科學(xué)推進(jìn)飲用水安全，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)生活基礎(chǔ)，是人民對美好生活的基本需要，也是城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)發(fā)展的重要體現(xiàn)。

堅持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，要求我們節(jié)制地取用水，以減輕對自然環(huán)境的干擾。但是，自工業(yè)革命以來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人們改造自然、攫取資源的能力得到前所未有的提升，于是市場化、產(chǎn)業(yè)化、人口劇增帶來了對水資源的過度消費和大量浪費，水資源水環(huán)境問題日趨嚴(yán)峻，建立健康的水循環(huán)體系迫在眉睫。

在水的社會循環(huán)中，如果將人們聚居生活的社會區(qū)域擬人化，供水管道系統(tǒng)好比人體的動脈，排水管道系統(tǒng)是靜脈，而給水處理廠、污水再生水廠及其配套的泵站系統(tǒng)共同構(gòu)成人體的心臟。如同動脈、靜脈和心臟協(xié)同保障人體健康的血液循環(huán)，供水系統(tǒng)向城鄉(xiāng)社會輸送優(yōu)質(zhì)飲用水，是保障社會運行的關(guān)鍵。由此可見，城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)是重要的民生工程，是經(jīng)濟社會發(fā)展不可替代的基礎(chǔ)支撐，是生態(tài)環(huán)境改善不可分割的保障系統(tǒng)。黨的十九大報告提出，推進(jìn)資源全面節(jié)約和循環(huán)利用，倡導(dǎo)簡約適度、綠色低碳的生活方式，為實施城鄉(xiāng)健康供水提供依據(jù)和政策。

我國經(jīng)歷了改革開放高速發(fā)展的40年，國民經(jīng)濟發(fā)展和人民受教育程度逐年改善，基礎(chǔ)設(shè)施日益完備。但是，相比于高質(zhì)量發(fā)展的社會經(jīng)濟和日益美好的社會生活，社會節(jié)制用水路徑和措施略顯匱乏，進(jìn)一步影響到城鄉(xiāng)社會水健康循環(huán)。我們通過對水資源稟賦情況調(diào)查分析，對城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)的特點進(jìn)行歸納，按水循環(huán)依次介紹了水源、凈化、輸配等環(huán)節(jié)的工程方案以及管理和應(yīng)急技術(shù)，從節(jié)能角度開發(fā)了供水生產(chǎn)工藝及附屬設(shè)備，并編寫了本書。

本書針對城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)，以低碳、安全、健康的生產(chǎn)方案為總體目標(biāo)，從水源管理、凈化及輸配等方面進(jìn)行闡述，提出了地表水源供水系統(tǒng)安全管理和應(yīng)急技術(shù)，介紹了城鄉(xiāng)供水新方案、新工藝和新裝備，旨在讓讀者進(jìn)一步熟悉和掌握城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)的建設(shè)和管理。

在黨和國家高度重視人民飲水安全工作的今天，本書的出版發(fā)行，將豐富供水工程建設(shè)方案和管理措施，提高節(jié)制用水水平，協(xié)調(diào)生活生產(chǎn)生態(tài)用水，也有利于合理開發(fā)、配置、使用、節(jié)約和保護(hù)水資源，有助于實現(xiàn)多種水資源的可持續(xù)利用，對促進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展和滿足人民飲水需求具有積極作用。

中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授

前言

水是生命之源，是人類生存發(fā)展的基礎(chǔ)，是經(jīng)濟社會發(fā)展的保障。供水是社會可持續(xù)發(fā)展和保障城鄉(xiāng)經(jīng)濟正常運行的重要組成部分，是居民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施，是城鄉(xiāng)文明的重要標(biāo)志。隨著我國城鄉(xiāng)建設(shè)進(jìn)程的加快，城鄉(xiāng)的供水工程建設(shè)已取得較快發(fā)展和長足進(jìn)步。同時，我國政府向世界做出莊重承諾，力爭在2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，這就要求城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)既注重高質(zhì)量發(fā)展，也促進(jìn)低碳生產(chǎn)，總體碳排放穩(wěn)中有降。

為了促進(jìn)城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展，確保供水安全和飲水健康，一方面要采用科學(xué)手段保證優(yōu)質(zhì)足量的飲用水供給，另一方面還要控制供水系統(tǒng)全生命周期的總體能耗處于合理區(qū)間。城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)的安全問題由來已久，因其分布面廣、專業(yè)性強、損害后果重等特點，受到政府、學(xué)者及公眾的廣泛關(guān)注。

城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)問題既涉及工程規(guī)劃建設(shè)質(zhì)量，也與水源條件和管理水平相關(guān)，既事關(guān)飲水健康，又牽涉供水安全，不但包括設(shè)施建造及維護(hù)等技術(shù)層面內(nèi)容，還涵蓋用水習(xí)慣和供水管理等觀念轉(zhuǎn)變問題。因此，城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)建設(shè)，既要注重經(jīng)濟性、實用性、先進(jìn)性，還要與使用者的承受能力相適應(yīng)。與此同時，要按照節(jié)能降耗的原則，滿足城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)用電增容、藥劑管控的限制要求；按照節(jié)水要求，實現(xiàn)城鄉(xiāng)用水方便基礎(chǔ)上的節(jié)約用水和價格杠桿作用下的節(jié)制用水；按照生態(tài)文明的總體要求，不斷提升城鄉(xiāng)供水質(zhì)量，實現(xiàn)集中供給飲用水在廣大城鄉(xiāng)區(qū)域差異化地區(qū)發(fā)揮出經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益和生態(tài)效益。城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)的總目標(biāo)是，充分滿足人的需求，實現(xiàn)人民對飲用水的獲得感和滿足感，讓多種水資源協(xié)調(diào)互補地滿足經(jīng)濟社會發(fā)展要求。實現(xiàn)城鄉(xiāng)供水一體化的技術(shù)途徑應(yīng)當(dāng)涵蓋以下四個方面：①水源開發(fā)利用、水質(zhì)管理保護(hù)，以及多水源優(yōu)化調(diào)度；②凈水工藝比選、運行參數(shù)優(yōu)化；③輸配水管網(wǎng)體系構(gòu)建、智能化管理，管道材料、附屬構(gòu)筑物及附件設(shè)備開發(fā)；④供水系統(tǒng)監(jiān)測、維修，以及安全、應(yīng)急管理等。

伴隨技術(shù)進(jìn)步，城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)日臻完善，頒布實施的法律法規(guī)和技術(shù)文件極大地促進(jìn)了城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)規(guī)范化建設(shè)和自動化運行。但是，部分區(qū)域所采用的供水技術(shù)仍然存在條塊分割因循守舊等問題。本書是作者在近幾年探索、研究和系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，針對城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)中存在的問題而編寫的。在部分章節(jié)中，提出了一些新的見解和觀點，融入了較前沿的研究成果，其中相當(dāng)一部分是已經(jīng)完成的研究課題和工程項目。

本書自始至終從安全和節(jié)能的角度闡述城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)和運行管理，尤其注重從工程角度論述城鄉(xiāng)供水技術(shù)。主要內(nèi)容如下：

第1章，概述了城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)的主要組成部分及作用、供水系統(tǒng)運行管理要求，分析了城鄉(xiāng)供水現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。

第2章，簡要介紹了我國水資源概況、供水水源水質(zhì)要求，概述了幾種水質(zhì)評價預(yù)測及藻類變化模型，提出了水質(zhì)監(jiān)測策略。

第3章，總結(jié)了常規(guī)地表水凈水工藝及其設(shè)計參數(shù)，開發(fā)了地表水源凈水預(yù)處理技術(shù)，提出了凈水處理新工藝。

第4章，闡述了輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)功能、組成、規(guī)劃布置要求，介紹了新型供水井具、計量設(shè)備。

第5章，結(jié)合實例，介紹了幾種城鄉(xiāng)供水一體化模式，并從智慧供水角度對供水系統(tǒng)調(diào)度、監(jiān)測維護(hù)、安全管理等內(nèi)容加以詳細(xì)描述。

第6章，從事故分級入手，介紹了供水應(yīng)急體系建設(shè)要求，重點圍繞水廠和水污染事故提出了針對性應(yīng)急技術(shù)。

總之，本書強調(diào)理論分析與工程實踐相結(jié)合，論述淺顯易懂，內(nèi)容豐富翔實。對促進(jìn)城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)科學(xué)規(guī)劃建設(shè)、降低全生命周期能源消耗、提高有關(guān)設(shè)施安全運行水平等具有一定的指導(dǎo)意義和參考價值。

本書由張立勇、牛豫海、張強、郭華、劉俊良著，由中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授張杰主審。

在本書的編寫過程中參考了一些研究成果、工程案例和技術(shù)文件，在此向被引用資料的作者表示衷心感謝。