管网工程规划

1．2给水排水系统工作原理1．2．1．给水排水系统的流量关系1．取水构筑物和水处理构筑物的设计流量主要取决于一级泵站和水厂的工作情况，通常是连续均匀地工作.原因是：1)流量稳定，有利于水处理构筑物运行和管理，保证出水水质，使水厂运行管理简单；2)从造价方面，构筑物尺寸、设备容量降低，降低工程造价。TQQdI式中α——水厂自用水系数，一般α=1.05~1.1；T——每天工作小时数。Qd——最高日设计用水量。2．输配水管网的设计流量（1）二级泵站的工作情况（与管网中是否设置流量调节设施有关）1）管网中无流量调节设施●任何时刻供水量等于用水量；●为使水泵高效工作使用大小搭配的多台水泵来适应用水量的变化；●泵站管理，可根据管网的压力来切换水泵Q二泵=Qh占最高日用水量的百分比间时4321651820222416141210862405%4.17%2.78%2）管网有流量调节设施●每小时供水量可以不等于用水量，但24h总供水量等于总用水量用水量；●二级泵站的工作是按照设计供水曲线进行，设计供水曲线是根据用水量变化曲线拟定的，拟定时注意：•供水曲线尽量接近于用水曲线，且分级数不宜超过三级；有利于选泵及水泵的合理搭配，适当留有发展余地。•Q二泵=QⅡmax2）设计流量的确定1）管网中无流量调节设施IImaxQhQhQ塔水水网管配输水管2输水管1输水管二级泵站网管水配二级泵站1．4给水排水管网系统类型与体制1．4．1给水管网系统类型1．按水源的数目分类（1）单水源给水管网系统（2）多水源给水管网系统11322．按系统构成方式分类（1）统一给水管网系统：同一管网按相同的压力供应生活、生产、消防各类用水。系统简单，投资较少，管理方便。适用在工业用水量占总水量比例小，地形平坦的地区。按水源数目不同可为单水源给水系统和多水源给水系统。（2）分质给水系统：因用户对水质的要求不同而分成两个或两个以上系统，分别供给各类用户。可分为生活给水管网和生产给水管网等。可以从同一水源取水，在同一水厂中经过不同的工艺和流程处理后，由彼此独立的水泵、输水管和管网，将不同水质的水供给各类用户。234651654312分质给水系统采用此种系统，可使城市水厂规模缩小，特别是可以节约大量药剂费用和动力费用，但管道和设备增多，管理较复杂。适用在工业用水量占总水量比例大，水质要求不高的地区。（3）分压给水系统«因用户对水压要求不同而分成两个或两个以上系统，分别供给各类用户。«符合用户水质要求的水，由同一泵站内的不同扬程的水泵分别通过高压、低压输水管和管网送往不同用户。«采用此种系统，可减少高压管道和设备用量，节省供水能量费用。但需要增加低压管道和设备，管理较为复杂。«适用在地形高差较大或对水压要求较大的地区。3．按输水方式分类（1）重力输水：水源处地势较高，清水池中的水依靠重力进入管网系统，无动力消耗，教经济。（2）压力输水：依靠泵站加压输水。1．4．2排水管网系统的体制排水系统的体制是指在一个地区内收集和输送废水的方式，简称排水体制（制度）。它有合流制和分流制两种基本方式。1．合流制所谓合流制是指用同一种管渠收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。根据污水汇集后的处置方式不同，又可把合流制分为下列三种情况：（１）直排式合流制：管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水未经处理直接排入水体，我国许多老城市的旧城区大多采用的是这种排水体制。特点：对水体污染严重，系统简单。这种直排式合流制系统目前不宜采用。（２）截流式合流制：截流管溢流井污水厂这种系统是在沿河的岸边铺设一条截流干管，同时在截流干管上设置溢流井，并在下游设置污水处理厂。晴天和初降雨时污水污水处理厂排入水体或再利用当混合污水的流量截流干管的输水能力，水体部分混合污水溢流井特点：比直排式有了较大的改进，但在雨天时，仍有部分混合污水未经处理而直接排放，成为水体的污染源而使水体遭受污染。适用于对老城市的旧合流制的改造上游合流管截流管溢流堰溢流管（３）完全合流制是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处理厂进行处理。特点:卫生条件较好，在街道下，管道综合也比较方便，但工程量较大，初期投资大，污水厂的运行管理不便。采用者不多。污水厂2．分流制所谓分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。排除生活污水、工业废水的系统称为污水排水系统排除雨水的系统称为雨水排水系统。根据雨水的排除方式不同，分流制又分为下列两种情况：生活污水工业废水污水厂排入水体或再利用（１）完全分流制既有污水管道系统，又有雨水管渠系统雨水排入水体雨水排水系统污水排水系统污水厂特点：比较符合环境保护的要求，但对城市管渠的一次性投资较大。适用于新建城市。污水厂（２）不完全分流制这种体制只有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统。各种污水通过污水排水系统送至污水厂，经过处理后排如城镇的地势适宜，不易积水时，或初建城镇和小区可采用不完全分流制，先解决污水的排放问题，待城镇进一步发展后，再建雨水排水系统，完成完全分流制的排水系统。这样可以节省初期投资，有利于城镇的逐步发展。入水体；雨水沿道路边沟，地面明渠和小河，然后进入较大的水体。污水厂溢流井主干管（3）半分流制：既有污水排水系统，又有雨水排水系统。初降雨水污水厂排入水体或再利用后续雨水排入水体雨水排水系统雨水跳跃井112314面剖特点：可以更好地保护水环境，但工程费用较大，目前使用不多。适用于污染较严重地区。混合制既有分流制，又有合流制，这种体制可称为混合制。3．排水体制的选择•合流制仅有一条管渠系统，对地下建筑相互间的矛盾较小，占地少，施工方便。分流制管线多，对地下建筑的竖向规划矛盾较大。（2）从环境保护方面看：直排式合流制不符合卫生要求，新建的城镇和小区已不再采用；完全合流制排水系统卫生条件较好，但工程量大，初期投资大，污水厂的运行管理不便，特别是在我国经济实力还不雄厚的城镇和地区，更是无法采用；（1）从城市规划方面看：在老城市的改造中，常采用截流式合流制，充分利用原有的排水设施，与直排式相比，减小了对环境的危害，但仍有部分混合污水通过溢流井直接排入水体。分流制排水系统的管线多，但卫生条件好，有利于环境保护，虽然初降雨水对水体有污染，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城镇卫生的要求，所以在国内外得到推荐应用，而且也是城镇排水系统体制发展的方向；不完全分流制排水系统，初期投资少，有利于城镇建设的分期发展，在新建城镇和小区可考虑采用这种体制；半分流制卫生情况比较好，但管渠数量多，建造费用高，一般仅在地面污染较严重的区域（如某些工厂区等）采用。（3）从投资方面看：分流制比合流制高。合流制只敷设一条管渠，其管渠断面尺寸与分流制的雨水管渠相差不大，管道总投资较分流制低20%～40%，但合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。由于管道工程的投资占给排水工程总投资的70%～80%，所以总的投资分流制比合流制高。如果是初建的城镇和小区，初期投资受到限制时，可以考虑采用不完全分流制，先建污水管道而后建雨水管道系统，以节省初期投资，有利于城镇发展，且工期短，见效快，随着工程建设的发展，逐步建设雨水排水系统。（4）从排水系统的管理上看：合流制管道系统在晴天时只是部分流，流速较低，容易产生沉淀，据经验，管中的沉淀物易被暴雨水流冲走，这样以来合流制管道系统的维护管理费用可以降低，但是，流入污水厂的水量变化较大，污水厂运行管理复杂。分流制管道系统可以保证管内的流速，不致发生沉淀，同时，污水厂的运行管理也易于控制。新建的城镇和小区宜采用分流制和不完全分流制；老城镇可采用截流式合流制；在干旱少雨地区；或街道较窄地下设施较多而修建污水和雨水两条管线有困难的地区，也可考虑采用合流制。排水系统体制的选择，应根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准、原有排水设施、污水处理和利用情况、地形和水体等条件，在满足环境保护的前提下，全面规划，按近期设计，考虑远期发展，通过技术经济比较，综合考虑而定。涡轮流量计的组成涡轮流量计通常由涡轮流量变送器（1）和显示仪表（2）（指示积算仪）组成。QQ指示积算仪12涡轮流量传感器（二次仪表）（一次仪表）4.2.2火灾参数的监测方法感温探测热对流火焰探测热辐射能量转换燃气探测气体离子感烟光电感烟烟雾燃烧产生物（悬浮物）火灾第2章给水排水管网工程规划2.1规划原则和工作程序给水排水系统规划是城市总体规划工作的重要组成部分，必须与城市总体规划相协调。规划内容：①给水水源；②给水处理厂；③给水管网；④排水管网；⑤排水处理厂；⑥废水排放与利用。规划任务：①确定服务范围、规模②水资源利用与保护措施③系统的组成与体系结构④主要构筑物位置⑤水处理工艺流程与水质保证措施⑥管网规划和干管定线⑦废水处置方案与环境影响评价⑧工程规划的技术经济比较•2.1.1给水排水工程规划原则•（1）执行相关政策、法规•（2）城镇及工业企业规划时应兼顾给排水工程•（3）服从城镇发展规划（以城市规划作为给排水系统规划的依据）•（4）合理确定远近期规划与建设范围•一般按远期规划、按近期设计和分期建设•（5）合理利用水资源和保护环境•（6）规划方案尽可能经济、高效•2.1.2规划工作程序•（1）明确规划任务，确定规划编制依据•（2）收集资料，现场勘察•（3）确定用水定额，估算用水量和排水量•（4）制定工程规划方案•（5）根据规划期限，提出分期实施规划的步骤和措施（6）编制规划文件，绘制规划图纸，完成规划成果文本•2.2技术经济分析方法•技术经济分析－是在满足工程建设目标的条件下（技术上可行），计算方案的经济费用。。求经济效果最佳的方案案中需案的比较，从有限个方方案比较法：通过多方达到最远解。求解计算，使目标函数通过数学最优化术要求作为约束条件，函数，就工程技模型，将工程费用作为化数学方案构成工程费用最小数学分析法：是将工程技术经济分析法。－年运行费，元投资来源情况确定；，一般由项目的性质和－投资偿还期，；－工程项目投资额，元－年计算费用，元式中＋＝aYaTCaWYTCW/;/2.2.1静态年计算费用法方法简单，确定T比较困难，且此法不能反映资金的时间价值因素，经济概念不够清晰。2.2.2动态年计算费用法动态年计算费用法－是针对不同时间的经济因素的变化，对项目在一定时期内发生的投资、运行成本等费用折算成当前的现值作为经济比较的指标，称为折现计算。•投资资金的时间价值计算常采用复利法PiFFniPn）＋＝（为年后的资金终值，则，利率为）当资金的现值为（%1%1利率称为贴现率。值称为贴现，其相应的将资金的终值折算为现－折现系数式中＝）＋（＝为，则现值年后的资金终值为）已知（FiFPPFnn%12nniAAniAAiAAAniP）＋（＝年：第）＋（＝第二年：）＋（＝第一年：的计算方法如下，则各年分摊资金现值分摊资金现金年内各年平均，设在，利率为）当资金现值为（%1%1%1%3221AiiiiAiAiAAAAPnnnn）＋（）＋（）＋（）＋（＋）＋（＝）＋＋＋（＝得到回收，则有：为保证资金现值%1%1%1%1%1%1P221动态法更能反映项目经济效益的真实性。工程项目的年计算费用值为YCiiiYCWTT＋）＋（）＋（＝＋＝1%1%1%【例】某给水工程项目建设投资为5800万元，年运行费用为245万元，求：1）投资偿还期为20年的静态计算费用值；2）利率为5.5%，还款期为20年的动态年费用值。【解】静态年计算费用值为：aYTCW/535245205800万元＝＋＝＋＝动态年计算费用值为：aYCW/34.7302455800084.024558001%5.51%5.51%5.52020万元＋）＋（）＋（＝＋＝2.3城市用水量预测计算是决定水资源使用量、建设规模、投资额的依据。包括：①城市给水工程统一供给的部分②城市给水工程统一供给以外的所有用水量的总和2.3.1用水量及其变化一、用水量的表示（1）