城市市政工程给水排水工程课件.pptx
绪 论,1、市政工程概念与分类在城区中，由于道路交通、供水、排水、燃气、集中供热、电力、通信、防灾等基础设施是由城市所在的城市政府及其职能部门进行筹划，组织设计、施工并实施管理，因此通常称之为市政公用设施或市政工程。不属于城市政府管辖和管理的，不能称作城市市政公用设施，如火车站、港口、码头，机场等。八大工程：城市给水工程，城市排水工程，城市电力、通信、燃气、供热、环境卫生、综合防灾工程。,第1章 给排水工程规划综述,1.1 给排水工程的任务和意义1、水的生态、经济和社会价值2、水的自然循环3、水的社会循环4、给排水工程的作用,水的自然循环,水由海上蒸发为水蒸气，被风送至大陆，以雨、雪等形式降落到地面，一部分水再蒸发返回大气，一部分水渗入地下形成地下水，另一部分在地表汇集形成河、湖等地面水，地下水和地面水最终又流回海洋。,3 水汽输送,1蒸发,4 降水,1蒸发,4 降水,1 植物蒸腾,湖,6 地表径流,6 地下径流,海洋,5 蒸发,2 降水,意义和作用 是地球上最主要的物质循环之一，通过形态的变化，水在地球上起到输送热量和调节气候的作用，对于地球环境的形成演化和人类生存都有着重大的作用和影响。水的不断循环和更新为淡水资源的不断再生提供条件，为人类和生物的生存提供基本的物质基础。,水的社会循环,给水工程：取水给水处理配水排水工程：废水收集（来源于生活、工业和农业）废水处理排放或回用,水的社会循环,我国的用水量构成,1.2 给排水工程规划的内容,（一）规划的不同阶段1、城市给排水总体规划 确定给排水工程中一些原则性问题，为分区和详细规划提供可靠依据。2、城市给排水分区规划 在分区范围内，对总体规划的各项内容进行落实和细化，并根据实际情况对总体规划进行修正补充。3、城市给排水详细规划 根据较明确的用地布局和项目分布，以及城市总体、分区规划的各项要求，作出详细的规定，为工程设计提供依据，并结合实际情况和规划范围，对上一层次的规划进行评析、落实和适当的修订。,（二）城市给水工程总体规划的主要内容与成果 1、主要内容,确定各项用水量标准，预测城市用水总量水资源开发利用情况评价，城市用水供需平衡分析。合理选择水源，确定取水方式。确定给水系统的组成、水厂厂址和供水能力，选择处理工艺。输配水干管的布置，确定干管管径。制定水资源保护措施,2、城市给水工程总体规划的成果,规划文本和说明书 阐述规划的依据和原则，确定近远期用水量标准和城市总用水量；进行水资源供需平衡分析；确定城市水源、净水方式；进行输配水系统的布置；确定主要给水设施的位置数量；提出水源地保护范围和措施。图纸 城市给水工程现状图（主要给水设施和干线管网布置）城市给水工程规划图（规划期末水源、给水设施的位置规模，输配水干线管网的布置）,（三）城市给水工程分区规划的主要内容与成果 1、主要内容,估算分区用水量。明确分区范围内供水设施的规模、位置和用地范围。对城市总体规划确定的输水管线进行落实活修订补充。估算分区范围内输水管网、配水干管的管径。,2、城市给水工程分区规划的成果,规划文本和说明书 明确分区规划的依据和原则，确定用水量定额，估算各分区和街区的用水量；确定分区内水厂、高位水池、水塔、泵站等给水设施的规模、位置和用地范围；确定输配水管的管径等。图纸 分区给水工程现状图（主要给水设施分布、规模，给水管网布置）分区给水工程规划图（规划的给水设施的分布、规模，给水管网的布置）,（四）城市给水工程详细规划的主要内容与成果 1、主要内容,根据用地性质确定用水量标准，计算详细规划范围内的用水量。对不同用地性质提出用水水质、水压的要求。布置规划范围内给水设施和输配水管网。计算管网管径，校核配水管网水量水压。选择管材，估算控制点坐标核标高。进行给水工程必要的技术经济分析。,2、城市给水工程详细规划的成果,规划文本和说明书 明确规划范围内用水量指标和供水总量；给水设施的规模、位置和用地范围；确定输配水管线的布局，明确管线敷设方式，埋深要求、给水工程技术经济指标等。图纸 给水工程详细规划图 标明给水设施的位置、规模、用地，管线平面位置、管径、主要控制点标高。,（五）城市排水工程总体规划的主要内容与成果 1、主要内容,确定城市排水体制排污方案的区域性环境分析和污水综合利用措施的制定确定不同地区雨、污水排放标准划分排水区域，估算雨、污水总量进行城市排水系统布局，确定排水干管的走向、位置和出水口位置确定污水处理厂的位置、规模、处理等级和用的范围，选择处理工艺,2、城市排水工程总体规划的成果,规划文本和说明书 阐述规划依据和原则，明确各类污水排放量指标和城市污水总排放量；确定城市近远期排水体制，划分排水分区，确定污水处理与利用措施；明确污水处理厂的数量、规模和分布，处理等级和处理方式；布置城市雨污水干管。图纸 城市排水工程现状图 城市排水工程规划图（规划期末主要排水设施的位置、用的范围，雨污水干管的走向、平面布置、排放口位置等）,（六）城市排水工程分区规划的主要内容与成果（七）城市排水工程详细规划的主要内容与成果,1.3 给排水工程规划的原则和步骤（一）原则,应以促进城市可持续发展，保证社会经济发展所需的水质、水量和改善水环境为目标，确保城市水的良性循环，达到经济效益、社会效益和环境效益的统一。应以区域规划和城市总体规划为依据，从全局出发，统筹安排，满足城市总体布局的要求。城市总体规划中也应考虑城市给排水工程规化的要求，为城市给排水工程规划创造良好的条件。坚持“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利”和“开源节流并重”的方针进行规划。从全流域的角度对城市功能布局进行统筹安排，协调各方面用水关系，尽可能减少水污染，综合利用雨污水和海水。给排水工程规划年限通常与城市总体规划年限相一致。近期规划5年，远期20年左右。规划时考虑远近期结合，做好分期实施的可能。,要充分考虑现状，尽量发挥和利用原有设施的作用，使新规划的给排水设施与原有系统合理地有机结合。对给排水工程规划进行经济分析，尽可能降低工程地总造价和经常性运行管理费用，节省投资。规划时应考虑不同的方案，进行技术经济的优化。应与其他单项工程规划，如城市道路交通规划、环境保护规划、防灾工程规划等，相互协调配合。充分考虑未来发展的新技术、新工艺、新材料对水处理和给排水管网的影响，有利于科技进步，以节省资金，提高效率。,（二）规划步骤,明确规划设计任务，确定规划编制依据。了解规划项目的性质；规划设计的目的、任务和内容；上级主管部门有关的政策性文件；委托单位的正式委托书。搜集必须的基础资料，进行现场勘察。在掌握资料和了解现状与规划要求的基础上，确定合理的用水定额，估算用水量和排水量。这是确定给排水工程规模的依据，应经过充分调查研究才能确定。制定给排水工程规划方案，对水源选择、输水方式、输配管网、净水工艺、厂址选择、排水体制、排水分区、污水处理利用、排水管网进行规划设计，拟定不同方案，进行技术经济比较分析，确定最佳方案。根据规划期限，提出分期实施规划的步骤和措施。编制规划文件，绘制规划图，完成最终成果。,1.4 给排水工程规划的基础资料,一、自然因素资料1.气象资料：气温（平均气温，极端最高气温，最低气温）；湿度，蒸发量，气压；风向和风速（常年风向，玫瑰图，平均风速，最大风速）；降水量（年平均降水量，丰枯水年降水资料，暴雨强度公式）最大冻土深度，日照情况。2.水文地质资料：地面水系分布、源流、走向；河道径流变化：平均、最大、最小流量水位流速；河道泥沙运动、河床演变、冰冻、漂浮物等情况；地下水种类、分布、储量、流速，含水层渗透补给条件等。3.工程地质资料：地质构造与特性，流砂、断裂滑坡等情况，岸坡稳定性；土壤的理化性质；地震资料；地面沉降情况4.地形资料：各种比例地形图，水系流域图，河道断面图、植被分布。,二、城市给排水工程现状资料1、现状给水资料 现状供水水源，供水设施的规模、分布、形式、供水能力，供水普及率，管网系统分布。现状运行情况：安全性，水质，水压，成本，水价 现状各类用水量，历年用水量变化，工业用水重复利用率2、现状排水资料 现状排水体制，排水流域分布，排水设施的规模、分布、形式和运行情况 排水管网的分布、管径、长度等 现状污水量，历年污水量变化，生活污水、工业废水和雨水的处理利用情况 防洪设施的规模分布和排洪能力,三、城市建设与规划资料,城市现状基本概况：现状城市人口规模，用地面积，城市布局，社会经济发展情况。城市现状基础设计建设资料：现状道路、供电、防灾、通信、燃气、供热等设施的建设情况；农业、航运、水利、渔业、卫生等部门对水体的利用情况；本地区管材制备和安装情况，经济定额与指标。城市规划资料：有关城市总体规划的文本、说明书、图纸及有关资料；城市道路、电力、供热等专业规划与计划；农业、航运、水利、渔业等部门的设想、规划等；上一级有关给排水工程的规划，区域水资源规划，水污染控制规划等。,第2章 给水系统,给水系统：保证用水对象获得所需水质、水压和水量的一整套构筑物、设备和管路系统的总和。用水对象：生产设备、生活设施、消防设备构筑物：取水头部、反应池、沉淀池、滤池、清水池、水泵房、水塔设备：加压设备、控制设备、计量设备管路系统：输水管、配水管网,2.1 给水系统的组成与布置,取水构筑物：管井、取水头部、取水泵站；能够获得足够的水量输送至水厂；净水构筑物：反应池、沉淀池、滤池；保证水量、去除影响使用的杂质；加压泵站：深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站；保证水量、提供适当的压力；输水管渠和管网：输水管、配水管网、明渠；形成水流通道，维持合理的流速；调节构筑物：清水池、水塔、高地水池、屋顶水箱；调节取水、净水与用水之间的数量差异，储备事故及消防用水。,水 源,各子系统的流量在同一时间内并不一定相等，且随时变化,1、给水系统的工作情况1）给水系统的流量关系,考虑水厂本身用水量的系数，一般 采用1.051.10；地下水源采用1。T一级泵站每天工作时间,取水构筑物、一级泵站：,二级泵站：无水塔（高地水池）：满足最高日最大时用水要求；有水塔（高地水池）：满足最大日用水要求。一级泵站与二级泵站的流量差额由清水池调节；二级泵站与用户的流量差额由水塔（高地水池）调节。,2、水塔和清水池的容积计算清水池容积：,W1调节容积，可按最高日用水量的 1020%估算；W2消防贮水量，按扑灭火灾平均时 间为2小时计算；W3水厂自用水，一般采用最高日用 水量的510%；W4安全贮备水量。,0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24,二泵站供水曲线,水塔（高地水池）容积：,W1调节容积，可按最高日用水量的 36%估算；W2消防贮水量，一般按十分钟消防 用水量计算。,当二级泵站与一级泵站的供水量接近时，清水池的调节容积会缩小，但水塔（高地水池）的调节容积将会增大。,0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24,二泵站供水曲线,用水曲线,3、给水系统的水压关系,城市管网的最小服务水头：1层楼 10m，2层楼12m，2层以上每层增加4m。,市政给水管网的供水压力，以满足数量上占主导地位的低层和多层建筑需要为准，高层建筑所需水压通常采用局部加压的方式予以满足。市政管网水压过高既造成能量浪费、增加漏损、不便使用，还需采用高压管道，增大工程投资。,2.2 给水系统分类,1按水源的数目分类（1）单水源给水系统（2）多水源给水系统,2按系统构成方式分类1）统一给水管网系统：同一管网按相同的压力供应生活、生产、消防各类用水。系统简单，投资较少，管理方便。适用在工业用水量占总水量比例小，地形平坦的地区。按水源数目不同可为单水源给水系统和多水源给水系统。2）分质给水系统：因用户对水质的要求不同而分成两个或两个以上系统，分别供给各类用户。可分为生活给水管网和生产给水管网等。可以从同一水源取水，在同一水厂中经过不同的工艺和流程处理后，由彼此独立的水泵、输水管和管网，将不同水质的水供给各类用户。,分质给水系统,采用此种系统，可使城市水厂规模缩小，特别是可以节约大量药剂费用和动力费用，但管道和设备增多，管理较复杂。适用在工业用水量占总水量比例大，水质要求不高的地区。,3）分压给水系统因用户对水压要求不同而分成两个或两个以上系统，分别供给各类用户。符合用户水质要求的水，由同一泵站内的不同扬程的水泵分别通过高压、低压输水管和管网送往不同用户。采用此种系统，可减少高压管道和设备用量，节省供水能量费用。但需要增加低压管道和设备，管理较为复杂。适用在地形高差较大或对水压要求较大的地区。,3按输水方式分类,（1）重力输水 水源处地势较高，清水池中的水依靠重力 进入管网系统，无动力消，比较经济。（2）压力输水 依靠泵站加压输水。,第3章 城市用水量预测与计算,城市用水量预测是城市给排水规划的首要工作，是进行整个给排水系统规划设计的基础。城市给水排水工程从各规划阶段到具体项目实施，确定其水量规模是首要内容，规模预测是否符合发展趋势和实际需要，将对水资源的合理利用、工程总体布局、实施步骤和工程费用产生重大影响。目前有些城市由于预测规模偏大，建成工程不能充分发挥效益；又有些项目由于预测规模滞后，影响城市建设和经济发展，因而合理确定水量规模十分重要。,3.1 城市用水量标准,一、城市用水的分类1、综合生活用水(包括居民生活用水和公共建筑用水);2、工业企业用水（生产和生活）;3、浇洒道路和绿地用水;4、管网漏损水量;5、未预见用水;6、消防用水。,二、城市用水量的标准 用水量标准（定额）：设计年限内可能达到的最高用水水平，是确定设计用水量的主要依据。,1、生活用水量标准 生活用水量是指居住区、工业企业以及公共建筑内用于饮用、洗涤、烹饪和清洁卫生等用途的水量。生活用水量定额：是指城镇居民每人每日平均生活用水量，工业企业是指每一职工每班的生活和淋浴用水量。生活用水量定额受生活习惯、气候、水资源、经济因素、居住条件等因素影响。,居民生活用水定额L/（人d）,特大城市：市区和近郊区非农业人口100万及以上的城市；大城市：市区和近郊区非农业人口50万及以上，不满100万的城市；中、小城市：市区和近郊区非农业人口不满50万的城市。一区：贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、上海、云南、江苏、安徽、重庆；二区：黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地区；三区：新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。,2、公共建筑用水量标准,综合生活用水定额L/（人d）,公共建筑生活用水定额,3、工业企业用水量标准,工业企业职工生活用水量和淋浴用水量,工业企业生产用水量 是指在工业企业内用于冷却、制造、空调、加工、净化和洗涤等用途的水量。工业企业生产用水量标准以万元产值用水量表示，因水资源情况、产品类型、生产工艺、管理方式和管理水平而异。我国工业万元产值用水量平均为103立方米，是发达国家的10至20倍；水的重复利用率平均仅为40左右，发达国家平均已达到75至85。,4、市政用水量标准,浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。浇洒道路用水可按浇洒面积以2.03.0L/(m2d)计算；浇洒绿地用水可按浇洒面积以1.03.0L/(m2d）计算。,5、消防用水量标准,消防用水是指在发生火灾的情况下用于灭火所需的水量。特点：历时短、流量大。城市、居住区、工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量按同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定。城市室外消防用水量包括工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量。计算水量时通常考虑一次灭火时间为2小时。,城市居住区室外消防用水量,6、未预见用水,城镇配水管网的漏损水量和未预见水量可按最高用水量的15%25%计算。,3.2 城市用水量预测与计算,城市用水量预测的时限一般与规划年限相一致，有近期（5年）和远期（1520年）之分。城市给水排水工程从总体规划、分区规划、详细规划阶段，到工程实施，其水量规模的确定是逐步深化和完善的过程，各阶段有不同的规范、标准、指标作指导。如果混淆不同阶段和相应的规范，不作调研，将影响预测的准确性。,一、总体规划阶段给水水量预测,城市总体规划阶段的给水工程规划是根据城市发展目标、用地、人口规模，空间布局安排和水资源状况，提出各取水水源、供水系统的规划期内工程水量、水质目标和设施布局。国家标准城市给水工程规划规范(GB50282-98)(以下简称给水规范)是测算城市总用水量规模的主要依据。,（一）城市综合生活用水量预测,居民生活用水和公共设施用水两部分的总量，其预测主要采用定额法。1、居民生活用水量预测Q=NqkN：规划期末人口数q：规划期限内的生活日用水量标准K：规划期用水普及率,2、公共设施用水量预测,公共设施用水包括宾馆、办公、商业、娱乐、浴室、学校等用水。一般也采用定额法计算。在总体规划阶段，公共设施分类只能分到大类，进行概略测算。详细规划阶段或公建用的确定的分区规划阶段，可根据建筑性质和功能进行具体计算。,3、城市综合生活用水量预测,1）加和法2）定额法,（二）城市工业用水量预测,1、单位面积指标法,M1 一类工业用地：对居住和公共设施等环境基本无干扰和污染的工业用地如电子工业、缝纫工业工艺品制造工业等用地。M2 二类工业用地：对居住和公共设施等环境有一定干扰和污染的工业用地如食品工业、医药制造工业、纺织工业等用地。M3 三类工业用地：对居住和公共设施等环境有严重干扰和污染的工业用地如采掘工业、冶金工业、大中型机械制造工业、化学工业、造纸工业、制革工业、建材工业等用地。,1、万元产值指标法,万元工业产值取水量指工业企业在某段时间内，每生产一万元产值的产品所使用的生产新水量。Q=WAQ：规划期工业用水量（m3）W：规划期工业万元产值取水量（m3/万元）A：规划期市区工业总产值（万元）,我国部分城市近年万元产值取水量（m3/万元）,我国部分行业万元产值取水量（m3/万元）,注：80年代末期统计数据,（二）城市用水总量预测,1、分类用水预测法 综合生活用水、工业企业用水、消防用水、市政用水和未预见及管网漏失水量。2、单位用地面积法 制定城市单位建设用地的用水量标准，根据规划的城市用地规模，推求出城市的总用水量。,二、分区规划阶段给水量预测,分区规划是对城市总体规划基础上的深化、补充和完善，一般是分区、分块进行规划。其预测的依据是：1、已经建成并不再改造的地块，应以实地调查为主，调查实际用水量及排污水量，如无资料，应取得建筑面积，客房数，工厂产品数等资料，根据指标进行推算。2、对尚待建设的地块，由于在分区规划阶段只知其性质和面积，尚未确定其开发强度及工业性质，可以按照给水规范提出的不同性质用地用水量指标推算。从今后加强节约用水、降低产品耗水及提高回用率等角度来衡量，这些指标应予降低，要加强调查研究，使不同性质用地用水量指标趋向完善和准确。3、各分区分块计算水量之和应与城市总水量大体相符。各分块水量是规划阶段计算给水管网系统和污水管道系统的依据。,三、详细规划阶段给水量预测,详细规划阶段已明确开发建设的强度及要求，居住区应有容积率、层高等指标，公共建筑应有建筑量、客房数等规划条件，给水量应根据单位水量指标测算。若居住区有1 km2，建筑容积率1.2，户均100 m2，有3人，人均最高日用水量指标300 L/(人d)(包括居住区内小公建、绿化用水)，则单位用地用水量指标为1.08万m3/(km2d),可以比较准确计算出居住区的用水量。,最高日用水量Qd：用水量最多一年内，用水量最多一天的用水量。m3/d最高日平均时用水量Qd/24，m3/h平均日用水量Qad：用水量最多一年内平均每天的用水量最高时用水量Qh：用水量最多一年内，用水量最多一天中，用水量最大的一小时的用水量。,四、用水量变化,1、用水量变化的表示,1）日变化系数Kd,2）时变化系数Kh 总体规划和分区规划中取1.3-1.6，详细规划中取2.0-3.0。,
