市政工程规划 第2章 城市给水工程规划

第2章城市给水工程规划,主要内容,概述城市总用水量的估算水源选择和水源保护净水工程规划给水管网的布置,一、城市给水工程系统的组成,2.1概述,城市给水工程的三个组成部分：(1)取水工程：包括选择水源和取水地点，建造适直的取水构筑物，其主要任务是保证城市有足够的用水量。(2)净水工程：建造给水处理构筑物，对天然水质进行处理，以满足生活饮用水水质标准或工业生产用水水质标准要求。(3)输配水工程：将足够的水量输送和分配到各用水地点，并保证水压和水质。为此需敷设输水管道、配水管网和建造泵站以及水塔、水池等调节构筑物。输水管道和城市管网投资占给水工程总投资的50%80%。,一、城市给水工程系统的组成,取水工程,净水工程,输配水工程,图2-1城市地下水源和地表水源给水系统示意图,二、城市给水系统的布置形式,城市给水系统常见的布置形式：(1)统一给水系统：按生活用水水质标准统一供应。(2)分质给水系统：通过不同净水设施和管网分不同水质供给。(3)分压给水系统：采用并联和串联方式分不同水压供给。,图2-2分质给水系统,图2-3分压给水系统,二、城市给水系统的布置形式,城市给水系统常见的布置形式：(4)分区给水系统：将整个系统分成几个区，各区适当联系，有单独的泵站、管网、水塔和服务区域。,图2-4分区给水系统,二、城市给水系统的布置形式,城市给水系统常见的布置形式：(5)重复使用给水系统：工业企业排出的生产废水重复使用。(6)循环给水系统：工业废水不排入水体，处理后循环使用；,图2-5重复使用给水系统,图2-6循环给水系统,二、城市给水系统的布置形式,城市给水系统常见的布置形式：(7)多水源给水系统：提高城市用水保证率，或某一个水源不能满足城市发展的用水需求时采用。(8)区域给水系统：统一从上游取水，净化后用输、配管道送给沿河诸多城市使用。,图2-7多水源给水系统,明确规划任务的内容、范围。搜集调查基础资料和现场踏勘。撰写给水工程规划说明书，绘制城市给水系统规划图纸。,三、城市给水工程规划的步骤,一、城市用水分类,城市用水的分类(1)生活用水：包括居住区居民生活饮用水、工业企业职工生活饮用水、淋浴用水及全市性公共建筑用水等。(2)生产用水：包括冷却用水，生产蒸汽和用于冷凝的用水，生产过程用水，食品工业加工食品用水；交通运输用水等。(3)市政用水：包括街道洒水和绿化浇水等。(4)消防用水：一般从街道上消火栓和室内消火栓取水。(5)其他用水（水厂自用、管网漏损、未预见）,2.2城市总用水量的估算,二、用水量指标,（一）用水量指标的概念是指城市规划期内不同供水对象单位人口、单位用地面积或单位产值、单位产品等所采用的用水量定额，它是给水工程规划设计中的一项基本数据。,二、用水量指标,（二）用水量指标包括：单位人口用水量指标(1)万人综合用水指标(2)人均指标：包括居民生活用水量指标和公共建筑用水量指标。单位面积用水量指标(1)城市居住用地用水量指标(2)城市公共设施用地用水量指标(3)城市工业用地用水量指标(4)城市其他用地用水量指标单位产品、单位设备、万元产值用水量指标消防用水量指标未预见用水量估算,三、城市用水量预测,（一）城市总体规划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分类求和法规划估算法(1)生活用水量估算(2)工业生产用水量估算(3)市政用水量估算（1+2）*5%10%）(4)公共建筑用水量(（1+2）*10%15%)(5)未预见水量(（1+2+3+4）*10%20%)(6)自来水厂用水量(（1+2+3+4+5）*5%10%)(7)城市总用水量则为（1）（6）六项之和。,三、城市用水量预测,（二）城市详细规划中用水量计算,三、城市用水量预测,城市详细规划中用水量计算,图2-8城市用水量时变化曲线,一、水源选择,2.3水源选择和水源保护,城市给水水源分为,（一）城市给水水源分类,一、水源选择,（二）城市水源选择遵循的原则1.给水水源应有足够的可用水量。（1）地表水源当采用地表水源时，河流的最枯流量按设计枯水流量保证率为90%97%考虑。（2）地下水源当采用地下水源时，应进行地下水储量计算。地下水储量分为天然储量和调节水量。天然储量包括静储量和动储量。,一、水源选择,（二）城市水源选择遵循的原则（续）2.给水水源水质良好。生活饮用水水源水质分为两级：一级水源:水质良好。二级水源:水质受到轻度污染。水质浓度超过二级标准值的水源水不宜作为生活饮饮用水水源。若限于条件需要加以利用时，应采用相应的净化工艺进行处理。处理后的水质应符合GB5749-85规定，并取得省、市、自治区卫生厅(局)及主管部门批准。工业企业用水应符合现行工业企业设计卫生标准有关要求。,一、水源选择,（二）城市水源选择遵循的原则（续）3.供水安全。(1)选用地表水源位置时，水源地应位于水体功能区划规定的取水地段或水质符合相应标准的河段，饮水水源地应设选在城市和工业区的上游。选用地下水源时，水源地应设在不易受污染的富水地段。(2)当城市有多个水源时，也可以根据不同情况设立几个水源，应尽量取用具有良好水质的水源。(3)布局要紧凑。(4)注意在解决当前和近期供水问题的同时，还应考虑如何满足远期对水量、水质的要求。,一、水源选择,（二）城市水源选择遵循的原则（续）3.供水安全。(5)取水、输水设施设置方便，施工、运转、管理、维护安全经济。(6)给水取水构筑物应设在河岸及河床稳定的地段，并避开易于发生滑坡、泥石流、塌陷等不良地质区及洪水淹没和低洼内涝地区。(7)为了保证安全供水，大中城市应考虑多水源分区供水；小城市也应有远期备用水源。无多水源时，结合远期发展，应设两个以上的取水口。,二、取水工程设施,（一）地下水取水构筑物的位置选择1.取水点要求水量充沛、水质良好，应设于补给条件好、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。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。,二、取水工程设施,（二）地表水取水构筑物的位置选择1.设在水量充沛、水质较好的地点，宜位于城市和工业的上游清洁河段，避开河流中回流区和死水区。潮汐河道取水口应避免海水倒灌的影响；水库的取水口应在水库淤积范围以外，靠近大坝；湖泊取水口应选在近湖泊出口处，离开支流汇入口，且须避开藻类集中滋生区；海水取水口应设在海湾内风浪较小的地区，注意防止风浪和泥沙淤积。,二、取水工程设施,（二）地表水取水构筑物的位置选择（续）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2.53.0m。弯曲河段上，宜设在河流的凹岸，避开凹岸主流的顶冲点；顺直的河段上，宜设在河床稳定、水深流急、主流靠岸的窄河段处。取水口不宜放在入海的河口地段和支流与主流的汇入口处。,二、取水工程设施,（二）地表水取水构筑物的位置选择（续）3.具有良好的地质、地形及施工条件。取水构筑物应建造在地质条件好、承载力大的地基上。避开断层、滑坡、冲积层、流沙、风化严重和岩溶发育地段。考虑施工时的交通运输和施工场地条件。,二、取水工程设施,（二）地表水取水构筑物的位置选择（续）4.取水构筑物位置选择应与城市规划和工业布局相适应，全面考虑整个给水排水系统的合理布置。应尽可能靠近主要用水地区，以减少投资。输水管的敷设应尽量减少穿过天然或人工障碍物。5.应与河流的综合利用相适应。取水构筑物不应妨碍航运和排洪，并且符合灌溉、水力发电、航运、排洪、河湖整治等部门的要求。6.取水构筑物的设计最高水位应按100年一遇频率定。,三、水源保护,（一）地面水源各级保护区卫生防护规定如下：1.取水点周围半径不小于100m的水域内，严禁捕捞、停靠船只、游泳和从事一切可能污染水源的活动，并应设有明显的范围标志。2.取水点上游1000m至下游100m的水域内，不得排人工业废水和生活污水；其沿岸防护范围内，不得堆放废渣，不得设置有害化学物品仓库、堆栈或装卸垃圾、粪便和有毒物品的码头，沿岸农田不得使用工业废水或生活污水灌溉及施用有持久性或剧毒的农药，并不得从事放牧等有可能污染该段水域水质的活动。,三、水源保护,（一）地面水源各级保护区卫生防护规定如下：（续）3.以河流为给水水源的集中式给水，应把取水点上游1000m以外的一定范围河段划为水源保护区，严格控制上游污染物排放量。排放污水时应符合有关要求，以保证取水点的水质符合饮用水水源水质要求。4.水厂生产区的范围应明确划定，并设立明显标志，在生产区外围不小于10m范围内不得设立生活居住区和修建禽畜饲养场、渗水厕所、渗水坑；不得堆放垃圾、粪便、废渣或铺设污水渠道；应保持良好的卫生状况，并充分绿化。5.单独设立的泵站、沉淀池和清水池外围不小于10m范围内，其卫生要求与水厂生产区相同。,28,三、水源保护,（二）地下水源各级保护区卫生防护规定如下：1.取水构筑物的防护范围，应根据水文地质条件、取水构筑物的形式和附近地区的卫生状况确定，其防护措施应按地面水厂生产区要求相同。2.在单井或井群的影响半径范围内，不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用有持久性或剧毒性的农药，不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺设污水渠道，并不得从事破坏深层土层的活动。如取水层在水井影响半径内不露出地面或取水层与地面水没有相互补充关系时，可根据具体情况设置较小的防护范围。,三、水源保护,（二）地下水源各级保护区卫生防护规定如下：（续）3.在水厂生产区的范围内，应按地下水厂生产区的要求执行。分布式给水水源的卫生防护带，以地下水为水源时参照地下水(1)和(2)的规定。以地下水为水源时，水井周围30m的范围内不得设置渗水厕所、渗水坑、粪坑、垃圾堆和废渣堆等污染源，并建立卫生检查制度。,一、城市自来水厂厂址选择与用地要求,（一）城市自来水厂厂址选择应遵循的原则1.应选在工程地质条件较好，不受洪水威胁，地下水位低，地基承载能力较大，湿陷性等级不高的地方。2.水厂的位置，一般应尽可能地接近用水区，特别是最大用水区。3.水厂尽量设置在交通方便，输配电线路短的地段。4.当水厂远离城市时，一般设置水源厂和净水厂分开。5.有条件的地方，应尽量采用重力输水。6.以地表水作为水源时，水厂应该位于河道主流的城市上游，取水口尤其应设于居住区和工业区排水出口的上游，并不受洪水威胁。,2.4净水工程规划,一、城市自来水厂厂址选择与用地要求,（二）不同规模水厂的用地指标不同规模水厂的用地指标，根据室外给水排水工程技术经济指标和城市给水工程规划规范确定。当净水站生产率超过800km3/d时，占地面积根据计算确定。水厂厂区周围要求设置宽度不应小于10m的绿化带。,二、城市自来水厂系统布置,城市自来水厂系统布置主要根据用水对象对水质的要求及其相应采用的水处理工艺流程决定，同时也应结合地形条件进行。（一）水质标准生活饮用水符合国家卫生部1985年专门颁布的生活饮用水卫生标准各种工业企业对水质有不同的要求，即使同-个企业，不同生产过程对水质要求也不相同。,二、城市自来水厂系统布置,（二）水处理工艺流程由于从城市水源获取原水水质各异，必须根据城市用水对水质的要求来选择净水工艺流程。常用的净水工艺包括自然沉淀、混凝沉淀澄清、过滤、消毒等，每种净水工艺又可采用多种形式的净水构筑物。,34,一、给水管网布置的基本要求,（一）给水管网布置的基本要求1.管网应布置在整个给水区域内，在技术上要使用户有足够的水量和水压。2.正常工作或在局部管网发生故障时，应保证不中断供水。3.定线时应选用短捷的线路，并便于施工与管理。4.给水管网由输水管和配水管组成。输水管不少于两根，当其中一根管线发生事故时，另一根管线的事故给水量不应小于正常给水量的70%。,2.5给水管网的布置,一、给水管网布置的基本要求,（二）给水管网的布置形式1.树枝状管网干管与支管的布置犹如树干与树枝的关系。优点：管材省、投资少、构造简单。缺点：供水可靠性差，一处损坏则下游各段全部断水，同时各支管尽端易造成“死水”，导致水质恶化。适用范围：适用于地形狭长、用水量不大、用户分散的地区，或在建设初期先用树枝状管网，再按发展规划形成环状。,一、给水管网布置的基本要求,图2-9树枝状管网布置,(a)小城镇树枝状管网,(b)街坊树枝状管网,一、给水管网布置的基本要求,（二）给水管网的布置形式2.环状管网供水干管间用联络管互相连通起来，形成许多闭合的环。优点：供水安全可靠；可降低管网中的水头损失，节省动力，管径可稍小些；减轻管内水锤的威胁，有利管网的安全。缺点：管线较长、投资较大。适用范围：一般在大中城市给水系统或供水要求较高，不能停水的管网，均采用环状管网。实际工作中，常采用树枝状与环状相结合的管网。,一、给水管网布置的基本要求,(a)城市环状管网(b)街坊环状管网,图2-10环状管网布置,二、给水管网的布置原则,（一）城市给水管网按管线作用的不同可分为干管、支管、