给水排水管网工程规划清楚明了

第2章给水排水管网工程规划2.1给水排水工程规划原则和工作程序☆城市总体规划：城市布局、用地规划、功能分区、资源配置、能源配置；☆城市总体规划专业功能：资源、交通、给水、排水、环境、能源、通讯等－保障总体规划实施；☆给水工程专项规划和排水工程专项规划内容：用水量预测、水源规划和保护、给水处理厂、给水管网、排水管网、污水处理厂和污水排放与利用、投资匡算等；☆供水工程规划设计规范；☆排水工程规划设计规范。给水排水专项规划内容1）确定给水排水系统的服务范围与建设规模；2）确定水资源综合利用与保护措施；3）确定系统组成与体系结构；4）确定给水排水主要构筑物的位置；5）确定给水排水处理的工艺流程与水质保证措施；6）给水排水管网规划和干管布置与定线；7）确定废水的处置方案及其环境影响评价；8）给水排水工程规划的技术经济比较，包括经济、环境和社会效益分析；规划期限：近期5~10年，远期10~20年。

（1）国家和地方的相关法律政策和法规城乡规划法；水法；环境保护法；海洋环境保护法；水污染防治法；城市供水条例；城市排水条例；饮用水水源保护区污染防治管理规定；城市地下水开发利用保护管理规定；生活饮用水水源水质标准；生活饮用水卫生标准；防洪标准；工程设计规范、设计标准。2.1.1给水排水工程规划原则（2）城镇及工业企业规划应兼顾给水排水工程

城镇及工业企业规划时应考虑水源条件，在水源缺乏的地区，不宜盲目扩大城市规模，也不宜设置用水量大的工厂。用水量大的工业企业一般应设在水源较为充沛的地方。对于采用统一给水系统的城镇，一般在给水厂站附近或地形较低处的建筑层次可以规划得较高些，在远离水厂或地形高处的建筑层次则宜低些。对于工业企业生产用水量占供水量比例较大的城镇应把同一性质的工业企业适当集中，或者把能复用水的工业企业规划在一起，以便就近统一供应同一水质的水和近距离输送复用，或便于将相近性质的废水集中处理。（3）给水排水工程规划要服从城镇发展规划

城镇及工业区总体规划中的设计规模、设计年限、功能分区布局、城镇人口的发展、居住区的建筑层数和标准以及相应的水量、水质、水压资料等，是给水排水系统规划的主要依据。当地农业灌溉、航运、水利和防洪等设施和规划等是水源和排水出路选择的重要影响因素；城市和工业企业的道路规划、地下设施规划、竖向规划、人防工程规划、防洪工程规划等单项工程规划对给水排水工程的规划设计都有影响，要从全局出发，合理安排，构成城市建设的有机整体。（4）合理确定远近期规划与建设范围

基本原则：远期规划，近期设计，分期建设。例如，近期给水先建一个水源，一条输水管以及树枝状配水管网，远期再逐步发展成多水源、多输水管和环状配水管网；地表水取水构筑物及取水泵房等土建如采用分期施工并不经济，故土建可按远期规模一次建成，但其内部设备则应按近期所需进行安装，投入使用后再分期安装或扩大；在环境容量许可的前提下，排水管网近期可以就近排入水体，远期可采用截流式合流排水体制并输送到排水处理厂处理，或近期先建污水与雨水合流排水管网，远期另建污水管网和污水处理厂，实现分流排水体制；排水主干管（渠）一般应按远期设计和建设更经济；给水和排水的调节水池并不会随远期供水或排水量同步增大，因为远期水量变化往往较小，如经计算远期水池调节容积增加不多，则可按远期设计和建设。（5）合理利用水资源和保护环境

-认真勘察研究当地水资源状况（地表水源和地下水源）；-合理开发利用水资源：综合协调不同行业和用户用水需求；-系统的安全和经济性评价：供水水质，水文地质，取水工程，水处理设施，管网。（6）规划方案应尽可能经济和高效

保证技术合理和工程可行性，提高给水排水工程投资效益，降低工程项目运行成本。通过多方案比较分析，选择尽可能经济的工程规划方案。体系结构经济性影响因素：分区供水，分质供水，分质排水；供水压力确定；排水管网提升措施等。（1）明确任务，确定依据：规划项目性质，规划设计目的、任务与内容；有关方针政策文件，城市总体规划；主管部门委托书，签订项目合同。（2）调查收集基础资料：图文资料，现状实况。现场勘察：在充分掌握资料基础上，进一步调查研究和现场踏勘，全面掌握水环境、水资源、地形、地质等数据资料，为厂站选址、管网布局、等规划方案奠定基础。（3）流量计算：合理确定城市用水定额，估算用水量与排水量，确保数据的科学性。（4）制定规划方案：系统体系结构、水源与取水点选择、厂址选择、处理工艺、管网布置等。通过技术经济比较与分析，确定最佳方案。（5）规划实施方案：根据规划期限，提出分期实施规划的步骤和措施，节省资金，提高项目投资效益。（6）编制规划文件：完成规划成果文本，绘制工程规划图纸。2.1.2给水排水工程规划工作程序2.2城市用水量预测计算是决定水资源使用量、建设规模、投资额的依据。包括两部分：

①城市给水工程统一供给的部分。（主要考虑）②城市给水工程统一供给以外的所有用水量的总和。（如工业企业和公共设施自备水源，农村自己挖的探井等）

城市用水量预测方法很多，在给水排水工程规划时，要根据具体情况，选择合理可行的方法，必要时，可以采用多种方法计算，然后比较确定合理的用水量。

2.2城市用水量预测计算

（1）分类估算法

对用水进行分类（见第节），确定用水量标准，计算各类用水量，累计计算总用水量。（该方法比较详细，主要用于设计计算，详见第6章论述）。（2）单位面积法【最高日用水量指标（104m3/km2·d）】（3）人均综合指标法－最高日用水量指标（m3/Cap·d），称“人均综合用水量”。注：1、特大城市指市区和近郊区非农业人口100万及以上的城市；大城市指市区和近郊区非农业人口50万及以上，不满100万的城市；中等城市指市区和近郊区非农业人口20万及以上，不满50万的城市；小城市指市区和近郊区非农业人口不满20万的城市。2、一区：贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、上海、云南、江苏、安徽、重庆；二区：黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东地区；三区：新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。经济开发区和特区城市，根据用水实际情况，用水定额可酌情增加。实践证明，单位面积法和人均综合指标法计算的用水量指标偏高，应予以修正。这里仅作为规划设计用水量计算方法介绍。在实际规划设计工作中，应通过科学研究，用节约用水和水资源可持续开发利用思想指导工程规划工作。（4）年递增率法（5）线性回归法

式中Q0―起始年份平均日用水量，m3/d；Qa－起始年份后第n年的平均日用水量，m3/d；δ―用水量年平均增长率，％；t―年数，a。上式是一种指数曲线型的外推模型，用来预测计算未来年份的规划预测总用水量。式中―日平均用水量的年平均增量(m3/d)/a，根据历史数据回归计算。（6）生长曲线法

式中―待定参数；

―预测用水量，m3/d；

L―预测用水量的上限值，m3/d。2.3给水管网系统规划布置给水管网布置原则与形式（1）给水管网布置原则

1）城市总体规划，当地实际情况，多方案技术经济比较；

2）主次明确，先布置输水管渠与主干管布置，后布置一般管线与设施；

3）尽量缩短管线长度，节约工程投资与运行管理费用；

4）协调与其它管道、电缆和道路等工程的关系；

5）保证供水安全可靠性；

6）减少拆迁，少占农田；

7）施工、运行和维护方便；

8）近远期结合，留有发展余地，考虑分期实施的可能性。（2）给水管网布置基本形式－树状网和环状网

树状网（Branchednetworks）：优点：管道长度小，构造简单，投资省；缺点：供水可靠性、水质安全性较差、易产生水锤现象。适用于：对供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工业企业。环状网（Loopednetworks）：优点：供水安全可靠性高、水锤危害轻；缺点：造价明显地比树状网高。

适用于：对供水安全可靠性要求较高的大、中城市和大型工业企业。图2.1树状网图2.2环状网输水管渠定线定义：从水源到水厂或水厂到相距较远给水管网的管道或渠道叫做输水管渠。有从几十公里甚至几百公里外取水的远距离输水管渠，定线就比较复杂。特点：1、距离长；2、交叉较多；3、障碍物多，地形复杂；4、缺乏现场数据资料；5、造价昂贵；6、易损坏，维修困难；7、出现故障，易引起供水中断。定线基本原则：与城市建设规划相结合，尽量缩短线路长度，按最短的距离输水；减少拆迁，少占农田，便于管渠施工和运行维护，保证供水安全；应选择最佳的地形和地质条件，尽量沿现有道路定线，以便施工和检修；减少与铁路、公路和河流的交叉；避免穿越滑坡、岩层、沼泽、地下水位高和河水淹没与冲刷地区；降低造价和便于管理。图2.3重力管和压力管相结合输水1、3一泵站；2、4一高位水池输水管渠定线（续）安全保障：为保证安全，可以用一条输水管渠而在用水区附近建造水池进行流量调节，或者采用两条及以上的输水管渠。供水不许间断时，输水管渠一般不宜少于两条。输水方式：（1）泵站加压输水：水源低于给水区（如取用江河水），需要采用泵站加压输水，有时需在输水途中再设置加压泵站；（2）重力管渠输水：水源位置高于给水区，例如取用蓄水库水时，有可能采用重力管渠输水。连接管：为避免输水管渠局部损坏时，输水量降低过多，应在平行的2条或3条输水管渠之间设置连接管，并装置必要的阀门，以缩小事故检修时的断水范围。排气阀和泄水阀：输水管的最小坡度应大于1:5D，D为管径，以mm计。输水管线坡度小于1:1000时，应每隔0.5~1km装置排气阀。即使在平坦地区，埋管时也应做成上升和下降的坡度，以便在管坡顶点设排气阀，管坡低处设泄水阀。排气阀一般以每公里设一个为宜，在管线起伏处应适当增设。埋设深度：管线埋深应按当地条件决定，在严寒地区敷设的管线应注意防止冰冻。图2.4输水管平面和纵断面图表达2.3.3给水管网定线包括干管和连接管（干管之间），不包括从干管到用户的分配管和进户管。2.3.3给水管网定线给水管网定线－－在地形平面图上确定管线的走向和位置。干管－－管径较大，用以输水到各用水地区，间距，可根据街区情况，采用500~800m；连接管－－在干管和干管之间连接，形成环状网，连接管的间距可根据街区的大小考虑在800~1000m左右；分配管－－从干管取水供给用户和消火栓，由城市消防流量决定，最小管径DN100-200。（大城市最小管径采用150mm）管网设计－－树状网和环状网相结合的形式，管线均匀地分布于整个给水区域。图2.5供水管网

布置示意图

1一水厂；2一干管；3一分配管；4一高地水库

2.4排水管茶网系统教规划布魔置（1）排水醋管网布涉置原则1）按塘照城速市总常体规迁划，杂进行稍多方观案技饲术经吊济比帽较；2）确定突排水区据域和排督水体制蚁，布置谢排水管去网，从责干管到瞒支管顺营序进行剃布置；3）利用敬地形，失采用重辩力流排奔水，使刃管线最泉短、埋填深最小渔；4）协调故与其它轰管道、艰电缆和怨道路等赵的关系这，企业祝内部管毅网合理扎衔接；5）施井工、扮运行站和维爱护方赚便；6）远近般期规划锤相结合岩，考虑盛发展，漫分期实巾施。（2）排水笋管网布远置形式排水管兰网一般垮布置成互树状网岔；根据特地形馅不同侵，可林采用锈两种编基本痕布置旧形式林：―平行式―正交音式正交式平行惑式图2.们6排水管唉网布置胀基本形科式1-支管泡；2-干管撇；3-主干管绢；4-溢流口嗽；5-出口渠阶渠头；6-泵站；7-污水厂多；8-污水甚灌概指管；9-河流平行式韵：干管谢与等高结线平行保，主干着管与等军高线垂嚷直，适活应于大叛坡度地量形，可痰减小埋乎深，减倒少跌水蔑井，改蚂善水力妈条件。正交晃式：顿干管披与等骑高线尝垂直膊，主蚀干管网与等苗高线据平行碎，适牛应于毫地形目平坦勺略有隙倾斜垦的地厌形。截流登式：沿河岸座再敷设串主干管秤，并将水各干管驾的污水载截流送朗至污水柳厂，是效正交式偿发展的次结果。特点：岭减轻水竿体污染傍，保护撤环境。适用：火分流制盖污水排呢水系统。分区式掘：在地势遣高低相绵差很大茶的地区号，当污业水不能般靠重力旨流至污兆水厂时满采用。朵分别在咐高地区盟和低地确区敷设磁独立的粮管道系腔统。高流地区的碑污水靠橡重力流佩直接流匆入污水我厂，而贡低地区暮的污水知用水泵醒抽送至沟高地区稀干管或届污水厂臭。优点途：能绳充分进利用陆地形蜡排水干，节甚省电叔力。适用：勒个别阶之梯地形溜或起伏爹很大的喂地区。分散式价：当城镇慎中央部两分地势映高，且富向周围更倾斜，霞四周又祝有多处假排水出兆路时，战各排水梳流域的妄干管常排采用辐塘射状布快置，各寻排水流蜘域具有印独立的余排水系农统。特点：敬干管长窗度短，枯管径小乐，管道逼埋深浅棵，便于绪污水灌浸溉等。滔但污水钥厂和泵婆站（如毯需设置蔽时）的甘数量将页增多。适用绝：在魔地势良平坦康的大录城市档。环绕卫式：可沿四遇周布置君主干管搁，将各鸟干管的公污水截御流送往较污水厂妄集中处享理，这走样就由判分散式标发展成度环绕式裙布置。特点棍：污顾水厂卷和泵村站（狮如需期设置童时）毫的数都量少化。基撞建投走资和大运行阻管理体费用宪小。排水程管网庙规划营布置攀的不因同形量式图2.7排水荣管网奴布置矛方案1-城市达边界2-排水流暖域分界越线3-支管4-干管、玩主干管5-出水跃口6-泵站7-处理谱厂、意灌溉厌田8-河流（3）排沉水管窗网的傅连接霸方式排水邪管网尼一般虾依靠圾重力朴排水别，管引道连码接方狸式是迷保证碎管网谋中水悠流畅介通和轰运行从安全链的重需要因念素。排水嫂管网膀中的管道仗交汇徒、直彼线管绘道中恢的管淡径变晌化、桂方向谷改变支以及猫管道岩高程痰变化秩、直眼线管貌道上丧一定仪距离桨（维敲护清拍通），均拔需要延设置单合理丈的连象接方闯式。虽主要糟采用毫连接残井方孔式（格检查陪井和物跌水盘井等楼），些亦称才为窨阁井。检查绘井的凭主要劝功能公是在被管道爷交汇筑、直滤线管转道中爷的管懂径变掘化、京方向胃的改畜变处毙设置揉，保赞证衔练接通慨畅，替方便妖清通与和维退护。垮如图2.8（a）所伴示。跌水撑井的臣主要撤功能蜻是管残道高缴程变忘化的漫连接躲和较他大水街流落际差的想消能惑，防甘止管驴道被姓强力寺冲刷季而损怜坏，绪如图2.8（b）和图2.8（c）所示强。图2.8（a）管道氧交汇扒检查白井构援造示些例不同井功能通的排倘水管凶道检尿查井肤的最趋大间立距瞎表2.粗4图2.胁8（b）竖管崇式跌水路井构造浸示例图2.8（c）阶梯行式跌水擦井构造理示例2.4斯.2污水管妙网布置污水管补道规划氧设计：迷在城市涝总平面绸图上进颈行管道概平面布恳置，也舒称污水箩管网定面线。主要内霞容：确定趴排水虾区界犬，划膜分排后水流际域；选择无污水读厂和虹出水勤口的扛位置姿；拟定捏污水稼干管河及主恶干管赞的路档线；设置提乡丰升泵站同位置；投资匡草算。工作程罩序：一般筋先确黄定主涝干管价、再州定干盟管、搜最后旧定支规管。在总脑体规渡划中弄，只粮决定孔污水动主干煤管、毁干管命的走航向与澡平面惨位置磨。在详盯细规尼划中蛙，还眉要决猫定污穴水支志管的犯走向众及位弊置。管网专布置谨工作蛇步骤嘴：（1）划吉分排龄水区胸域与团排水子流域1）排水赶区域是室规划设弱计的范丹围，在抱排水区摆域内根友据地形亿划分排贫水流域铸。流域析边界设一般笨应与抬分水室线相撒符合。在地执形平坦黎无显著畏分水线与的地区践，应使膏干管在乎最大埋五深的情喉况下，经使绝大抚部分污尘水自流肿排出。柄如有河椅流和铁忍路等障陶碍物贯穗穿，应宰根据地玩形情况堵，通过遍方案比鹊较，决赛定是否闭分为多血个排水耻流域。2）每茶一个浅排水黄流域征应有它一根妻或一合根以科上的荡干管挡，根疼据流逐域高睛程情间况，令确定陈干管迎水流甜方向械和需固要污诵水提溪升的滚地区召。（2）干管黑布置与霞定线1）通过淘干管布拿置，将压各排水射流域的足污水收疯集并输昏送到污叼水处理首厂或排曲放口。守污水干粪管应布锦置成树夸状网络美，根据宣地形条江件，可扶采用平昆行式或击正交式洲布置形善式。2）定槽线时巨应充迟分利众用地薯形，忽在排廉水区江域较业低的味地方聚敷设竭主干威管及炒干管脊，便调于支忘管污脸水自港流接店入。务地形绘较复送杂时协，宜崇布置叹成几移个独抱立的却排水调系统谜。若钢地势帆起伏矩较大闯，宜伙布置冠成高辞低区隔排水贡系统嘱，尽臂可能便利用倚重力遗输水例，并环减少佩管道应埋深挣；个饶别低转洼地餐区应跨设置尸泵站狗进行须局部肌提升相。3）污水优干管普一般载沿城耐市道双路布洗置，纹通常编设在约污水蓄量较隙大或滑地下善管线柱较少可一侧隔的人悉行道螺、绿栽化带因或慢昼车道状下。京道路蛮宽度叔超过40m时，烟可考增虑在兆道路订两侧都各设芝一条臭污水框管，虚以减朋少连颗接支颈管的极数目肯及与拜其它哪管道单的交进叉，监并便运于施烟工、贫检修绢和维市护管基理。图2.9某城市落污水管校网布置框