给排水专项规划.9.ppt

,给排水工程规划介绍,目 录,PART 1 给水工程规划PART 2 污水工程规划PART 3 雨水工程规划,背景,2011年7月8日至9日，中央召开水利工作会议，全体政治局常委出席会议，这在我党的历史上前所未有，可见中央对水利工作的高度重视和国家解决水利问题的迫切性。胡锦涛、温家宝在会议上发表重要讲话。胡锦涛强调，“要着力建设水资源配置工程，实现江河湖库水系连通，全面提高水资源调控水平和供水保障能力，加快实施农村饮水安全工程，确保城乡居民饮水安全；要着力推进水生态保护和水环境治理，坚持保护优先和自然恢复为主，维护河湖健康生态，改善城乡人居环境；要着力实行最严格的水资源管理制度，加快确立水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污3条红线，把节约用水贯穿经济社会发展和群众生活生产全过程。”温家宝指出，“要大力倡导、全面强化节约用水，不断提高水资源利用效率和效益；坚持在开发中保护、在保护中开发，以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展；量水而行，在确定产业发展、生产力布局、城镇建设规划时，充分考虑水资源、水环境承载能力，因水制宜、以供定需；要大力推进节水型社会建设，建立健全节约用水的利益调节机制，大力推广节水技术和产品；要加大水生态治理和水环境保护力度，加强水污染防治。”会后中央决定在今后的510年时间内投资4万亿用以解决水利问题。,给水工程规划,PART ONE,一、城市用水量预测,二、城市给水水源规划,三、城市给水工程设施规划,四、城市给水管网规划,城市用水分类：综合生活用水、工业企业用水、市政用水、管网漏损水量、未预见水量。用水量预测目前在业界存在四种方法：（1）依据室外给水工程规范所制定的综合生活用水定额（升/人日）计算。综合生活用水为城市居民日常生活用水和公共建筑用水之和，不包括浇洒道路、绿地、市政用水和管网漏失水量。（2）依据城市给水工程规划规范所制定的城市单位人口综合用水量指标（万吨/万人日）计算，本指标已包括管网漏失水量。（3）依据城市给水工程规划规范所制定的城市单位建设用地综合用水量指标（万吨/平方公里日）计算。本指标已包括管网漏失水量。（4）依据城市给水工程规划规范所制定的不同性质用地用水量指标（万吨/平方公里日）计算，该水量计算方法可在计算工业用水量时结合当地实际用水量参考使用，且同时执行全国节水政策大纲的要求。本指标已包括管网漏失水量。,一.城市用水量预测,在进行给水工程专项规划时，需根据规划区基础资料情况，运用多种方法对规划区用水量进行预测，对比后确定规划区的用水指标和用水量。在总规和控规给水量预测时，一般采用综合生活用水指标+单位工业用地用水指标法。,一.城市用水量预测,规划最高日总用水量为：0.92+1.08=2.00万吨/日。,采用室外给水工程规范中的综合生活用水定额，本规划最高日综合生活用水定额取0.30吨/人日（该指标确定时已包括城市绿化用水、市政用水、管网漏水等其他用水量），本规划人口规模为3.05万人，则最高日综合生活用水量为0.92万吨/日。,3.最高日总用水量预测,用水量预测：以某企业园区控规举例,规划工业用地总面积为270.93公顷，其中一类工业用地面积为229.23公顷，二类工业用地面积为41.70公顷，单位工业用地用水量指标：一类工业用地取1.2万吨/平方公里日，二类工业用地取2.0万吨/平方公里日。为了更好的保护和利用水资源，必须要求工业项目生产用水的重复利用率在70%以上（目前全国工业用水重复利用率水平在40%，发达国家在7585%，福建省厦门市全市工业生产用水的重复利用率为90.85%），如以重复利用率70%计，则一、二类工业用地用水指标分别为0.36万吨/平方公里日、0.6万吨/平方公里日，在这项措施得到落实的情况下所产生的工业用水量约为229.230.36+41.700.6=1.08万吨/日。,1.综合生活用水量预测,2.工业用水量预测,二.城市给水水源规划,我国是一个水资源短缺的国家。人均水资源量约为2200 m3，约为世界平均水平的四分之一。由于各地区处于不同的水文带及受季风气候影响，降水在时间和空间分布上极不均衡，水资源与土地、矿产资源分布和工农业用水结构不相适应。水污染严重，水质型缺水更加剧了水资源的短缺。水资源供需矛盾突出。全国正常年份缺水量约400亿m3，水危机严重制约我国经济社会的发展。由于水资源短缺，部分地区工业与城市生活、农业生产及生态环境争水矛盾突出。部分地区江河断流，地下水位持续下降，生态环境日益恶化。近年来城市缺水形势严峻，缺水性质从以工程型缺水为主向资源型缺水和水质型缺水为主转变。城市缺水有从地区性问题演化为全国性问题的趋势，一些城市由于缺水严重影响了城市的生活秩序，城市发展面临挑战。,二.城市给水水源规划,1）地表水包括江河、湖泊、蓄水库等。地表水源水量充沛，常能满足大量用水的需要。是城市给水水源的主要选择。2）地下水包括上层滞水、潜水、承压水等。地下水是城市的主要水源，若水质符合要求，一般都优先考虑。3）海水海水水源多用于设备冷却，主要考虑设备的防腐；用于饮用水或其他用途，由于制水成本高，目前尚未大量采用。4）其他水源水资源不足的城市，宜将雨水、污水处理后用做工业用水、生活杂用水、河湖环境用水、农业灌溉用水等，其水质应符合相应标准的规定。,二.城市给水水源规划,选择城市给水水源应符合以下原则：1）水源具有充沛的水量，满足城市近、远期发展的需要。采用地表水源时，须先考虑自天然河道和湖泊中取水的可能性，其次可采用挡河通坝蓄水库水，而后考虑需调节径流的河流。地下水贮量有限，一般不适用于用水量很大的情况。2）水源具有较好的水质。地面水环境质量标准中把地面水分为5类，其中生活饮用水源的水质必须符合生活饮用水水源水质标准。对于工业企业生产用水水源的水质要求随生产性质和生产工艺而定，参见工业企业设计卫生标准。当城市有多种天然水源时，应首先考虑水质较好的容易净化的水源作供水水源，或考虑多水源分质供水。3）选择水源时还应考虑取水工程本身与其他各种条件，如当地的水文、水文地质、工程地质、地形、卫生安全、施工、经济等方面条件。,二.城市给水水源规划,一般要求：1）加强水源管理2）加强流域范围内的水土保持工作3）合理规划居住区和工业区，减轻对谁用的污染。4）进行水体污染调查研究，建立水体污染检测网。水源卫生防护规划要求：根据不同水质的使用功能，划分水体功能区，实施不同的水污染控制标准和保护目标。通常根据地面水环境质量标准将水体划分为5类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值。,二.城市给水水源规划,水源卫生防护规划要求：（参见生活饮用水集中式供水单位卫生规范）（1）地表水源的卫生防护1）取水点周围半径100米的水域内，严禁捕捞、网箱养殖、停靠船只、游泳和从事其他可能污染水源的任何活动。2）取水点上游1000米至下游100米的水域不得排入工业废水和生活污水；其沿岸防护范围内不得堆放废渣，不得设立有毒、有害化学物品仓库、堆栈，不得设立装卸垃圾、粪便和有毒有害化学物品的码头，不得使用工业废水或生活污水灌溉及施用难降解或剧毒的农药，不得排放有毒气体、放射性物质，不得从事放牧等有可能污染该段水域水质的活动。3）以河流为给水水源的集中式供水，由供水单位及其主管部门会同卫生、环保、水利等部门，根据实际需要，可把取水点上游1000米以外的一定范围河段划为水源保护区，严格控制上游污染物排放量。4）受潮汐影响的河流，其生活饮用水取水点上下游及其沿岸的水源保护区范围应相应扩大，其范围由供水单位及其主管部门会同卫生、环保、水利等部门研究确定。5）作为生活饮用水水源的水库和湖泊，应根据不同情况，将取水点周围部分水域或整个水域及其沿岸划为水源保护区，并按第一、二项的规定执行。6）对生活饮用水水源的输水明渠、暗渠，应重点保护，严防污染和水量流失。（2）地下水水源卫的生防护1）生活饮用水地下水水源保护区、构筑物的防护范围及影响半径的范围，应根据生活饮用水水源地所处的地理位置、水文地质条件、供水的数量、开采方式和污染源的分布，由供水单位及其主管部门会同卫生、环保及规划设计、水文地质等部门研究确定。2）在单井或井群的影响半径范围内，不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用难降解或剧毒的农药，不得修建渗水厕所、渗水坑，不得堆放废渣或铺设污水渠道，并不得从事破坏深层土层的活动。3）工业废水和生活污水严禁排入渗坑或渗井。4）人工回灌的水质应符合生活饮用水水质要求。,三.城市给水工程设施规划,取水构筑物设计流量：取水构筑物、一级泵站的设计流量均按最高日平均时用水量计算。取水构筑物类型：1）地下水取水构筑物主要有管井、大口井、辐射井、渗渠及复合井、引泉构筑物等，其中管井和大口井最为常见。2）地表水取水构筑物可分为固定式和活动式。固定式可用于不同取水量，其又可分为岸边式、河床式、斗槽式，其中前两者应用较普遍。活动式适用于中、小取水量。取水构筑物用地指标：（参见室外给排水工程技术经济指标,三.城市给水工程设施规划,城市净水厂的规模净水厂的规模按最高日平均时用水量加上水厂的自用水量计算。水厂处理构筑物的设计流量按最高日平均时用水量计算。供水水质标准生活饮用水需达到生活饮用水卫生标准GB5749-2006的要求。工业用水水质要求需由生产工艺、产品质量、设备材料以及水在生产中的用途来决定。处理工艺给水处理厂处理工艺流程的确定，应根据水源水质、生活饮用水卫生标准及生活饮用水卫生规范、水厂所在地区的气候情况、设计水量规模等因素，经技术经济比较确定。常用的净水处理工艺有自然沉淀、混凝沉淀澄清、过滤、消毒等。,三.城市给水工程设施规划,城市净水厂的厂址选择1）厂址应选在工程地质条件较好，不受洪水威胁，地下水位低，地基承载能力较大，湿陷性等级不高的地方。2）水厂尽量设置在交通方便，输配电线路短的地段。3）当水厂远离城市时，一般将水源厂和净水厂分开设置。4）有条件的地方，应尽量采用重力输水。5）水厂的位置，一般应尽可能接近用水区，特别是最大用水区。6）水厂应位于河道主流的城市上游，取水口尤其应设在居住区和工业区排水出口的上游。城市净水厂的用地要求不同规模水厂的用地指标，根据室外给排水工程技术经济指标和城市给水工程规划规范确定。水厂厂区周围应设置宽度不小于10m的绿化地带。,四.城市给水管网规划,输水管渠指从水源到城镇水厂原水输水管渠和从城镇水厂二级泵站到城镇给水管网的输水管。输水管一般不宜少于两条。从水源到城镇水厂的原水输水管渠的设计流量按最高日平均时用水量计算。管网中不设调节构筑物时，二级泵站、从城镇水厂二级泵站到城镇给水管网的输水管按最高日最高时用水量计算。管网中设有调节构筑物时，二级泵站、从城镇水厂二级泵站到城镇给水管网的输水管的设计流量应为最高日最高时用水量与调节构筑物供水量之差。,四.城市给水管网规划,城镇给水管网的设计流量，按最高日最高时用水量计算。给水管采用环状与枝状相结合的方式布置，配水管网的供水水压宜满足用户接管点处服务水头28的要求。干管尽可能布置在两侧用水量较大的道路上，干管的方向应与给水主要流向一致。干管的间距可根据街区情况采用500800m，连接管间距可采用8001000m。给水管材常选用球墨铸铁管、PE塑料管，沿规划道路下敷设。考虑到消防用水要求，主干道下给水管最小管径为DN150。给水管管顶覆土深度大于当地冻土深度并满足规范规定的0.7m的最小覆土深度。给水管线在转弯处，要做支墩，在穿越填土较大和地基松软的区域时，须做管道基础，保证管道在外部可能产生的荷载下不变形、不断裂，把给水管网的漏水率控制在最低水平，以节约水资源。给水管线在交叉点处均应设置阀门，便于检修，控制事故时停水范围最小。,污水工程规划,PART TWO,一、污水量预测,二、污水管网系统规划,三、污水处理厂规划,一、污水量预测,城市污水量为城市综合生活污水量与城市工业废水量之和。根据城市排水工程规划规范，城市综合生活污水量宜根据城市综合生活用水量（平均日）乘以城市综合生活污水排放系数确定。城市工业废水量宜根据城市工业用水量（平均日）乘以城市工业废水排放系数确定。,城市分类污水排放系数,1）设计流量及总变化系数计算出污水量后，按面积比流量分配污水量。管道设计流量Q=qFKZ式中：Q设计管段设计流量（L/s）q面积比流量（L/s万m2）KZ总变化系数2）设计充满度污水管道按非满流设计。,二、污水管网系统规划,3）设计流速污水管道在设计充满度下的最小设计流速为0.6m/s，金属管道最大设计流速为10m/s，非金属管道为5.0m/s。当采用压力流时，压力管道的设计流速宜采用0.72.0m/s。4）最小管径及最小设计坡度城市道路下污水管的最小管径为D300，相应的最小设计坡度塑料管为0.002，其它管为0.003。5)最小埋深和最大埋深污水管最小埋深一是满足地面荷载要求，二是满足街区污水连接管衔接的要求，除满足上述两个要求外，还需考虑支管的坡降。根据以上原则，针对具体设计管段，确定干管的最小埋深。最大埋深的确定应根据技术经济指标及施工方法而定，一般在干燥土壤中，最大埋深不超过78m；在多水、流沙、石灰岩地层中，一般不超过5m。,布置原则1）结合规划区实际情况合理布置排水管网，要进行多方案技术经济比较。2）污水管网敷设充分利用地形，排水方向与地形趋势一致，顺坡重力流排放。尽量少穿河道及障碍物，并使管线最短和埋深最小。3）完善污水管网系统，避免污水收集盲区，杜绝污水直排入河。4）充分利用原有的污水排放设施，对不尽合理的部分加以改造，尽量减少工程的重复投资。5）充分利用地形高差，在管道坡度的选择上，坡地上和地面坡度一致，平地上和反坡地段采用规范允许的最小坡降，减少管道的施工难度，减少中途提升泵站的数量，降低排污系统常年运行电耗。,二、污水管网系统规划,污水管道布置污水管沿规划道路下敷设。污水管管线在填土较大和地基松软的区域穿越时，须做管道基础，保证管道在外部可能产生的荷载下不变形、不断裂，污水管道检查井应严格按照国家和地方标准图集施工，保证不漏水、不渗水，使其不污染地下水，不增加城市污水处理厂负荷，保护城市环境。在坡度较大路段设置跌水井，以减小污水管管道坡度。穿越河流、公路的特殊做法过河管道尽可能采用倒虹管穿越河流，以减少污水管网常年运行费用。在穿越公路、障碍物等特殊情况时，采用不开槽顶管施工工艺。污水管管材污水重力管D400mm采用UPVC双壁波纹管；D400mm采用HDPE管，污水压力输送管及倒虹管管材采用玻璃钢管。局部需明露铺设的污水压力输送管段采用焊接钢管，钢管需采取加强级防腐措施。,二、污水管网系统规划,1.工业企业根据行业不同，采用先进生产工艺，制定节水、重复利用和循环利用的标准，力争少用水、少排放、零排放。2.排出的工业废水必须经预处理，达到国家排放标准方能排入城市下水道。工业废水中有害物质最高允许浓度，应符合污水排入城镇下水道水质标准（CJ343-2010）规定。1）含有剧毒物质废水，如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰等废水应与其他废水分流，以便于处理和回收有用物质。2）一些流量大而无污染的废水如冷却废水，不应排入下水道，以免增加城市下水道和污水处理厂的负荷。这类废水应在厂内循环使用或排入雨水管道。3）含有难以生物降解的有毒污染物废水，不应排入城市下水道和输往污水处理厂，而应进行单独处理。,二、污水管网系统规划,污水处理厂的规模：根据污水处理厂收集范围内的综合生活污水量和工业废水量确定。,三、污水处理厂规划,污水处理厂的尾水排放标准污水处理厂出水水质要达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）和污水综合排放标准（GB 8978-1996）的要求。污水处理厂的防洪标准根据防洪标准（GB 5020194）和规划区总体规划的要求，结合规划区灾害性暴雨发生情况，确定污水厂的防洪标准。污水厂的地面标高应考虑洪水位的影响，并与规划区的防洪设施协调统一。,三、污水处理厂规划,污泥处理处置目标：污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化；鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的目的。污泥处置路线：在污泥浓缩、调理和脱水等实现污泥减量化的常规处理工艺基础上，根据污泥处置要求和相应的泥质标准，选择适宜的污泥处理技术路线。污泥作为肥料用于园林绿化、农业利用时，鼓励采用厌氧消化或高温好氧发酵等方式处理污泥。污泥以填埋为处置方式时，可采用高温好氧发酵、石灰稳定等方式处理污泥，也可添加粉煤灰和陈化垃圾对污泥进行改性。污泥以建筑材料综合利用为处置方式时，可采用污泥热干化、污泥焚烧等处理方式。,三、污水处理厂规划,再生水回用规划原则（1）在保证人体健康不受到威胁的前提下，尽可能将污水的处理与回用相结合，逐步提高污水的再生回用水平。（2）按照优水优先、一水多用、重复利用的原则，将污水处理厂的再生水优先用于绿化、河湖环境和市政杂用，位于城市下游的农业灌溉用水要优先使用处理后的城市污水。（3）再生水处理设施的布局应集中与分散相结合，既体现规模效益，又减少回用水管道的投资，对于城市再生水管道供水困难的地区，继续鼓励建设中水设施。（4）再生水用户的选择按照先近后远、先易后难的原则，逐步扩大再生水的用户和用量。再生水处理工艺选择根据对再生水水质的高、中、低的要求推荐3种不同的再生水回用工艺。1）对再生水水质要求较低的用户，再生水用于市政杂用水和生活杂用水，如道路冲洒、洗车和冲厕等，对水质要求不高，可以采用常用的“混凝沉淀砂滤消毒”再生水处理工艺。2）对再生水水质有一定要求的用户，根据其对水质的要求，可以进行强化常规处理方案、生物预处理和臭氧活性炭深度处理3种处理工艺。3）对再生水水质要求较高的用户，区域内再生水处理工艺流程将进一步深化，推荐采用膜深度处理工艺，通过砂滤、活性炭过滤，再通过微滤或超滤工艺进行处理。,雨水工程规划,PART THREE,四、雨水利用,一、规划原则,三、雨水管网规划,二、设计参数,1.雨水管道应以就近、分散排入河流为主要布置原则，以减小管径，缩短长度，减少造价；2.合理利用地形，使低洼地雨水有出路，尽量不建排涝泵站，使雨水管道埋深最浅，节省投资。3.充分利用现状已建成的雨水管道，科学规划，避免投资的浪费；4.充分考虑近远期相结合，合理设计、节省投资，利于运行管理。,一、规划原则,雨量公式Q=Fq（L/s）式中：Q管渠设计流量（L/s）；径流系数；F设计管段汇水面积（ha）；q设计暴雨强度（L/sha）径流系数遵循国家标准室外排水设计规范中数据采用，其中汇水面积的平均径流系数按下表中的地面种类加权计算。,二、设计参数,设计重现期根据室外排水设计规范，雨水管渠设计重现期应根据汇水地区性质（广场、干道、厂区、居住区）、地形特点和气象特点等因素确定。对于重要地区或积水后损失较大的地区，宜采用较高的设计重现期，一般选用13年。,二、设计参数,设计降雨历时雨水管渠的设计降雨历时包括地面集水时间t1和管渠内流行时间t2两部分。即：t=t1+m t2其中：t1地面集雨时间（min）t2管渠内流行时间（min）m折减系数，暗管m=2，明渠m=1.2，陡坡地区m1.22地面集雨时间t1受地形坡度、地面铺砌、地面种植情况、水流路程、道路纵坡及宽度、降雨强度等因素影响，主要取决于水流距离的长短和地面坡度，一般采用515min。管渠内流行时间t2随着管道长度和管内流行速度的不同而不同。地面集雨时间t1选的过大，会造成管道上游地区的地面积水，选的过小则会增加不必要的管道投资。,雨水管渠的设计步骤：1）划分排水流域和管道定线。根据城市规划图和排水区地形，划分排水流域。2）划分设计管段和汇水面积。3）由各流域的具体条件确定设计管网的重现期、径流系数、街坊集水时间等设计参数。4）确定管道的最小埋深，并由竖向规划读出设计管段的地面标高。5）由暴雨公式列表计算各管段内设计流量，定出各设计管段的管径、坡度、流速、管底标高和管道埋深。,三、雨水管网规划,管网布置雨水管均布置在规划道路下。雨水由雨水管收集后，排入现状或规划排水沟渠。城市道路下雨水管的最小管径为D300，相应的最小设计坡度塑料管为0.002，其它管材为0.003。雨水管道计算按满流计，采用管顶平接的方式，雨水管道满流时最小流速为0.75m/s。雨水管坡度尽可能与道路坡向一致，以降低埋深。在坡度较大路段设置跌水井，以减小雨水管管道坡度。道路上雨水收集口按规范要求进行布置。雨水管管材雨水管管材采用UPVC双壁波纹管。,三、雨水管网规划,雨水调蓄充分利用地形，选择适当的景观水体和洼地、塘作为雨水调蓄池；在规划范围内的绿地和广场下建设一定规模的雨水收集池，用于调蓄雨水。雨水调蓄系统的规模满足建设用地外排雨水设计流量（P=2年）不大于开发建设前的水平。调蓄池收集的雨水平时可用于绿化浇灌、道路冲洗及某些企业的生产备用水源，可节约和利用雨水资源。雨水入渗建设雨水入渗系统。雨水入渗可采用绿地入渗、透水铺装地面入渗、浅沟与洼地入渗、浅沟渗渠组合入渗、渗透管沟、入渗井、入渗池、渗透管等方式。小区内路面宜低于两侧地块0.20.4m，周边绿地宜低于路面0.050.1m，确保雨水顺畅流入绿地。人行、非机动车通行的硬质地面、广场等采用透水地面，尽可能减少雨水量。,四、雨水利用,