城市工程系统规划1城市工程系统规划复习(扩充版)第一章绪论1、城市工程系统规划的范畴?为什么说本课程涉及内容宽广?城市给水、排水、供电、燃气、供热、通信、环境卫生、防灾工程系统规划以及城市工程管线综合规划等范畴。2、城市工程系统规划包括哪三个层面?相互关系是什么?(1)城市工程系统总体规划。(2)城市工程系统分区规划。(3)城市工程系统详细规划。三个层面的相互关系是逐层深化、逐层完善、上层面规划指导下层面规划的关系。逐层深化、完善,上层面指导下层面的关系纵向联通,形成完整的城市工程规划系统与城市规划对应层面规划为依据与要求、落实与修正的互动关系3、城市工程系统规划的总体任务?(1)根据城市各项系统资源,科学合理的规划源地,确定规模,容量和供应方式。(2)科学布局各项工程的主要设施。(3)制定各项设施的保护措施4、如何理解城市工程系统规划与建设在城市规划与城市建设中的重大意义?(教材P13-14)现实指导和未来导向意义未来导向——超前、科学地确定工程系统构成而长期指导工程的总体开发建设。现实意义——在整体系统基础上,具体详细地指导各项工程设施设计。第二章城市工程系统规划总工作程序和内容深度1、城市工程系统规划总工作程序?(1)拟定城市工程系统规划建设目标。(2)编制城市工程系统总体规划。(3)编制城市工程系统分区规划。(4)编制城市工程系统详细规划。2、如何通过对城市各工程系统规划内容与深度的概括与总结,理解对城市工程系统总的内容与深度?(1)确定该系统的用量标准和指标,预测和估算问题或负荷。(2)选择该系统的源地种类,确定供应方式,规模和位置。(3)布局输配干管和主要设施,计算管径。(4)提出各项设施的保护措施。第三章城市给水工程系统规划。1、城市水源选择的原则?城市工程系统规划2(1)充沛的水量。(2)较好的水质。(3)开源节流、协调关系。(4)考虑城市近远期规划。(5)考虑取水工程本身与其他各种条件。(6)考虑防护和管理,避免水源枯竭和水质污染。(7)保证安全用水。2、城市水源规划思路?(1)加强区域范围内的供水研究,考虑给水与排水的统一性。(2)重视对水资源的可靠性进行详细勘察和综合评价。(3)应充分考虑水资源对城市发展规模的制约作用。(4)城市产业结构与布局必须与当地的水资源条件相适应。(5)应考虑对有限的水资源进行合理分配。(6)认真分析城市缺水原因,考虑走内涵发展之路。(7)城市水资源规划应有长远考虑。3、解决城市缺水的规划对策?(1)尽可能利用当地水源优势,发挥有限的水资源潜力。(2)修建长距离调水工程。(3)采用区域整体供水。(4)加强污水的处理回用,充实城市水源。(5)海水除淡化为淡水外,还可直接应说用在工业和生活方面。(6)缺水地区可以建设雨水水库和雨水贮留系统。(7)分质供水可以做到“水尽其用”,有效利用水资源。4、城市给水工程系统由哪三部分组成?(教材P81)取水工程——水处理(净水)工程——输配水工程5、城市给水工程系统的布置形式和布置形式的定义,特点和实用范围?(教材P81-83)(1)统一给水系统根据生活饮用水水质要求,由同一管网供给生活、生产和消防用水到用户的给水系统,成为统一给水系统特点:管理简单,但供水安全性低。适用范围:新建中小城镇,工业区,开发区及用户较为集中,各用户对水质、水压无特殊要求或相差不大,地形比较平坦,建筑层数差异不大的情况。(2)分质给水系统取水构筑物从同一水源或不同水源取水,经过不同程度的净化过程,用不同的管道,分别将不同水质的水供给给各个用户的给水工程系统叫做分质给水工程特点:分质供水可保证城市有限水资源优质优用,但是管理系统增多,管理复杂,对旧城区实施难度较大。适用范围:对于水资源紧缺的新建居住区、工业区、海岛地区等可以考虑应用。(3)分区给水系统把城市整个给水系统分成几个区,每个区有泵站和管网等,各区之间有适当的联系的给水系统。并联分区:由同一泵站内的低压和高压水泵分别供给低区和高区用水,叫做并联分区。特点:供水安全可靠,管理方便,给水系统的工作情况简单,但是增加了输水管长度和造价。城市工程系统规划3适用范围:城区沿河岸发展而宽度较小或水源靠近高压区时。串联分区:高低两区用水均由低压泵站供给,高区用水再由高区泵站加压。特点:输水管长度较短,可用扬程较低的水泵和低压管,但将增加泵站的造价和管理费用。适用范围:城区垂直于等高线方向延伸、供水区域狭长、地形起伏不大、水厂又集中布置在城市一侧的情况。(4)循环和循序给水系统在工业生产中,所产生的废水经过适当处理后可以循环使用,或用作其他车间和工业部门的生产用水,则称作循环给水工程或循序给水工程。特点:可以节约用水,提高工业用水重复利用率,也符合清洁生产的原则。适用范围:水资源贫乏的地区(5)区域性给水系统将若干城镇或工业企业的给水系统联合起来的给水系统叫做区域性给水系统。特点:能发挥规模效应,降低成本适用范围:水源缺乏地区,尤其是城市化密集地区的城镇6、分区给水系统分为哪两种系统类型,其各自的定义,特点和实用范围?(教材P82)(1)并联分区:由同一泵站内的低压和高压水泵分别供给低区和高区用水,叫做并联分区。特点:供水安全可靠,管理方便,给水系统的工作情况简单,但是增加了输水管长度和造价。适用范围:城区沿河岸发展而宽度较小或水源靠近高压区时。(2)串联分区:高低两区用水均由低压泵站供给,高区用水再由高区泵站加压。特点:输水管长度较短,可用扬程较低的水泵和低压管,但将增加泵站的造价和管理费用。适用范围:城区垂直于等高线方向延伸、供水区域狭长、地形起伏不大、水厂又集中布置在城市一侧的情况。7、城市给水工程系统布置原则?(1)根据城市规划的要求,地形条件,水资源情况及用户对水质,水量和水压的要求来确定布置形式。(2)分析比较方案,考虑近远期规划。(3)保证水量的条件下,有限选择水质较好,距离较近,取水条件好的水源。(4)水厂位置应接近用水区。(5)对管道采用新材料、新技术,减少金属管道和高压材料的使用。(6)节省水资源,减少污染,减少费用。(7)给水系统扩建时,应充分发挥现有给水系统的潜力,改造设备,改进净水工艺,调整管网,加强管理,以便尽可能提高现有给水系统的供水能力。8、地下取水构筑物和地表取水构筑物各自的位置选择原则?(教材P84-87)地下水取水构筑物(1)取水点要求水量充沛、水质良好,应设与补给条件好、渗透性强、卫生环境良好的地段。(2)取水点的布置与给水系统的总体布局相统一,力求降低取、输水电耗和取水井及输水管的造价。城市工程系统规划4(3)取水点有良好的水文、工程地质、卫生防护条件、以便于开发、施工和管理。(4)取水点应设在城镇和工矿企业的地下径流上游,取水井尽可能垂直于地下水流向布置。(5)尽可能靠近主要的用水地区。地表取水构筑物(1)设在水量充沛,水质较好的地点,宜位于城镇和工业的上游清洁河段。(2)具有稳定的河床和河岸,靠近主流,有足够的水源,水深一般不小于2.5-3M。(3)尽可能减少泥沙、漂浮物、冰凌、冰絮、水草、直流和咸潮的影响(4)具有良好的地质地形及施工条件(5)地表取水构筑物位置的选择应与城市规划和工业布局相适应,全面考虑给排水系统的合理布局(6)应考虑天然妨碍物和索桥,码头,等人工障碍物对河流条件引起变化的影响(7)应与河流的综合利用相适应(8)地表取水构筑物的设计最高水位应按100年一遇频率确定9、按结构形式,地表水取水构筑物分为哪两种类型?(教材P87)固定式和活动式10、生活饮用水的常规处理工艺?(教材P89)混凝——沉淀——过滤——消毒11、如何理解预处理和深度处理,他们与常规处理的关系?预处理和深度处理的对象均是水中有机物污染,且抓哟用于饮用水处理厂。预处理是去除水中悬浮物、胶体和治病微生物,但是无法去除水源中溶解性的有毒有害物质,特别是具有致癌,致畸,致突变的有机污染物。于是在此基础上发展了深度处理。处理顺序:预处理+常规处理或常规处理+深度处理12、给水处理厂厂址选择原则?(1)厂址应选择在工程地质条件较好的地方。(2)水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。(3)水厂周围应具有较好的环境卫生条件和安全防护条件。(4)水厂应尽量设置在交通方便,靠近电源的地方。(5)厂址要考虑近远期发展的需要。(6)取水地点距离用水区较近时,水厂一般设置在取水构筑物附近。13、输水管渠的定线原则,规划布置基本要求?(1)、根据城市总体规划,结合当地地形条件,进行方案技术经济比较,确定输水管位置。(2)、少占农田,减少拆迁,减少与河流、铁路、公路、山岳的交叉,便于施工与维护。(3)、选择最佳的地形和地质条件。(4)、规划时考虑近远期的结合和分期实施的要求。14、给水管网的布置形式,其各自的优缺点和实用范围?(教材P96-97)树枝状管网环状管网城市工程系统规划5优点管材省、投资少、构造简单1.供水安全可靠2.降低管网中的水头损失,节省动力;3.减轻水锤的威胁缺点1.供水可靠性较差;2.各支管的尽端易造成“死水”,导致水质恶化;环网的管线较长,投资较大适用区域1.地形狭长、用水量不大、用户分散的地区2.街坊内部的管网3.边远区或者要求不高而距离又较远的地区大中城市,主要供水区15、给水管网的布置原则?(1)按照城市规划布局布置管网,近远期结合。(2)干管布置的主要方向应按供水主要流向延伸。(3)必须保证供水安全可靠。(4)尽量避免在高级路面或重要道路下敷设。(5)干管应尽可能布置在高地。(6)考虑在管网中间增设加压泵房。(7)给水管网按最高日最高时流量设计,考虑在适当位置设调节水池和泵房。(8)管线应遍布在整个给水区内,保证用户有足够的水量和水压。(9)力求最短距离敷设管线。(10)城镇生活饮用水管网严禁和非生活饮用水管网连接,严禁和各单位自备生活饮用水系统直接相连。(11)将消火栓与干管相连。16、比流量、沿线流量、节点流量、管段计算流量、经济管径、水头损失、管网平差?(教材P100-102)比流量:假定用水量均匀分布在全部干管上,得出单位长度的流量沿线流量:比流量与该管段长度的乘积。节点流量:连接在该节点上所有管段沿线流量之和的一半。计算流量:从沿线流量计算得出的并且假设在节点集中流出的流量。经济流速:管网投资费用和日常运行费用之和最小的流速。经济管径:各地应按各种标准管径,在当地适用的较经济的一定流量范围(称为经济界限流量)选定管径。水头损失:水(流体)克服流动阻力(粘性切应力)做功所消耗的机械能(单位能量)。管网平差:就是将管网中的流量进行调整,使超负荷管段的流量减少,而欠负荷管段的流量增加,直至各环的闭合差达到允许的范围以内为止。城市工程系统规划617、如何计算比流量,沿线流量(P100),节点流量,管径(P101)?在计算沿线流量时,往往加以简化,即假定用水量均匀分布在全部干管上,由此算出干管线单位长度的流量,叫做比流量。单位:L/(s·m)。比流量qs=(Q-Σq)/Σl其中Q:管网总用水量(L/s)Σq:大用户集中用水量总和(L/s)Σl:干管总长度,不包括穿越公园、广场等无用水建筑物地区。单侧配水管线按一半计算。沿线流量等于比流量与该管段长度的乘积在给水管网中,按长度比流量的方法计算:Qj=∑沿线流量/2确定管道经济流速υ,然后再根据确定其相应的管径d。(Q—最高日最高时的管段设计流量v—管内流速)18、树状管网、环状管网、给水管网的水力计算步骤?树状管网:水厂送水至每一个用户只能沿唯一的一条管路通道,管网中每一管段的水流方向和计算流量都是确定的,每一管段的计算流量等于该管段后面各节点流量和大用户集中用水量之和。环状管网:1.确定管网计算情况2.根据每种计算情况确定水塔和水泵的供水量及每一管段的计算流量——(1)求比流量q比(2)求沿线流量q沿(3)求节点流量Q节3.管网水力计算——(1)流量分配(2)选管径(3)计算阻抗值S(4)计算水头损失h(5)管网平差第四章城市排水工程系统规划1、什么叫排水体制?排水体制有哪些类型,各类型的定义特征?如何进行排水体制选择?对生活污