给水排水工程与水工业概述.docx
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给水排水工程与水工业概述
给水排水工程与水工业概述
——摘自李圭白院士《院士谈给谁排水工程专业》（2005年7月出版）
1.水的自然循环和社会循环
1.1水的自然循环
地球上水的循环，可分为水的自然循环和水的社会循环。
水的自然循环有多种，对人类最重要的是淡水的自然循环。
图1是淡水的自然循环的典型示意图。
水从海洋蒸发，蒸发的水汽被气流输送到大陆，然后以雨、雪等降水形式落到地面，一部分形成地表水，一部分渗入地下形成地下水，图1淡水的自然循环一部分又重新蒸发返回大气。
地表水和地下水最终流回海洋，这就是淡水的自然循环。
雨水落至地面，或雪降至地面融化后，汇集起来形成小的径流，小径流不断汇集，形成河川和湖泊。
渗入地面下的水，会在地下透水层中流动，形成地下水流。
地下水流出地面，称为泉水。
在不同的季节，地表水和地下水之间还会相互补给。
我国处于东南亚季风地带，夏季多暴雨，常引起河川及湖泊水位上涨，造成洪水泛滥。
为减轻洪涝灾害，常修筑调贮水库，即人工湖。
水库还常用作发电，以及农田灌溉和城市水源等。
为航运、引水灌溉等需要，还修筑运河。
上述水的自然循环及其调控，是水利工程学科的研究对象。
1.2水的社会循环
水是人类生存、生活和生产不可替代的宝贵资源。
人类生存离不开水，每人每天平均需要食用2～4L水。
人们生活离不开水，如清洗粮菜、洗餐具、洗涤衣物、洗浴、冲厕、清洗房舍等，每人每天用水量因居住地区、室内设备、生活习惯、季节不同而异，对城市居民全国平均为140L/（人·d）。
这些是住宅家居所需用水。
此外，社会公共设施，如学校、机关、医院、旅馆、饭店、浴室、游乐场所等都要用水；公园、广场的水景，浇洒绿地、道路以及消防等等，也需要用水。
家居生活用水与公共用水之和，对城市居民全国平均约为210L/（人·d）。
全国城镇生活用水总量每年约为250亿m3，约为全国用水总量的4.5％（1997年资料）。
工业生产离不开水。
工业生产有成百上千个门类，其在生产过程中的用水情况各不相同。
按水在工业生产中的用途和性质可概略地分为以下几类：
1．原料用水：
以水作为产品原料，如酿酒、制冰、饮料等。
2．生产工艺用水：
水本身不进入最终产品，但水在生产过程中同产品质量的关系极为密切，如制糖、造纸、印染、人造纤维、有机合成等。
3．生产过程用水：
如洗涤、清洗用水；输送用水；熄火降温用水等。
4．锅炉用水：
用于供应蒸汽、热水。
5．冷却用水：
用于冷却设备、冷凝设备、冷凝蒸汽、气体、冷却液体等，以冷却传热为主。
由于生产的产品及生产过程千差万别，所以其用水量也很不同。
用水量大的工业，主要有火力发电；造纸、制糖等轻工业；炼油、化纤、有机合成等石化工业；制碱等化学工业；钢铁、有色金属等冶金工业等。
工业生产所需水量，因工业种类、生产工艺等不同而有很大差异。
现在全国工业用水总量每年约为1100亿m3，约占全国用水总量的20％（1997年资料）。
水更是农业的命脉。
我国现有耕地面积约为19.5亿亩，其中灌溉耕地约为40％，用水量每年约为4200亿m3，约占全国总用水量的75.5％（1996年资料）。
人们生活饮用水、工业用水和农业用水，都对用水水质有相应的要求，当天然水源水质不能满足其用水要求时，就需要对水进行适当处理，以获得符合用水要求的水质。
人们为了生活和生产的需要，由天然水体取水，经适当处理后，供人们生活和生产使用，用过的水又排回天然水体，这就是水的社会循环。
水的社会循环及其调控，是给水排水工程学科的研究对象。
水利工程和给水排水工程构成了世界水工程的两大支柱。
过去，人们总是以为天然水体的水是取之不尽，用之不竭的。
这种看法已经到了需要根本改变的时候了!
我国多年均降水总量为6.2万亿m3，除蒸发以及通过土壤直接利用于天然生态系统和人工生态系统外，可通过水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量为2．8万亿m3，按1997年人口统计，人均水资源量为2220m3，仅为世界平均值的1/4。
预测到2030年人口增至16亿时，人均水资源量将降到1760m3。
按国际上一般标准，人均水资源少于1700m3为水资源紧缺的国家。
我国已是水资源十分紧缺的国家。
我国现在年用水总量约为5570亿m3（1997年资料）。
经分析，我国实际可能利用的水资源约为8000亿～9500亿rn3。
据预测，随着我国人口的增长，城市化进程的进行，工业、农业的发展需求，在大力节水的前提下，我国用水高峰将在2030年前后出现，年用水总量为7000亿～8000亿m3，需水量已向可能利用水资源量的极限逼近，形势极为严峻。
由于我国水资源具有时空分布不均匀的特点，大部分地区每年汛期连续4个月的降水量占全年的60％～80％，此外还有降水量的年际剧烈变化。
我国的年降水量在东南沿海地区最高，逐渐向西北内陆地区递减。
从黑龙江的呼玛到西藏东南部边界，这条东北一西南走向的斜线大体与年均降水400mm等值线一致，斜线西北部即为干旱、半干旱地区，斜线东南部为湿润、半湿润地区。
我国水资源的空间分布和我国土地、人口及经济发展也不相匹配。
黄河、淮河、海河三流域，土地面积占全国的13.4％，耕地占39％，人口占35％，国内生产总值（GDP）占32％，而水资源仅占7.7％，人均约500m3，是我国水资源最紧缺的地区。
所以，我国北方地区水资源短缺的危机已经十分突出，已成为社会经济发展的重要制约因素。
1.3水的良性社会循环与水资源的可持续利用
在水的社会循环中，用过的水中常含有许多废弃物。
一般天然水体都是一个生态系统，对排人的废弃物有一定的净化能力，称为水体的自净能力。
由于社会循环的水量不断增大，排入水体的废弃物不断增多，一旦超出水体的自净能
力，水质就会恶化，从而使水体遭到污染。
受到污染的水体，将丧失和部分丧失使用功能，从而影响水资源的可持续利用，并加剧水资源短缺的危机。
水环境污染，现已成为世界性的重大问题，而我国的水环境污染尤其严重，已使国民
经济遭受重大损失。
对城市污水和工业废水进行处理，使其排入水体不会造成污染，从而实现水资源的可持续性利用，称之为水的良性社会循环。
城市由未受污染的天然水体取水，一般是比较经济的，因为为满足用水对水质的要求（特别是生活饮用水）而进行的水处理比较易行。
当水资源短缺危机出现时，为减少由天然水体取水的量，可以采取循环用使用过的污、废水的方法。
将污染较轻的冷却水循环使用于工业用水比较简单，也比较经济。
将含废弃物较多的城市污水和工业废水回用于工业，为满足工业用水水质要求而进行的水处理会复杂一些，当然也贵一些。
将尽可能多的污、废水回用于工业，可以显著减少由天然水体的取水量，缓解水资源危机，一举两得，是符合循环经济理念的，是值得提倡的。
现代的水处理新技术，已能将城市污水处理到符合人们生活饮用水水质标准要求的程度。
在国外，已建起了1万m3/d规模的水处理实验厂，也就是说，现在技术上有可能实现城市污水回用做生活饮用水，甚至做到城市污、废水的零排放，这将最大限度地缓解水资源危机，并完全消除城市对水环境的污染。
当然，这样，费用是很高的。
但是，这说明城市水资源短缺只是相对的，并且主要是一个经济问题。
从水的良性社会循环角度看，人们生活和工业用过的污、废水排人天然水体以前需要经过处理，为此需要花费一定的费用。
如果回用污、废水的处理费不高于上述费用，无疑是比较合理的，否则便需从多种方案中进行选择。
前已述及，污、废水回用，可缓解水资源危机。
可行的污、废水回用有多方面，工业企业内部水的循环重复利用是应用最广的一种，但是在我国循环重复利用率与发达国家相比还比较低。
城市污水回用于工业，需要进行比排人天然水体更复杂的水处理，但对水资源短缺的地区，它在许多方案中仍是比较经济合理的一种，在国外已是一种成熟的技术，但在我国尚处于起步阶段，今后的潜力是很大的。
将城市污水回用于公用设施和住宅冲洗厕所，浇灌绿地，景观水，浇洒道路等，一般称为中水道技术，也是很值得推广的。
由江河取水的城市，若水质受到上游城市或其他污染源的污染而不宜再饮用时，称作水质型水资源短缺。
现代的饮用水除污染技术，能将受到一定程度污染的源水处理到符合生活饮用水水质标准的要求，为此只要在现有城市自来水厂传统水处理工艺基础上，再增加除污染处理设备就可以了，这当然需要增加一些费用，但比城市污水的处理费用要低。
饮用水除污染，可以缓解水质型水资源危机。
但要完全解决水质型水资源危机，需要大力治理污染源，即需要对城市排出的污、废水进行处理。
对一个水系而言，上游城市由水系水，这可称为水的间接回用。
现代的城市化进程和经济发展，已使水的这种间接回用达到很高的比例。
例如，对美国这样水资源充沛的国家，20世纪80年代已有40%的水被城市和工业用过一次，所以对排入水体的城市污、废水进行处理，是实现水的良性社会循环的重要环节。
2003年资料，我国城市污水的处理率仅为35％。
城市生活污水和工业废水排人水体造成污染，称为点源污染。
农田排水对水体造成的污染称为面源污染。
城市污水、工业废水及农业面源污染，致使城市水域90％受到污染。
所以城市水质型水资源危机是我国普遍存在的现象。
据测算，即使到2050年，我国城市污水处理率达到90%以上，由于城市污、废水量相应增加，那时水环境污染状况会大大减轻，但不会消除，所以，饮用水除污染与污染源治理应该同时给以重视。
若将水的间接回用作为水的社会循环的一部分来看，上游城市污水处理的程度与下游城市取水的水质有关。
所以，在经济上存在一个上游城市污水处理与下游城市饮用水除污染总费用的问题。
显然，上游城市污水处理程度愈高，即费用愈多，下游城市的饮用水除污染处理的费用就会愈少。
极端的情况是，上游城市污水处理的程度使排放的水质达到天然水体的水质，这样下游城市便只需对源水进行常规处理而不需再增设饮用水除污染设施，但这时上游城市污水处理费用会高到经济发展现阶段无法承受的地步。
将上游城市污水处理程度和费用适当降低（当然还要兼顾对环境其他方面的影响），这时排出的污水对水体水质会造成一定程度的污染，下游城市就需要增加饮用水除污染的费用，但总费用会比上述极端情况低许多，可能是目前比较合理的方案。
所以，饮用水除污染应是整个水环境污染治理的一环。
对工业废水进行处理，是一种终端治理模式，即工业生产排出多少废水就处理多少。
这种被动的终端治理模式，已被各国的实践证明是不成功的。
现在已开始从源头进行治理模式的研究，即采用“绿色”工艺，进行清洁生产。
清洁生产是指原料和能源利用率最高、废物产生量和排放量最少，对环境危害最小的生产方式和过程。
清洁生产可包括产品和生产过程两个方面。
对于产品，清洁生产意味着产品本身及原料都应是对境无害的。
对生产过程，清洁生产是指在生产的全过程都应符合节约资源、节约能源和保护环境的原则。
应对产品进行生命周期的分析，确保其每个环节对环境的危害是最小的。
应改革产品设计，改革原料路线，改革生产工艺，更新设备，采用循环利用、重复利用水、物料与能源系统，使废水、废物最少化。
所以，清洁生产从源头上使废水废物综合减至最少，再配合对废水的终端处理，才能获得好的效果。
废水处理也要采用“绿色”工艺，即使能耗和残留污泥量降至最小。
我国农田现在普遍使用化肥农药，由于投放使用的化肥农药量比世界平均值超出许多，不够科学合理，致使大量化肥农药未被充分利用，随水排入水体，对地表水和地下水都造成污染。
农田排水的污染，由于其分散性和量大面广，比点源污染更难治理。
农田排水的污染，只能随着科学种田、科学施肥的推广，随着“绿色”农业的发展，才会逐渐减轻，才能实现水的良性社会循环。
所以，控制污染，保护环境，需要各行各业共同努力，才能取得成功，因此它也是全社会全民族的共同事业。
1.4节水和多渠道开源是缓解水资源危机的有效途径
我国一方面出现水资源紧缺的危机，一方面同时又存在用水效率不高、用水大量浪费的现象。
我国的用水总量与美国相当，但GNP仅为美国的1/8。
我国农业灌溉水的利用系数平均约为0.45，而发达国家为0.7甚至0.8。
1997年我国工业万元产值用水量为136m3，是发达国家的5～10倍。
我国工业用水的重复利用率为30％～40％，实际可能更低，而发达国家为75％～85％，生活用水的跑冒滴漏十分普遍，据不完全统计我国城市目前使用的包括近4000万套便器水箱在内的大量用水器具，不仅耗水量大，而且竟有近25％是漏水的，每年仅此漏失量就达4亿多m3，城市供水管网的漏失量很严重，一般都在10％以上，而一些严重缺水的城市有的竞高达20％以上。
公共生活用水的浪费更加惊人，人均生活用水量，机关单位为158～227L/d，大专院校为265～379L/d，宾馆为730～1910L/d，医院为890～1390L/d。
所以节水、提高用水效率、杜绝浪费，是缓解水资源危机的首要任务。
在水资源短缺的地区，发展高效节水农业，发展节水型工业，采用节水型生产工艺，采用节水用水器具，提高质量，加强管理，减少跑冒滴漏，减少管道漏损，特别是制订有利于节水的政策法规，提高水价，利用经济杠杆，促进节水，是当务之急。
节水不仅可减少从天然水体的取水量，缓解水资源危机，并且可减少供水和给水处理费用。
同时，节水还可减少排水和污废水处理费用。
据测算，随着我国城市化进程和经济的发展，城市和工业用水量会不断增加，相应地排水量也会不断增加，为实现水的良性社会循环，城市供排水及处理所需费用将增加到国民经济难以承受的程度。
只有节水，显著减少城市供排水量，才能将费用降下来。
所以，不仅水资源贫乏地区要节水，水资源充足地区也要节水。
在国外，这已成为目前发达国家的共识。
前已述及，我国的用水量正向水资源的极限量逼近，如果不加以控制，任其增长下去，将会耗竭水资源，从而给国民经济带来重大损失。
只有千方百计地节水，不断提高用水效率，才能控制住用水的增长，使之不超过水资源的极限，从而实现我国水资源的可持续利用，支持我国社会经济的可持续发展的目标。
所以，节水不仅具有战略意义，并且应作为国策进行立法，使我国全面向节水型工业、节水型农业、节水型城市、节水型社会发展。
为缓解城市或地区的水资源短缺危机，尚可采用以下措施：
科学调配水资源。
城市附近的农业灌溉用水，用水量很大，大都取自天然水体。
城市用水为满足人们生活饮用需要，也要求取自天然水体。
在水资源短缺地区，这就形成了城市和农业争水的矛盾。
如将城市污水回用于农业灌溉，将原来用于灌溉的水供给城市，就能缓解争水矛盾和水资源危机。
我国已有不少城市污水用于农田灌溉，但有的使用未经处理的污水或经处理但水质尚达不到灌溉要求的水，不仅使农产品受到污染，还给环境带来许多危害，是有待改进的。
如将城市污水经适当处理，使其水质满足农业灌溉的要求，则城市污水回用于农业灌溉是可以得到迅速发展的。
在城市附近地区推行高效节水农业和现代旱地农业，将水的利用系数由0.4左右提高到0.5～0.6，节省下来的水便可供城市使用。
海水可大量用于工业冷却用水，从而减少城市对淡水的需求。
我国沿海地区11个省和直辖市，有18000多公里的海岸线，人口占全国的40％以上，社会总产值占60％左右，是经济最发达的地区。
该地区特别是新开发区域的淡水供给严重不足，极大地阻碍了经济的发展，大力发展海水利用刻不容缓。
我国目前用海水作为冷却水每年仅约100亿rn3，而美、欧、日等国则均已达2000亿m3。
左右。
所以，我国利用海水的潜力是很大的。
利用海水是缓解沿海地区淡水资源危机的主要途径。
雨水是一种重要的淡水资源。
现代大城市市区面积很大，大部分地面为不透水铺面覆盖，遇到暴雨会形成洪涝灾害。
如将雨水部分贮积起来，则可获得可观的水资源。
如对年降水量为500mm的地区，1km2年降水体积为50万m3，对100km2市区面积，年降水体积可达5000万m3。
在城市适当地方或住宅小区贮积雨水，可用于浇洒绿地、道路、水景以及下渗补充地下水，改善生态环境，并缓解水资源危机，还可以减少城市洪涝灾害。
1997年全国城市雨洪水量约111亿m3，若按40％利用率来计算，可利用的雨水量约为44亿m3。
随着我国城市化的进程，城市面积会不断增长，雨洪水量还会不断增加，将雨水作为淡水资源的潜力是很大的。
当城市出现水资源危及时，也可由远处的水体调水。
当然远距离调水需要比较高的费用，且与调水的距离相关，即调水距离愈长，费用愈高。
远距离调水应在充分节水的基础上进行。
因为若不节水，用水浪费严重，用水效率低，必然要调更多的水，并且调来的水也会有相当部分被浪费掉，不能充分发挥调水效益。
调水愈多，城市污水增加的也愈多，不仅增大调水费用，同时也增大了污水处理和排放的费用，若不能同步建设污水处理设施，还会加重对水体的污染。
远距离调水应与节水及污、废水回用进行经济比较。
城市节水及污、废水回用在许多情况下比远距离调水经济。
对水质型水资源短缺，远距离调水应与饮用水除污染进行经济
比较。
据测算，在城市自来水厂因进行饮用水除污染而增加的投资约和25～50km输水投资相当，即当调水距离超过25～50km时，其投资将比饮用水除污染工程投资要高。
为降低远距离调水的成本，有的工程采用明渠输水。
据调查，明渠输水大多数会受到污染，调来的水还需要进行饮用水除污染处理，使水的成本更高。
水对于人类社会，虽然是不可替代的，却是可以再生的。
水在城市用水过程中，不是被消耗掉了，即水量上不发生变化（理论上），而只是水质发生了变化，失去了使用功能。
用水处理的方法改变水质，使之无害化、资源化、特别是再生回用，就能实现水的良性社会循环，既减少了对水资源的需求，又减少对水环境的污染，一举两得，这对人类社会发展是有重大意义的。
远距离调水，对水资源有限的地区，只能愈调愈少，是资源消耗的做法。
水如再生回用，实现水的良性社会循环，才是资源节约型的做法。
只有将远距离调水与水的再生回用进行经济上的、技术上的和工程可行性等全面论证的基础上统筹考虑，才是合理的。
鉴于人们决策时对城市节水及污、废水再生回用的认识不足，有必要制订优先进行城市节水及污废水再生回用的政策，促使城市水资源的可持续利用和水工业发展步入节水型的轨道。
1.5水的社会循环的工程设施
水的社会循环，是通过一系列工程设施来实现的，主要有：
1．水资源的保护和利用：
无论是地表水资源，还是地下水资源，其水质水量都需要用工程措施加以保护。
对于地下水资源，应合理开采，不应超采，以免引起生态环境恶化、地面沉降等不良后果。
对于地下水源地，还需要建立卫生防护地带，以确保水质不受污染。
对于地表水资源，需要进行流域的统筹规划。
水源上游的水工、河工工程，应使水源水量得到保证。
水源地附近的河床，应采取工程措施保证其稳定可靠。
水源地的水质，应确保不受污染。
水源地上游的城市污水和工业废水应得到治理。
水源地附近，应建立卫生防护地带。
2．取水工程：
对于地下水源和地表水源，都有其专门的水工程，将水从天然水体取集过来。
由于地下水源和地表水源的类型以及条件各不相同，所以取水工程也是多种多样。
3．水泵站：
一般水源地势较低，城市和工厂地势较高，此外，水源和用户之间还有一定距离，要将水由低处抽送到高处，并输送一定距离，需要用专用的水力机械——水泵对水加压。
设置水泵的建筑物，称为水泵站。
在水的社会循环过程中常常需要对水进行多次加压，所以水泵的使用是非常的普遍。
取水泵站是取水工程的重要组成部分。
4．给水处理厂：
水源水质一般尚不能满足城市和工业企业的要求，所以常用物理的、化学的、物理化学的以及生物学的方法对水进行处理。
城市给水工程既要供应居民生活饮用水，也要供给工业用水，所以城市水厂一般都按生活饮用水的要求对水源水进行处理，各工业企业对用水水质有特殊要求的，再在企业内对自来水作进一步处理，以满足生产要求。
给水处理厂既可设于水源地附近，也可设于城市附近。
5．调贮构筑物：
城市和工厂由天然水体取水，一般取水量在一天24小时是相对均匀的，但城市和工厂的用水量则是不均匀的，为保证供应用水，需设置一定容积的调贮水池，当用水量少时，多余的水贮于水池中；当用水量多时，不足水量由贮水池进行补充。
此外，有时取水水质恶化时，如泥沙含量过高，或受海水影响含盐量过高，需中止取水，为此也需要设置贮水池，等等。
6．输、配水系统：
一般城市水源都位于城市上游。
水源水在水厂被净化后，用输水管道输往城市，再由沿街道敷设的管道将水分配到千家万户以及工厂等用水单位。
城市街道纵横交错，所以配水管道事实上形成一个网络，即管网。
因城市具体情况、地形高差等不同，城市管网可以是单一的，也可以是分区的。
为控制调节、维护管理的需要，在输水管路和管网上还设置了大量闸阀、消火栓等附属构筑物，从而形成一个复杂的输、配水系统。
7．建筑水工程：
住宅建筑是人们生活起居的地方。
每一住宅单元内都设有厨房用水设施、卫生洁具等，供人们生活使用。
自来水由城市管网送人住宅楼内，经管道系统配入各户。
用过的污水，经排水管道收集，排出楼外。
此外，住宅楼还有热水供应、消防及排除雨水等要求。
大型公用建筑对消防的要求非常高，消防系统也非常复杂。
此外，还常有空调冷却、水景、泳池等用水的要求。
现代建筑中，建筑水工程是提高生活质量，保障安全的重要设施。
在建筑小区和大型公共建筑群地区，水还用于浇洒绿地、园林、道路，以及许多公共服务行业，所以设有小区给水、排水、雨水等小区水工程。
8．工业水工程：
位于城区的工厂，大多数由城市管网供水。
水经工厂给水管网配往各车间及用水部门，用过的水流出车问，由排水管网收集，然后排人厂外城市排水管网。
在工厂中，由各车间排出的废水，如含有重金属等毒质，需经局部处理，使水质符合排人城市排水管网的水质要求。
工厂内的给水管网，也供应各车间及工作部门的生活用水以及消防用水。
此外，为排除厂区的雨水需设雨水管网。
城市自来水的水质，常不符合工厂某些特殊用水的要求，为此常设有专门的水处理车间。
为提高用水效率和节约用水，工厂内常建设循环用水和水的重复利用系统，包括专用的泵站、管道、水处理设备等。
所以，工业水工程是很复杂的，特别是对于大型工业企业。
9．污水排水系统：
由住宅、公用建筑、工厂排出的污、废水，都经排水管网汇集，然后流人污水处理厂。
排水管网系统中，包括排水井、检查井、消能井以及提升污水的污水泵站等。
10．污水处理厂：
在污水处理厂中，使用物理的、化学的、生物的方法将废弃物除去，使处理后的水质满足排人天然水体的要求。
由于城市污水中主要含有机污染物，所以生物处理的方法在污水处理厂中使用得非常普遍。
污水经处理后，水质达到排入天然水体的要求，方可排入水体。
污水经处理后形成的污泥，仍含有大量的有机物，可经消化产生沼气用作发电；可脱水干燥后制成有机肥料出售；可焚烧发电等。
11．雨水排水系统：
大、中城市市区都占有很大面积，一遇暴雨，如雨水得不到及时排除，将会淹没房屋和工厂，造成灾害。
雨水排水系统就是为迅速排除地面雨水而设置。
雨水排水系统与城市污水系统完全分开的，称为分流制雨水排水系统。
由于降雨初期，雨水能将地面大量污物冲刷并排入水体，造成污染，这是分流制的缺点。
将降雨初期雨水排人城市污水排水系统，以后比较清洁的雨水再直接排入水体，这种两者结合的系统，称为合流制雨水排水系统。
12．城区防洪：
紧临城区有山体坡地，遇暴雨山溪洪水暴发，会淹没城区，形成灾害，所以环城区周围需设排洪沟渠。
以上系统组成，主要是围绕城市来讨论的，可称为市政水工程。
当工业企业远离城市时，也需要上述类似的组成部分，这比城市内工业企业的水工程的组成要复杂。
13．农业水工程：
传统的农田灌溉，是通过渠道系统向农田进行大水漫灌，用水效率很低。
现在发展的高效节水农业，即使用喷灌、地下管道灌溉、滴灌等，当以地表水为水源时，水中浑浊杂质会沉积管中，堵塞管道，所以对水需要进行适当处理。
现代畜禽工厂化养殖，不仅要供应畜禽清洁的饮水，并且畜禽的排泄物含有大量有机物会污染环境，需要加以处理。
水产工厂化养殖，需要对循环水进行处理，等等。
所以现代化农业水工程，已把水质提高到重要位置。
14．城市水系统：
现代城市范围很大，
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