城市工程系统规划城市给排水工程规划教学.pptx

城市给水工程：城市给水工程：“为城市提供生活、生产等用水而兴建的，包括原水的取集、为城市提供生活、生产等用水而兴建的，包括原水的取集、处理以及成品水输配等各项工程设施处理以及成品水输配等各项工程设施”。一、一、一、一、城市给水工程系统规划城市给水工程系统规划城市给水工程系统规划城市给水工程系统规划城市规划基本术语标准城市规划基本术语标准(GB/T 5028098)(GB/T 5028098)城市给水系统城市给水系统 ：“城市给水的取水、水质处理、输水和配水等工程设施以城市给水的取水、水质处理、输水和配水等工程设施以一定方式组成的总体一定方式组成的总体”。2 2、城市给水工程系统构成城市给水工程系统构成城市给水工程系统由城市给水工程系统由取水工程取水工程、净水工程净水工程和和输配水工程输配水工程组成。组成。城市给水工程的主要任务：城市给水工程的主要任务：将从自然水体获取的原水将从自然水体获取的原水 净化处理达到使用要求后净化处理达到使用要求后 输、配水管网输、配水管网 城市中的用户。城市中的用户。1、基本概念、基本概念取水工程取水工程城市取水工程包括：城市城市取水工程包括：城市水源水源(含地表水、地下水含地表水、地下水)、取水口取水口、取水构筑物取水构筑物、提升原水的一级提升原水的一级泵站泵站以及输送原水到净水工程的以及输送原水到净水工程的输水管道输水管道等设施。等设施。还包括在特殊情况下为蓄、引城市水源所筑的水闸、堤坝等设施。还包括在特殊情况下为蓄、引城市水源所筑的水闸、堤坝等设施。取水工程的功能是将原水取、送到城市净水工程，为城市提供足够的用水量。取水工程的功能是将原水取、送到城市净水工程，为城市提供足够的用水量。净水工程包括：城市自来水厂、清水库、输送净水的二级泵站等设施。净水工程包括：城市自来水厂、清水库、输送净水的二级泵站等设施。净水工程的功能是将原水净化处理成符合城市用水水质标准的净水，并加压净水工程的功能是将原水净化处理成符合城市用水水质标准的净水，并加压输入城市供水管网。输入城市供水管网。净水工程净水工程输配水工程输配水工程输配水工程包括从净水工程输入城市供配水管网的输配水工程包括从净水工程输入城市供配水管网的输水管道输水管道，配水管网配水管网以及以及调节水量、水压的高压调节水量、水压的高压水池水池和和水塔水塔、清水增压清水增压泵站泵站等设施。等设施。3、城市给水工程规划的主要内容、城市给水工程规划的主要内容总体规划总体规划的主要内容的主要内容确定用水量确定用水量标准标准，预测城市预测城市总用水量总用水量（估算生产、生活、市政用水总量）；（估算生产、生活、市政用水总量）；平衡供需水量，选择水源，确定取水方式和位置；平衡供需水量，选择水源，确定取水方式和位置；确定给水系统的形式、水厂供水能力和厂址，选择处理工艺；确定给水系统的形式、水厂供水能力和厂址，选择处理工艺；布局输配水干管、输水管网及供水重要设施，估算干管管径；布局输配水干管、输水管网及供水重要设施，估算干管管径；确定水源地卫生防护措施。确定水源地卫生防护措施。分区规划分区规划的主要内容的主要内容估算分区用水量；估算分区用水量；进一步确定供水设施规模，确定主要设施位置和用地范围；进一步确定供水设施规模，确定主要设施位置和用地范围；对总体规划中供水管网的走向、位置、线路进行落实或修正补充，估算控制对总体规划中供水管网的走向、位置、线路进行落实或修正补充，估算控制管径。管径。详细规划详细规划的主要内容的主要内容计算用水量，提出对水质水压要求；计算用水量，提出对水质水压要求；布局给水设施和给水管网；布局给水设施和给水管网；计算输配水管管径，校核配水管网水量及水压；计算输配水管管径，校核配水管网水量及水压；选择管材；选择管材；进行造价估算。进行造价估算。4 4、城市总用水量预测（估算）、城市总用水量预测（估算）我国淡水拥有量占世界第六位我国淡水拥有量占世界第六位,人均占有量占世界第人均占有量占世界第8888位。位。城市用水分为：城市用水分为：生活用水生活用水、生产用水、市政用水、消防用水生产用水、市政用水、消防用水四类。四类。城市用水定额城市用水定额生活用水生活用水 200500200500升升/人人天天生产用水生产用水 根据行业不同，使用方式不同，定额也不同根据行业不同，使用方式不同，定额也不同消防用水消防用水 同一时间二次火灾，每次同一时间二次火灾，每次4040升升/秒的流量秒的流量市政用水市政用水 街道洒水街道洒水 通常采用通常采用1.01.01.51.5升升/米米2 2 日，洒水次数日，洒水次数2 23 3次次/天天 绿地浇水绿地浇水 通常采用通常采用1.01.02.02.0升升/米米2 2 日日城市日用水总量以城市生活、生产最高日平均用水量加上消防、市政用水量城市日用水总量以城市生活、生产最高日平均用水量加上消防、市政用水量计算。一般情况下，平均每人总用水量计算。一般情况下，平均每人总用水量60010006001000升升/天。天。给水水源种类给水水源种类 地下水源地下水源：卫生方便、成本低。大口井（卫生方便、成本低。大口井（2 21212米）、深井（米）、深井（300300米以上）米以上）包括潜水（无压地下水）、自流水（承压地下水）和泉水。包括潜水（无压地下水）、自流水（承压地下水）和泉水。一般具有水源良好，分布较广等特点。但有水量较小，矿化度高等缺点，可一般具有水源良好，分布较广等特点。但有水量较小，矿化度高等缺点，可以靠近用户就近开采，投资费用较省，但要控制开采量，防止过量开采发生以靠近用户就近开采，投资费用较省，但要控制开采量，防止过量开采发生地面沉降。地面沉降。地表水源地表水源：水源丰富、易污染、成本高水源丰富、易污染、成本高包括江河、湖泊、水库、海洋。包括江河、湖泊、水库、海洋。其一般水量较大，矿化及硬度低，但浑浊度大，易污染，开发的投资大，处其一般水量较大，矿化及硬度低，但浑浊度大，易污染，开发的投资大，处理费用较高。水源关系到人体健康，必须选用水质良好，水量充沛便于保护理费用较高。水源关系到人体健康，必须选用水质良好，水量充沛便于保护的水源。的水源。5 5、城市（给水）水源规划、城市（给水）水源规划水资源指人类可以利用的那一部分淡水资源。水资源指人类可以利用的那一部分淡水资源。如：河流、湖泊、水库中的地表水及可逐年如：河流、湖泊、水库中的地表水及可逐年恢复的地下水。恢复的地下水。城市给水水源选择城市给水水源选择1 1）要有充沛的水量，能满足城市近期及远期发展的需要，要综合考虑生活用水、）要有充沛的水量，能满足城市近期及远期发展的需要，要综合考虑生活用水、工农业生产用水的总量及分配。工农业生产用水的总量及分配。2 2）要有较好的水质，处理过程可简化，即可降低成本。）要有较好的水质，处理过程可简化，即可降低成本。3 3）保证供水安全，可以用一个水源，也可以多个水源，城市布局分散，可多个）保证供水安全，可以用一个水源，也可以多个水源，城市布局分散，可多个水源。水源。4 4）取水地点合理，水源地的选择要结合城市总体规划的布局，与城区的距离要）取水地点合理，水源地的选择要结合城市总体规划的布局，与城区的距离要适当，既防止远距离供水，也要便于水源地防护。适当，既防止远距离供水，也要便于水源地防护。应注意的问题：应注意的问题：地下水采水量应小于总储量地下水采水量应小于总储量地表水采水量应小于枯水流量的地表水采水量应小于枯水流量的30%30%考虑多水源分区供水，考虑远期备用水源考虑多水源分区供水，考虑远期备用水源保护水源保护水源6 6、取水工程设施规划、取水工程设施规划地下水取水构筑物地下水取水构筑物的选址要求：取水点应设在城镇和工矿企业的的选址要求：取水点应设在城镇和工矿企业的地下径流上游，靠近主要用水地区，且补给条件好，渗透性强，地下径流上游，靠近主要用水地区，且补给条件好，渗透性强，地质、卫生环境好的地段。地质、卫生环境好的地段。地表水取水构筑物地表水取水构筑物的选址要求：取水口应布置在城市和工业区的的选址要求：取水口应布置在城市和工业区的上游清洁河段，避开河流中的回水区和死水区。水文条件稳定，上游清洁河段，避开河流中的回水区和死水区。水文条件稳定，有足够的水源和水深，靠近主要用水地区，并远离排污口或其他有足够的水源和水深，靠近主要用水地区，并远离排污口或其他易受污染的河段。易受污染的河段。取水构筑物的形式取水构筑物的形式 地下水取水构筑物地下水取水构筑物 地表水取水构筑物地表水取水构筑物自来水厂自来水厂工作程序：沉淀（自然沉淀、混凝沉淀、化学沉淀）工作程序：沉淀（自然沉淀、混凝沉淀、化学沉淀）过滤过滤消毒消毒 软化软化除铁、锰除铁、锰除氟。除氟。厂址选择：厂址选择：位置：水厂应尽可能接近用水地区，特别是最大用水区。位于河道主流的城市位置：水厂应尽可能接近用水地区，特别是最大用水区。位于河道主流的城市 上游，取水口尤其应设于居住区和工业区排水出口的上游，工程地质条上游，取水口尤其应设于居住区和工业区排水出口的上游，工程地质条 件较好，不受洪水威胁，并具有环境卫生及安全防护条件，交通方便，件较好，不受洪水威胁，并具有环境卫生及安全防护条件，交通方便，靠近电源的地方。靠近电源的地方。7 7、净水工程规划、净水工程规划输配水工程包括：输水管道、配水管网及水池、水塔、增压泵站等。输配水工程包括：输水管道、配水管网及水池、水塔、增压泵站等。输配水工程的功能是将净水保质、保量、稳压地输送至用户。输配水工程的功能是将净水保质、保量、稳压地输送至用户。8 8、输配水工程设施规划、输配水工程设施规划给水管网由输水给水管网由输水干管干管、配水、配水支管、分配管、接户管支管、分配管、接户管组成。组成。管网布置应根据城市地形、城市规管网布置应根据城市地形、城市规划或发展方向、道路系统、大用水划或发展方向、道路系统、大用水量用户的分布、水压的要求、水源量用户的分布、水压的要求、水源位置以及与其他管线综合布置等因位置以及与其他管线综合布置等因素进行规划设计。素进行规划设计。(3)给水管网布置形式：给水管网布置形式：a、树枝状：、树枝状：b、环状：、环状：c、混合布置。、混合布置。树枝状管网树枝状管网适用于：地形狭长、用水量不大、用户分散的地区，或建设初期。适用于：地形狭长、用水量不大、用户分散的地区，或建设初期。树枝状管网优点：构造简单、节省管材、投资少。树枝状管网优点：构造简单、节省管材、投资少。树枝状管网缺点：供水可靠性较差，一处损坏则下游各段全部断水，各支管尽端树枝状管网缺点：供水可靠性较差，一处损坏则下游各段全部断水，各支管尽端 易造成易造成“死水死水”，导致水质恶化。，导致水质恶化。环状管网环状管网适用于：大中城市给水适用于：大中城市给水系统或供水要求较高、不能停水系统或供水要求较高、不能停水的管网。的管网。环状管网优点：管网中每条管道环状管网优点：管网中每条管道都有两个方向来水，供水安全可都有两个方向来水，供水安全可靠。环状管网还可降低管网中的靠。环状管网还可降低管网中的水头损失，节省动力，管径可稍水头损失，节省动力，管径可稍减小。减小。环状管网缺点：环状管网的管线环状管网缺点：环状管网的管线较长，投资较大。较长，投资较大。混合布置管网：在主要供水区采用环状管网，在边远区或要求不高而距离水混合布置管网：在主要供水区采用环状管网，在边远区或要求不高而距离水源又源又 较远的地区采用树枝状管网，达到既工作安全可靠，又适用经济。较远的地区采用树枝状管网，达到既工作安全可靠，又适用经济。二、二、二、二、城市排水工程系统规划城市排水工程系统规划城市排水工程系统规划城市排水工程系统规划1、城市排水来源及其特点、城市排水来源及其特点按其来源和性质分为：按其来源和性质分为：生活污水生活污水：指人们在日常生活中所产生的污水。：指人们在日常生活中所产生的污水。（需处理后才能排入自然水体中）（需处理后才能排入自然水体中）工业废水工业废水：指工业生产中所产生的废水。：指工业生产中所产生的废水。工业废水工业废水 生产废水生产废水 （不需处理可直接排放、也可简单处理后重复利用）（不需处理可直接排放、也可简单处理后重复利用）生产污水生产污水 （需处理后才能排入自然水体中）（需处理后才能排入自然水体中）降水降水径流：指径流于地面上的雨水和冰雪融化水。径流：指径流于地面上的雨水和冰雪融化水。（一般无需处理而直接排入自然水体中）（一般无需处理而直接排入自然水体中）城市排水工程系统由：城市排水工程系统由：雨水排放雨水排放系统和系统和污水处理及排放污水处理及排放系统构成系统构成。2 2 2 2、城市排水工程系统规划的内容、城市排水工程系统规划的内容、城市排水工程系统规划的内容、城市排水工程系统规划的内容估算城市各种排水量；估算城市各种排水量；制定全市性的排水方案（污水、雨水）；制定全市性的排水方案（污水、雨水）；研究城市污水处理与利用的方法及污水处理厂、出水口位置的选择；研究城市污水处理与利用的方法及污水处理厂、出水口位置的选择；进行排水系统的平面布置（污水管网、雨水管网、防洪沟布置等；进行排水系统的平面布置（污水管网、雨水管网、防洪沟布置等；估算城市排水工程的造价等。估算城市排水工程的造价等。3 3 3 3、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）分流制分流制排水系统：用管道分别收集雨水或污水，各自独立成为一个系统。排水系统：用管道分别收集雨水或污水，各自独立成为一个系统。包括：污水排除系统、雨水排除系统、工业废水排除系统包括：污水排除系统、雨水排除系统、工业废水排除系统合流制合流制排水系统：只埋设单一的管道系统来排除污水和雨水。排水系统：只埋设单一的管道系统来排除污水和雨水。又可分为又可分为:直泄式合流制排水系统、截流式合流制排水系统。直泄式合流制排水系统、截流式合流制排水系统。3 3 3 3、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）合流制合流制排水系统：只埋设单一的管道系统来排除污水和雨水。排水系统：只埋设单一的管道系统来排除污水和雨水。又可分为又可分为:直排式合流制排水系统直排式合流制排水系统、截流式合流制排水系统。、截流式合流制排水系统。3 3 3 3、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）合流制合流制排水系统：只埋设单一的管道系统来排除污水和雨水。排水系统：只埋设单一的管道系统来排除污水和雨水。又可分为又可分为:直排式合流制排水系统直排式合流制排水系统、截流式合流制排水系统。、截流式合流制排水系统。优缺点：优缺点：直排式合流制排水系统直排式合流制排水系统对水体污染严重，但管渠造价低，又不设污水厂对水体污染严重，但管渠造价低，又不设污水厂.所以投资省，这种体制在城市建设早期多使用不少老城区都采用这种方式所以投资省，这种体制在城市建设早期多使用不少老城区都采用这种方式因其所造成的污染危害很大目前一般不宜采用。因其所造成的污染危害很大目前一般不宜采用。截流式合流制排水系统截流式合流制排水系统比直排式有了较大改进，但在雨天，仍有部分混合污水比直排式有了较大改进，但在雨天，仍有部分混合污水不经处理直接排入水体对水体有一定程度的污染。不经处理直接排入水体对水体有一定程度的污染。3 3 3 3、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）分流制分流制排水系统：用管道分别收集雨水或污水，各自独立成为一个系统。排水系统：用管道分别收集雨水或污水，各自独立成为一个系统。包括：污水排除系统、雨水排除系统、工业废水排除系统，包括包括：污水排除系统、雨水排除系统、工业废水排除系统，包括完全分流制完全分流制、不完全分流制不完全分流制 3 3 3 3、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）、城市排水系统的体制选择（排水制度）分流制分流制排水系统：用管道分别收集雨水或污水，各自独立成为一个系统。排水系统：用管道分别收集雨水或污水，各自独立成为一个系统。包括：污水排除系统、雨水排除系统、工业废水排除系统，包括包括：污水排除系统、雨水排除系统、工业废水排除系统，包括完全分流制完全分流制、不完全分流制不完全分流制优缺点：优缺点：完全分流制排水系统完全分流制排水系统卫生条件较好，但仍有初期雨水污染问题其投资较卫生条件较好，但仍有初期雨水污染问题其投资较大。新建的城市和重要工矿企业一般应采用该形式，工厂的排水系统一般大。新建的城市和重要工矿企业一般应采用该形式，工厂的排水系统一般采用完全分流制甚至要清浊分流、分质分流有时需几种系统来分别排除不采用完全分流制甚至要清浊分流、分质分流有时需几种系统来分别排除不同种类的工业废水。同种类的工业废水。不完全分流制排水系统不完全分流制排水系统投资省主要用于有合适的地形，有比较健全的明渠水系投资省主要用于有合适的地形，有比较健全的明渠水系的地方以便顺利排泄雨水。对于新建城市或发展中地区，为了节省投资常先采的地方以便顺利排泄雨水。对于新建城市或发展中地区，为了节省投资常先采用明渠排雨水，待有条件后再改建雨水暗管系统，变成完全分流制系统用明渠排雨水，待有条件后再改建雨水暗管系统，变成完全分流制系统:对于地对于地势平坦、多雨易造成积水地区，不宜采用不完全分流制。势平坦、多雨易造成积水地区，不宜采用不完全分流制。城市雨水排除系统的组成城市雨水排除系统的组成雨水来自雨水来自 屋面、地面屋面、地面城市雨水排放工程系统城市雨水排放工程系统主要包括主要包括：雨水管渠、雨水收集口、雨水检查井、：雨水管渠、雨水收集口、雨水检查井、雨水提升泵站、排涝泵站、雨水排放口等设施，还应包括为确保城市雨水雨水提升泵站、排涝泵站、雨水排放口等设施，还应包括为确保城市雨水排放所建的闸、堤坝等设施。排放所建的闸、堤坝等设施。城市雨水排放工程的城市雨水排放工程的功能功能是及时收集与排放城区雨水等降水，抗御洪水和是及时收集与排放城区雨水等降水，抗御洪水和潮汛侵袭，避免和迅速排除城区积水。潮汛侵袭，避免和迅速排除城区积水。4 4、城市雨水排放工程系统规划、城市雨水排放工程系统规划雨水管渠系统布置要求雨水管渠系统布置要求充分利用地形，就近排入水体。充分利用地形，就近排入水体。尽量避免设置雨水泵站；尽量避免设置雨水泵站；结合郊区及道路规划布置雨水管渠；结合郊区及道路规划布置雨水管渠；结合城市竖向规划；结合城市竖向规划；合理开辟水体；合理开辟水体；雨水口的设置：街道两侧雨水口的间距一般为雨水口的设置：街道两侧雨水口的间距一般为30m30m80m80m。城市污水处理与排放工程城市污水处理与排放工程包括污水处理厂包括污水处理厂(站站)、污水管道、污水检查井、污水管道、污水检查井、污水提升泵站、污水排放口等设施。污水提升泵站、污水排放口等设施。污水处理与排放工程的污水处理与排放工程的功能功能是收集与处理城市各种生活污水、生产废水，是收集与处理城市各种生活污水、生产废水，综合利用、妥善排放处理后的污水，控制与治理城市水污染，保护城市与综合利用、妥善排放处理后的污水，控制与治理城市水污染，保护城市与区域的水环境。区域的水环境。5 5、城市污水工程系统规划、城市污水工程系统规划排水工程规划的主要内容排水工程规划的主要内容确定排水制度确定排水制度 (合流、分流合流、分流)；划分排水区域，估算雨水、污水总量，制定不同地区污水排放标准；划分排水区域，估算雨水、污水总量，制定不同地区污水排放标准；排水管、渠系统规划布局，确定主要泵站及位置；排水管、渠系统规划布局，确定主要泵站及位置；污水处理厂布局、规模、处理等级以及综合利用的措施。污水处理厂布局、规模、处理等级以及综合利用的措施。城市污水总量预测和估算城市污水总量预测和估算城市污水排放量取决于城市的用水总量。城市污水排放量取决于城市的用水总量。城市污水排放量大约是城市的用水量的城市污水排放量大约是城市的用水量的70%70%90%;90%;生活污水排放量大约是生活用水量的生活污水排放量大约是生活用水量的85%85%95%;95%;工业污水排放量大约是工业用水量的工业污水排放量大约是工业用水量的75%75%95%;95%;污水管网布置污水管网布置靠重力排放靠重力排放 利用自然地形利用自然地形顺坡顺坡 调节管道埋深调节管道埋深利用最短管线把最大面积上的污水排出利用最短管线把最大面积上的污水排出位置：位置：污水干管常埋设在城市道路一侧的人行道、绿化带或慢车道下。污水干管常埋设在城市道路一侧的人行道、绿化带或慢车道下。当道路宽度大于当道路宽度大于50m50m时，可在道路两侧各设一条污水干管。时，可在道路两侧各设一条污水干管。污水干管覆土深度一般为污水干管覆土深度一般为1 12m2m，不超过，不超过8m8m。污水处理厂的位置污水处理厂的位置:应应靠近河道靠近河道及及污水出水口，地质条件好，污水出水口，地质条件好，地形有一定坡度地形有一定坡度；设在地势较低，便于城市污水汇流入厂内，但没有被洪水淹没设在地势较低，便于城市污水汇流入厂内，但没有被洪水淹没危险的地段；危险的地段；布置在城市布置在城市水体水体下游和夏季主导风向的下风向；下游和夏季主导风向的下风向；远离居住区，设置一定宽度的隔离带（远离居住区，设置一定宽度的隔离带（300m300m以上）以上）具有较好的交通运输条件和充足的电力供应。具有较好的交通运输条件和充足的电力供应。选择污水处理厂与排水口的位置选择污水处理厂与排水口的位置污水出水口：应设在城市河流的下游，特别应在取水构筑物和河滨浴场的下游，污水出水口：应设在城市河流的下游，特别应在取水构筑物和河滨浴场的下游，并与其保持一定距离。并与其保持一定距离。选择污水处理厂与排水口的位置选择污水处理厂与排水口的位置