給水排水管網(wǎng)工程規(guī)劃PPT演示課件

1、1,第二章 給水排水管網(wǎng)工程規(guī)劃,2,2.1 給水排水工程規(guī)劃原則和工作程序,城市總體規(guī)劃的重要內(nèi)容 規(guī)劃內(nèi)容 給水水源規(guī)劃； 給水處理廠(chǎng)規(guī)劃； 給水管網(wǎng)規(guī)劃； 排水管網(wǎng)規(guī)劃； 排水處理廠(chǎng)規(guī)劃和廢水排放與利用規(guī)劃等。,3,規(guī)劃任務(wù),1）確定給水排水系統(tǒng)的服務(wù)范圍與保護(hù)措施； 2）確定水資源綜合利用與保護(hù)措施； 3）確定系統(tǒng)的組成與體系結(jié)構(gòu)； 4）確定給水排水主要構(gòu)筑物的位置； 5）確定給水排水處理工藝流程與水質(zhì)保證措施； 6）給水排水管網(wǎng)規(guī)劃和干管布置與定線(xiàn)； 7）確定廢水的處置方案及其環(huán)境影響評(píng)價(jià)； 8）給水排水工程規(guī)劃的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。,4,給水排水工程規(guī)劃以規(guī)劃文書(shū)和說(shuō)明書(shū)的形式進(jìn)行表達(dá)。

2、闡述規(guī)劃編制的依據(jù)和原則，確定近遠(yuǎn)期的用水與排水量的計(jì)算依據(jù)和方法，以及對(duì)規(guī)劃內(nèi)容的分項(xiàng)說(shuō)明。 步驟：城市總體規(guī)劃-詳細(xì)規(guī)劃。,5,規(guī)劃原則,1）貫徹執(zhí)行國(guó)家和地方的相關(guān)政策和法規(guī)； 2）城鎮(zhèn)及工業(yè)企業(yè)規(guī)劃時(shí)應(yīng)兼顧給水排水工程； 水源缺乏不宜盲目擴(kuò)大城市,設(shè)置用水量大的工廠(chǎng); 水廠(chǎng)附近或地形低處的建筑層次可規(guī)劃的高些; 同一性質(zhì)的工業(yè)企業(yè)適當(dāng)集中. 3）給水排水工程規(guī)劃要服從城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃； 4）合理確定遠(yuǎn)近期規(guī)劃和建設(shè)范圍； 近期一個(gè)水源一條輸水管及樹(shù)枝狀配水管網(wǎng); 土建工程可按遠(yuǎn)期規(guī)模一次建成，內(nèi)部設(shè)備按近期所需進(jìn)行安裝； 近期直排，遠(yuǎn)期截流，或近期只建污水系統(tǒng)。 5）要合理利用水資源和保護(hù)

3、環(huán)境； 6）規(guī)劃方案應(yīng)盡可能經(jīng)濟(jì)和高效。,6,規(guī)劃工作程序,1）明確規(guī)劃任務(wù)，確定規(guī)劃編制依據(jù)。 2）調(diào)查收集必需的基礎(chǔ)資料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察。 3）合理確定城市用水定額，估算用水量和排水量。 4）制定給水排水工程規(guī)劃方案。 5）根據(jù)規(guī)劃期限，提出分期實(shí)施規(guī)劃的步驟和措施。 6）編制工程規(guī)劃文件，繪制工程規(guī)劃圖紙，完成規(guī)劃成果文本。,7,2.2 給水排水工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法,數(shù)學(xué)分析法：將工程方案構(gòu)成工程費(fèi)用最小化數(shù)學(xué)模型，將工程費(fèi)用作為目標(biāo)函數(shù)，將工程技術(shù)要求作為約束條件，通過(guò)數(shù)學(xué)最優(yōu)化求解計(jì)算，使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)解。 方案比較法：通過(guò)多方案比較，從有限個(gè)方案中尋求經(jīng)濟(jì)效果最佳者。 對(duì)于給水或排

4、水工程整體系統(tǒng)，常有方案比較法； 對(duì)于用數(shù)學(xué)模型可以完整表達(dá)的給水或排水管網(wǎng)系統(tǒng)，常用數(shù)學(xué)分析法。,8,工程方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析是在技術(shù)上滿(mǎn)足工程建設(shè)目標(biāo)的條件下，計(jì)算方案的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。 通常采用工程項(xiàng)目的年計(jì)算費(fèi)用值來(lái)表達(dá)，即年平均費(fèi)用值最低的工程方案為最佳方案。,9,靜態(tài)年計(jì)算費(fèi)用法,W年計(jì)算費(fèi)用，元/a； C工程項(xiàng)目投資額，元； T投資償還期，a； Y年運(yùn)行費(fèi)用，元/a。,10,動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用法,是指針對(duì)不同時(shí)間的經(jīng)濟(jì)因素變化，對(duì)項(xiàng)目在一定時(shí)期內(nèi)發(fā)生的投資、運(yùn)行成本等費(fèi)用折算成當(dāng)前的現(xiàn)值作為經(jīng)濟(jì)比較的指標(biāo)。 投資資金的時(shí)間價(jià)值計(jì)算通常采用復(fù)利法，常用的計(jì)算公式如下：,11,動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用法,

5、（1）當(dāng)資金的現(xiàn)值為P，利率為i%，則n年后的資金終值F為 （2）當(dāng)已知資金的終值為F，則現(xiàn)值P為 a-折現(xiàn)系數(shù),12,（3）當(dāng)資金現(xiàn)值p，利率i%，設(shè)在n年內(nèi)各年平均分?jǐn)傎Y金現(xiàn)金A，則各年分?jǐn)傎Y金現(xiàn)值的計(jì)算方法如下： 第一年： 第二年： 第n年：,13,為保證資金現(xiàn)值P得到回收，則有,14,例2.1 某給水工程項(xiàng)目建設(shè)投資為5800萬(wàn)元，年運(yùn)行費(fèi)用為245萬(wàn)元/年，求：1）投資償還期為20年的靜態(tài)年計(jì)算費(fèi)用值；2）利率為5.5%，還款期為20年的動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用值。,解1）靜態(tài)年計(jì)算費(fèi)用值為： 2) 動(dòng)態(tài)年計(jì)算費(fèi)用值：,15,2.3 城市用水量預(yù)測(cè)計(jì)算,城市用水量由兩部分組成: 第一部分：規(guī)劃

6、期內(nèi)由城市給水工程統(tǒng)一供給的居民生活用水、工業(yè)用水、公共設(shè)施用水以及其他用水量總和。 第二部分：城市給水工程統(tǒng)一供水之外的所有用水量的總和。包括工業(yè)和公共設(shè)施自備水源供給的用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、農(nóng)村居民用水等。,16,用水量及其變化,用水量的表示： 綜合生活用水（居民生活用水、公共設(shè)施用水） 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和生活用水 市政用水 消防用水 未預(yù)見(jiàn)用水量及管網(wǎng)漏失水量,用水量時(shí)刻變化，只能按一定時(shí)間范圍內(nèi)的平均值計(jì)算： 平均日用水量 最高日用水量（最高日平均時(shí)用水量） 最高時(shí)用水量,17,用水量變化系數(shù),（1）日變化系數(shù) Kd最高日用水量Qd/年均日用水量Qd 與當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、氣候、生活?xí)慣和室

7、內(nèi)給排水設(shè)施有關(guān)，反映一年中各天用水量的不均勻情況，Kd 1.11.5。 特大城市 大城市 中等城市 小城市 1.11.3 1.21.4 1.31.5 1.41.8。,18,用水量變化系數(shù),（2）時(shí)變化系數(shù) Kh=最大日最大時(shí)用水量Qh/最大日平均時(shí)用水量Qh 反映一天當(dāng)中各小時(shí)用水量的不均勻情況，與給水管網(wǎng)大小有關(guān)，管網(wǎng)小則Kh大、用水不均勻；管網(wǎng)大則Kh小、用水較均勻。Kh通常在1.33.0，,19,用水量變化曲線(xiàn),表示用水量在一天24小時(shí)的變化情況。 為了使給水系統(tǒng)能合理的適應(yīng)城市用水量的變化，應(yīng)按照用水量變化曲線(xiàn)來(lái)確定二級(jí)泵站、輸水管、管網(wǎng)、蓄水設(shè)施。,20,城市用水量預(yù)測(cè)計(jì)算,（1）

8、分類(lèi)估算法,綜合生活用水 工業(yè)企業(yè)用水 消防用水 市政用水 未預(yù)見(jiàn)及管網(wǎng)漏失用水量,居民生活用水 工業(yè)用水 非工業(yè)用水,大生活用水 工業(yè)用水,21,（2）單位面積法,城市單位建設(shè)用地綜合用水量指標(biāo) 單位：萬(wàn)m3/km2.d,城市人均綜合用水量指標(biāo) 單位：萬(wàn)m3/萬(wàn)人.d,（3）人均綜合指標(biāo)法,22,(4) 年遞增速率法,Q0起始年份平均日用水量，m3/d； Qa 起始年份后第t年的平均日用水量，m3/d； 用水量年平均增長(zhǎng)率，%； t 年數(shù)，a。,(5) 線(xiàn)型回歸法,Q 日平均用水量的年平均增量，m3/d； 其他符號(hào)同上.,23,(6) 生長(zhǎng)曲線(xiàn)法,城市用水量初始階段發(fā)展很快，而后趨于緩慢增長(zhǎng)

9、到穩(wěn)定甚至適度減少階段。 a,b待定參數(shù)； Q預(yù)測(cè)用水量， m3/d； L預(yù)測(cè)用水量的上限值， m3/d。,生長(zhǎng)曲線(xiàn)模型圖,24,2.4 給水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置,給水管網(wǎng)布置原則 包括輸水管渠和配水管網(wǎng)兩大部分。 （1）按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況布置，進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較； （2）分清主次，現(xiàn)搞好輸水管渠和主干管布置，然后布置一般管線(xiàn)和設(shè)施； （3）盡量縮短管線(xiàn)長(zhǎng)度，節(jié)約工程投資與運(yùn)行管理費(fèi)用； （4）協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系； （5）保證供水具有安全性； （6）盡量減小拆遷，少占農(nóng)田； （7）管渠的施工、運(yùn)行和維護(hù)方便； （8）近遠(yuǎn)期結(jié)合，留有發(fā)展余地，考慮分期實(shí)施的

10、可能性。,25,給水管網(wǎng)布置基本形式,根據(jù)管網(wǎng)的布置形式，可分為樹(shù)狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)。,26,給水管網(wǎng)布置基本形式,樹(shù)狀管網(wǎng)：管徑隨所供用戶(hù)的減少而降低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，投資低，但安全性差，一般用于建設(shè)初期。 環(huán)狀管網(wǎng)：閉合的環(huán)，增加了管線(xiàn)的總長(zhǎng)度，提高了管線(xiàn)的安全性，投資明顯高于樹(shù)狀管網(wǎng)，但大大降低水錘，增加了供水的可靠性。 一般在城鎮(zhèn)建設(shè)的初期采用樹(shù)狀管網(wǎng)，隨著城鎮(zhèn)的發(fā)展逐漸連成環(huán)狀管網(wǎng)。在城市的中心布置成環(huán)狀管網(wǎng)，郊區(qū)布置成樹(shù)狀管網(wǎng)。,27,輸水管渠定線(xiàn),定義：從水源到水廠(chǎng)或水廠(chǎng)到相距較遠(yuǎn)管網(wǎng)的管、渠叫做輸水管渠。 特點(diǎn)：距離長(zhǎng)，與河流、高地、交通路線(xiàn)等的交叉較多。中途一般沒(méi)有流量的流入與流出。

11、 形式：常用的有壓力輸水管渠和無(wú)壓輸水管渠兩種形式。,28,輸水管渠定線(xiàn)原則,必須與城市建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合，盡量縮短線(xiàn)路長(zhǎng)度，減少拆遷，少占農(nóng)田，便于管渠施工和運(yùn)行維護(hù)，保證供水安全； 選線(xiàn)時(shí)，應(yīng)選擇最佳的地形和地質(zhì)條件，盡量沿現(xiàn)有道路定線(xiàn)，以便于施工和檢修； 減少與鐵路、公路和河流的交叉； 管線(xiàn)避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高地下水位和河水淹沒(méi)與沖刷地區(qū)，以降低造價(jià)和便于管理； 盡可能重力輸水 ; 路線(xiàn)的選擇應(yīng)考慮近遠(yuǎn)期結(jié)合和分期實(shí)施的可能。,29,輸水管渠流量要求,輸水管渠的設(shè)計(jì)流量，應(yīng)按最高日平均時(shí)供水量加自用水量確定。當(dāng)長(zhǎng)距離輸水時(shí)，輸水管渠的設(shè)計(jì)流量應(yīng)計(jì)入管渠漏失水量。 水廠(chǎng)：Qn=aQd/

12、T a:水廠(chǎng)自用水系數(shù) 管網(wǎng)：Q=KhQd/T Kh:時(shí)變化系數(shù),30,輸水管渠條數(shù),輸水干管一般不宜少于兩條，并且每隔一定距離設(shè)連接管連通。當(dāng)有安全貯水池或其他安全供水措施時(shí)，也可修建一條輸水干管。 輸水干管和連通管管徑及連通管根數(shù)，應(yīng)按輸水干管任何一段發(fā)生保障時(shí)仍能通過(guò)事故用水量計(jì)算確定。城鎮(zhèn)的事故水量為設(shè)計(jì)水量的70%，工業(yè)企業(yè)的事故水量按有關(guān)工藝要求確定。當(dāng)負(fù)有消防給水任務(wù)時(shí)，還應(yīng)包括消防水量。,31,輸水方式,水源低于給水區(qū)，設(shè)泵站；高于給水區(qū)，重力輸水。 優(yōu)先考慮重力輸水，分明渠和暗渠。 重力管與壓力管相結(jié)合。,32,輸水方式,無(wú)壓輸水通常以重力為輸水動(dòng)力，運(yùn)行費(fèi)用較低，但管渠的布

13、置受到地形的限制，管渠的斷面尺寸以及水流速度會(huì)受到水位落差的影響，明渠輸水過(guò)程中原水可能受到污染。 壓力輸水通常以水泵為動(dòng)力，運(yùn)行費(fèi)用較高，但管道的布置相對(duì)來(lái)說(shuō)比較自由，輸水過(guò)程中原水不會(huì)受到污染。,33,布置的一般要求,輸水管之間設(shè)立連通管 輸水管最小坡度大于1：5D, 坡度小于1：1000，每隔0.5km1.0km設(shè)排氣閥 重力輸水管（渠）應(yīng)設(shè)置檢查井和通氣孔，DN700以上，小于200m一個(gè)； 管徑700-1400mm，400m一個(gè)。 重力輸水管（渠），地面坡度較陡時(shí)，應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)置跌水井。 壓力輸水管線(xiàn)，必要時(shí)設(shè)置消除水錘的措施。 壓力輸水管道上隆起點(diǎn)以及倒虹管的上、下游側(cè)，一般設(shè)排

14、氣閥。低凹處設(shè)置泄水管及泄水閥。,34,給水管網(wǎng)定線(xiàn),管網(wǎng)定線(xiàn)是指在供水區(qū)域內(nèi)確定給水干管以及干管之間的連接管的平面位置和走向，不包括從干管到用戶(hù)的分配管和接到用戶(hù)的進(jìn)水管。 影響因素：城市平面布置，供水區(qū)域的地形，水源和調(diào)節(jié)水池位置，街區(qū)和用戶(hù)特別是大用戶(hù)的分布，河流、鐵路、橋梁的位置等。,35,給水管網(wǎng)定線(xiàn)原則,干管延伸方向應(yīng)和二級(jí)泵站輸水到水池、水塔、大用戶(hù)的水流方向一致。循水流方向，以最短的距離布置一條或數(shù)條干管，干管應(yīng)從用水量較大的街區(qū)通過(guò)。 干管一般按城市規(guī)劃道路定線(xiàn)，但盡量避免在高級(jí)路面或重要道路下通過(guò)。管線(xiàn)在道路下的平面位置和標(biāo)高，應(yīng)符合城市地下管線(xiàn)綜合設(shè)計(jì)的要求，給水管線(xiàn)和建

15、筑物、鐵路以及其它管道的水平凈距，均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。,36,給水管網(wǎng)定線(xiàn)要求,管網(wǎng)可采用樹(shù)狀網(wǎng)和若干環(huán)組成的環(huán)狀網(wǎng)相結(jié)合的形式，管線(xiàn)大致均勻地分布于整個(gè)給水區(qū)。 干管的間距采用500800m。 連接管的間距可根據(jù)街區(qū)的大小考慮在8001000m左右。 分配管直徑至少為100mm，大城市采用150200mm。 城鎮(zhèn)生活飲用水的管網(wǎng)，嚴(yán)禁與非生活飲用水的管網(wǎng)連接，也嚴(yán)禁與各單位自備的生活飲用水供水系統(tǒng)直接相連。,37,2.5 排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置,布置原則： （1）按照城市總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況布置，進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較； （2）先確定排水區(qū)域和排水體制，然后布置排水管網(wǎng)，從干管到支管的順序

16、布置； （3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管線(xiàn)最短和埋深最??； （4）協(xié)調(diào)好與其他管道、電纜和道路等工程的關(guān)系； （5）規(guī)劃時(shí)要考慮使管渠的施工、運(yùn)行和維護(hù)方便； （6）近遠(yuǎn)期結(jié)合，留有發(fā)展余地，考慮分期實(shí)施的可能性。,38,排水管網(wǎng)布置形式正交式,排水干管與等高線(xiàn)垂直相交，主干管與等高線(xiàn)平行鋪設(shè)。 適應(yīng)于地形平坦略向一邊傾斜的地區(qū)。,1.支管 2.干管 3.主干管 4.溢流口 5.泵站 6.出口渠渠頭 7.污水廠(chǎng)8.污水灌溉田 9.河流,39,排水干管與等高線(xiàn)平行，主干管與等高線(xiàn)基本垂直。 適應(yīng)于地形坡度很大的地區(qū)。,1.支管 2.干管 3.支干管 4.主干管 5.泵站 6.

17、污水廠(chǎng) 7.污水灌溉田 8.河流,排水管網(wǎng)布置形式平行式,40,污水管網(wǎng)布置,主要內(nèi)容： 確定排水區(qū)界，劃分排水流域； 選擇污水廠(chǎng)和出水口位置； 擬訂污水干管和總干管的路線(xiàn)； 確定需要提升的排水區(qū)域和設(shè)置泵站的位置,41,（1）確定排水區(qū)界，劃分排水流域,排水區(qū)界是污水排水系統(tǒng)設(shè)置的界限。 排水流域是指在排水區(qū)界內(nèi)，按照一定要求所劃分的不同排水區(qū)域。（通常根據(jù)等高線(xiàn)劃分排水區(qū)域，在地形平坦地區(qū)可按照面積的大小進(jìn)行劃分。） 每一個(gè)排水流域應(yīng)有一根或一根以上的干管。,42,43,44,45,（2）選擇污水廠(chǎng)出水口的位置,原則,46,（3）干管布置和定線(xiàn),影響污水管平面布置的主要因素： 地形和水文地

18、質(zhì)條件； 城市總體規(guī)劃、豎向規(guī)劃和分期建設(shè)情況； 排水體制、線(xiàn)路數(shù)目； 污水處理利用情況、處理廠(chǎng)和排放口的位置； 排水量大的工業(yè)企業(yè)和公建情況； 道路和交通情況； 地下管線(xiàn)和構(gòu)筑物分布情況。,47,地形是影響管道定線(xiàn)的主要因素,充分利用地形，使污水自流接入； 地下復(fù)雜易布置成幾個(gè)獨(dú)立的排水系統(tǒng)； 地勢(shì)起伏大易布置成高低區(qū)排水系統(tǒng)； 個(gè)別低洼地區(qū)應(yīng)局部提升。,48,2. 污水主干管的走向與數(shù)目取決于污水廠(chǎng)和出水口的位置和數(shù)目,3. 污水干管一般沿城市道路布置。通常設(shè)在污水量較大或地下管線(xiàn)較少的一側(cè)人行道、綠化帶或慢車(chē)道下。 道路超過(guò)40m，可考慮在道路兩側(cè)各設(shè)一條污水管。,49,排水系統(tǒng)的布置形式-正交式,1.城市邊界 2.排水流域分界線(xiàn) 3.干管 正交式（干管與河流垂直）,50,排水系統(tǒng)的布置形式-截流式,1.城市邊界 2.排水流域分界線(xiàn) 3.干管 4.主干管