市政工程规划一、城市给水工程1、现状西安市城市全市城镇供水人口达到397.4万人,日供水量146万立方米/日,建成输配水干管2318公里。市区现已开辟集中供水水源18处,其中地表水源4处;水库3座,地表水净水厂4座,地下水净水厂13座,污水再生回用水厂2座,另外还有自备水源井若干处。主城区现状供水管网的服务范围南起丈八东路,北到张家堡,东至纺织城,西到三桥镇阿房路。环绕主城区的六村堡、纺织城、洪庆、新筑、纪阳、草滩和泾渭等地区已纳入西安市统一供水的范围。总体来说,出现了以下几方面的问题:首先,全市可用于社会经济持续发展的后备水资源严重不足;其次,供配水管网的建设滞后于城市发展;再次,自备水源的超量开采,引发地面沉降和地裂缝的持续发展;最后,城区部分管道陈旧,管网漏损率高。2、负荷2.1城市用水分类根据用水目的不同,以及用水对象对水质、水量和水压的不同要求分为:①生活用水:包括居住区居民生活饮用水、工业企业职工生活饮用水、淋浴用水以及全市性公共建筑用水等;②生产用水:包括冷却用水,生产蒸汽和用于冷凝的用水,生产过程用水,食品工业用水,交通运输用水等;③市政用水:包括街道洒水和绿化浇水等;④消防用水:一般是从街道上消火栓和室内消火栓取水。此外,给水系统本身也耗用一定的水量,包括水厂自身用水量及未预见水量(含管网漏失水量)等。2.2用水量指标:指的是城市规划期内不同供水对象单位人口、单位用地面积或单位产值、单位产品等所采用的用水量定额。2.2.1单位人口用水量指标单位人口用水量指标系指按城市规划所确定的人口规模采用的平均用水量标准,单位有万人指标和人均指标。(1)万人综合用水指标:主要用于总体规划阶段。(2)人均指标:1)居民生活用水量指标:指城市居民平均日用水量或最高日用水量指标,属于单位人口用水量定额。淋浴人数占总人数的比率大致范围如下:轻纺、食品、一般机械加工为10%~25%,化工、化肥等为30%~40%,铸造、冶金、水泥等为50%~60%。2)公共建筑用水量指标:属于单位人口用水量定额。若居民生活用水量指标采用人均综合生活用水量指标,则公共建筑用水量不再重复计算。2.2.2单位面积用水量指标:城市总体规划阶段,常采用单位建设用地综合用水量指标,比较简单。(1)城市居住用地用水量指标,应根据城市特点、居民生活水平等因素综合分析确定;(2)城市公共设施用地用水量指标,应根据城市规模、经济发展状况和商贸繁荣程度以及公共设施的类别、规模等因素确定;(3)城市工业用地用水量指标,应根据产业结构、主体产业、生产规模以及技术先进程度等因素确定;(4)城市其他用地用水量指标可根据已有的指标来确定。此外,街道洒水量采用1-1.5L/(m2·次),洒水次数按气候条件以2-3次/d计。浇洒绿地用水量通常采用1-2L/(m2·d),每日浇洒1-2次。2.2.3单位产品、单位设备、万元产值用水量指标:主要适用于工业企业生产。2.2.4消防用水量指标消防用水量是按城市中同一时间发生的火灾次数及一次灭火的用水量确定。其用水量指标主要取决于城市规模、建筑物耐火等级、火灾危险性类别等因素。2.2.5未预见用水量估算城市未预见用水量及管网渗漏损失按最高用水量的15%~25%。2.3城市用水量预测2.3.1城市总体规划用水量预测(1)人均综合指标法—城市用水量,万m3/d;—规划期末城市总人口,万人;—规划期内每万人均综合用水指标,万m3/万人·d;—规划期使用统一供水用户普及率(%)。(2)单位用地指标法q0—单位建设用地面积综合用水量指标,万m3/km2.d;F—城市规划建设用地面积,km2qi—不同性质用地的用水量指标,m3/ha.d;fi—不同性质用地面积,ha。(3)年递增率法Q―规划期末城市总用水量;Q0―规划基准年(起始年)实际城市总用水量;γ―规划时段内城市总用水量的平均增长率;n―预测年限(4)分类求和法Qi—城市各类用水量预测值。(5)规划估算法1)生活用水量估算2)工业生产用水量估算3)市政用水量估算:按①、②两项总和的百分数估算,一般取5~10%;4)公共建筑用水量:按①、②两项总和的百分数估算,一般取10~15%;NqkQNqkQFqQ0iifqQnQQ)1(0iQQ5)未预见水量:按①~④四项总和的百分数估算,一般可取10~20%;6)自来水厂自用水量:按①~⑤五项总和的百分数估算,一般可取5~10%;7)城市总用水量则为①~⑥六项之和。2.3.2城市详细规划中用水量计算城市用水量受人们作息时间的影响,总是不断变化的。在详细规划设计中,为了准确进行取水工程、水处理厂和管网系统的规划设计,必须知道用水量逐日、逐时的变化情况。(1)用水量的变化1)日变化系数日变化系数𝐾𝑑宜取1.3~1.62)时变化系数时变化系数可取1.3~3.0(2)用水量计算1)城市最高日用水量①居住区最高日生活日水量N1—设计期限内规划人口数;q1—采用的最高日用水量标准(L/(人·d)②公共建筑生活用水量年平均日用水量年最高日用水量dK日平均时用水量日最高时用水量Kh1000111qNQ1000222qNQN2—某类公共建筑生活用水单位的数量;q2—某类公共建筑生活用水量标准(L)③工业企业职工日生活用水量④工业企业职工每日淋浴用水量N4—每班职工淋浴人数(人);q4—工业企业职工淋浴用水量标准(L/人·班)。⑤工业企业生产用水量等于同时使用的各类工业企业或各车间生产用水量之和。⑥市政用水量⑦未预见水量包括管网漏损水量,城市一般按15%~25%算。⑧城市最高日用水量为:(m3/d)式中K——未预见水量系数,采用1.1~1.2。2)城市最高日平均时用水量(m3/h)城市取水构筑物的取水量和水厂的设计水量,应以最高日用水量再加上自身用水量进行计算,并校核消防补充水量。水厂自身用水量,一般采用最高日用水量的5%~10%。因此,取水构筑物的设计取水量和水厂的设计水量应为:1000333qnNQ1000444qnNQ10001000666666qSqSnQ)(654321QQQQQQKQ24/QQc(m3/h)3)城市最高日最高时用水量(m3/h)式中Kh—城市用水量时变化系数。设计城市给水管网时,按最高时设计秒流量计算,即(L/s)3、水源城市给水水源分为地下水源和地表水源。3.1水源选择(1)给水水源应有足够的可用水量;(2)给水水源水质良好应符合《生活饮用水水源水质标准》;(3)考虑国民经济其它部门的用水;(4)当城市有多个水源时,作为生活饮用水源先考虑采用地下水;(5)地面水的选择;(江河水-湖泊水-蓄水库水)(6)保证安全供水。大中城市:多水源分区供水小城市:远期备用水源或设两个以上取水口3.2取水工程设施3.2.1地下水取水构筑物3.2.2地表水取水构筑物(1)地表水取水构筑物,按建筑型式可分为固定式和活动式。固定式又分为岸边式、河床式、斗槽式、潜水式。1)岸边式取水构筑物,建在水岸边。河岸较陡、岸边水深、地质条件较好、流速较大的河流2)河床式取水构筑物:适用于岸边较缓、主河道岸边较远、岸边水深较浅、而河心水质较好、水深适宜的情况。2/)10.1~05.1(QQp24/maxQKQh36001000maxmaxQq3)移动式:适用于河流水位变动较大、河床稳定、不受船筏扰动,水质条件较良好的情况。3.3水源保护1)地面水源卫生防护①取水点周围半径不小于100m的水域内,严禁捕捞、停靠船只、游泳和从事一切可能污染水源的活动,并应设有明显的范围标志。②取水点上游1000m至下游100m的水域内,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,不得设置有害化学物品仓库、堆栈或装卸垃圾、粪便和有毒物品的码头,沿岸农田不得使用工业废水或生活污水灌溉及施用有持久性或剧毒的农药,并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,应把取水点上游1000m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水厂生产区的范围应明确划定,并设立明显标志,在生产区外围不小于10m范围内不得设立生活居住区和修建禽畜饲养场、渗水厕所、渗水坑;不得堆放垃圾、粪便、废渣或铺设污水渠道;应保持良好的卫生状况,并充分绿化。2)地下水源的卫生防护①取水构筑物的防护范围,应根据水文地质条件、取水构筑物的形式和附近地区的卫生状况确定,其防护措施应按地面水厂生产区要求相同。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有持久性或剧毒性的农药,不得修建渗水厕所、渗水坑、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。4、处理4.1净水过程1)混凝:由一级泵站送来的原水加入明矾或硫酸亚铁等混凝剂混合反应沉淀池2)沉淀::平流式沉淀池,斜管、斜板式沉淀池,辅流式沉淀池后者由于增大沉淀面积,因而沉淀效率提高很多。也可以使用混合反应与沉淀在一个池中进行,利用池中有吸附能力的泥渣来澄清水的构筑物,称澄清池。3)过滤:普通快滤池.池中滤料常用石英砂,使澄清后的水经过砂层,利用砂粒间的微小扎隙的筛滤、吸附、沉淀等作用,除去水中细小物质。4)消毒:过滤后水质清澈、透明,但仍含有细菌,并可能有病原茵,还不适和生活饮用,因此需进行最后消毒处理,杀灭病菌,保证饮水卫生。常用氯或臭氧。由于氯消毒方便、经济.且能保持一定时间的延续消毒能力,因而用得较多。4.2城市自来水厂址选择与用地要求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,一般设置水源厂和净水厂分开。当源水浑浊度经常大于1000NTU时,水源厂可设预沉池或建造停留水库,尽量向净水厂输送含泥沙量低的浑水。4)有条件的地方,尽量采用重力输水。例如,某城市水库水源在山间较高位置,距城市用水区15Km,净水厂应在距用水区2Km的高地上,并在水源至净水厂间加设串联增压泵房。平时,从水源到净水厂至城区管网全部重力供水,用水高峰时,视净水厂清水库水位,不定期启用串联水泵。5)水厂的位置,一般应尽可能地接近用水区,特别是最大用水区。当取水点距离用水区较远时,更应如此。有时,也可将水厂设在取水构筑物附近,在靠近用水地区另设配水厂,进行消毒、加压。当取水地点距用水区较近时,亦可设在取水构筑物的附近。6)水厂应该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,并不受洪水威胁。水厂厂址应选在工程地质条件较好的地段,以降低工程造价。取用地下水的水厂,可设在井群附近,亦可分开布置。井群应按地下水流向布置在城市的上游。5、给水管网的布置5.1输水管布置给水管网分为:输水管和配水管两部分。输水管:从水源泵房或水源集水井至水厂的管道(或渠道),或从水厂到配水管网,沿线一般不接用户管仅起到输水作用。输水管的规划布置:(1)输水管的条数:供水不许间隔时,输水管不宜少于两条;当输水管小,输水管长或有其它水源可以利用时,或用水可以暂时中断时,可考虑单管输水另加水池。(2)输水管输水形式:压力管:当水源低于给水区时,须采用泵站加压输水,有的还在输水途中设置加压泵站;重力管:水源位置高于给水区,可采用重力输水,重力输水比较经济,管理方便,应优先考虑;在地形起伏地区,远距离输水可采用重力管与压力管相结合的方式。(3)输水管线的最高点安装排气阀,以便及时排除管内空气,或在输水管放空时引入空气;输水管低洼处应设置泄水阀及泄水管,泄水管接至河道或地势低洼处5.2配水管的布置(1)干管:主要作用是输水至城市各用水地区,直径一般在100mm以上,在大城市为200mm以上。城市给水网的布置和计算,通常只限于干管。(2)分配管:把干管或支管输送来的水量送到接户管和消火栓的管道。分配管的管径由消防流量来决定,一般不予计算。为了满足安装消火栓所要求的管径,不致在消防时水压下降过大,通常配水管最小管径,在小城市采用75~100mm,中等城市1