城市工程系统给水工程规划.

城市给水工程系统规划二〇一五年四月城市工程系统规划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，与城市交通系统共同组成城市基础设施体系。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主要内容结束用量预测设施布局管网规划内容提纲绪论城市给水工程系统规划的任务与工作程序第一节城市给水工程系统的组成第二节城市用水量预测第三节城市给水水源规划第四节城市给水工程设施规划结束★合理利用和保护城市水资源，平衡城市水源规划和水资源利用★确定城市自来水厂等给水设施的规模、容量★科学布局给水设施和各级给水管网★制定水源和水资源的保护措施城市给水工程系统规划的任务返回工作程序城市用水量预测确定城市给水系统规划目标城市给水水源规划城市给水网络与输配设施规划分区给水管网与输配设施规划详细规划范围内给水管网规划返回第一节城市给水工程系统组成城市给水工程系统通常分为三个组成部分★取水工程将水从水源地取送到城市净水工程★净水工程将水净化，并加压输入城市管网★输配水工程输水工程仅起输水作用的管道和设施配水工程将水配送到用户的管道和设施返回前进一般给水系统的组成水源取水输水净水输水配水用户取水工程：从水源取水给水处理：按用户要求进行水处理（取水构筑物、泵站）（水厂）输配水：向用户供水（输水管、管网、泵站、调节构筑物等）70%~20%可达~9%返回前进给水系统的组成和布置水源取水构筑物一级泵站净水构筑物清水池二级泵站输配水管网用户水塔高地水池城市给水系统流程统一给水系统分质给水系统分区给水系统分压给水系统重复使用给水系统循环给水系统多水源给水系统区域给水系统给水系统布置形式城市给水系统的布置形式取水工程1取水口2一级泵站3加氟间净水工程4沉淀池5过滤池6清水池7二级泵站8加氟间输配水工程9输水管10配水管11进户管12消防栓城市给水工程示意图（地表水源）返回前进1管井2集水池3泵站4输水管5水塔6配水管网城市给水工程示意图（地下水源）返回第二节城市用水量预测城市用水量预测方法方法的选取城市用水分类城市用水量标准（定额）用水量的时间变化返回★生活用水——包括居民日常生活用水、工业企业职工生活用水、公共建筑用水★生产用水——工业生产过程中的用水★市政用水——包括道路保洁、绿化浇水、车辆冲洗用水★消防用水——扑灭火灾时的用水★其它用水——包括水厂自身用水、管网漏水及其它未预见水量城市用水分类返回城市总用水量城市总用水量生活用水量其他用水量消防用水量生产用水量城市总用水量的确定定义指在某一度量单位内（单位时间、单位产品等）被用水者消费的水量计算依据,包括生活用水量标准生产用水量标准消防用水量标准其它用水量标准用水标准标准载于《城市给水工程设计规范》它随各地的气候条件、生活习惯、生活水平及卫生设备的设置情况而各不相同。最高日用水量Qmd（m³/d）一年内用水量最大的一天的用水量平均日用水量Qd（m³/d）年用水量与365天的比日变化系数KdKd=Qmd/Qd生活用水量日变化系数KdKd=Qmd/Qd1365nQmdQd日变化系数一般特大城市Kd取1.1～1.2，大城市1.15～1.3，中小城市1.2～1.5。时变化系数KhKh=Qmh/Qh124nQmhQh时变化系数最高时用水量Qmh（m³/h）最高日内用水量最大的某一小时的用水量最高日平均时用水量Qh(m³/h）Qmd/24时变化系数KhKh=Qmh/Qh=QmhX24/QmdQmh=Kh•Qmd/24=Kd•Kh•Qd/24总变化系数KK=Kh•Kd最高时用水量为总变化系数与平均日平均时用水量的乘积2.城市用水最大秒流量的确定：由Qmh=Kh•Qmd/24→q=Kh•Qmd/24•3.6(L/S)q即城市用水最大秒流量,也就是给水管网必须满足的最高日最高时的用水量，所以把它作为城市给水管网的设计流量值3.城市居住区最高日生活用水量的确定Q1=N•q1Q1：最高日生活用水量。m³/d；N：计划人口数，人；q1：最高日用水标准m³/d•人根据城市规模、人口数目、国家规定同时可能发生火灾的次数和每次火灾时的消防用水量标准，Qf=Nf•qfQf：城市消防用水量，L/sNf：同时发生火灾的次数qf：每次火灾的消防用水量，L/s城市消防用水量4.工业生产用水量由于工业种类很多，生产用水量差异很大，即使同一种工业，工艺不同，用水量标准也不同，所以用水标准一般按具体的工艺要求决定工业用水量水的重复利用率A车间850B车间100C车间50100508005050排污蒸发重复利用率=总用水量=850+100+50=1000m3900/1000=90%重复用水量=800+50+50=900506.其他用水量养护道路及绿化用水一般浇洒道路为2L/m²次，每日2~3次；绿化为2L/m²日汽车冲洗小汽车250~400L/辆•d；大汽车400~600L/辆•d；冲洗时间为10分钟不可预见水量城镇不可预见水量及管阀漏失水量，按最高日用水量的15%~25%计算其他用水量Qmd=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)(1.15~1.25)Qmd:城市最高日用水量Q1：居住区最高日生活水量Q2：企业职工生活用水量Q3：公共建筑用水量Q4:生产用水量Q5：市政用水量1.15~1.25:不可预见水量Q1Q2Q3Q4Q50.15~0.25统一给水系统用水量计算城市用水量预测方法人均综合指标法单位用地指标法年递增率法总规中常用方法线性回归法分类求和法——详规中常用方法城市发展增量法生长曲线法用水量预测方法返回人均综合指标法确定出规划期末人均用水量指标，根据规划确定的人口数，计算出用水总量。单位用地指标法确定城市单位用地的用水量指标后，根据规划的城市用地规模，推算出城市的总用水量。城市用水量预测方法返回根据历年来的用水量的递增，并考虑经济发展的速度、选定用水的递增速率，再由现状推求规划用水量。n0)1(QQ起始年份的实际用水量0Q用水年均增长率n预测年限年递增率法返回根据有关方法计算出新增城市建设部分的用水量，再加上现状的用水量，得到将来的城市用水总量。多用于近期建设预测。城市发展增量法返回在以往资料的基础上，建立用水量与时间的函数关系式，进而推求将来年份的用水量。用水量Q时间（年份）tQ＝a+bt线性回归法返回前进线性回归示例y=1.1376x+19.499R2=0.93130102030405060198519881991199419972000系列2线性(系列2)线性(系列2)线性(系列2)线性(系列2)年度用水量（万吨）198520198621198722198823.5198924199025199125.8199231.4199332199433199534.1199635.2199735.2199836199936.2200036.7200136.9200237.5返回城市用水量从历史的发展过程看，呈S曲线变化，模拟这种过程的数学曲线称为生长曲线)1/(btaeLQL----预测用水量上限生长曲线法返回按照城市用水性质的不同分类，根据相关资料，分别对城市各类用水进行预测，最后加和求得城市总的用水量。居民生活用水公建用水工业企业生活用水生活用水生产用水市政用水消防用水未预见用水综合生活用水工业企业用水非工业用水大生活用水工业用水分类求和法返回单位指标法（人口、用地面积、产值等）回归分析生长曲线城市发展增量法总用水量一种或几钟分类求和法方法的选取返回居民生活用水量标准公共建筑用水量标准工业企业用水量标准工业企业职工生活用水量标准工业企业生产用水量标准市政用水量标准消防用水量标准未预见用水指满足居民生活、工业生产所需的单位用水量城市用水量标准（定额）返回★水量预测应充分考虑各种因素的影响。城市经济发展水平、区域分布、水资源丰富程度、基础设施配套情况、生活习惯、水价、工业结构等都会对用水量产生影响。★应注意城市流动人口和城市的自备水源用户用水量。★《城市给水工程规划规范》中的指标适用年限为2015年，做近期规划时应酌情减少，远期规划可适当增加。★应掌握城市用水的变化趋势。用水量预测应注意的问题返回城市给水水源规划城市水源的种类城市水源的选择城市水源的保护我国水资源状况城市水资源开发利用的过程城市缺水问题返回前进★水资源：在现有技术条件下能够获得的，可作为人类生产资料或生活资料的天然水★水源：生产、生活用水的来源水资源与水源返回★地下水源包气带水、潜水、承压水、裂隙水、岩溶水、泉水★地表水源江河、湖泊、蓄水水库；海水★其它水源微咸水、雨水、再生水城市水源的种类返回★水量充沛天然河流取水量=河流枯水期可开采量地下水取水量=可开采量★水质满足《生活饮用水源水质标准》★协调于其它用水的关系、结合城市的规划布局注意水源的防护与管理城市水源的选择返回地下水源★地下水储量分为天然储量和调节储量★天然储量又分为静储量和动储量★静储量：又称永久储量，是指最低潜水面以下含水层中的水的体积Qg★动储量：地下水在天然状态下的流量；在单位时间内，通过某一截面的地下水流量Qd★调节流量：地下水最高水位与最低水位间含水层中所含水的体积Qt前进地下水源开采储量：在开采期内，不使地下水水位连续下降或者水质变坏的条件下，从含水层中能取得的水量Qc可包含动储量Qd、调节储量Qt和部分静流量Qg。但是静流量一般不动用，只有在可以很快补给的情况下才可以考虑动用。即Qc=Qd+Qt一般情况下河谷冲击层Qc=Qd潜水盆地Qc=QtQc与Qp进行水量平衡分析。返回水源水质要求水质要求——符合国家《生活饮用水卫生标准》《生活饮用水水源水质标准》返回链接水体功能划分★源头水及自然保护区★集中生活饮用水源地(包括各级保护区)可划分成一级保护区、二级保护区或准保护区。★渔业保护区珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场以及一般鱼类保护区。★风景游览区分为与人体直接接触的游泳区及与人体非直接接触的娱乐用水区、一般景观用水区★工业用水区可分为高级的工业用水、一般工业用水★农业用水系粮食、蔬菜、果园等作物的取水区城市水源的保护返回前进链接地表水源★取水点周围半径100米的水域重点保护★取水点上游1000米，下游100米严格保护★水厂等给水设施周围划定不小于10米的保护范围城市水源的保护（1）地下水源★一级保护区开采井周围★二级保护区影响开采井水源的保护区★准保护区二级保护区以外的主要补给区★取水构筑物周围设置不小于10米的保护范围城市水源的保护（2）返回★缺水国家人口占世界的22％，而淡水量仅占世界的8%,是世界上13个缺水国家之一。★分布极不均匀缺水城市主要分布在华北、西北、胶东及沿海地区。★情况不容乐观我国城市日供水的缺口约占实际供水的1/4，4000多万城市人口受影响。“水不久将成为一场深刻的社会危机”国际人口组织报告我国水资源状况返回自由开发阶段城市总用水量远低于城市的极限用水量水资源基本平衡到制约利用阶段用水量上已经逐步接近水资源的极限综合开发利用水资源阶段新的水源开发成本越来越高，迫使人们开始合理利用水和重复利用