給水(jǐshuǐ)排水管網工程規劃第一頁，共63頁。2.1給水排水工程規劃原則(yuánzé)和工作程序城市總體規劃的重要內容規劃內容給水水源規劃；給水處理廠規劃；給水管網規劃；排水管網規劃；排水處理廠規劃和廢水(fèishuǐ)排放與利用規劃等。第二頁，共63頁。規劃(guīhuà)任務1）確定給水排水系統(xìtǒng)的服務范圍與保護措施；2）確定水資源綜合利用與保護措施；3）確定系統(xìtǒng)的組成與體系結構；4）確定給水排水主要構筑物的位置；5）確定給水排水處理工藝流程與水質保證措施；6）給水排水管網規劃和干管布置與定線；7）確定廢水的處置方案及其環境影響評價；8）給水排水工程規劃的技術經濟比較。第三頁，共63頁。給水排水工程規劃以規劃文書和說明書的形式進行表達。闡述規劃編制(biānzhì)的依據和原則，確定近遠期的用水與排水量的計算依據和方法，以及對規劃內容的分項說明。步驟：城市總體規劃-詳細規劃。第四頁，共63頁。規劃(guīhuà)原則1）貫徹執行國家和地方的相關和法規；2）城鎮及工業企業規劃時應兼顧給水排水工程；水源缺乏不宜盲目擴大城市,設置用水量大的工廠;水廠附近或地形低處的建筑層次可規劃的高些;同一性質的工業企業適當集中.3）給水排水工程規劃要服從城鎮發展規劃；4）合理確定(quèdìng)遠近期規劃和建設范圍；近期一個水源一條輸水管及樹枝狀配水管網;土建工程可按遠期規模一次建成，內部設備按近期所需進行安裝；近期直排，遠期截流，或近期只建污水系統。5）要合理利用水資源和保護環境；6）規劃方案應盡可能經濟和高效。第五頁，共63頁。規劃(guīhuà)工作程序1）明確規劃任務，確定規劃編制依據。2）調查收集必需的基礎資料，進行現場勘察。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劃方案。5）根據規劃期限，提出分期實施規劃的步驟和措施。6）編制工程規劃文件，繪制工程規劃圖紙，完成規劃成果(chéngguǒ)文本。第六頁，共63頁。2.2給水排水工程技術(jìshù)經濟分析方法數學分析法：將工程方案構成工程費用最小化數學模型，將工程費用作為目標函數，將工程技術要求作為約束條件，通過數學最優化求解計算，使目標函數達到最優解。方案比較法：通過多方案比較，從有限個方案中尋求(xúnqiú)經濟效果最佳者。對于給水或排水工程整體系統，常有方案比較法；對于用數學模型可以完整表達的給水或排水管網系統，常用數學分析法。第七頁，共63頁。工程(gōngchéng)方案的技術經濟分析是在技術上滿足工程(gōngchéng)建設目標的條件下，計算方案的經濟費用。通常采用工程(gōngchéng)項目的年計算費用值來表達，即年平均費用值最低的工程(gōngchéng)方案為最佳方案。第八頁，共63頁。靜態(jìngtài)年計算費用法W——年計算費用(fèiyong)，元/a；C——工程項目額，元；T——償還期，a；Y——年運行費用(fèiyong)，元/a。第九頁，共63頁。動態(dòngtài)年計算費用法是指針對不同時間的經濟因素變化，對項目在一定(yīdìng)時期內發生的、運行成本等費用折算成當前的現值作為經濟比較的指標。資金的時間價值計算通常采用復利法，常用的計算公式如下：第十頁，共63頁。動態(dòngtài)年計算費用法（1）當資金(zījīn)的現值為P，利率為i%，則n年后的資金(zījīn)終值F為（2）當已知資金(zījīn)的終值為F，則現值P為a-——折現系數第十一頁，共63頁。（3）當資金現值p，利率(lìlǜ)i%，設在n年內各年平均分攤資金現金A，則各年分攤資金現值的計算方法如下：第一年：第二年：第n年：第十二頁，共63頁。為保證(bǎozhèng)資金現值P得到回收，則有第十三頁，共63頁。例2.1某給水工程項目建設為5800萬元，年運行費用為245萬元/年，求：1）償還期為20年的靜態年計算(jìsuàn)費用值；2）利率為5.5%，還款期為20年的動態年計算(jìsuàn)費用值。解1）靜態(jìngtài)年計算費用值為：2)動態年計算費用值：第十四頁，共63頁。2.3城市(chéngshì)用水量預測計算城市用水量由兩部分組成:第一部分：規劃期內由城市給水工程統一(tǒngyī)供給的居民生活用水、工業用水、公共設施用水以及其他用水量總和。第二部分：城市給水工程統一(tǒngyī)供水之外的所有用水量的總和。包括工業和公共設施自備水源供給的用水、農業灌溉用水、農村居民用水等。第十五頁，共63頁。用水量及其變化(biànhuà)用水量的表示：綜合生活用水（居民生活用水、公共設施用水）工業企業生產用水和生活用水市政用水消防用水未預見用水量及管網漏失(lòushī)水量用水量時刻變化，只能按一定時間(shíjiān)范圍內的平均值計算：平均日用水量最高日用水量（最高日平均時用水量）最高時用水量第十六頁，共63頁。用水量變化(biànhuà)系數（1）日變化系數Kd＝最高日用水量Qd/年均(niánjūn)日用水量Qd與當地的地理位置、氣候、生活習慣和室內給排水設施有關，反映一年中各天用水量的不均勻情況，～。特大城市大城市中等城市小城市～～～～。第十七頁，共63頁。用水量變化(biànhuà)系數（2）時變化系數(xìshù)Kh=最大日最大時用水量Qh/最大日平均時用水量Qh反映一天當中各小時用水量的不均勻情況，與給水管網大小有關，管網小則Kh大、用水不均勻；管網大則Kh小、用水較均勻。Kh通常在～，第十八頁，共63頁。用水量變化(biànhuà)曲線表示用水量在一天24小時的變化情況。為了使給水系統能合理的適應(shìyìng)城市用水量的變化，應按照用水量變化曲線來確定二級泵站、輸水管、管網、蓄水設施。第十九頁，共63頁。城市(chéngshì)用水量預測計算（1）分類(fēnlèi)估算法綜合生活用水工業企業用水消防用水市政用水未預見(yùjiàn)及管網漏失用水量居民生活用水工業用水非工業用水大生活用水工業用水第二十頁，共63頁。（2）單位(dānwèi)面積法區域城市規模特大城市大城市中等城市小城市一區1.0～1.60.8～1.40.6～1.00.4～0.8二區0.8～1.20.6～1.00.4～0.70.3～0.6三區0.6～1.00.5～0.80.3～0.600.25～0.5區域城市規模特大城市大城市中等城市小城市一區0.8～1.20.7～1.10.6～1.00.4～0.8二區0.6～1.00.5～0.80.35～0.70.3～0.6三區0.5～0.80.4～0.70.3～0.600.25～0.5（3）人均綜合(zōnghé)指標法第二十一頁，共63頁。(4)年遞增(dìzēng)速率法Q0——起始年份(niánfèn)平均日用水量，m3/d；Qa——起始年份(niánfèn)后第t年的平均日用水量，m3/d；δ——用水量年平均增長率，%；t——年數，a。(5)線型回歸(huíguī)法△Q——日平均用水量的年平均增量，m3/d；其他符號同上.第二十二頁，共63頁。(6)生長(shēngzhǎng)曲線法城市(chéngshì)用水量初始階段發展很快，而后趨于緩慢增長到穩定甚至適度減少階段。a,b－待定參數；Q－預測用水量，m3/d；L－預測用水量的上限值，m3/d。生長(shēngzhǎng)曲線模型圖第二十三頁，共63頁。2.4給水管網系統規劃(guīhuà)布置給水管網布置原則包括輸水管渠和配水管網兩大部分。（1）按照城市總體規劃，結合當地實際情況布置，進行多方案技術經濟比較；（2）分清主次，現搞好輸水管渠和主干管布置，然后布置一般管線和設施；（3）盡量縮短管線長度，節約工程與運行管理費用；（4）協調好與其他管道、電纜和道路等工程的關系；（5）保證供水具有安全性；（6）盡量減小拆遷，少占農田(nóngtián)；（7）管渠的施工、運行和維護方便；（8）近遠期結合，留有發展余地，考慮分期實施的可能性。第二十四頁，共63頁。必須與城市建設規劃相結合，盡量縮短線路長度，減少拆遷，少占農田，便于管渠施工和運行維護，保證供水安全；地勢起伏大易布置成高低區排水系統；第五十七頁，共63頁。W——年計算費用(fèiyong)，元/a；管網定線是指在供水區域內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的分配管和接到用戶的進水管。第五十三頁，共63頁。第二十三頁，共63頁。5）要合理利用水資源和保護環境；排水流域是指在排水區界內，按照一定要求所劃分(huàfēn)的不同排水區域。步驟：城市總體規劃-詳細規劃。街坊狹長或地形有傾斜時：低側式第六十一頁，共63頁。充分利用地形，就近(jiùjìn)排入水體。在城市的中心布置成環狀管網，郊區布置成樹狀管網。7）確定廢水的處置方案及其環境影響評價；（5）保證供水具有安全性；給水管網布置基本(jīběn)形式根據管網的布置(bùzhì)形式，可分為樹狀管網和環狀管網。第二十五頁，共63頁。給水管網布置基本(jīběn)形式樹狀管網：管徑隨所供用戶的減少而降低，構造簡單，低，但安全性差，一般用于建設初期。

環狀管網：閉合的環，增加了管線的總長度，提高了管線的安全性，明顯高于樹狀管網，但大大降低水錘，增加了供水的可靠性。一般在城鎮建設的初期采用樹狀管網，隨著城鎮的發展逐漸(zhújiàn)連成環狀管網。在城市的中心布置成環狀管網，郊區布置成樹狀管網。第二十六頁，共63頁。輸水管渠定線定義：從水源到水廠或水廠到相距較遠管網的管、渠叫做輸水管渠。特點：距離長，與河流(héliú)、高地、交通路線等的交叉較多。中途一般沒有流量的流入與流出。形式：常用的有壓力輸水管渠和無壓輸水管渠兩種形式。第二十七頁，共63頁。輸水管渠定線原則(yuánzé)必須與城市建設規劃相結合，盡量縮短線路長度，減少拆遷，少占農田，便于管渠施工和運行維護，保證供水安全；選線時，應選擇最佳的地形和地質條件，盡量沿現有(xiànyǒu)道路定線，以便于施工和檢修；減少與鐵路、公路和河流的交叉；管線避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高地下水位和河水淹沒與沖刷地區，以降低造價和便于管理；盡可能重力輸水;路線的選擇應考慮近遠期結合和分期實施的可能。第二十八頁，共63頁。輸水管渠流量(liúliàng)要求輸水管渠的設計流量(liúliàng)，應按最高日平均時供水量加自用水量確定。當長距離輸水時，輸水管渠的設計流量(liúliàng)應計入管渠漏失水量。水廠：Qn=aQd/Ta:水廠自用水系數管網：Q=KhQd/TKh:時變化系數第二十九頁，共63頁。輸水管渠條數(tiáoshù)輸水干管一般不宜少于兩條，并且每隔一定距離設連接管連通。當有安全貯水池或其他安全供水措施時，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，應按輸水干管任何一段發生保障時仍能通過事故用水量計算(jìsuàn)確定。城鎮的事故水量為設計水量的70%，工業企業的事故水量按有關工藝要求確定。當負有消防給水任務時，還應包括消防水量。第三十頁，共63頁。輸水方式(fāngshì)水源低于給水區，設泵站；高于給水區，重力輸水。優先考慮(kǎolǜ)重力輸水，分明渠和暗渠。重力管與壓力管相結合。第三十一頁，共63頁。輸水方式(fāngshì)無壓輸水通常(tōngcháng)以重力為輸水動力，運行費用較低，但管渠的布置受到地形的限制，管渠的斷面尺寸以及水流速度會受到水位落差的影響，明渠輸水過程中原水可能受到污染。壓力輸水通常(tōngcháng)以水泵為動力，運行費用較高，但管道的布置相對來說比較自由，輸水過程中原水不會受到污染。第三十二頁，共63頁。布置(bùzhì)的一般要求輸水管之間設立連通管輸水管最小坡度大于1：5D,坡度小于1：1000，每隔～設排氣閥重力輸水管（渠）應設置檢查井和通氣孔，DN700以上，小于200m一個；管徑700-1400mm，400m一個。重力輸水管（渠），地面坡度較陡時，應在適當位置設置跌水井。壓力輸水管線，必要時設置消除水錘的措施。壓力輸水管道上隆起(lónɡqǐ)點以及倒虹管的上、下游側，一般設排氣閥。低凹處設置泄水管及泄水閥。第三十三頁，共63頁。給水管網定線管網定線是指在供水區域內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的分配管和接到用戶的進水管。影響因素(yīnsù)：城市平面布置，供水區域的地形，水源和調節水池位置，街區和用戶特別是大用戶的分布，河流、鐵路、橋梁的位置等。第三十四頁，共63頁。給水管網定線原則(yuánzé)干管延伸方向應和二級泵站輸水到水池、水塔、大用戶(yònghù)的水流方向一致。循水流方向，以最短的距離布置一條或數條干管，干管應從用水量較大的街區通過。干管一般按城市規劃道路定線，但盡量避免在高級路面或重要道路下通過。管線在道路下的平面位置和標高，應符合城市地下管線綜合設計的要求，給水管線和建筑物、鐵路以及其它管道的水平凈距，均應符合有關規定。第三十五頁，共63頁。給水管網定線要求(yāoqiú)管網可采用樹狀網和若干環組成的環狀網相結合的形式，管線大致均勻(jūnyún)地分布于整個給水區。干管的間距采用500～800m。連接管的間距可根據街區的大小考慮在800～1000m左右。分配管直徑至少為100mm，大城市采用150～200mm。城鎮生活飲用水的管網，嚴禁與非生活飲用水的管網連接，也嚴禁與各單位自備的生活飲用水供水系統直接相連。第三十六頁，共63頁。2.5排水管網系統規劃(guīhuà)布置布置原則：（1）按照城市總體規劃，結合當地實際情況布置，進行多方案技術經濟比較；（2）先確定排水區域和排水體制，然后布置排水管網，從干管到支管的順序布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水(wūshuǐ)和雨水，并使管線最短和埋深最小；（4）協調好與其他管道、電纜和道路等工程的關系；（5）規劃時要考慮使管渠的施工、運行和維護方便；（6）近遠期結合，留有發展余地，考慮分期實施的可能性。第三十七頁，共63頁。排水管網布置(bùzhì)形式——正交式排水干管與等高線垂直相交，主干(zhǔgàn)管與等高線平行鋪設。適應于地形平坦略向一邊傾斜的地區。9.河流(héliú)第三十八頁，共63頁。排水干管與等高線平行，主干管與等高線基本垂直。適應(shìyìng)于地形坡度很大的地區。

排水管網布置形式(xíngshì)——平行式第三十九頁，共63頁。污水(wūshuǐ)管網布置主要內容(nèiróng)：確定排水區界，劃分排水流域；選擇污水廠和出水口位置；擬訂污水干管和總干管的路線；確定需要提升的排水區域和設置泵站的位置第四十頁，共63頁。（1）確定(quèdìng)排水區界，劃分排水流域排水區界是污水排水系統設置的界限。排水流域是指在排水區界內，按照一定要求所劃分(huàfēn)的不同排水區域。（通常根據等高線劃分(huàfēn)排水區域，在地形平坦地區可按照面積的大小進行劃分(huàfēn)。）每一個排水流域應有一根或一根以上的干管。第四十一頁，共63頁。第四十二頁，共63頁。

第四十三頁，共63頁。

IIIIIIIV第四十四頁，共63頁。（2）選擇污水(wūshuǐ)廠出水口的位置原則(yuánzé)城市的下風向水體的下游離開居住區和工業區第四十五頁，共63頁。（3）干管布置(bùzhì)和定線影響污水管平面布置的主要因素：地形和水文地質條件；城市總體規劃、豎向規劃和分期建設情況；排水體制、線路數目；污水處理利用情況、處理廠和排放口的位置；排水量大的工業企業(qǐyè)和公建情況；道路和交通情況；地下管線和構筑物分布情況。第四十六頁，共63頁。地形是影響(yǐngxiǎng)管道定線的主要因素充分利用地形，使污水自流接入；地下復雜易布置成幾個獨立的排水系統；地勢起伏大易布置成高低區排水系統；個別低洼地區應局部(júbù)提升。第四十七頁，共63頁。2.污水主干管的走向與數目(shùmù)取決于污水廠和出水口的位置和數目(shùmù)3.污水(wūshuǐ)干管一般沿城市道路布置。通常設在污水(wūshuǐ)量較大或地下管線較少的一側人行道、綠化帶或慢車道下。道路超過40m，可考慮在道路兩側各設一條污水(wūshuǐ)管。第四十八頁，共63頁。排水系統的布置(bùzhì)形式-----正交式正交式（干管與河流(héliú)垂直）第四十九頁，共63頁。排水系統的布置形式(xíngshì)-----截流式4.主干(zhǔgàn)管5.污水廠6.出水口第五十頁，共63頁。排水系統的布置形式(xíngshì)-----平行式第五十一頁，共6