市政公用工程知识简版Word下载.docx
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5进行城市排水系统布局，确定排水干管的走向、位置和出水口位置
6确定污水处理厂的位置、规模、处理等级和用的范围，选择处理工艺
给排水规划原则
1.应以促进城市可持续发展，保证社会经济发展所需的水质、水量和改善水环境为目标，确保城市水的良性循环，达到经济效益、社会效益和环境效益的统一。
2.应以区域规划和城市总体规划为依据，从全局出发，统筹安排，满足城市总体布局的要求。
城市总体规划中也应考虑城市给排水工程规化的要求，为城市给排水工程规划创造良好的条件。
3.坚持“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利”和“开源节流并重”的方针进行规划。
从全流域的角度对城市功能布局进行统筹安排，协调各方面用水关系，尽可能减少水污染，综合利用雨污水和海水。
4.给排水工程规划年限通常与城市总体规划年限相一致。
近期规划5年，远期20年左右。
规划时考虑远近期结合，做好分期实施的可能。
5.要充分考虑现状，尽量发挥和利用原有设施的作用，使新规划的给排水设施与原有系统合理地有机结合。
6.对给排水工程规划进行经济分析，尽可能降低工程地总造价和经常性运行管理费用，节省投资。
规划时应考虑不同的方案，进行技术经济的优化。
7.应与其他单项工程规划，如城市道路交通规划、环境保护规划、防灾工程规划等，相互协调配合。
8.充分考虑未来发展的新技术、新工艺、新材料对水处理和给排水管网的影响，有利于科技进步，以节省资金，提高效率。
给排水规划步骤
1.明确规划设计任务，确定规划编制依据。
了解规划项目的性质；
规划设计的目的、任务和内容；
上级主管部门有关的政策性文件；
委托单位的正式委托书。
2.搜集必须的基础资料，进行现场勘察。
3.在掌握资料和了解现状与规划要求的基础上，确定合理的用水定额，估算用水量和排水量。
这是确定给排水工程规模的依据，应经过充分调查研究才能确定。
4.制定给排水工程规划方案，对水源选择、输水方式、输配管网、净水工艺、厂址选择、排水体制、排水分区、污水处理利用、排水管网进行规划设计，拟定不同方案，进行技术经济比较分析，确定最佳方案。
5.根据规划期限，提出分期实施规划的步骤和措施。
6.编制规划文件，绘制规划图，完成最终成果。
给排水工程规划的基础资料
.一自然资料1气象资料2.水文地质资料；
3.工程地质资料4.地形资料二城市给排水工程现状资料1现状给水资料2现状排水资料三城市建设与规划资料1城市现状基本概况2城市现状基础设计建设资料3城市规划资料
第二章给水系统
给水系统：
保证用水对象获得所需水质、水压和水量的一整套构筑物、设备和管路系统的总和。
用水对象：
生产设备、生活设施、消防设备构筑物：
取水头部、反应池、沉淀池、滤池、清水池、水泵房、水塔设备：
加压设备、控制设备、计量设备管路系统：
输水管、配水管网
1.城市给水系统组成与布置
水源取水构筑物：
管井、取水头部、取水泵站；
能够获得足够的水量输送至水厂；
一级泵站α——考虑水厂本身用水量的系数，一般采用1.05～1.10；
地下水源采用1。
T——一级泵站每天工作时间
净水构筑物：
反应池、沉淀池、滤池；
保证水量、去除影响使用的杂质；
清水池W1——调节容积，可按最高日用水量的10～20%估算；
W2——消防贮水量，按扑灭火灾平均时间为2小时计算；
W3——水厂自用水，一般采用最高日用水量的5～10%；
W4——安全贮备水量。
二级泵站加压泵站：
深井泵站、一泵站、二泵站、中途泵站；
保证水量、提供适当的压力；
输水管渠和管网：
输水管、配水管网、明渠；
形成水流通道，维持合理的流速；
调节构筑物：
清水池、水塔、高地水池、屋顶水箱；
调节取水、净水与用水之间的数量差异，储备事故及消防用水。
用户
给水系统分类
按水源的数目分类
（1）单水源给水系统
（2）多水源给水系统
按系统构成方式分类1）统一给水管网系统：
适用在工业用水量占总水量比例小，地形平坦的地区。
2）分质给水系统可分为生活给水管网和生产给水管网等适用在工业用水量占总水量比例大，水质要求不高的地区。
第三章城市用水量预测与计算
一、城市用水的分类
1、综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）;
2、工业企业用水（生产和生活）;
3、浇洒道路和绿地用水;
4、管网漏损水量;
5、未预见用水;
6、消防用水。
二、城市用水量的标准
用水量标准（定额）：
设计年限内可能达到的最高用水水平，是确定设计用水量的主要依据
1生活用水量是指居住区、工业企业以及公共建筑内用于饮用、洗涤、烹饪和清洁卫生等用途的水量。
生活用水量定额：
是指城镇居民每人每日平均生活用水量，工业企业是指每一职工每班的生活和淋浴用水量。
生活用水量定额受生活习惯、气候、水资源、经济因素、居住条件等因素影响。
2、公共建筑用水量标准
3工业企业生产用水量是指在工业企业内用于冷却、制造、空调、加工、净化和洗涤等用途的水量。
工业企业生产用水量标准以万元产值用水量表示，因水资源情况、产品类型、生产工艺、管理方式和管理水平而异。
我国工业万元产值用水量平均为103立方米，是发达国家的10至20倍；
水的重复利用率平均仅为40％左右，发达国家平均已达到75％至85％。
4市政用水量标准浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定。
浇洒道路用水可按浇洒面积以2.0~3.0L/（m2·
d）计算；
浇洒绿地用水可按浇洒面积以1.0~3.0L/（m2·
d）计算。
5、消防用水量标准消防用水是指在发生火灾的情况下用于灭火所需的水量。
特点：
历时短、流量大。
城市、居住区、工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量按同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定。
城市室外消防用水量包括工厂、仓库和民用建筑的室外消防用水量。
计算水量时通常考虑一次灭火时间为2小时。
6、未预见用水
城镇配水管网的漏损水量和未预见水量可按最高用水量的15%~25%计算。
城市用水量预测与计算
总体规划阶段给水水量预测
城市总体规划阶段的给水工程规划是根据城市发展目标、用地、人口规模，空间布局安排和水资源状况，提出各取水水源、供水系统的规划期内工程水量、水质目标和设施布局。
城市综合生活用水量预测居民生活用水和公共设施用水两部分的总量1）加和法2）定额法Q=NqkN：
规划期末人口数q：
规划期限内的生活日用水量标准K：
规划期用水普及率
城市工业用水量预测单位面积指标法万元产值指标法Q=WAQ：
规划期工业用水量（m3）W：
规划期工业万元产值取水量（m3/万元）A：
规划期市区工业总产值（万元）
城市用水总量预测1、分类用水预测法2、单位用地面积法
分区规划阶段给水量预测详细规划阶段给水量预测若居住区有1km2，建筑容积率1.2，户均100m2，有3人，人均最高日用水量指标300L/（人·
d）（包括居住区内小公建、绿化用水），则单位用地用水量指标为1.08万m3/（km2·
d）,可以比较准确计算出居住区的用水量。
最高日用水量Qd：
用水量最多一年内，用水量最多一天的用水量。
m3/d
最高日平均时用水量Qd/24，m3/h
平均日用水量Qad：
用水量最多一年内平均每天的用水量
最高时用水量Qh：
用水量最多一年内，用水量最多一天中，用水量最大的一小时的用水量。
用水量比变化的表示日变化系数时变化系数
取水工程
造成缺水的三种原因：
资源性缺水；
污染性缺水；
管理性缺水
水源的污染源：
病原体污染、需氧物质污染、植物性营养物污染、热污染、放射性污染、盐污染、有机物与重金属污染等。
取水工程任务
从水源取水并送往水厂或用户。
研究内容：
水源方面——各种天然水体的存在形式、运动变化规律、作为给水水源的可能性，为供水目的而进行的水源勘查、规划、调节治理与卫生防护等；
取水构筑物方面——各种水源的选择和利用，从各种水源取水的方法，各种取水构筑物的构造形式，设计计算，施工方法和运行管理等。
水源选择要求
水源选择应密切结合城市远近期规划和工业总体布局要求，通过技术经济比较后综合考虑确定。
所选水源应该水质良好且稳定、水量充沛并能持续开发利用、易于进行卫生防护、靠近主要用水区域、有利于水资源的综合利用、具有良好的取水构筑物施工条件。
符合卫生要求的地下水，宜优先作为生活饮用水的水源；
用地下不作为供水水源时，应有确切的水文地质资料，取水量必须小于允许开采量，严禁盲目开采。
用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应根据城市规模和工业大用户的重要性选定，一般可采用90%~97%；
用地表水作为工业企业供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应按各有关部门的规定执行。
采用地下水源的优点：
①.取水构筑物构造简单，便于施工和运行管理；
②.水处理工艺比地表水简单，处理构筑物投资和运行费用较省；
③.便于靠近用户建立水源，降低给水系统（特别是输水管和管网）投资，节省输水费用，提高给水系统的安全可靠性；
④.便于分期修建；
⑤.便于建立卫生防护区。
取水工程设施管井大口井辐射井渗渠
地表水取水构筑物选取时考虑因素：
河流水文，地形，地制裁，施工条件，技术要求
分类1固定式取水构筑物岸边式，河床式，斗槽式
2、活动式取水构筑物缆车式，浮船式
3、山区浅水河流取水构筑物底栏栅式，低坝式
防止水源水质污染措施：
①合理规划城市居住区和工业区，②加强水源水质监督管理③勘察新水源时，应从防止污染角度，提出卫生防护条件与防护措施；
④注意地下水开采引起的咸水入侵、与水质不良含水层发生水力联系等问题⑤进行水体污染调查研究，建立水体污染监测网。
地表水源卫生防护：
取水点周围半径100m的水域内严禁捕捞、停靠船只、游泳和从事可能污染水源的任何活动，并应设有明显的范围标志和严禁事项的告示牌；
河流取水点上游1000m至下游100m的水域内，不得排入工业废水和生活污水；
饮用水水源的水库和湖泊，应根据情况将取水点周围部分水域或整个水域及其沿岸列入防护范围；
受潮汐影响的河流取水点的防护范围，由水厂会同卫生防疫站、环境卫生监测站研究确定。
地下水源卫生防护取水构筑物的防护范围应根据水文地质条件、取水构筑物形式和附近地区的卫生状况进行确定；
在单井或井群影响半径范围内，不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用有持久性毒性或剧毒的农药，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互相补充关系时，可根据具体情况设置较小的防护范围
管网和输水灌渠布置
输配水系统包括输水管渠、配水管网、泵站、水塔和水池。
输水管渠：
从水源到城市水厂或城市水厂到相距较远管网的管线或渠道。
配水管网：
将水送到用户的管道系统。
3．给水管网布置的基本形式有几种？
论述各自特点？
树状管网。
管线长度短，构造简单，投资省。
安全可靠性差。
水力条件差，易产生“死水区”，末端水流停滞影响水质。
适用：
对供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工业企业。
环状管网：
管线长度长，投资大。
安全可靠性好。
水力条件较好，不易产生“死水区”，水锤危害轻。
对供水安全可靠性要求较高的大、中城市和大型工业企业。
给水管网的布置应满足以下要求：
1．按照城市规划平面图布置管网，布置时应考虑给水系统分期建设的可能，并留有充分的发展余地；
2．管网布置必须保证供水安全可靠，当局部管网发生事故时，断水范围应减到最小；
3．管线遍布在整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压；
4．力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。
管网定线
干管的间距采用500～800m。
连接管的间距可根据街区的大小考虑在800～1000m左右。
分配管进户管
管径计算
输水管渠定线
常用的有压力输水管渠和无压输水管渠两种形式
（1）距离长
（2）障碍物多，地形、地质复杂（3）易损坏，维修困难（4）一旦出现故障，易引起供水中断
输送方式无压输水通常以重力为输水动力，运行费用较低，但管渠的布置受到地形的限制，管渠的断面尺寸以及水流速度也会受到水位落差的影响，明渠输水过程中原水可能受到污染。
压力输水通常以水泵为动力，运行费用较高，但管道的布置相对来说比较自由，输水过程中原水不会受到污染。
定线原则
必须与城市建设规划相结合，尽量缩短线路长度，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；
选线时，应选择最佳的地形和地质条件，尽量沿现有道路定线，以便于施工和检修；
减少与铁路、公路和河流的交叉；
管线避免穿越滑坡、岩层、沼泽、高地下水位和河水淹没与冲刷地区，以降低造价和便于管理；
尽可能重力输水
输水干管一般不宜少于两条，并且每隔一定距离设连接管连通。
当有安全贮水池或其他安全供水措施时，也可修建一条输水干管。
输水干管和连通管管径及连通管根数，应按输水干管任何一段发生保障时仍能通过事故用水量计算确定。
城镇的事故水量为设计水量的70%，工业企业的事故水量按有关工艺要求确定。
当负有消防给水任务时，还应包括消防水量。
当采用明渠输送原水时，应有可靠的保护水质和防止水量流失的措施。
输水管渠应根据具体情况设置检查井，检查井间距：
当管径为700毫米以下时，不宜大于200米；
当管径为700至1400毫米时，不宜大于400米。
非满流的重力输水管渠，必要时还应设置跌水井或控制水位的措施。
长距离输水管渠的定线应在对各种可行的方案进行详细的技术经济比较后确定。
对于地势起伏较大的地段，宜采取压力输送与重力输送相结合，特别要避免管路中出现负压。
在输水管道隆起点和平直段的必要位置上，应装设排（进）气阀，低处应装设泄水阀。
其数量和直径应通过计算确定。
设计满流输水管道时，应考虑发生水锤的可能，必要时应采取消除水锤的措施。
水管材料和配件
管道材料应该符合以下要求①.密闭性能好②.化学稳定性③.水力条件好④.施工维修方便⑤.建设投资省⑥.使用寿命长
排水工程
排水工程的内容一是污水的收集、输送部分——排水管网二是污水的处理、利用部分——污水处理分类按照来源分类城市污水（生活污水，工业废水）降水
污水的最终出路一是排放水体二是灌溉农田三是重复使用自然复用间接复用直接复用
污水排水系统组成室内污水管道系统与设备污水泵站或压力管道室外污水管道系统事故排出口污水处理厂出水口工业废水排水系统的组成部分车间内部管道系统与设备厂区管道系统污水泵站或压力管道废水处理站雨水排水系统的组成部分雨水收集系统与设备雨水泵站街坊或厂区雨水管道系统街道雨水管道系统排洪沟出水口
排水系统的体制有哪几种？
各有何特点？
分类：
合流制，分流制。
1合流制是指用同一种管渠收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。
根据污水汇集后的处置方式：
直排式管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水未经处理直接排入水体特点：
对水体污染严重，系统简单。
这种直排式合流制系统目前不宜采用。
部分截流式这种系统是在沿河的岸边铺设一条截流干管，同时在截流干管上设置溢流井，并在下游设置污水处理厂。
特点比直排式有了较大的改进，但在雨天时，仍有部分混合污水未经处理而直接排放，成为水体的污染源而使水体遭受污染。
适用于对老城市的旧合流制的改造完全截流式是将污水和雨水合流于一条管渠，全部送往污水处理厂进行处理。
特点卫生条件较好，在街道下，管道综合也比较方便，但工程量较大，初期投资大，污水厂的运行管理不便
2分流制是指用不同管渠分别收集和输送生活污水、工业废水和雨水的排水方式。
根据雨水的排除方式完全分流制既有污水管道系统，又有雨水管渠系统特点：
比较符合环境保护的要求，但对城市管渠的一次性投资较大。
适用于新建城市
不完全分流制。
只有污水排水系统，没有完整的雨水排水系统。
节省初期投资，有利于城镇的逐步发展。
半分流制既有污水排水系统，又有雨水排水系统特点：
可以更好地保护水环境，但工程费用较大，目前使用不多。
适用于污染较严重地区。
混合制
排水系统体制的选择
1从城市规划方面看合流制仅有一条管渠系统，对地下建筑相互间的矛盾较小，占地少，施工方便。
分流制管线多，对地下建筑的竖向规划矛盾较大。
2从环境保护方面看直排式合流制不符合卫生要求，新建的城镇和小区已不再采用；
完全合流制排水系统卫生条件较好，但工程量大，初期投资大，污水厂的运行管理不便，特别是在我国经济实力还不雄厚的城镇和地区，更是无法采用；
在老城市的改造中，常采用截流式合流制，充分利用原有的排水设施，与直排式相比，减小了对环境的危害，但仍有部分混合污水通过溢流井直接排入水体。
分流制排水系统的管线多，但卫生条件好，有利于环境保护，虽然初降雨水对水体有污染，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城镇卫生的要求，所以在国内外得到推荐应用，而且也是城镇排水系统体制发展的方向；
不完全分流制排水系统，初期投资少，有利于城镇建设的分期发展，在新建城镇和小区可考虑采用这种体制；
半分流制卫生情况比较好，但管渠数量多，建造费用高，一般仅在地面污染较严重的区域（如某些工厂区等）采用。
3从投资方面看分流制比合流制高。
合流制只敷设一条管渠，其管渠断面尺寸与分流制的雨水管渠相差不大，管道总投资较分流制低20%～40%，但合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。
由于管道工程的投资占给排水工程总投资的70%～80%，所以总的投资分流制比合流制高。
如果是初建的城镇和小区，初期投资受到限制时，可以考虑采用不完全分流制，先建污水管道而后建雨水管道系统，以节省初期投资，有利于城镇发展，且工期短，见效快，随着工程建设的发展，逐步建设雨水排水系统。
4从排水系统的管理上看合流制管道系统在晴天时只是部分流，流速较低，容易产生沉淀，据经验，管中的沉淀物易被暴雨水流冲走，这样以来合流制管道系统的维护管理费用可以降低，但是，流入污水厂的水量变化较大，污水厂运行管理复杂。
分流制管道系统可以保证管内的流速，不致发生沉淀，同时，污水厂的运行管理也易于控制。
新建的城镇和小区宜采用分流制和不完全分流制；
老城镇可采用截流式合流制；
在干旱少雨地区；
或街道较窄地下设施较多而修建污水和雨水两条管线有困难的地区，也可考虑采用合流制。
简要说明排水管网的布置形式及各自特点？
1、正交式：
在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离沿与水体垂直相交的方向布置。
干管长度短，管径小，较经济，污水排出也迅速。
由于污水未经处理就直接排放，会使水体遭受严重污染，影响环境。
雨水排水系统。
2、截流式：
沿河岸再敷设主干管，并将各干管的污水截流送至污水厂，是正交式发展的结果。
减轻水体污染，保护环境。
分流制污水排水系统。
3、平行式：
在地势向河流方向有较大倾斜的地区，可使干管与等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设。
保证干管较好的水力条件，避免因干管坡度过大以至于管内流速过大，使管道受到严重冲刷或跌水井过多。
地形坡度大的地区。
4、分区式：
在地势高低相差很大的地区，当污水不能靠重力流至污水厂时采用。
分别在高地区和低地区敷设独立的管道系统。
高地区的污水靠重力流直接流入污水厂，而低地区的污水用水泵抽送至高地区干管或污水厂。
优点：
能充分利用地形排水，节省电力。
个别阶梯地形或起伏很大的地区。
5、分散式：
当城镇中央部分地势高，且向周围倾斜，四周又有多处排水出路时，各排水流域的干管常采用辐射状布置，各排水流域具有独立的排水系统。
干管长度短，管径小，管道埋深浅，便于污水灌溉等，但污水厂和泵站（如需设置时）的数量将增多。
在地势平坦的大城市
6、环绕式：
可沿四周布置主干管，将各干管的污水截流送往污水厂集中处理，这样就由分散式发展成环绕式布置。
污水厂和泵站（如需设置时）的数量少。
基建投资和运行管理费用小。
污水排水
排水区界
1、在丘陵和地形起伏的地区：
分界线与地形的分水线基本一致，由分水线所围成的地区即为一个排水流域。
2、在地形平坦无明显分水线的地区：
可按面积的大小划分，使各流域的管道系统合理分担排水面积，并使干管在最大合理埋深的情况下，各流域的绝大部分污水能自流排出。
3、每一个排水流域内，可布置若干条干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。
污水管道定线和平面布置
1、主干管地形平坦或略有坡度，主干管一般平行于等高线布置，在地势较低处，沿河岸边敷设，以便于收集干管来水。
地形较陡，主干管可与等高线垂直，这样布置主干管坡度较大，但可设置数量不多的跌水井，使干管的水力条件改善，避免受到严重冲刷。
避开地质条件差的地区
2、干管尽量设在地势较低处，以便支管顺坡排水；
地形平坦或略有坡度，干管与等高线垂直（减小埋深）地形较陡，干管与等高线平行（减少跌水井数量）一般沿城市街道布置。
通常设置在污水量较大、地下管线较少、地势较低一侧的人行道、绿化带或慢车道下，并与街道平行。
当街道宽度>
40m，可考虑在街两侧设两条污水管，以减少连接支管的长度和数量。
3、支管1）低边式：
当街坊面积较小而街坊内污水又采用集中出水方式时，支管敷设在服务街坊较低侧的街道下。
2）周边式（围坊式）当街坊面积较大且地势平坦时，宜在街坊四周的街道下敷设支管3、穿坊式当街坊或小区已按规划确定，其内部的污水管网已按建筑物需要设计，组成一个系统时，可将该系统穿过其它街坊，并与所穿街坊的污水管网相连。
管线布置原则
尽量在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域上的污水自流排出。
污水管道尽量采用重力流形式，避免提升。
管线综合规划时，所有地下管线都应尽量设置在人行道、非机动车道和绿化带下，只有在不得已时，才考虑将埋深大，维修次数较少的污水、雨水管道布置在机动车道下。
各种管线在平面上布置的次序一般是，从建筑规划线向道路中心线方向依次为：
电力电缆—电讯电缆—煤气管道—热力管道—给水管道—雨水管道—污水管道。
污水干管一般沿城市道路布置。
通常设在污水量较大或地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下。
若各种管线布置时发生冲突，处理的原则是：
未建让已建的，临时让永久的，小管让大管，压力管让无压管，可弯管让不可弯管。
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