同济大学考研城市工程系统规划复习要点.docx

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同济大学考研城市工程系统规划复习要点

第一章绪论

第一节城市工程系统规划的范畴

一．城市工程系统的构成与功能

1．我国通常的城市基础设施主要为工程性基础设施，它包含交通，水，能源，通信，环境，防灾等六大工程系统。

2．城市基础设施是保障城市生存，持续发展的支撑体系，是建设城市物质文明和精神文明的最重要的物质基础。

3．城市给水，排水工程系统共同承担城市生命保障，“吐故纳新”之职能。

4．城市供电，燃气，供热工程系统三者共同承担保障城市高能，高效，卫生，方便，可靠的能源供给之职能。

5．城市通信工程系统担负着城市内外各种信息交流，物品传递等职能，是现代城市之耳目和喉舌。

6．城市防灾工程系统担负着防，抗主要自然灾害，人为危害，减少灾害损失，保障城市安全等职能。

7．城市交通工程系统由城市航空交通，水运交通，轨道交通，道路交通等四个分项工程系统构成，具有城市对外交通，城市内部交通等两大功能。

8．城市航空交通工程系统主要由城市航空港，市内直升机场，以及军用机场等设施。

9．城市水运交通工程系统分为海运交通，内河交通等两部分海运交通有海上客运站，海港等设施。

11．内河水运交通有内河客运站，内河货运摊区，码头等设施。

12．城市轨道交通工具系统分为市际铁路，市内轨道交通等两部分。

13．市际铁路交通：

城市铁路客运站，货运站（场），编组站，列检场及铁路，桥涵等设施

14．市内轨道交通：

地铁站，轻轨站，调度中心，车辆场（库），地下，地面，架空轨道以及桥涵等设施。

15．城市航空交通，水运交通，市际铁路交通，公路交通组成了空中，水上，地面，地下等城市综合对外交通系统。

16．市内轨道交通，城区道路交通组成了城市内部交通系统。

17．城市给水工程系统由城市取水工程，净水工程，输配水工程等组成。

18．城市排水工程系统由雨水排放工程，污水处理与排放工程组成。

19．高压配电网电压等级为1-10kV，高压配电网具有为低压配电网变，配电源，以及直接为高压电用户送电等功能。

20．高压配电线路通常采用直埋电缆，管道电缆等敷设方式。

21．低压配电网电压等级为220V—1KV，含低压配电所，开关站，低压电力线路等设施，具有直接为用户供电的功能。

22．城市燃气工程系统由燃气气源工程，储气工程，输配气管网工程等组成。

23．城市供热工程系统由供热热源工程和传热管网工程组成。

24．城市通信工程系统由邮政，电信，广播，电视等四个分系统组成。

25．城市环境卫生工程系统有城市垃圾处理厂（场），垃圾填埋场，垃圾收集站，转运站，车辆清洗场，环卫车辆场，公共厕所以及城市环境卫生管理设施。

26．城市防灾工程系统主要由城市消防工程，防洪工程，抗震工程，防空袭工程及救灾生命线系统等组成。

27．城市救灾生命线系统由城市急救中心，疏运通道以及给水，供电，燃气，通信等设施组成。

28．城市救灾生命线系统的功能是在发生各种城市灾害时，提供医疗救护，运输以及供水，点，通信调度等物质条件。

29．城市工程系统与城市建设的关系（P7整段3句话3点）

30．城市工程系统的相互关系：

城市交通工程系统与其他工程系统的关系（重点，P7-8下面四段）

给水与排水之间的关系（P8一段）（吸引与排斥）

供电与通信之间的关系（P8一段）（吸引与排斥）

电力与燃气不应布置在相邻地区，他们的管道不能布置在道路同侧。

31．城市工程系统规划范畴为：

城市给水，排水，供电，燃气，供热，通信，环境卫生，防灾工程系统规划以及城市工程管线综合等领域。

第二节城市工程系统规划的任务与意义

32．城市工程系统规划的总体任务：

（01年考题）

根据城市经济社会发展目标，结合本城市实际情况，合理确定城市规划期内各专业工程系统的规划建设标准设施规模和容量，科学布局各项设施，制定相应的建设策略和措施。

33．各项城市工程系统规划的主要任务（P9-11）（9个，建议以给水，排水，防灾为主，其他以印象理解为主）

34．城市工程系统规划形成与城市规划相一致的三个层面：

城市工程系统总体规划，城市工程系统分区规划，城市工程系统详细规划。

（与城市总体规划，分区规划，详细规划同步进行）

35．城市工程系统规划三个层面解决的主要问题（P11—12）（建议还是理解记忆下，记住一些具有普遍适用性的习惯性说法

36．城市工程系统规划三个层面的相互关系（P12）（理解）

37．城市工程系统规划三个层面与城市规划各层面的关系。

（P12）（理解）

38．城市工程系统规划的期限一般与城市规划的规划期限相同，城市工程系统总体规划的规划期限分为近期（5年）和远期（20）年，还有个衔接的中期规划（10）年。

39．近期建设规划的滚动建设计划即根据当年的建设实况和专业发展动态，当年年底作下年度的建设计划，修正和完善5年的近期建设规划，形成滚动渐进的近期规划。

40．城市工程系统规划的意义（P13，理解）

41．城市工程系统规划的作用（P13-14，5点03年考题）

①通过调查研究，抓住主要矛盾和问题症结，制定解决问题的对策和措施；

②明确发展目标与规模，统筹本专业工程系统建设，制定分期建设计划，有利于建设项目的落实与筹建；

③合理布局各项工程设施和管网，提供各项设施实施的指导依据；

④其详细规划对建设地区的工程设施和管网作具体的布置；

⑤通过工程管线综合规划，有利于协调城市基础设施建设。

名词解释汇总

P2城市基础设施

总结：

本章作为一个纲领性章节，主要是用来梳理各个工程系统的关系，框架。

所以重点理解记忆下本章涉及的关系问题。

其他，可以用来整理思路。

第二章城市给水工程系统规划

第一节城市用水量预测

1、城市给水规划的理念

1）区域统筹的理念

统筹水资源利用;统筹水资源保护;统筹给水工程管网布局

2）节约与保护水资源的理念

水资源是控制影响城市规模的关键因;对供排水的有效利用和重复利用

3）因地制宜的理念

综合考虑气候地形等自然条件;综合考虑产业发展、生活习俗等经济社会条件

2、用水的种类

——城市用水（城市统一供水、工矿企业自备水）

——农村用水（农业生产用水、农民生活用水、乡镇企业用水）

3、城市用水的分类（7类）

A.综合生活用水（居民生活用水、公共建筑用水）

B.工业生产企业用水（通常为总用水量的20%~25%）

C.市政用水（道路保洁、绿化浇水、车辆冲洗）

D.管网漏损水量

E.未预见用水

F.消防用水（用水比例小，要求管径大，保证用水量，水质要求不高）

G.水厂自身用水

Ps：

最小服务水头（自由水压）：

从地面算起最小水压。

按直接供水的建筑层数确定：

一层为10m，二层为12m，二层以上每层增加4m

4、城市的用水量标准：

单位——L/人·日

作用：

是计算各类城市用水总量的基础，是城市给排水工程规划的主要依据，并对城市用水管理也有重要作用。

1）总体规划综合用水量指标p66

2）详细规划包括：

居民生活用水定额、市政用水量标准、消防用水量标准

3）建筑设计使用标准住宅、公建和单个用水器具用水定额

注意：

用水量变化趋势与节水要求、产业变化及环境容量之间的关系

我国人均用水量呈曲线发展：

人的用水意识、产业结构调整、管网技术的提高

（并不是经济越发达的地区人均用水量越大）

补充：

城市等级标准——都是以市区和近郊区非农业人口为依据

（特大城市100万以上，大城市50-100万以上，中小城市小于50万）

用水标准分区规定：

一区——南方水资源丰富

二区——北方水资源贫瘠

三区——西北用水困难区

5、城市用水量预测与计算

1）预测的基本方法

A.指标概算法（总规）

B.分类加和法（详规——6种分类的用水量相加）

最基本分类：

居民生活用水、公共建筑用水、工业企业用水、市政用水、消防用水、未预见及管网用水

C.线性回归法、年递增率法（慎用，不准确——用水政策和技术的变化）

D.生长曲线法、生产函数法、城市发展增量法

2）工业用水预测：

万元产值指标法（呈下降态势）

应根据产业的性质和可供水量的限制进行预测

3）用水量预测要点：

A.预测方法选用；B.分析过去资料；C.各种因素的影响；D人口增长流动；E用水变化趋势（初始-发展-饱和阶段）；F.应注意城市的自备水源和水量（用水大户）

4）用水量变化：

p64

A．日变化系数Kd=年最高日用水量/年平均日用水量（1.1~1.5）

（特大城市：

1.1~1.2大城市：

1.2~1.4中小城市1.4~1.5）

B．时变化系数Kh=最大日最大时用水量/最大日平均用水量（1.3~3.0）

C．用水量时变化曲线反应了一天24小时的用水量变化情况，每小时用水量按占最高日用水量的百分数计，平均时用水量为4.17%，最大用水量为6%，时变化系数为1.44

5）预测结果作用（各指标的设计用途）

A.最高日用水量——确定给水规模

B.平均日用水量——确定城市水资源平衡

C.时用水量或秒用水量——用于管网设计

D.用水量时变化曲线——确定二级汞站、输水网、管网、蓄水设施（水塔、水池）的流量和规模

第二节城市给水水源规划

1.城市水资源：

指可供城市发展、人民生活和进行城市基础设施利用的地表水和地下水。

即城市可以利用的河流、湖泊的地表水，逐年可以恢复的地下水，以及海水和可回用的污水。

城市水资源量：

包括降水地表水量、转化地下水量、外来水量（主要是河川径流量）的储存量和动态水量。

水资源可利用量：

指经济上合理、技术上可能和生态环境不遭破坏的前提下最大可能被控制利用的不重复的一次性水量。

是与所预测的用水量进行水量平衡的依据。

2.城市水源的种类：

地下水、地表水、海水、其他水源（微咸水、再生水、暴雨洪水）

3.城市水资源的开发利用过程：

在自由开发阶段——水资源基本平衡到制约开发阶段——综合开发利用水资源阶段

4.城市水源选择的原则（要求）——影响城市总体布局和给排水工程系统的布置p75

1）水源具有充沛的水量，满足城市近、远期发展的需要

2）水源具有较好的水质（选择地下水时，按泉水-承压水-潜水的顺序）

3）坚持开源节流的方针，协调与其他经济部门的关系

4）水源选择要密切结合城市近远期规划和发展的布局

5）考虑取水工程本身与其他各种条件

6）考虑防护和管理的要求，避免水源枯竭和水质污染

7）保证安全供水（大城市-多水源分区供水；小城市-应有远期备水水源，若无，则结合远期发展设置两个以上取水位）

5.城市水源保护（包括水质和水量两方面）

地表水保护

1）水源水体的一般功能分类：

生活饮用水源、工业用水水源、农业灌溉水源、渔业养殖水源、禽畜饮水水源、景观用水水源

2）水质标准：

——取水——《地面水环境质量标准》（分五类）

——供水——《生活饮用水水质标准》（EC,WHO,我国）《生活杂用水水质标准》

——排水——《污水综合排放标准》（分3级）

——水源——生活饮用水水源（分为一级水源水和二级水源水）

3）地表水域功能分类与要求的排放标准及水污染控制区的关系（五类水体）（真题）

水污染防治控制区

水域功能分类

污水排放标准

一类特殊控制区

源头水，国家自然保护区

禁止排放污水

二类特殊控制区

集中式生活饮水水源地一级保护区、

珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等

禁止排放污水

三类重点控制区

集中式生活饮水水源地二级保护区、

一类鱼类保护区、游泳区等

执行一类标准

四类一般控制区

工业用水区、人类非直接接触的娱乐用水区

执行二级或三级标准

五类一般控制区

农业用水区、一般景观要求水域

执行二级或三级标准

4）水源保护区划分：

一类保护区、二类保护区，准保护区

5）地表水源的卫生防护p77

A．取水点周围半径100m的水域内，严禁任何可能污染水源的活动（一级保护区）

B．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（二级）

C．以河流为给水水源的集中式给水，应把取水点上游1000米以外的一段范围河段划为水源保护区

D．水厂生产区的范围划定等

地下水保护地下水源的卫生防护p78

6.城市水源规划思路

1）加强区域范围内的供水研究，考虑给排水的统一性

2）重视对水资源的可靠性进行详细勘察和综合评价

3）充分考虑水资源对城市发展规模的制约作用

4）城市产业结构和布局必须与当地的水资源条件相适应

5）应考虑对有限的水资源进行合理的分配

6）分析城市缺水原因，考虑走内涵发展之路

7）城市水源规划应有长远考虑

7．水源规划的要点1）确定位置；2）提出水质保证要求；3）论证流量（保证率）；

4）确保保护措施；5）提出调配措施；6）分析缺水原因

8.城市缺水的三种类型：

1）资源缺水型：

水资源绝对数量不足，尽量达到“开源’’极限。

Eg华北、西北

2）水质型缺水：

尽管水资源丰富，但由于污染严重，城市没有合格用水

3）工程型缺水：

城市工程设施陈旧，或投资不足，给排水工程设施建设跟不上城市发展的需要（财政困难易解决）

9.七种解决城市缺水的对策：

（p8006年真题）

1）尽可能利用当地水源优势，发挥有限的水资源的潜力——蓄水

2）城市当地水资源濒于枯竭或严重污染是，考虑远距离引水或跨流域调水——引水

3）采用区域整体供水，满足城镇密集地区的供水需求

4）加强污水的处理回用，充实城市水源（用于农业灌溉、工业回用、城市杂水、中水系统）

5）海水：

淡化为淡水，或代替淡水直接应用在工业和生活方面

6）缺水地区可以建设雨水水库和雨水贮留系统

7）分质供水可以做到“水尽其用”，有效地利用水资源

10.水资源平衡措施——开源节流

1）用好现水2）开发新水3）分质供水4）回用污水

第三节城市给水工程设施规划

城市给水工程系统布置

1.给水工程组成：

取水工程、水处理（净水）工程、输配水工程

2.给水工程系统布置形式（3种）

1）统一给水系统：

（由同一管网供给生活、生产、消防用水）供水安全性低

2）分质给水系统：

（不同程度净化）a.有限水资源优质优用b.管理复杂，旧城区实施难度大

3）分区给水系统：

（使用与高差显著及远距离输水，高差大于50m时，可以使管网水压不超过水管所能承受的压力，减少漏水量和能量的浪费）

并联分区：

由同一泵站内的低压和高压水泵分别供给低压和高压的用水

串联分区：

由低压泵站供给，高压用水再用高压本站加压

4）循环和循序给水系统

5）区域性给水系统

3.城市给水工程系统布置原则P84

总：

应遵循国家的建设方针，根据城市总规的要求，在满足用户对水量、水质和水压需要的前提下、因地制宜地选择经济合理、安全可靠的给水系统。

一般原则：

1）根据城市规划的要求、地形条件、水资源情况及用户对水质、水量、水压的要求

2）从技术经济角度分析比较方案，尽量以最少的投资满足用户对水量、水质、水压和供水可靠性的要求

3）在保证水量的条件下，优先选择水质较好、距离较近、取水条件较好的水源

4）水厂位置应接近用水区，以便降低输水管道的工作压力和长度

5）输配水系统因造价较大，应满足供水要求的前提下，考虑对管道采用新材料新技术

6）考虑用水大户重复用水的可能性，努力发展清洁工艺，以利于节省水资源、减少污染、费用

7）给水系统扩建时，····改造，改进···以尽可能提高现有给水系统的供水能力

取水工程设施规划

4.地表水与地下水取水工程选址：

水质、水量、安全性、施工与管理运营、水域综合运用

1）水量充沛，水质良好

2）良好水文，地质条件

3）位于城镇和工业上游

4）靠近主要用水区

5.取水构筑物：

设计最高水位按100年一遇频率确定

设计枯水位的保证率为90~99%

城市供水水源的设计最小（枯水）流量的保证率，一般用90~97%

6.水处理方法：

A.澄清过滤消毒B.除臭除味C.除铁、锰、氟D.软化E.淡化和除盐F.水的冷却

G.预处理和深度处理

给水处理工程设施规划

7.给水处理厂厂址的选择

1）工程地质条件好

2）考虑防洪

3）环境卫生条件和安全防护条件

4）交通方便，靠近电源

5）与城市远近期发展结合，为未来规模扩大发展留有余地

6）设在取水构筑物附近

第四节城市给水管网规划

1.给水管网设施：

输水管渠、配水管网、泵站、水塔、水池（储水、调节作用，建在高处）

2.给水管网分级：

（根据管网中的管线作用和管径的大小）

A．干管（输水管，为沿线用户供水，管径大于200mm）

B．配水管（分配管，把干管输送过来的水配给接户管和消火栓，管径大于100mm；大城市150~200mm；消防配水管大于150mm）

C．接户管（进户管，管径视用户用水的多少而定，大于20mm）

3.给水管网的布置形制

1）树状网：

成本低，可靠性差，管网末端水量小

2）环状网：

成本高，可靠性好，降低水头损失

3）树环结合：

常用，中心地区为环状，郊区或次要地区为树状。

干管环形，支管树状

4．给水管网布置原则

1）近远期结合，留有充分发展的余地

2）干管的主要方向应按供水主要流向延伸

3）保证供水安全性，宜用环状网

4）干管尽量布置在高地，保证水压，满足道路要求

5）干管尽量避免在高级路面或重要道路下敷设

6）尽量保证所有用户的水量和水压，消防栓和干管相连接

7）尽量减低成本

8）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，可考虑在适当位置设调水水池和泵房

9）输水关河管网延伸较长时，为保证管网有足够水压，可在管网中间增设加压、泵站进行中途加压

5.给水管材

A．管径小于50mm，一般用塑料

B．管径大于300mm，用铸铁管，钢管等

消防供水管网——消防水管、消防栓

第四章城市排水工程系统规划

1.城市排水体制与排水工程系统

1.1城市排水工程系统的体制

1.1.1城市排水分类

1.按来源和性质分：

a生活污水（收集、处理、排除）；b工业废水（处理、收集、再处理、排除或直接排除）c；降水（收集、排除或收集、部分处理、排除）；d冲洗街道水（排除）;e消防后用水（排除）。

1.1.2城市排水系统的体制分类

1.合流制排水系统

a直排式合流制（特点——投资省、污染大、无污水厂/适用——小污染、大水体、建设初期）;

b截流式合流制（特点——投资较省、污染不大、有污水厂/适用——干旱地区、旧城改建）;

2.分流制排水系统

a完全分流制（特点——投资大、污染小、有污水厂/适用——新建地区）;

b不完全分流制（特点——投资较省、污染小、有污水厂/适用——地形起伏且水系健全地区）。

3.掌握P109-110四种形式的图。

1.1.3城市排水体制的选择

1.不同选择角度:

a环保方面；b工程投资方面；c近、远期关系方面；d施工管理方面

2.城市建设初期，根据情况，采用直排式合流制、截流式合流制、不完全分流制，逐步向完全分流制过渡;要因地制宜，一个城市有两种或两种以上的排水体制是很正常的。

1.2城市排水系统

1.排水系统的组成——管网、处理系统、最终受体，对应收集、处理、排放的排水过程。

2.按排水性质分类——污水排水系统、雨（降）水排水系统；按一个城市内水处理设施的多少分类——分散式排水系统、集中式排水系统；按排水管网的构成分类——正交式排水系统、平行式排水系统。

1.2.1生活污水系统

1.组成：

a室内污水管道系统和设备；b室外污水管道系统c污水泵站；d污水处理厂；e出水口。

2.掌握P111图4-5/P112图4-6。

1.2.2工业废水排水系统

1.组成：

a车见内部管道系统和设备；b厂区管道系统；c废水泵站和压力管道；d废水处理站；e出水口（渠）。

1.2.3雨水排水系统

组成：

a房屋雨水管道系统和设备；b街坊或厂区雨水管渠系统；c街道雨水管渠系统；d雨水泵站及压力管；e出水口。

1.3城市排水工程系统设置

1.3.1城市排水工程系统的布置形式P114图4-7

1.正交式——仅排雨水，适于地势向水体倾斜的地区。

特点：

干管长度短，口径小，污水排除迅速，造价经济，但水体污染严重。

2.截留式——适用于合流制、分流制排水系统和区域排水系统。

雨天易使水体污染。

3.平行式——适于地势向合流方向有较大倾斜的地区。

控制流速。

4.分区式——适于地势高低相差很大的地区。

高区重力流排放，地区泵站抽排；优点：

充分利用地形，节省电力。

5.分散式——适于中间高周边低（有河流）的地区和地形平坦的大城市。

特点：

干管长度短、口径小、管道埋深浅、便于污水灌溉，但污水厂和泵站增多。

6.环绕式——倾向规模大的污水厂而非数量多规模小的污水厂。

7.区域性布置形式——适于城镇密集区及区域水污染控制的地区。

优点：

污水处理设施集中化、大型化，有利于水资源的统一规划管理，节省投资，运行稳定，占地少，是环保发展方向。

缺点：

管理复杂，工程效益慢。

1.3.2城市排水工程系统的布置要素

1.污水排放的形式

1）分散布置：

干管较短，污水回用便于接近用户，利于分期实施。

适用于较大城市，用地布局分散，地形变化较大；

2）集中布置：

干管较长穿越障碍物多，但污水厂集中出水口少易于管理。

适用于中小城市，布局集中，地形起伏不大，无障碍阻隔。

2.污水处理厂及出水口的位置（河流下游、距离取水点至少100m、避开回水区；污水厂近出水口、河流下游、最小频风上风侧、防护距离）

3.污水的利用和处理方式（直排污染严重、处理后灌溉农田较好、重视重复利用）

4.工业废水和城市废水的关系（直排或无害化处理后排放）

5.污水干管的位置（太多详见P116）

6.泵站的数量位置（技术经济比较后再定）

7.雨水管渠布置（分散与直接、结合地形、就近）

8.排水管与竖向设计关系（相一致）

9.排水方式选择：

重力式排水——传统方式；压力式或真空式排水——适应于地形地质变化较大的地区，管网密集施工困难地区，保护区，人口密度低地区等。

2.城市污水工程系统规划

2.1城市污水量预测和计算

1.污水量=用水量×污水排除率。

城市污水0.75~0.90；城市生活污水0.85~0.95；

2.城市污水排放系数——是在一定的计量时间（年）内的污水排放量与用水量（平均日）的比值。

城市污水0.70~0.80；城市综合生活污水0.80~0.90；工业废水0.70~0.90。

3.生活污水设计流量P118--120（公式、设计人口、变化系数等）

4.日变化系数；时变化系数；总变化系数

5.城市污水设计总流量是居住区生活污水、工业企业生活污水和工业废水设计流量三部分之和。

均用用水量（平均日）乘以相应排放系数而得。

2.2城市污水管布置

2.2.1污水管网的布置形式

1.污水干管的布置形式P123图4-9

1）平行式——干管与等高线平行，主干管与等高线垂直，适于城市坡度很大时；优点——减少埋深。

避免过多跌水井，改善干管的水力条件；

2）正交式——干管与等高线垂直，主干管与其平行，适于地形平坦略向一边倾斜的城市。

2.污水支管的布置形式P123图4-10

1）低边式（管线较短，适于街坊狭长或地形倾斜时）；2）围坊式（四周布置，适于街坊地势平坦且面积较大时）；3）穿坊式（穿越街坊，管线较短，适于建筑规划已定或街坊内部管道自成体系时）。

2.2.2污水管网的布置原则

1.布置原则P124

1）管线最短、埋深最小，最大区域排放；2）地形影响；3）污水干管走向；4）多重力少提升；5）减少交叉，考虑地质；6）沿城市道路布置；7）管道简捷顺直，节约；8）近远期结合。

2.污水管线