◆前言
自來(lái)水工程又稱(chēng)給水工裎(Water Supply Engineering)，依自來(lái)水法第16條:「本法所稱(chēng)自來(lái)水，係指以水管及其他設施導引供應合於衛生之公共給水?！辜暗?/span>20條:「本法所稱(chēng)自來(lái)水設備包括取水，貯水、淨水、送水及配水等設備?！苟棗l文可知，自來(lái)水工程必須以充足水量，良好水質(zhì)，以及足夠水壓配水到給水區內各用戶(hù)，而本內容可分為下列四個(gè)主要部份:
(1)取水工程 (Intake)
(2)導(送)工程 (Conveyance of Water)
(3)淨水工程 (Purification Work)
(4)配水工程 (Distribution System)
2.1自來(lái)水工程之重要性 <!--[endif]-->
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水是人類(lèi)生活上不可一日缺少之物質(zhì)，人體組織中水份佔人體重量之60~65％，若失去10％之水份，即對身體有害，若失去20~22％，即對生命有危險。人之飲水量由氣候等環(huán)境條件而異，成人每日大致為1~1.5公升，若包括食品中之水份一日大約需要2~3公升。一日間，人排洩之水量約2600~2900公克(糞便1300~1600公克，由呼吸蒸發(fā)量400公克，由皮膚之蒸發(fā)量900公克)，故需要補充這些水分。除飲用外沖水馬桶、廚房、洗滌、洗衣、淋浴、庭園、草地和街道之清洗，也需要用水。此外由於工業(yè)發(fā)展，國民生活水準逐漸提高，隨之水之用途也逐漸擴大，如溫度調節、游泳和噴迫等之用水、各種工業(yè)之製造用水、冷卻用水、鍋爐用水；以及保護生命財產(chǎn)之消防用水。
水為水致病菌之主要媒介物，給良好水質(zhì)，充分水量，可以改造市鄉衛生，對減低死已率有重要意義?，F在自來(lái)水工程不但供應家庭用水同時(shí)亦提供消防、街路清掃、游泳池、噴水池、學(xué)校、醫院等公共用水以改善生活環(huán)境，進(jìn)一步還要供給充分之工商業(yè)用水，為現代化國家所不可或缺之建設。
2.2自來(lái)水工程之內容
自來(lái)水工程以充足水量，良好水質(zhì)，足夠水壓配水到自來(lái)水區域內各用戶(hù)，一般自來(lái)水說(shuō)程可分為下列五個(gè)主要部份：
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2.2.1取水工程(Intake)
估計自來(lái)水區域在計劃目標年之供水人口、用水量。計畫(huà)目標年(設計年限)：為給水系統各設施之使用年限。
●給水人口：預估供水區域人口的成長(cháng)程度，決定給水區域的範圍及給水普及率(給水人口 ÷總人口)，以求得給水人口。
●估計每人每日需水量：考慮生活水準的提升及工商業(yè)發(fā)展情形推估之。目前每人每日用水量約為100加侖。
並視水量、水質(zhì)等選擇適當水源，取入方法由遼源種類(lèi)，如地下水或地面水而異，如河水在枯水期水量不足供應時(shí)，應考慮建造蕫水庫以便儲存雨季中多餘之水量。
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2.2.1.1 選擇水源需考慮因素
a.水量須充足。
b.水質(zhì)須良好。
c.水權須清楚並能確保。
d.建設及維護管理容易，供水安全可靠。
e.給水設施的建設費及維護管理費儘量低廉。
f.將來(lái)給水人口及設備規模加大時(shí)，擴建須容易。
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2.2.1.2 不同取水地點(diǎn)注意事項
(一) 河川取水
a. 河川取水量須考慮河川的安全出水量( safe yield )，以取得最佳水質(zhì)及使河川維持自淨能力。
b. 河川取水地點(diǎn)須考慮河心的變化，附近有無(wú)污染源，水土保持情況，避免會(huì )造成沖刷，沖毀的地點(diǎn)。
(二) 湖泊水庫取水
a. 臺灣河川短小、坡度大，常無(wú)法使河川保持穩定流量，故須造水庫儲水，供枯水期使用。
b. 湖泊水庫取水地點(diǎn)須避免廢、污水流入地點(diǎn)，附近地基穩固，不接近航路地點(diǎn)及漂浮物聚集之處。
(三) 地下水取水
a.地下水取水須考慮安全出水量，即能有規則且經(jīng)常被抽取的水量，且不發(fā)生如下現象：
(1)抽取量超過(guò)進(jìn)入地下水層之水量。
(2)降低地下水位超過(guò)容許的(經(jīng)濟的)抽水成本。
(3)造成嚴重的水質(zhì)污染如海水入侵。
(4)造成不可容忍的地層下陷。
(5)其他不良後果如對水權所有損害。
b.井的取水地點(diǎn)須考慮：
<!--[if !supportLists]-->(1) <!--[endif]-->周?chē)鸂顩r，附近各項建築物及未來(lái)土地利用狀況。
<!--[if !supportLists]-->(2) <!--[endif]-->避免附近可能的污染來(lái)源。
<!--[if !supportLists]-->(3) <!--[endif]-->避免海水入侵的地點(diǎn)。
<!--[if !supportLists]-->(4) <!--[endif]-->避免附近既設井等。
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2.2.2 導(送)工程 (Conveyance of Water)
自取水地點(diǎn)輸送至淨水場(chǎng)，或自來(lái)水區域者。由水源至淨水場(chǎng)未處理水及淨水場(chǎng)至自來(lái)水區域輸送淨水者，由輸送距離、水質(zhì)、水量、地形等輸水法有壓力管、渠道、隧道等。水頭不足時(shí)需要抽水，由需要水壓之不同分為高揚程及低揚程抽水機。
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<!--[endif]-->2.2.2.1 導水方式：
(1)依線(xiàn)路的水位關(guān)係及中途地而分：
重力流下式、加壓抽水式
(2)依水理而分：
導水渠、導水管
(3)依地表關(guān)係而分：
地下式(管路、暗渠、隧道)、地上式(明渠)
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2.2.2.2 流速限制
(1)最大流速限值：防止水流磨損，一般混凝土管限值為3.0 公尺/秒，鋼管、鑄鐵管或硬質(zhì)聚氯乙烯管限值為6.0公尺/秒。
(2)最小流速限值：防止砂?；蚱渌廴疚镔|(zhì)沈澱，流速應大於0.6公尺/秒以上。
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2.2.3淨水工程(Purification Work)
改善原水水質(zhì)使之合乎飲水水質(zhì)標準，地下水水質(zhì)使之合乎飲水標準，不須淨水處理，僅消毒就足夠。一萬(wàn)淨水工程有沉砂、沉澱(普通沉澱、混凝沉澱)、過(guò)濾(慢砂濾法、快砂濾法、特殊過(guò)濾)、消毒及其他特殊處理法。主要由原水水質(zhì)、用水目的、選定適合之淨水程序。淨水場(chǎng)有些設在取水地點(diǎn)，有些設在供水區附近。 圖2.1為自來(lái)水處理流程
(二)慢濾池
係在原水經(jīng)普通沉澱後以4~5公尺/日之濾速過(guò)濾後再繼之以加氯消毒，其淨化機能乃藉砂層表面或砂層內繁殖之藻類(lèi)、細菌及真菌等微生物所聚成之黏性濾膜之物理、生化作用將水中濁度、細菌等懸浮物或氨、鐵、錳及致臭物質(zhì)去除或分解之方法。慢濾對淨水處理有很好的效果，但佔用過(guò)大之土地空間，不符現代都市之需要。
(三)快濾法
為原水經(jīng)膠凝沉澱處理，儘可能於沉澱池內將濁度及雜質(zhì)去除後，以120公尺/日以上之濾速通過(guò)砂層過(guò)濾，再以加氯消毒之方法，是目前最主要的自來(lái)水處理方式。
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2.2.3.1 機制介紹
1.混凝
粗大之分散粒子可利用重力自介質(zhì)內分離，而粒徑為100公尺~1微米之膠體粒子，則需於原水中加入化學(xué)葯劑(混凝劑，如明礬)，促使小粒子的重量及體積因聚集而增加，以達到沉降的目的。
2.沉澱
沉澱為水處理最常用之固液分離法，其原理係比重較水為大之固體物，如砂、泥土等由重力自然下沉而被去除，比重較水為小者，浮於液面。
3.消毒
水中之細菌及微生物雖經(jīng)沉澱及過(guò)濾處理，仍未能完全去除，故欲獲得安全的飲用水，必須再加以消毒，把水中的病菌消滅。目前所使用的消毒法大部份採用氯氣或次氯酸鹽，有些歐美國家使用臭氧消毒。由於我國飲用水水質(zhì)標準中規定配水管網(wǎng)中必須維持一定之餘氯量，而臭氧無(wú)法維持餘量，加以設施標準亦規定自來(lái)水消毒應使用氯劑，目前國內各淨水廠(chǎng)均使用加氯消毒。除了氯劑外，其他消毒方法在國內尚未被認可。氯劑之優(yōu)點(diǎn)為消毒效果完全，可應用於各種大小水量之消毒，且水中之餘氯仍具消毒效力等。
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2.2.4配水工程(Distribution System)
淨水需要有足夠的水壓及水量分配到各供水區，同時(shí)也要滿(mǎn)足尖峰時(shí)間之用水量。配水工程主要設備有配水管線(xiàn)及其附屬設備、配水池、配水塔或高架水塔等。
1.用水設備
自配水管分支到各自來(lái)水用方之設備。包括接用自來(lái)水所裝設之進(jìn)水管、量水器、受水管、開(kāi)關(guān)、水支管、徑生設備之連接水管及水栓、水閥等，一般不包括在自來(lái)水工程內。
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圖2.1 自來(lái)水處理流程
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參考文獻 自我評量<!--[endif]-->
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<!--[if !supportEmptyParas]--> <!--[endif]-->
<!--[if !supportLists]-->1. <!--[endif]-->高肇藩, 給水工程, 1987, p1 – p3。
<!--[if !supportLists]-->2. <!--[endif]-->http://www.ccit.edu.tw/~wslee/environment-film/chapter_03.files/frame.htm
<!--[if !supportLists]-->3. <!--[endif]-->http://www.twd.gov.tw/eng/eng_index.asp
<!--[if !supportLists]-->4. <!--[endif]-->Terence J McGhee, 1991, water supply and sewerage, McGRAW-Hill international Ed., p131 –p154。
<!--[if !supportLists]-->5. <!--[endif]-->臺水網(wǎng)址：www.water.gov.tw
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