城市工程系统规划 同济大学考研必备.doc

城市供电工程系统规划电力规划的基本单位 用电量kWh 用电负荷kW、MW 电压等级kV、V 发电厂规模万kW 变电所容量kVA、MVA电力负荷的预测和计算方法 电力负荷预测和计算的方法 电量入手 负荷密度入手 电量预测的方法 指标法 增长模型法电力负荷的指标 用电量指标 综合(现状、规划) 生活(现状、规划) 负荷密度指标 用地面积 建筑面积 平均指标 人均 户均城市电源规划 电厂（站）火电厂、水电站、核电厂 电厂属性 火电厂：大多数城市适用、有资源要求或运力要求、运行稳定、有一定污染 水电站：一般不布置在城市内部、资源要求高、运行有变化、基本无污染 核电厂：一般不布置在城市内、无资源要求、运行稳定、基本无污染但有一定危险性。 电源变电站35千伏500千伏 室外变、有电磁辐射、自身安全要求高城市电源规划 电源选择的要求 中小城市一般应考虑从大系统中受电 大中城市应组成多电源供电系统 大中城市一般考虑适量火电厂电源，大城市应建设有一定容量的主力发电厂 电源选址与布局 火电厂选址 水电站选址 核电厂选址 电源变电站选址城市电网系统的组构 电网构成：电源送电网变配电站配电网用户 电压等级与层次 高压：500、220、110、35kV 中压：10kV 低压：380/220V 电网组构方式 放射式 多回线式 环式 格网式城市电网系统的组构 城市电网一般规划组构方式 大城市：多电源、高压采用双环与多回线深入中心 中等城市：多电源、高压采用环状或半环 小城市：单电源、高压采用多回线放射式 变配电设施 变电所 开闭所 配电室城市电网规划 预测负荷 选定城网变压层次和电压等级 计算各级变电所的容量（容载比） 推算各级变电所的数量（单个变电所的合理容量） 选定城网布局形式 布局各级变电站所城市电力线路防护 敷设方式 架空 直埋 管沟及隧道 安全防护 地下、水底线路安全防护 架空线高压走廊 城市工程系统规划城市给水工程系统规划用水量预测 用水的种类 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 城市用水量标准 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 预测的方法 多用指标概算法（总规）、分类加和法（详规） 回归法、递增率法等因现在的用水政策和技术的变化，应慎用。 工业用水量应根据产业的性质和可供水量的限制进行预测。 预测的结果 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 水资源 地表水 地下水 客水 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 水源与水质 水质标准：取水地面水环境质量标准（5类） 供水生活饮用水水质标准（EC、WHO、我国）、生活杂用水水质标准 排水污水综合排放标准（3级） 水源：生活饮用水水源（分2级） 水源的防护要求 水源保护区：地表水（2级和准保护区） 地下水（2级和准保护区）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 调配措施 缺水问题的解决 三种缺水 七种方法城市给水工程规划 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 取水工程选址（地形、水文条件） 水厂选址（地形、地质、防洪、市政、经济等情况） 水厂用地城市给水工程规划 管网形制 管道 配水设施 消防栓 管径估算 100mm3-6L/s 200mm18-30L/s 300mm50-70L/s 400mm110-160L/s 500mm200-280L/s 600mm280-380L/s 800mm500-630L/s 1000mm780-1100L/s城市工程系统规划城市供热工程系统规划城市集中供热的基本知识 集中供热规划有关单位 热负荷（kW、MW） 供热能力（MW、t/h） 供热方式的选择 集中供热的优点用户便利、供热量大、有利环保 集中供热的缺点投资大、维护困难 分散供热小系统、投资少、灵活多样 何种情况下采用集中供热方式 有现成经济的热源 有大量集中的用户和稳定的热负荷 城市条件有利于热网建设热负荷的预测 热负荷的分类与特点 民用热负荷与工业热负荷 采暖通风热负荷、生活热水热负荷、生产热负荷 季节性热负荷和全年性热负荷 热用户的选择 较大的集中供热系统应有较大规模的工业用户 以民用负荷为主的系统应考虑供应热水和供冷（联供） 集中供热普及率应根据城市供热条件和经济实力决定热负荷的预测 热负荷预测的方法 主要的方法是指标概算法，即根据采暖通风热指标和生活热水热指标匡算这部分的负荷，再根据生产热负荷在总负荷中的比例来计算总负荷。 平均热负荷与最大热负荷：平均热负荷用于决定主热源规模。一般提供的热指标均为平均热指标，根据平均热指标计算的热负荷为平均热负荷，计算最大热负荷应运用平均负荷系数。 热负荷预测结果的单位，为kW或MW。 冷负荷可按采暖通风负荷的1.5倍考虑。热源规划 热源种类与特点 热电厂：供热量大、同时供电、系统投资多、供热对象多、要求有较稳定的负荷，一般作为城市主热源。 区域锅炉房：供热量较大，系统布局和供热能力根据用户使用情况确定，一般作为城市内一定区域的主热源，也可作为热电厂供热系统的辅助热源。 热源的布局 热电厂布局：负荷中心，良好的供水条件、交通条件、排灰条件、出线条件，有防护地带。供热半径45公里。 区域锅炉房布局：负荷中心，良好的交通条件和出线条件，有利的风向和凝结水回收条件。供热半径35公里。热源规划 热源规模 热电厂在负荷要求的基础上考虑热化系数。“以热定电” 供暖平均负荷供暖最大负荷最大总负荷及供暖负荷与工业负荷之比热化系数热电厂供热能力和辅助热源供热能力 区域锅炉房按负荷要求考虑。 供暖平均负荷供暖最大负荷最大总负荷区域锅炉房供热能力热网规划 热网形制和适用状况 区域式、统一式 蒸汽、热水 枝状、环状 开式、闭式 单管制、双管制和多管制 热网一般组构方式 热源一级热网换热设施和部分工业用户二级热网工业和民用用户 一级热网的热媒一般为蒸汽（热电厂供过热蒸汽温度在200250度，压力0.8-1.3MPa，一级热网的热水温度在130150度），二级热网的热媒为蒸汽和热水（蒸汽温度小于190度，热水温度90度）热网规划 供热管道的敷设方式 架空敷设高、中、低支架敷设 地下敷设有沟（通行、半通行、不通行）、无沟 供热干管布局要求 管路通过地区负荷集中 管路可选择次干道 少穿越道路进行供热 管道管径估算 蒸汽管 回水管 热水管 冷水管热网规划 热力站 中继加压泵站 冷暖站城市工程系统规划城市管线综合规划管线种类与特点 管线种类（一般意义） 给水（原水、自来水、净水、中水） 排水（雨水、污水、合流） 电力（架空线、电缆） 电信（电话、有线电视、有线广播、网络） 燃气 热力（蒸汽、热水、回水）管线种类与特点 管线种类（输送方式） 光、电流管线（电力、电信） 压力管线（给水、燃气、热力） 重力自流管线（排水） 管线种类（敷设方式） 架空（电力、电信、热力） 地下敷设（直埋和综合管沟、适用于所有管线） 管线种类（弯曲能力） 可弯曲（电力电缆、电信光电缆、给水、燃气、热力） 不易弯曲（排水、电力管沟、电信管沟）管线种类与特点管线综合要点 平面布置 满足本系统布局要求 满足管线水平间距要求 尽量敷设于道路下 尽量敷设在非机动车道和人行道下 平行于道路红线 减少交叉穿越 竖向布置 满足埋深或高度要求 满足管线垂直间距要求管线综合要点 避让原则 压力管让重力管（不同管线） 可弯曲管让不易弯曲管（不同管线） 小管让大管（同类管线） 分支管让主干管（同类管线） 综合管沟 集中布局多条管线 管路宜在机动车道下 宜同沟布设电信电缆、低压配电电缆、给水管、供热管、雨污水管 不宜布设燃气管管线综合要点管线综合要点 管线综合规定 由道路红线至中心线，管线顺序为：电力电缆、电信电缆、燃气配气、给水配水、热力、燃气输气、雨水排水、污水排水 庭院中由建筑边线向外，管线顺序为：电力、电信、污水、燃气、给水、供热 道路红线大于等于30米时，宜双侧布置给水配水管和燃气配气管，道路红线大于等于50米时，宜双侧布置排水管。 管线相交时。自上而下宜为：电力、热力、燃气、给水、雨水、污水。交叉点管线高程应根据排水管高程确定。 架空管线中，同一性质的管线宜合杆架设。 架空管线宜设在人行道上距离缘石不大于1米的位置，有分隔带的宜布置在分隔带内。详细规划阶段管线综合的步骤 现状资料收集 规划地区周边现有各管线系统布局 已有的管线和道路标高情况 地形图 规划资料收集 各管线的系统布局规划方案 已编制的管线综合规划情况 竖向规划、道路设计详细规划阶段管线综合的步骤 竖向规划与管线系统设计（未定部分） 竖向规划（现状标高研究排水方向确定区内道路标高设计区内建筑场地标高设计与水面标高确定核算土方量） 管线设计（现状管线条件研究排水系统规划给水系统规划电力系统规划燃气系统规划供热系统规划电信系统规划） 管线综合 管线平面综合（各类道路断面下管线排序管线平面综合修正各系统布局） 管线竖向综合（各交叉口处排水管管底标高和埋深确定管线竖向综合管线标高系统调整）详细规划管线规划及综合作图方法 竖向规划 检查现有标高 设定道路坡度和坡向，设计道路标高 设计场地标高 规划总平面处理 检查中心线和图层关系 关闭树木层等无关图层，将各图层显示为灰色 建立管线层 连接中心线详细规划管线规划及综合作图方法 管线平面综合初定 粗画道路断面草图，确定管线位置 管线综合平面图绘制 按道路断面平移中心线，改变粗度，换图层。形成管线图初稿。 分图层检查各系统布局，修剪完善各系统。 检查各管线之间的关系 选择断面进行管径标注 管线综合道路断面图绘制 不同道路画一个标准断面，按有最多管线的断面画。图中表示道路断面情况、管线的水平间距、和高低关系。详细规划管线规划及综合作图方法 绘制管线交叉点标高图 计算确定管线交叉点道路标高 根据外围主管网连接点埋深，由外向内初步确定雨污水主管管坡和交叉点标高 以最小净距为基础，考虑管径因素，向上确定各管线标高 核查各管线的埋深，进行调整，防止管线埋深不合理 画成垂距表 若没有外围管网，则管线标高由内向外推导，在第一个交叉口处的标高以最上面的管线为基准，按垂距要求和管径向下推算管线埋深，向外按坡度推导，核查每个交叉口的净距和埋深。城市工程系统规划城市环境卫生工程规划固体废物收集与处理 城市固体废物种类 生活垃圾（市政管理部门收运处理） 建筑垃圾（市政管理部门收运处理） 一般工业固体废物（工业企业按规定处理或委托市政管理部门收运处理） 危险固体废物（产生单位按规定自行处理或由专业部门统一收集处理） 固体废物量的计算 生活垃圾按人均指标估算（0.91.4kg/人日） 工业固体废物（按万元指标推算）生活垃圾收运方式方法 收集方式 混合收集（现状） 分类收集（规划） 日常生活垃圾：有机/ 无机/ 可回收/ 危险（有毒） 特殊生活垃圾： 家具/ 电器 收集方法 垃圾箱桶收集 垃圾管道收集 袋装化上门收集垃圾收集转运设施 废物箱 生活垃圾收集点（R=70） 生活垃圾收集转运站（R=200） 小型垃圾转运站（1平方公里左右） 大中型垃圾转运站固体废物处理技术 固体废物处理处置目标 减量化 无害化 资源化 固体废物处理技术 土地填埋 堆肥 焚烧 热解 回收利用固体废物处理设施 垃圾卫生填埋场 垃圾堆肥处理厂 垃圾焚烧处理厂其他环卫设施 粪便处理厂 车辆清洗站 公共厕所 环卫所城市工程系统规划燃气工程规划的基本知识 单位 热量：J、kJ、MJ、cal、kcal 体积和重量：m3、万m3、kg、t 热值： MJ/N m3、 MJ/ kg 压力：Pa、k Pa、M Pa 燃气的类型 天然气 人工煤气 液化石油气 生物气燃气工程规划的基本知识 不同种类燃气的优缺点 经济性：生产、输送、储存、环保成本 适用性：毒性、热值、使用便利性 我国城市燃气发展方向 优先使用天然气 合理利用液化石油气 发展完善煤制气 大力回收工矿余气用气量预测 确定气种 现状气种 资源状况 城市经济实力 城市自然条件 主要用户性质 选择用户 居民生活用气优先（气化率） 适当发展工业用气 根据气种选定用户用气量预测 预测的方法 多用指标概算法（总规）、分类加和法（详规），以居民用气为基准，选择适当用气比例 主要的预测参数：人口（户数）、气化率、用气指标、用气比例、燃气热值、月高峰系数 计算用气量时应注意高峰系数的使用 回归法、递增率法应慎用 预测的结果 年用气量和日用水量用以确定设施规模（万m3/d、万m3/a、t/d、t/a） 小时用水量用于进行管网计算气源设施规划 人工煤气气源设施 炼焦制气厂、直立炉煤气厂产量大、热值适中、调节能力差，是城市常用的主气源设施 水煤气厂、油制气厂产量可调、热值偏高或偏低，一般可作为调峰气源 煤气厂一般布局在城市边缘，要求足够的防护空间、良好的交通条件和邻近协作企业 液化石油气气源设施 总供应设施液化石油气供应基地（液化石油气储配站） 分供应设施液化石油气气化站、混气站，用于液化石油气的管道供应 分供应设施液化石油气瓶装供应站，用于液化石油气的瓶装供应 液化石油气供应基地布局在城市边缘或外围，要求足够的防护空间、地势平坦开阔、最小风频的上风向，气化站和混气站位于负荷中心，要求足够的防护空间和平坦开阔的地势。气源设施规划 天然气气源设施 天然气门站位于城市边缘或外围，接受长输管线的供气，净化、调压、计量后供应城市管网。 天然气储存基地位于城市边缘或外围，储存、净化、调压运入或输入的天然气，供应城市管网。 天然气门站要求临近长输管线，有足够的防护空间。天然气储存基地要求临近长输管线或有便利的交通条件（铁路、码头），有足够的防护空间。城市燃气输配设施规划 煤气储配站 作用：调峰、混气、加压 规模：按工业与民用气比例确定储气系数 布局：对置 燃气调压站 作用：调压、稳压 规模：十几平米 布局：按服务半径（500米左右） 液化石油气瓶装供应站 作用：供应瓶装气 规模：数百平米 布局：负荷中心，服务50007000户，服务半径小于1公里城市燃气输配管网规划 管网系统形制 一级（低压一级与中压一级） 二级 三级 混合 管网形制的选择 形制本身的优缺点 城市综合条件城市燃气输配管网规划 管网布局 高压城市边缘，注意安全防护、双线输气 中压边长23公里、注意安全防护（重载车道问题） 、干线双线 低压边长300米左右 布局中主要注意的问题 服务半径问题（中压管道及其调压站） 安全问题（高中压管道） 城市燃气输配管网规划 管网管径计算涉及的主要参数 管材 流量 压力降 燃气密度 运动粘度 管材 铸铁 钢 塑料 城市通信工程系统规划 邮政部分 电话部分 无线通信部分 广播电视部分我国通信的变迁 邮电一体 邮政、移动、联通、电信、网通、铁通、卫通（邮件、移动通信、固定电话、互联网业务） 广播、电视（含有线电视）邮政业务量与邮政局所 邮政业务量指标 年业务收入（万元） 年标准邮件量（万件） 局所等级 邮政枢纽（一级、二级、三级） 邮政支局（一等、二等、三等） 邮政所（一等、二等、三等） 局所数量预测 业务量预测局所数 人口或业务密度服务半径局所数城市邮政局所规划 邮政枢纽选址 邮政局所选址电话量与电话局 指标套算 人口数户数住宅电话量总电话量电话局数 电话局的数量：大容量、少局所城市电话网构成 本地电话网：端局汇接局端局 长途电话网：端局县级长途局地级长途局省级长途局大区长途局国际局城市电话网构成 电话交换网的基本结构： 网状网规模小，局数少 分区汇接（分区单汇接、分区双汇接） 分区单汇接传统汇接方式 分区双汇接网路规模大，局所数量多 全覆盖中等规模的本地网城市电话局 电信局楼一般电信局楼、综合电信局楼、综合电信枢纽楼 一般电信局楼对应端局，交换机容量可考虑：新建1015万门，旧局扩建46万门。服务半径2.53.5公里，服务面积810平方公里。 综合电信局楼对应汇接局。500万人以上城市设820个，200500万人城市设48个，100200万人城市设24个，100万人以下城市设2个。 综合电信枢纽楼对应长途局。特大城市设34个，较大省会城市设23个，一般城市设1个，可与综合电信局楼合设。城市电信光接点 电信业务光缆接入点光缆分接点、光缆用户接入单元 光接点布置方式交接间（密度大，业务发展不