了更深的理解——在资源相对有限的背景下，更精细、更智慧的管理模式显得尤为迫切。这本书提供的不仅仅是技术规范，更是一种面向未来的、注重全生命周期成本控制的运营哲学。

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这本书的文字风格简直是教科书级别的典范，行文逻辑严密得像是精密计算过的管道布局，每一个论述点都环环相扣，几乎找不到可以挑剔的语法漏洞或者含糊不清的表达。作者在介绍复杂工艺，比如絮凝池的设计参数推导时，没有采用那种高高在上的理论灌输方式，而是通过大量的工程实例和数据表格作为支撑，让人感觉知识是“长”在实际问题上的，而不是空中楼阁。特别是关于消毒环节的章节，它详细对比了不同消毒剂的优缺点、适用范围以及安全风险控制措施，这份详尽程度，远超出了我以往接触的任何一本参考手册。书中引用的规范和标准也十分新颖，可见作者在编写过程中投入了大量的精力去追踪最新的行业标准变化。阅读过程中，我多次停下来，不是因为不懂，而是因为被作者对细节的执着所折服，总想多看几遍，确保自己领会了其中隐藏的工程智慧。这种深入骨髓的专业性，是这本书最宝贵的财富。

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从排版和图示来看，这本书的编辑质量实在令人称赞。对于涉及到流体力学和化学沉降的图表，线条清晰锐利，坐标轴的标注精确无误，即便是黑白印刷，也完全不影响对图形的理解。更难得的是，书中对设备性能曲线的引用非常到位，比如不同型号沉淀池的排泥周期与出水水质的折线图，对比起来一目了然。这种高质量的视觉辅助，对于理解那些抽象的性能指标至关重要。我个人对那些仅仅堆砌文字的工程书籍深恶痛绝，而这本书显然深知“一图胜千言”的道理。它不仅展示了“怎么做”，更通过图示直观地解释了“为什么这么做”在物理层面上是可行的。可以说，如果将这本书比作一份施工蓝图，那么所有的符号和标记都经过了最专业的校对，保证了信息传递的准确性和高效性，阅读体验非常流畅，没有被糟糕的配图分散注意力。

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