城市工程系统规划.docx

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城市工程系统规划

城市给水工程系统规划

第一节城市用水量预测

1、最小服务水头：

从地面算起的最小水压

节点服务水头＝地面高程＋供水压力长度

2、城市用水量标准：

是计算各类城市用水总量的基础，是城市给水

排水工程规划的主要依据，并且对城市用水管理也有重要作用。

3、p62图看看。

。

4、城市用水量变化

日变化系数：

年最高日用水量与年平均日用水量的比值。

【名词解释】

时变化系数：

最高日中，最高一小时用水量与平均时用水量的比值。

用水量时变化曲线：

每小时用水量按最高日用水量的百分数计。

【要会依据曲线数据计算时变化系数】平均日用水量：

1÷24×100%＝4.17%看图找最大时用水量若为6%,则时变化系数为6%÷4.17%=1.44

5、城市用水量预测的基本方法：

【填空】

人均综合指标法、单位用地指标法、线性回归法、年递增率法、城市发展增量法、分类加和法

整个城市的最高日综合生活用水定额不包括消防用水量。

第二节城市给水水源规划

6、水资源量为当地降水形成的地表水量以及贮存和转化的地下水量，加上外来水量（主要时河川径流量）的贮存量和动态水量。

【名词解释】

7、取水点上游1000m至下游100m的水域，不得排入工业废水和生活污水，其沿岸防护范围不得最放废渣。

第三节城市给水工程设施规划

8、城市给水系统组成：

⑴取水工程⑵水处理（净水）工程⑶输配水工程

9、城市给水系统布置形式：

⑴统一给水系统⑵分质给水系统⑶分区给水系统⑷循环和循序给水系统⑸区域性给水系统

10、并联分区：

由同一泵站内的低压和高压水泵分别共给地区和高区用水，叫并联分区。

串联分区：

高地两区用水均由低区泵站供给，高区用水再由高区泵站加压，叫串联分区。

11、地表水取水：

（看课件）

地表水取水构筑物在弯曲河段上，宜设在河流的凹岸。

取水口离公共设施的距离：

支流汇入主流处——在汇入口下游400m以外；分汊河流——在分汊口上游500m以上；丁坝——与丁坝同岸时，取水口设在丁坝上游，而不宜在下游，与坝前浅滩上游端的距离，岸边式取水口不少于150m～200m，河床式取水口设在丁坝对岸时，须有护岸工程。

取水构筑物的设计最高水位应按100年一遇频率确定（避免被洪水淹没）。

城市供水水源的设计最小（枯水）流量的保证率，一般采用90%~97%。

？

？

嘛意思

12、生活饮用水的常规处理工艺：

混凝——沉淀——过滤——消毒

13、给水处理厂规划：

当取水地点距水区较远时，厂址有两种选择：

一是将水厂设在取水构筑物旁；二是将水厂设在离用水区较近的地方。

第一种选择优点为：

水厂和取水构筑物可集中管理，节省水厂自用水（如滤池冲洗和沉淀池排泥）的输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除，特别浑浊度较高的。

但从水厂至主要用水区的输水管道口径要增大，管道承压较高，从而增加了输水管道的造价、给水系统的设施和工厂管理工作。

后一种方案的优缺点与前者正好相反。

第四节城市给水管网规划

14、输水管渠指从水源到城镇水厂或者从城镇水厂到给水工程管网的管线或渠道。

15、输水管渠的定线，应遵循以下原则：

【了解】

⑴根据城市总体规划，结合当地地形条件，进行多方案技术经济比较，确定输水管的位置；

⑵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；

⑶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；

⑷规划时考虑近、远期的结合和分期实施的要求。

16、给水管网的布置形式：

将管线分为干管、分配管（配水管）、接户管（进户管）3种。

干管管径在200mm以上；配水管管径一般至少100mm。

给水管网的布置形式主要有树状网和环状网。

【优缺点比较】

树状网：

构造简单、长度短、节省管材和投资；但供水的安全可靠性差，并且在树状网末端，因用水量小，管中水流缓慢，甚至停留，致使水质容易变坏，而出现浊水和洪水的可能。

环状网：

任一管道都可由其余管道供水，从而提高了供水的可靠性。

17、城市给水管网布置原则

⑴主要方向应按供水主要流向延伸；

⑵平行的干管间距为500～800m，连通管间距800～1000m；

⑶给水管网按最高日最高时流量设计，如果昼夜用水量相差较大，高峰用水时间较短，可考虑在适当位置调设节水池和泵房，利用夜间用水量减少进行蓄水；日间供水，增加高峰用水时的供水量。

18、P99【计算题看课件例题】

19、长度比流量:

假定用水量均匀分布在全部干管上，得出单位长度的流量。

18、管段的计算流量：

树状网每一管段的计算流量等于该管段后面各节点流量之和。

环状网最高日最高时的流量分配，将影响据此选择的管径大小，要全面顾及经济和安全供水的要求适当分配，可综合遵循如下原则进行各管线流量分配：

⑴顺着管网主要供水方向，使水厂出水尽量沿最近路线输送到大用户和边远用水户，以节约输水电耗和管网基建投资；

⑵顺主要供水方向延伸的几条平行干管所分配的计算流量应大致接近，避免各干管管径相差悬殊造成较大干管损坏后配水困难的不安全情况；

⑶必须满足每一节点进、出水流量平衡。

流入节点的水量与流出节点的水量相等。

目的：

避免出现逆向流。

19、管内流速一般不得大于2.5～3m/s；不得小于0.6m/s。

20、经济流速：

把管网投资费用和日常运行费用之和最小时的流速成为经济流速。

由经济流速而确定的管径称为经济管径。

21、管径确定原则：

②管段设计流量占整个管网供水流量比例较大时取较大的经济流速（否则，管径会很大），反之取较小的经济流速；

③从供水泵站到控制点（即供水压力要求较难满足的节点，可能有多个）的管线上的管段可取较小的经济流速，其余管段可取较大的经济流速，如输水管妒位于供水泵站到控制点的管线上，所以输水管所取经济流速应较管网中的管段小

22、一处火灾时的消防校核：

23、水塔：

主要是调节泵站供水量和用水量之间的流量差，其容积由二级泵站供水线和用水量曲线确定。

24、水池：

调节一二级泵站流量的相差。

清水池容积由一二级泵站的供水量曲线确定。

25、消火栓：

室外消火栓间距在120m以内。

第四章城市排水工程系统规划

第一节城市排水体制与排水工程系统

1、城市排水工程系统的体制：

合流制：

将生活污水、工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统。

⑴直排式合流制：

管渠系统的布置就近坡向水体，分若干个排水口，混合的污水经处理和利用直接就近排入水体。

⑵截留式合流制：

在早期直排式合流制排水系统的基础上，临河岸边建造一条截流干管，同时，在截流干管处设溢流井，并设污水厂。

分流制：

将生活污水、共轭废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。

⑴完全分流制：

分设污水和雨水两个管渠系统，前者汇集生活污水、工业废水，送至处理厂，经处理后排放和利用；后者汇集雨水和部分工业废水（较洁净），就近排入水体。

⑵不完全分流制：

只有污水管道系统而没有完整的雨水管渠排水系统。

2、城市排水体制的选择：

考虑三个方面：

⑴环境保护方面；⑵造价；⑶维护与管理

第二节城市污水工程系统规划

3、日变化系数Kd＝最高日污水量/平均日污水量

时变化系数Kh＝最高日最高时污水量/最高日平均时污水量

总变化系数Kz＝Kd·Kh

4、污水管网的布置形式：

一般按先确定主干管，再确定干管，最后确定支管的顺序进行。

污水干管的布置形式：

平行式：

适应于地形坡度大

正交式：

适应于地形平坦略向一边倾斜的城市

污水支管的布置形式：

低边式；围坊式；穿坊式

5、污水管网的布置原则：

⑴地形式影响管道定线的主要因素。

⑵道路宽度超过50m时，可考虑在道路两侧各设一条污水管。

⑶通常在干燥土壤中，最大埋深不超过7～8m；在多水、流砂、石灰岩地层中，不超过5m。

⑷最小覆土厚度：

通常由所在地区的冻土深度、管道的外部荷载、房屋连接管的埋深等因素决定。

⑸在排水区域内，对管道系统的埋设深度其控制作用点称为控制点。

每条管道的起点大都是这些管道的控制点。

这些控制点中离出水口或污水厂最远或最低的点，就是整个系统的控制点。

6、管道水力学的两个基本公式：

【有例题貌似不重要】

流量公式：

Q＝ω·v

流速公式：

v＝C

Q——设计管段的设计流量（㎡/s）

ω——设计管段的过水断面面积（㎡）

v——过水断面的平均流速（m/s）

R——水力半径（过水断面面积与湿周的比值）（m）

J——水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度i）

C——流速系数

由于流量Q、流速v、充满读h/D、坡度、管径D等各水力因素之间存在着相互制约的关系，实际计算中，查水力计算图存在着试算的过程。

7、管顶平接——指污水管道水力计算中，上、下游管段的管顶内壁位于同一高度。

水面平接——指污水管道水力计算中，上、下游管段的水面高程相同。

管底平接——指污水管道水力计算中，上、下游管段的管底内壁位于同一高度。

【P127图】

8、街道下最小管径为300mm

9、节点：

流量发生变化的地方

检查井

节点一定是检查井，检查井不一定是节点。

第三节城市雨水工程系统规划

10、雨量分析的目的是通过对降雨过程的多年资料的统计和分析，找出表示暴雨特征的降雨历时、降雨强度与降雨重现期之间的相互关系，作为雨水管渠设计的依据。

11、暴雨强度的频率是指等于或大于该暴雨强度发生的机会。

12、重现期：

指等于或大于该暴雨强度发生一次的平均时间间隔。

13、集水时间：

汇水面积最远点雨水流到设计断面时的集水时间作为黑设计降雨历时。

14、划分设计管段和沿线汇水面积，雨水管道设计管段的划分应使管段内地形变化不大，管段上下端流量变化不多，无大流量交汇，一般100～200m。

沿线汇水面积的划分，要根据实际地形条件，当地形平坦，则根据就近排除的原则，把汇水面积按周围管道布置，用等角线划分；当有适宜的地形坡度时，则按雨水汇入低侧的原则划分。

第四节城市合流制排水系统规划

15、截流倍数——即开始溢流时所截留的雨水量与旱污水量之比。

第五节城市污水处理利用规划

16、城市污水厂厂址选择：

必须位于集中给水水源的下游，夏季主导风向的下方。

电力通信

第五章城市电力工程系统规划

1、了解城市电力工程总体规划，掌握详细规划的内容；P40

城市电力工程总体规划:

（1）确定城市供电标准，预测城市供电负荷

（2）选择城市供电电源，进行城市供电电源规划

（3）确定城市供电电压等级和变电设施容量、数量，进行变电设施布局

（4）布局城市高压送电网和高压走廊

（5）提出城市高压配电网规划原则

（6）制定城市供电设施保护措施

掌握详细规划的内容：

（1）计算供电负荷

（2）选择和布局规划范围内变配电设施

（3）规划设计高压配电网

（4）规划设计低压电网

（5）进行造价估算

2、了解电力系统、电网的组成；掌握发电厂的类型及能量转换过程；变电所的作用；P162

电力系统：

由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。

电网：

电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所称为电网。

发电厂类型：

火力发电厂

水力发电站

风力发电厂、太阳能发电厂、地热发电厂

原子能发电

变电所的作用：

除变换电压外，还起到集中电力和分配电力的作用，并控制电力流向和调整电压。

3、掌握电力负荷的分级及对供电电源的要求；课件

电力负荷的分级：

根据其重要性和中断供电后造成的损失、影响程度可以将电力负荷分为三级：

一级负荷：

中断供电将造成人身伤亡；在政治、经济上产生重大损失；或影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作；或造成公共场所秩序严重混乱。

二级负荷：

中断供电将在政治、经济上产生较大损失或影响重要用电单位的正常工作；或造成公共场所秩序混乱。

三级负荷：

不属于前两级者。

一级负荷应有两个独立电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。

一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统中。

二级负荷应有两回路供电。

应做到不中断供电或中断后能迅速恢复供电。

偏远地区可采用一路专用6kV及以上架空线路或两根电缆供电；

三级负荷：

无特殊要求。

4、掌握电力负荷预测的方法及应用。

课件

单耗法：

根据单位产品用电平均耗电指标和产品数来推算用电量，是预测有单耗指标的工业、部分农产品生产用电量的一种直接有效的方法。

综合用电水平法：

根据预测人口及每人平均用电量来推算城市用电量。

对于市政用电，可通过小区调查分析，按市区人口的人均用电量来估算。

年平均增长率法：

根据历史资料数据的变化规律和未来国民经济发展规划估算今后的用电平均增长率。

弹性系数法：

电力弹性系数是地区总用电平均增长率与工农业总产值平均增长率的比值。

电力弹性系数是一个宏观指标，该方法适用于校核中期或远期的规划预测值。

5、了解火电厂与变电所的选址条件；P170

火电厂选址：

（1）火电厂厂址应位于城市的边缘或外围，布置在城市主导风向的下风向，并与城市生活区保持一定距离

（2）火电厂应有便利的运输条件，大中型火电厂应靠近铁路、公路或港口，并尽可能设置铁路专用线

（3）燃煤电厂的燃料消耗量很大，中型电厂的年耗煤量有的在50万吨以上，大型电厂每天约耗煤在万吨以上，因此，厂址应尽可能接近燃料产地，以便减少燃料运输费，减少国家铁路运输负担。

（4）应有丰富方便的水源。

火电厂生产用水量大，包括汽轮机凝汽用水，发电机和油的冷却用水，除灰用水等。

（5）燃煤发电厂应有足够的贮灰场，贮灰场的容量要能容纳电厂10年的贮灰量。

分期建设的灰场的容量一般要能容纳3年的贮灰量。

厂址选择时，同时要考虑灰渣综合利用场地。

在计算灰场能容纳的灰渣量时，灰渣容量一般采用1t/m2，1km2堆高1m时，可贮灰渣100万吨。

（6）厂址选择应充分考虑出线条件，留有适当的出线走廊宽度，高压线路下不能有任何建筑物。

变电所的选址条件：

（1）位于城市的边缘或外围，便于进出线

（2）宜避开易燃、易爆设施，避开大气严重污染地区及严重烟雾区

（3）应满足防洪、抗震要求

（4）不得布置在国家重点保护的文化遗址或有重要开采价值的矿藏上，并协调与风景名胜、军事设施、通信设施、机场等的关系

6、掌握城市电网的额定电压等级、结线方式及其适用场合;P172及课件

城市电网的额定电压等级：

城市电力线路电压等级有500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、380/220V等八类。

结线方式：

（1）放射式:

可靠性低，适用于较小的负荷，单个终端负荷、两个或多个负荷均匀分布。

（2）多回线式:

可靠性高，适用于较大负荷。

多回线式可与放射式组合成多回平行线放射供电式，也可与环式合成双环式或多环式。

（3）环式：

一般开环运行，可靠性较高

（4）格网式：

可靠性最高，适用于负荷密度很大且均匀分布的低压配电地区。

但这种形式造价高，干线结成网格式，在交叉处固定连接。

7、掌握我校供配电系统的组成及其优缺点；课件及课堂

8、掌握电力线路的类型、电缆的适用场合及敷设方式；P176-178

按线路电压等级分类，有500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、380/220V。

按线路敷设方式分：

架空线路和电缆线路。

电缆的使用场合：

⑴市区送电线路和高压配电线路由下列情况的低端可采用电缆线路：

①架空线路走廊在技术上难以解决时；②狭窄街道、繁华市区高层建筑地区及市容环境有特殊要求时；③重点风景旅游地区的某些地段；④对架空线严重腐蚀的特殊地段。

⑵低压配电线路有下列情况的地段可采用电缆线路：

①负荷密度较高的市中心区；②建筑面积较大的新建居民楼群、高层住宅区；③不宜通过架空线的主要街道或重要地区；④其他技术经济比较，采用电缆线路比较合适时。

电缆的敷设方式：

直接埋地、电缆沟、电缆桥架和电缆隧道、建筑竖井内敷设等。

⑴当同一路径电缆根数不多，且不宜超过6根时，在城市人行道下、公园绿地、建筑物的边沿地带或城市郊区等不易经常开挖的地段，宜采用直埋敷设的方式。

⑵在地下水位较高的地方和不宜直埋且无机动荷载的人行道等处，当同路径敷设电缆根数不多时，可采用浅槽敷设方式；当电缆根数较多或需要分期敷设而开挖不便时，宜采用电缆沟敷设方式。

⑶地下电缆与公路、铁路、城市道路交叉处，或地下电缆需通过小型建筑物及广场区段，当电缆根数较多，且为6～20根时，宜采用排管敷设方式。

⑷同一路径地下电缆数量在30根以上，经技术经济比较合理时，可采用电缆隧道敷设方式。

9、能看懂导线标注的意义；课件

1、VLV-10kV

铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，额定电压10kV

2、YJV-0.6/1kV（3×120）

铜芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，额定电压0.6/1kV，3根截面为120mm2的相线。

3、LGJ-95

钢芯铝绞线，截面积为95mm2。

10、理解高压线路走廊的含义。

P179【名词解释/算法】

架空电力线路保护区为电力导线边线向外侧延伸所形成的两平行线内的区域，也称之为电力线走廊。

高压线路部分通常称为高压走廊。

单回线路走廊宽度的确定：

L=2L安+2L偏+L导

L安：

边导线与建筑物间的最小距离（查表5-25）；

L偏：

有风时边导线最大外偏移距离；

L导：

电杆两外侧导线间的距离。

第八章城市通信工程系统规划

1、了解城市通信工程总体规划和详细规划的内容；P44

总体规划的内容深度

1、根据有关的基础资料，宏观预测城市近期和远期通信需求量，预测与确定城市近、远期电话普及率和装机容量，研究确定邮政、移动通信、广播、电视等发展目标和规模。

2、依据市域城镇体系布局、城市总体布局，提出城市通信规划的原则及其主要技术措施。

3、研究和确定城市长途电话网近、远期规划，确定城市长途网结构、长途网自动化传输方式、长途局规模的选址、长途局与市话局间的中继方式。

4、研究和确定城市电话本地网近、远期规划，含确定市话网络结构、汇接局、汇接方式、网络形式等，拟定市话网的主干路规划和管道规划。

5、研究和确定近、远期邮政、电话局所的分区范围、局所规模和局所址。

6、研究和确定近、远期广播及电视台的规模和选址，拟定有线广播、有线电视网的主干路规划和管道规划。

7、划分无线电收发信区，制定相应主要保护措施。

8、研究和确定城市微波通道，制定相应的控制保护措施。

9、绘制城市通信工程系统总体规划图纸。

现状图：

主要表示现在的邮政局所、电信局所、广播电台和电视台等通信设施的位置及通信干线的敷设方式。

规划图：

表示规划区内的邮政局所、电信局所、广播电台和电视台等通信设施的位置及通信干线的敷设方式。

详细规划的内容：

1、计算规划范围内的通信需求量；

2、确定邮政、电信局所等设施的具体位置、规模；

3、确定通信线路的位置、敷设方式、管孔数、管道埋深等；

4、划定规划范围内电台、微波站、卫星通信设施控制保护界限；

5、估算规划范围内通信线路造价。

6、绘制城市通信工程系统详细规划图纸。

2、了解邮政需求量的预测方法；P240

通常采用发展态势延伸法、单因子相关系数法、综合因子相关系数法等。

3、掌握邮政支局的数量的计算；P242

4、掌握我国电话本地网的基本结构；P247-248，课件【图】

本地网的基本结构有网状网、分区单汇接、分区双汇接和全覆盖交换网等。

⑴网状网

本地网中的端局个个相连，不需要转接。

简单但是端局数量较多时网路复杂，所以适于网路规模较小且交换局数目不多的情况。

⑵分区单汇接

本地网划分成若干个汇接区，每个汇接区设有一个汇接局。

端局与自己区的汇接局相连，区间汇接局也相连。

可靠性差。

⑶分区双汇接

把本地网划分成若干个汇接区，每个汇接区设两个汇接局，所有汇接局间形成一个点点相连的网状网结构。

可靠性较高，适于网路规模大，局所数量多的本地网。

⑷全覆盖交换网

本地网中设立若干个汇接局，汇接局间地位平等，均匀分担话务，各端局至所有汇接局间均为基干电路，随机选择路由。

可靠性较高，但投资较大，适于中等网路规模，地理位置集中的本地网。

5、了解电话需求量预测的方法；P245-247

⑴简易相关预测法

⑵国际上推荐的预测公式

⑶社会需求调查法

⑷单耗指标套算法

6、掌握电信局楼的分类；课件

一般可分为综合电信枢纽楼、一般电信局楼和综合电信楼。

7、掌握通信线路的类型和敷设方式。

P265-

按使用功能可分为：

长话、市话、农话、有线电视、有线广播、计算机网络等。

按材料可分为：

电缆、光缆、金属线等三种。

按敷设方式可分为：

架空、直埋、管道、水底、沿墙敷设等方式。

8、掌握移动电话网络的分类以及公共移动通信系统的组成。

P254，课件

按覆盖范围可分为大区制和小区制系统

公用移动通信系统由移动台、基地台、移动控制台及自动交换中心等组成。