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城市工程系统规划绪论1。本门课的意义工程系统规划是城市基础设施规划2。本门课的特点城市规划的技术设计3。本门课的重点和难点重点：给水工程、排水工程规划难点：用量的计算和估算、管网工程规划4。参考书目《城市工程系统规划》戴慎志中国建筑工业2008年《给水工程》(第三版),严煦世主编,中国建筑工业出版社《排水工程》(第三版),张世杰等编,中国建筑工业出版社城市工程系统的概念与范畴•城市工程系统是城市生存和发展的支撑系统•交通工程系统——航空、水运、轨道、道路•能源工程系统——电力、燃气、供热•水务工程系统——给水、排水•通信工程系统——邮政、通讯、广电•防灾工程系统——防洪、抗震、消防、人防•环保工程系统——环保、环卫相关概念•城市基础设施是指城市生存和发展所必须具备的工程性基础设施和社会性基础设施的总称，是既为物质生产又为人民生活提供一般条件的公共设施。•城市工程系统是城市基础设施中的工程性基础设施，强调其系统性。相关概念•市政工程系统是工程性基础设施的重要组成部分，强调其“公用”和“市政”管理特点。•市政公用事业指城市建设行政主管部门进行行业管理的，为城镇居民生产生活提供必须得普遍服务的行业，主要包括城市供水、污水收集处理、集中供热、城市管道桥隧、环境卫生以及园林绿化等。城市工程系统的重要性•城市工程系统的从属性、服务性、关键性•城市工程系统是城市经济社会发展的主要支撑系统（生命线）–支撑城市经济发展–支撑城市社会稳定•城市空间形态演变和其他系统发展与城市工程系统发展是互动的关系–城市空间形态与城市工程系统的互动关系–综合交通、公共服务设施、绿化景观体系、历史文化保护与城市工程系统的互动关系城市工程系统规划的作用•剖析各项城市基础设施的现状和发展前景，抓住主要矛盾和问题症结，制定解决问题的对策和措施。•明确本工程的发展目标与规模，统筹本工程建设，制定分期建设计划。•合理布局各项工程设施和管网，提供各项设施实施的指导依据，预留和控制发展项目的建设用地和环境空间。城市工程系统规划的工作程序与内容深度•核心任务：以先进的理念和专业知识影响城市发展的重要决定。•基本任务：1、合理确定规划期内各项工程系统的设施规模、容量。2、科学布局各项设施。3、制定相应的建设策略和措施。制定相应的建设策略和措施•选质定量——供给与需求•选址定源——服务与影响•选制定网——经济与可靠城市工程系统规划的层次与内容深度•城市工程系统规划的层次与城市规划的层次相对应，分为区域、城市总体、城市分区、地段详细规划等层次。•城市工程系统规划可以作为城市规划编制体系的专项规划进行编制，亦可作为不同层次的专业规划单独编制。•城市规划编制体系内的城市工程系统规划内容深度应按照《城市规划编制办法》的要求确定。专业规划则根据专业规范要求确定内容深度。城市工程系统规划的理念•动态发展的理念•节约适用的理念•生态环保的理念•城乡和谐的理念•安全可靠的理念城市工程系统规划研究的基础•专业知识–掌握城市规划编制的标准和要求–熟悉各种工程的专业规范–具有一定的实际工作经验•现状调研城市工程系统规划研究的基础•区位与气候–沿海与内陆–发达地区与欠发达地区–寒带、温带与热带•地形与用地空间布局–山区与平原–滨水与非滨水–紧凑布局与组团布局经济规模与人口规模富裕与贫困大城市、中等城市和小城市当地资源与环境容量水资源与水环境容量土地资源与土地环境容量城市工程系统规划的主要标准•用水量•污水量•用电负荷•燃气用量•用热负荷•电话量•垃圾产生量防洪（涝）标准消防标准抗震标准人防面积标准大气环境质量标准水体功能区标准城市工程系统的重要设施及布局要求•自来水厂•污水处理厂•火电厂与热电厂•煤气厂、液化石油气储配站•电话局、邮政局•垃圾处理厂（场）•消防站•防洪、截洪、排涝设施工艺要求安全要求环保要求经济要求主要城市工程系统管网规划•区域管网、城市管网、地区管网•水管网、气管网、光电管网•压力管网、重力管网、光电流管网•枝状管网、环状管网•管网的形制–取决于地形和气候等自然条件–取决于规模和经济条件–是可以变化的城市工程系统管网规划•管网的敷设方式–架空–地埋•城市综合管沟及共同沟–保证管线安全–检修连接方便–节省地下空间–投资费用较高城市工程系统规划的任务•选质定量——供给与需求•选点定源——服务与影响•选制定网——经济与可靠•关键点是确定–合适的规模–合适的设施–合适的网络•合适——与时代要求与当地特点合拍城市工程系统规划分为城市规划体系内的专业规划和城市规划体系外的专项规划两大类•作为专业规划的城市工程系统规划内容深度与本层面城市规划要求相结合•作为专项规划的城市工程系统规划内容深度较总规要求深度略为深化，满足指导系统建设的需要城市工程系统规划的重点和难点•水资源的问题•排水问题•生态环保问题•安全防护问题解决问题的途径坚持原则放眼区域综合协调循序渐进城市给水工程系统规划用水量预测与计算•用水的分类–城市用水（城市统一供水、工矿企业自备水）、农业生产用水、农民生活用水、乡镇企业用水等。不应忽视农用水。•城市用水的分类（城市用水分类标准）–生活用水（《生活饮用水卫生标准》）新标准即将出台（10月）居民日常生活用水、工业企业职工生活用水、公共建筑用水自由水压：一层为10米，二层12米，二层以上加4m/层–工业企业用水–市政用水–管网漏损水量–未预见水–消防用水用水量预测与计算•城市用水量标准–居民生活用水量标准（中华人民共和国国家标准GB/T50331—2002）–公共建筑用水量标准（建筑给水排水设计规范）–工业企业用水量标准（建筑给水排水设计规范地方工业用水定额）–市政用水量标准街道洒水：1。0～2。0L/平米●次次数2～3次/日绿化浇水：1。5～4。0L/平米●次次数1～2次/日汽车冲洗：小汽车250～400L/辆●日公共汽车、载重汽车400～600L/辆●日–消防用水量标准（建筑设计防火规范）–未预见用水（室外给水设计规范）已有2006最新版按最高可用水量的15％～25％计算–有总体规划使用的标准（综合用水量指标）、详细规划使用的标准（居民生活用水定额、市政用水量标准、消防用水标准等）和建筑设计使用的标准（住宅、公建和单个用水器具用水定额等），在使用中应注意。–应注意用水量的变化趋势与节水要求、产业变化以及环境容量之间的关系。用水量预测与计算•预测的方法–人均综合指标法（城市给水工程规划规范）–单位用地指标法（城市给水工程规划规范）–线性回归法–年递增率法–城市发展增量法–分类加和法•预测的结果的用途–用于进行水资源平衡或确定给水设施规模的预测一般为年用水量和日用水量–用于进行管网计算的一般为时用水量或秒流量。城市给水水源规划•城市的水资源量:当地降水形成的地表水量以及储存和转化的地下水量，加上外来水量（主要是河川径流量）的储存量和径流量。•水资源可利用量：经济上合理、技术上可行和生态环境不遭破坏的前提下，最大可能被控制利用的不重复的一次性水量。城市给水水源规划•水资源–地表水–地下水–海水–其他水源•水资源平衡–水资源可利用总量现状与预测（三部分）–城乡用水量现状与预测–缺口或余量–水资源平衡措施城市给水水源规划•水资源平衡措施——开源节流–用好现水–开发新水–分质供水–回用污水•水源水体的一般功能分类–生活饮用水水源–工业用水水源–农业灌溉水源–渔业养殖水源–禽畜饮用水水源–景观用水水源城市给水水源规划•水源规划的要点：–位置–水质–流量（保证率）–卫生防护(生活饮用水标准）–调配措施和应急措施•缺水问题的解决–三种缺水资源型缺水水质型缺水工程型缺水–七种方法城市给水工程设施规划•城市给水工程的三个组成部分（取水、水处理、输配水）•城市给水系统的三种形制（统一、分质、分区）•区域供水和重复利用系统•地下水取水构筑物：管井、大口井、辐射井、渗渠城市工程给水系统设施规划•地表水和地下水工程选址考虑的因素：1、水质、水量、安全性2、施工和运营管理3、水域综合利用（关于地表水取水口位置设置的距离要求）给水处理工程设施规划•原水水质的特点地下水：基本无悬浮物和胶体，水质清澈，不受外界污染。含盐量相对较高。江河水：悬浮物和胶体含量较多，受地理环境、气候影响大，水质温度不稳定。湖泊及水库：水质类似于河水，经长时间沉淀，浊度较低。浮游生物反而多。海水水质：含盐量最高，必须淡化处理才能为作为居民生活用水。给水处理工程设施规划•给水处理的方法澄清过滤和消毒；除臭、除味；除铁、锰、氟；软化；淡化和除盐；水的冷却；预处理和深度处理常规的处理工艺混凝——沉淀——过滤——消毒给水处理厂的规划•水厂的选址：考虑地形、地质、防洪、市政、经济等情况•厂址的两种选择：一是将水厂设在取水构筑物近旁；二是将水厂设在离用水区较近的地方。城市给水管网规划•管网的形制：环状和枝状•管网的走向：1、走向与城市道路结合2、考虑分期实施3、短捷、结合大用户布局4、避免污染、冰冻等问题城市给水管网工程规划•输水管渠布置输水管渠指从水源到城镇水厂或者从城镇水厂到给水工程管网的管线或管渠输水管渠的定线原则输水管渠的规划布置•给水管网布置给水管网的布置形式给水管网的布置原则给水管网的敷设给水管网的水力计算•给水系统的流量关系•给水管网的水力计算：管段流量确定管段的计算流量管径确定管段水头损失计算城市给水管网规划•管径估算–100mm——3-6L/s–200mm——18-30L/s–300mm——50-70L/s–400mm——110-160L/s–500mm——200-280L/s–600mm——280-380L/s–800mm——500-630L/s–1000mm——780-1100L/s给水管材和管网附属设施•给水管材：灰铸铁管、球墨铸铁管、钢管、钢筋混凝土管、塑料管、玻璃钢管•泵站、水塔、水池•管网附属设施：阀门井、排气阀和排气阀井、排水阀和排水阀井、消火栓城市给水管网工程规划•城市给水工程规划的主要内容与成果总体规划：主要内容：(1)确定各项用水量标准，预测城市用水总量；(2)水资源开发利用情况评估，城市用水量供需平衡；(3)合理确定水源，确定取水方式；(4)确定给水系统的形式、水厂厂址和供水能力，选择处理工艺(5)布局输配水干管和主要供水设施，确定干管管经；(6)制定水资源保护措施。成果：规划文本和说明书图纸必要附图1、某城市所在市域，本地水资源可利用量为3亿立方米，有一条区域性河流经过，允许的取水量为2个秒流量。预计规划期末市域农村用水量2.5亿立方米/年。规划预测的城市人口规模为55万人，当前城市人均综合用水量为600升/日。是进行市域水资源平衡，并提出相应的方案和用水政策。城市排水工程系统规划城市排水种类•排水的分类——生活污水、工业废水、降水•不同种类排水的要求：–生活污水——收集、处理、排除–工业废水——处理、收集、再处理、排除或直接排除–降水——收集、排除或收集、部分处理、排除排水规划要注意的问题•干旱地区与多雨地区城市——排水与水资源利用•山区与平原城市——排水与防洪防涝•发达地区与欠发达地区城市——排水系统的经济性与适用性•滨水与非滨水地区城市——水系的保护与建设•城市内部——排水与竖向规划的关系城市排水体制一．按排除方式可以分为分流制和合流制两种类型1、合流制排水系统①直排式合流制特点：投资省、污染大、无污水厂适用：小污染、大水体、建设初期②截流式合流制特点：投资较省、污染不大、有污水厂适用：干旱地区、旧城改建③完全处理合流制2、分流制排水系统①完全分流制特点：投资大、污染小、有污水厂适用：新建地区②不完全分流制特点：投资较省、污染小、有污水厂适用：地形起伏且水系健全地区城市排水体制选择•环境保护方面•工程投资方面•近远期关系方面•施工管理方面•城市建设初期，根据情况，采用直排式合流制、截流式合流制、不完全分流制，逐步向完全分流制过渡。•要因地制宜，一个城市有两种或两种以上的排水体制是很正常的。城市排水系统的组成与种类•排水系统的组成——管网、处理系统、最终受体