城市给水-1管线课件

城市工程系统规划城市工程系统是城市基础设施的重要组成部分给水系统排水系统交通系统供电系统通信系统燃气系统供热系统防灾系统城市工程系统规划的任务

根据城市经济社会发展目标，结合本城市发展实际情况，合理确定规划期内各项工程系统的规模、容量，科学布局各项设施，制定相应的策略和措施。本课程的特点涉及的知识面广在计算基础上的定量分析例如总量的预测各系统规划有一定的共性例如规模、选址输配线的布设、等级城市工程系统规划的作用指导各城市工程系统设施的发展与建设综合协调城市基础设施的建设，合理利用城市空间为城市的发展规划提供依据

台湾作家龙应台曾在一篇文章中写道：“如果闭着眼睛让天方夜谭的神毯带你飞到一个陌生的国度”，睁开眼后，你将如何分辨这是个发达国家，还是个所谓的发展中国家？

她提到的一个办法是“最好来一场倾盆大雨，足足下它三小时。”“如果你撑着伞溜达了一阵，发觉裤脚虽湿却不肮脏，交通虽慢却不堵塞，街道虽滑却不积水”，这大概就是个先进国家。而“如果一场大雨使你全身泥泞，汽车轮子陷在路坑里，积水盈尺，店家的茶壶头梳漂到街心来，小孩在十字路口用锅子捞鱼”———这大概就是个发展中国家。因为，“它或许有钱建造高楼大厦，却还没有心力去发展下水道；高楼大厦看得见，下水道看不见。你要等一场大雨才看出真面目来。第一章城市给水工程规划（上）CHAPER1URBANWATERSUPPLYSYSTEMPLANNING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一般给水系统的组成

水源

取水

输水

净水

输水

配水

用户

给水系统的组成和布置

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）城市给水工程示意图（地表水源）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（地下水源）1管井2集水池3泵站4输水管5水塔6配水管网一、城市给水工程规划的任务城市给水工程规划的主要任务：经济合理地开发、利用、保护水资源选择最低的基建投资和最少的管理费用，满足用户用水要求水资源是十分重要、又很特殊的自然资源影响城市选址、城市发展规模城市可持续发展的制约因素二、城市给水工程规划的内容(1)估算城市用水总量；

(2)根据水源水质、水量情况，选择水源；

(3)选择自来水厂、加压泵站（水塔）位置和用地，输配水干管走向、管径；

(4)根据水源水质变化情况，确定自来水水质目标，选择水处理工艺形式；

(5)确定水源地卫生防护措施；

(6)确定城市节约用水目标和计划用水方案1、总体规划城市给水工程详细规划是在城市给水工程总体现划与分区规划的基础上进一步编制的规划，做出较为详细规定，作为给水工程设计的主要依据。其主要内容为：

(1)计算用水总量，确定规划区供水规模；

(2)确定供水水质目标，选定自来水厂大致位置；

(3)确定集中供水、分区供水方式，确定供水设施的位置、标高、容量；

(4)确定输配水管走向、管径，进行必要的管网平差；

(5)选择输水管网管材及敷设方法；

(6)对详细规划进行工程估算，预测投资效益

(7)对近期规划部分进行规划设计、工程估算、效益分析2、详细规划二、城市给水工程规划的内容根据用水目的不同，以及用水对象对水质、水量和水压的不同要求，将城市用水分为四类：(1)生活用水城市居民日常生活用水、工业企业职工生活用水和公共建筑用水等。生活用水量的多少取决于各地的气候、居住习惯、社会经济条件、水资源丰富程度等因素。生活饮用水的水质关系到人体生命健康，必须符合《生活饮用水卫生标淮》(GB5749—85)。生活用水管网必须达到一定的压力，才能保证用户使用。其中从地面算起的最小水压叫做自由水压，应根据给水区内多数建筑层数确定，通常一层为l0m，二层为l2m，二层以上每加一层增加4m。对城市中个别高层建筑，应考虑自行解决水压问题。三、城市用水量预测与计算1.城市用水功能分类(2)生产用水生产用水主要指工业生产过程中的用水。其水量、水质和水压的要求，因具体生产工艺而不同。一般来讲，火电、冶金、造纸、石油、化工等行业的用水量较大。(3)市政用水市政用水主要指道路保洁，绿化浇水，车辆冲洗等用水。随着市政建设的发展环境卫生标准的提高及绿化串的提高，市政用水量将进一步增大。(4)消防用水消防用水指扑灭火灾时所需要的用水，一般供应室内、外消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统等。消防用水不经常使用，可与城市生活用水系统综合考虑。另外，除以上用水外，还有水厂自身用水，管网漏失水量及其它未预见水量。三、城市用水量预测与计算1.城市用水功能分类（1）城市综合用水定额

人均生活用水量

L/人·d

用于维持每人每天日常生活所需的各种用水的总和。主要是居住用水，还包括各种公共建筑用水和消防及浇洒道路绿地等市政用水。

工业用水量（万元产值）

L/万元产值·d

每天生产单位工业万元产值所需的用水量。

三、城市用水量预测与计算2城市用水量标准城市用水量预测方法

以过去的资料为依据，以今后的用水趋势、经济条件、人口变化、水资源情况、政策导向等为条件，对各种影响用水的条件作出合理的假定，通过一定的方法，求出预期用水量。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。年递增率法

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。起始年份的实际用水量用水年均增长率预测年限城市发展增量法

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。线性回归法

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线性回归示例年度用水量（万吨）198520198621198722198823.5198924199025199125.8199231.4199332199433199534.1199635.2199735.2199836199936.2200036.7200136.9200237.5生长曲线法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L----预测用水量上限分类求和法

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。方法的选取单位指标法（人口、用地面积、产值等）回归分析生长曲线城市发展增量法

总用水量一种或几种

分类求和法由于我国各地气候、生活习惯、居住条件有较大差别，工业生产产品类型不同，其用水量有很大出入。在城市用水量计算时应先进行调查分析，合理确定取用水量。三、城市用水量预测与计算三、城市用水量预测与计算1全国210.82

2西藏513.37

3上海361.68

4海南314.70

5广东309.61

6湖南304.47

7广西285.12

8湖北274.06

9福建251.73

10江西242.03

11青海241.1612浙江228.06

13北京226.7814四川223.00

15江苏215.77

16新疆206.25

17安徽206.17

18贵州184.29

19云南177.11

20宁夏171.57

21甘肃170.82

22黑龙江160.2723重庆155.82

24吉林155.41

25陕西147.61

26河南147.32

27辽宁147.20

28河北145.24

29山东143.19

30天津124.88

31内蒙古123.34

32山西115.782004年全国各省人均生活用水量统计表（升）

三、城市用水量预测与计算（2）城市分类用水量定额三、城市用水量预测与计算1)居民生活用水量定额居民生活用水：城市居民日常生活用水，包括居民的饮用、烹调、洗涤、冲厕、洗澡等用水2)公共建筑生活用水定额3)工业企业内工作人员淋浴用水量定额4)消防用水定额5)浇洒道路和绿化用水定额6)农村民民用水量定额7)汽车冲洗用水定额8)冷却塔补水量：按冷却水系统循环水量的2％~5％计9)冷冻水补水量：按冷冻水系统水容量的3％~5％计。10)未预见水量和管网漏水量：一般按最高日用水量的15％~25％计11)工业生产用水定额工业企业的生产用水量、水压、水质，应根据生产工艺过程的要求确定，一般由工业部门提供。三、城市用水量预测与计算

地域分区日用水量(L/人·d)适用范围一80～135黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古二85～140北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、宁夏、甘肃三120～180上海、江苏、浙江、福建、江西、湖北、湖南、安徽四150～220广西、广东、海南五100～140重庆、四川、贵州、云南六75～125新疆、西藏、青海注：1表中所列日用水量是满足人们日常生活基本需要的标准值。在核定城市居民用水量时，各地应在标准值区间内直接选定。

2城市居民生活用水考核不应以日作为考核周期，日用水量指标应作为月度考核周期计算水量指标的基础值。

3指标值中的上限值是根据气温变化和用水高峰月变化参数确定的，一年当中对居民用水可分段考核，利用区间值进行调整使用。上限值可作为一个年度当中最高月的指标值。

4家庭用水人口的计算，由各地根据本地实际情况自行制定的管理规则或办法。

5以本标准为指导，各地视本地情况可制定地方标准或管理办法组织实施。《城市居民生活用水量标准》GB/T50331-2002

可参照现行《建筑给水排水设计规范》的规定三、城市用水量预测与计算公共建筑生活用水定额居民生活用水量标准《室外给水排水规范》（GBJ13-86)三、城市用水量预测与计算工业企业内工作人员淋浴用水量定额消防用水定额三、城市用水量预测与计算三、城市用水量预测与计算浇洒道路和绿化用水定额农村民民用水量定额详细规划中常用的预测方法分类求和法①居住区最高日生活用水量Q1N1――规划期限内规划人口数；q1――设计期限内采用的最高日用水量标准（升/人*日）。②公共建筑生活用水量Q2

q2――某类公共建筑生活用水量标准（升）N2――该类公共建筑生活用水量单位的数量。③工业企业职工生活用水量Q3

q3――工业企业生活用水量标准（升/人*班）Np――每班职工数n――每日班制④工业企业职工淋浴用水量Q4

q4――工业企业职工淋浴用水量标准（升/人*班）N4――工厂每班职工淋浴人数。

⑤工业企业生产用水量Q5

等于同时使用的各类工业 企业或各生产车间用水量之和。⑥市政用水量Q6q6、q6‘――分别为街道洒水和绿地浇水用水量标准（升/ 米2*次）和（升/米2*日）、――分别为街道洒水和绿地浇水面积（米2）n6――每日街道洒水次数。三、城市用水量预测与计算Q5=(0.15~0.25)(Q1+Q3+Q4)+αQ2(m3/d)城镇未预见水量和管网漏水量可按最高日用水量的15%~25%计算；工业企业未预见水量系数α，根据工业发展情况确定f消防用水量Q6=∑(q6·Ns)(L/s)

q6——一次灭火用水量（L/s）Ns——同一时间内灭火次数e未预见水量和管网漏水量某一区新规划区，第一期规划人口10万，居住区室内卫生设备齐全，区内公建配套齐全；区内有一7000名工人的企业，实行两班制，每班3500人，无热车间，每班500人淋浴，车间生产轻度污染身体，生产每日耗水3000立方米。不考虑市政用水和消防用水，未预见水量按18％计，请计算该区的最高日用水量。其中选取综合生活用水定额300L/人*d工业企业职工生活用水量25L/人*d

工业企业职工淋浴用水量L/人*d

用水量预测应注意的问题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。四．城市给水水源工程规划

地下水具有给水量稳定、污染少的优点。地下水可开发利用，作为居民生活用水、工业用水和农田灌溉用水的水源含有特殊化学成分或水温较高的地下水，还可用作医疗、热源、饮料和提取有用元素的原料。地下水并非取之不竭的可再生资源，需要及时补给。过渡开采可能导致地面沉降、塌陷。比如河北省沧州地区地下水过量开采，造成“漏斗”地层的形成；沿海一些大城市地下水开采过量，造成地面下沉；地下水主要有降水入渗、灌溉水入渗、地表水入渗补给，越流补给和人工补给。保护地下水不受污染。人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。地表以下地层复杂，地下水流动极其缓慢，因此,地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。地下水一旦受到污染，即使彻底消除其污染源，也得十几年，甚至几十年才能使水质复原。至于要进行人工的地下含水层的更新，问题就更复杂了。1、城市水源的种类四．城市给水水源工程规划

（2）地面水源

地表水主要指江河、湖泊、蓄水库等。

地表水源具有浑浊度较高、水温变幅大、易受工农业污染、季节性变化明显等特点。但地表径量大、矿化度和硬度低、含铁锰量低。

采用地表水源投资和运行费用较大，在地形、地质、水文、人防、卫生防护等方面较复杂，并且水处理工艺完备。地表水源水量充沛，常能满足大量用水的需要，是城市水源的主要选择。1、城市水源的种类第一章城市给水工程规划（下）CHAPER1URBANWATERSUPPLYSYSTEMPLANNING1、城市给水工程系统组成五．城市给水工程设施规划城市给水工程系统其任务是从水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，然后将水输送到给水区，并向用户配水。取水水处理输送配送五．城市给水工程设施规划（2）．水处理(净水)工程将天然水源的水加以处理，符合用户对水质的要求。

a。工程设施包括:

水厂:水处理构筑物或设备

二级泵站：将处理后的水送至用户五．城市给水工程设施规划（3）．输配水工程

输水工程：是指从水源泵房或水源集水井至水厂的管道(或渠道)，或仅起输水作用的从水厂至城市管网和直接送水到用户的管道，包括：

管道、附属构筑物、中途加压泵站

配水工程：将输送的水配送给各项用户。又分为配水厂和配水管网两部分，

配水厂：是起调节加压作用的设施，包括泵房、清水池、消毒设备和附属建筑物；

配水管网：包括各种口径的管道及附属构筑物、高地水池和水塔。2、城市给水工程系统布置形式五．城市给水工程设施规划

根据城市布局，地形地质等自然条件，水源情况，用户对水量、水质、水压的要求等，城市给水系统可以有不同的布置形式。（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，称为统一给水系统。适用：新建中小城镇、工业区、开发区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，建筑物层数差异不大的情况缺点：该系统管理简单，但供水安全性低。五．城市给水工程设施规划（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各个用户的给水系统叫分质给水系统。适用：分质供水可以保证城市有限水资源优质优用。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。缺点：分质供水管理系统增多，管理复杂，对旧城区实施难度较大。五．城市给水工程设施规划（3）．分区给水系统城市的整个给水系统分成几个区、每区有泵站和管网等，各区之间有适当的联系，以保证供水可靠和调度灵活。适用：该系统适用于给水区很大，地形起伏，高差显著及远距离输水的情况。优点：分区给水可以使管网水压不超出水管所能承受的压力，减少漏水量和减少能量的浪费。缺点：将增加管网造价且管理比较分散。五．城市给水工程设施规划（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，则称作循环系统或循序给水系统。适用：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，对水资源贫乏的地区，尤为适用。（5）．区域性给水系统由于水源受到污染，几个城镇或工业区集中公上游统一取水，沿线分别供水；或在干旱或水源贫乏地区，城镇或工业区只能远距离集中取水，这种将若干城镇或工业企业的给水系统联合起来的给水系统，称为区域性给水系统。水厂的选址安全工程地质条件好不受洪水威胁较好的环境卫生条件经济交通方便，靠近电源考虑近远期发展与用水区和取水构筑物距离合适（1）、输水管渠布置A。输水管线走向和具体位置，应遵循下列原则：1）定线时力求缩短线路长度，尽量沿现有或规划道路定线，少占农田，减少拆迁，减少与河流、铁路、公路、山岳的交叉，便于施工和维护；2）选择最佳的地形和地质条件，努力避开滑坡、塌方、岩层、沼泽、侵蚀性土壤和洪水泛滥区，以降低造价和便于管理；3）如有可能，优先考虑重力输水，或分段重力输水。4）供水不许间断时，输水管一般不宜少于2条；当输水管小、输水管长，或有其它水源可以利用时，或用水可以暂时中断时，可考虑单管输水另加水池。5）规划时考虑近远期的结合和分期实施的要求。五．城市给水工程设施规划2、城市给水管网规划输水管渠指从水源到水厂，或者从水厂到配水管网的管道或渠道。（1）、输水管渠布置B。输水管渠的规划布置：1）根据水源和给水区的地形高差及地形变化，输水管有重力管和压力管之分。2）水源低于给水区时，须采用泵站加压输水，有的还在输水途中设置加压泵站；3）水源位置高于给水区，可采用重力输水；重力油水比较经济，管理方便，应优先考虑。4）在地形起伏地区，远距离输入可采用重力管与压力管相结合的方式。5）为避免输水管局部损坏时，输水量降低过多，可在乎行的2条或3条输水管之间设连通管，并装置必要的阀门，以缩小事故检修时的断水范围。其管径可与输水管相同或小20％一30％。五．城市给水工程设施规划2、城市给水管网规划采用n根相同管径的输水管并联

采用m根连接管每隔一定距离连接平行的输水管并将其均分为m+1段Q

l

l

l

设置两条或多条输水管时，须在管道之间设联通管连通管配合阀门，保证任何一段输水管发生故障时还可以通过70％以上的设计流量（2）、给水管网布置1）根据管网中管线的作用和管径的大小，将管线分为干管、分配管(配水管)、接户管。2）干管的主要作用是输水和为沿线用户供水，管径一般在200mm以上。3）配水管主要把干管输送来的水，配给接户管和消火栓，管径一般至少100mm，大城市150~200mm，同时供给消防用水的配水管管径应大于150mm。4）接户管是从分配管接到用户去的管线，其管径视用户用水的多少而定，但不宜小于20mm。五．城市给水工程设施规划2、城市给水管网规划A。给水管网的作用就是将输水管线送来的水，配送给城市用户。（2）、给水管网布置1）树状管网树状网以水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树枝状。管径随所供给用户的减少而逐渐变小。优点：树状网构造简单、长度短、节省管材和投资。缺点：供水的安全可靠差，并且在树状网末端管中水流缓慢，甚至停留，致使水质容易变坏，出现浑浊水和红水的可能。适用：一般用于小城镇和小型工矿企业或城镇建设初期，以后再连成环状网，从而减少一次投资费用。对用地狭长和用户分散的地区，也可先采用树状网。在详细规划中，小区或街坊内的管网，由于从邻近道路上的干管或分配管接入，也多布置成树状网。五．城市给水工程设施规划2、城市给水管网规划B。给水管网的布置形式：（2）、给水管网布置2）环状管网给水管线纵横相互接连，形成闭合的环状管网。优点：任一管道都可由其余管道供水，从而提高了供水的可靠性。环状网能降低管网中的水头损失，并大大减轻水锤造成的影响。缺点：环状网由于增加了管线的总长度，使投资增加。适用：环状网用在供水安全可靠性要求较高地区。五．城市给水工程设施规划2、城市给水管网规划B。给水管网的布置形式：（2）、给水管网布置五．城市给水工程设施规划2、城市给水管网规划B。给水管网的布置形式：

环状网和树状网相结合一般城市中心地区，布置成环状网。而郊区或城市次要地区，则布置成树状。近期采用树状网，远期随用水量和用水程度提高，再逐步增设管线构成环状网。在规