第1章城市給水排水工程

1、第1章 城市給水排水工程1.1城市規(guī)劃與市政工程系統(tǒng)1.2城市給水工程1.3城市排水工程1.4居住小區(qū)給水排水工程1.1城市規(guī)劃與市政工程系統(tǒng)1.1.1城市規(guī)劃概述1.1.2市政工程系統(tǒng)概述1.1.3市政工程系統(tǒng)規(guī)劃1.1.1城市規(guī)劃概述1.城市規(guī)劃的概念2.城市規(guī)劃的地位和作用1.城市規(guī)劃的概念城市規(guī)劃是對一定時期內(nèi)城市的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展、土地利用、空間布局以及各項建設(shè)的綜合布局、具體安排和實施管理。2.城市規(guī)劃的地位和作用(1)城市規(guī)劃的地位無論從世界各國，還是從新中國成立以來各個歷史時期的情況來看，城市規(guī)劃均被作為一項重要的政府職能。(2)城市規(guī)劃的作用城市規(guī)劃的基本作用，就是通過科學(xué)編制

2、和有效實施城市規(guī)劃，合理安排城市土地和空間資源的利用，綜合部署各項建設(shè)，從而使城市的各項構(gòu)成要素相互協(xié)調(diào)，保證經(jīng)濟(jì)社會的協(xié)調(diào)和有序發(fā)展。1.概念與分類市政工程也稱市政公用設(shè)施或基礎(chǔ)設(shè)施，泛指由政府公用事業(yè)管理部門或各種公用事業(yè)投資主體建設(shè)經(jīng)營，為社會生活和生產(chǎn)提供基本條件的工程設(shè)施系統(tǒng)。2.構(gòu)成及特征(1)構(gòu)成 (2)特征(1)構(gòu)成市政工程系統(tǒng)有廣義與狹義之分。廣義市政工程系統(tǒng)的構(gòu)成包括給水、排水、污水處理、內(nèi)外交通、道路橋梁、電力、電信、燃?xì)?、集中供熱、消防、防洪、抗震防?zāi)、園林綠化、環(huán)境衛(wèi)生以及垃圾處理等工程；狹義的市政工程系統(tǒng)的構(gòu)成主要指城市建成區(qū)及規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)的給水、排水、電信、電力、

3、燃?xì)?、供熱和環(huán)衛(wèi)設(shè)施等工程，是城市市政工程系統(tǒng)最主要也是最基本的內(nèi)容。(2)特征1)系統(tǒng)性與整體性 2)基礎(chǔ)性和先行性。3)共享性和兩重性。4)獨立性和統(tǒng)一性。5)復(fù)雜性和長期性。1.1.3市政工程系統(tǒng)規(guī)劃(1)城市供電工程系統(tǒng)規(guī)劃的主要任務(wù)結(jié)合城市和區(qū)域電力資源狀況，合理確定規(guī)劃期內(nèi)的城市用電量和用電負(fù)荷，進(jìn)行城市電源規(guī)劃；確定城市輸配電設(shè)施的規(guī)模、容量以及電壓等級；布置變電所(站)等變電設(shè)施和輸配電網(wǎng)絡(luò)；制定各類供電設(shè)施和電力線路的保護(hù)措施。1.1.3市政工程系統(tǒng)規(guī)劃(2)城市燃?xì)夤こ桃?guī)劃的主要任務(wù)結(jié)合城市和區(qū)域燃料資源狀況，選擇城市燃?xì)鈿庠?，合理確定規(guī)劃期內(nèi)各種燃?xì)獾挠昧?，進(jìn)行城市燃?xì)鈿?/p>

4、源規(guī)劃；確定各種供氣設(shè)施的規(guī)模和容量；選擇確定城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)；科學(xué)布置氣源廠、氣化站等產(chǎn)、供氣設(shè)施和輸配氣管網(wǎng)；制定燃?xì)庠O(shè)施和管道的保護(hù)措施。1.1.3市政工程系統(tǒng)規(guī)劃(3)城市供熱工程系統(tǒng)規(guī)劃的主要任務(wù)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、生活與生產(chǎn)需求，確定城市集中供熱對象、供熱標(biāo)準(zhǔn)和供熱方式；確定城市供熱量和負(fù)荷，并進(jìn)行城市熱源規(guī)劃，確定城市熱電廠、熱力站等供熱設(shè)施的數(shù)量和容量；布置各種供熱設(shè)施和供熱管網(wǎng)；制定節(jié)能保溫的對策與措施，以及供熱設(shè)施的防護(hù)措施。1.1.3市政工程系統(tǒng)規(guī)劃(4)城市通信工程系統(tǒng)規(guī)劃的主要任務(wù)結(jié)合城市通信實況和發(fā)展趨勢，確定規(guī)劃期內(nèi)城市通信發(fā)展目標(biāo)，預(yù)測通信需求；確定郵政、電信、廣播和

5、電視等各種通信設(shè)施和通信線路；制定通信設(shè)施綜合利用對策與措施，以及通信設(shè)施的保護(hù)措施。1.1.3市政工程系統(tǒng)規(guī)劃(5)城市給水工程系統(tǒng)規(guī)劃的主要任務(wù)根據(jù)城市和區(qū)域水資源的狀況，最大限度地保護(hù)和合理利用水資源，合理選擇水源，進(jìn)行城市水源規(guī)劃和水資源利用平衡工作；確定城市自來水廠等給水設(shè)施的規(guī)模、容量；布置給水設(shè)施和各級供水管網(wǎng)系統(tǒng)，滿足用戶對水質(zhì)、水量和水壓等的要求，制定水源和水資源的保護(hù)措施。1.1.3市政工程系統(tǒng)規(guī)劃(6)城市排水工程系統(tǒng)規(guī)劃的主要任務(wù)根據(jù)城市自然環(huán)境和用水狀況，確定規(guī)劃期內(nèi)污水處理設(shè)施的規(guī)模與容量，降水排放設(shè)施的規(guī)模與容量；布置污水處理廠(站)等各種污水處理與收集設(shè)施、排澇

6、泵站等雨水排放設(shè)施，以及各級污水管網(wǎng)；制定水環(huán)境保護(hù)、污水利用等對策及措施。1.1.3市政工程系統(tǒng)規(guī)劃(7)城市防災(zāi)工程系統(tǒng)規(guī)劃的主要任務(wù)根據(jù)城市自然環(huán)境、災(zāi)害區(qū)劃和城市地位，確定城市各項防災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)，合理確定各項防災(zāi)設(shè)施的等級和規(guī)模；科學(xué)布局各項防災(zāi)設(shè)施；充分考慮防災(zāi)設(shè)施與城市常用設(shè)施的有機(jī)結(jié)合，制定防災(zāi)設(shè)施的統(tǒng)籌建設(shè)、綜合利用、防護(hù)管理對策與措施。1.1.3市政工程系統(tǒng)規(guī)劃(8)城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施系統(tǒng)規(guī)劃的主要任務(wù)根據(jù)城市發(fā)展目標(biāo)和城市布局，確定城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn)和垃圾集運、處理方式；確定主要環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施的數(shù)量和規(guī)模；布置垃圾處理場等各種環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施，制定環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施的隔離與防護(hù)措施；提出

7、垃圾回收利用的對策與措施。1.1.3市政工程系統(tǒng)規(guī)劃(9)城市工程管線綜合規(guī)劃的主要任務(wù)根據(jù)城市規(guī)劃布局和各項城市工程系統(tǒng)規(guī)劃，檢驗各專業(yè)工程管線分布的合理程度，提出對專業(yè)工程管線規(guī)劃的修正建議，調(diào)整并確定各種工程管線在城市道路上水平排列位置和豎向標(biāo)高，確認(rèn)或調(diào)整城市道路橫斷面，提出各種工程管線基本埋深和覆土要求。1.2城市給水工程1.2.1城市給水工程概述1.2.2城市給水工程系統(tǒng)的組成1.2.3城市給水系統(tǒng)的布置形式及影響因素1.2.1城市給水工程概述(1)生活飲用水包括居住區(qū)居民生活飲用水，工業(yè)企業(yè)職工生活飲用水、淋浴用水，以及全市性公共建筑用水等。(2)生產(chǎn)用水用于生產(chǎn)用水的有：冷卻用

8、水，如高爐和煉鋼爐、機(jī)器設(shè)備、潤滑油和空氣的冷卻用水；生產(chǎn)蒸汽和用于冷凝的用水，如鍋爐和冷凝器的用水；生產(chǎn)過程用水，如紡織廠和造紙廠的洗滌、凈化、印染等用水；食品工業(yè)用水；交通運輸用水，如鐵路機(jī)車和港口用水等。(3)市政用水市政用水包括街道灑水和綠地澆水等。1.2.1城市給水工程概述(4)消防用水消防用水只是在發(fā)生火災(zāi)時使用。1.2.2城市給水工程系統(tǒng)的組成1.取水工程2.凈水工程3.輸水和配水工程1.2.2城市給水工程系統(tǒng)的組成圖1-1地表水源給水系統(tǒng)示意圖1取水構(gòu)筑物2一級泵站3水處理構(gòu)筑物4清水池5二級泵站6城市管網(wǎng)7調(diào)節(jié)構(gòu)筑物1.2.2城市給水工程系統(tǒng)的組成圖1-2地下水源給水系統(tǒng)示意

9、圖1管井2集水池3泵站4水塔5管網(wǎng)1.取水工程取水工程是給水工程系統(tǒng)的重要組成部分之一。它的任務(wù)是從水源取水，并送至水廠或用戶。由于水源不同，使取水工程設(shè)施對整個給水系統(tǒng)的組成、布局、投資及維護(hù)運行等的經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性產(chǎn)生重大影響。2.凈水工程凈水工程的任務(wù)是建造給水處理構(gòu)筑物，對原水進(jìn)行處理，滿足國家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)生產(chǎn)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。凈水工程是水廠的主要組成部分。在水廠內(nèi)，原水中的雜質(zhì)得以處理以達(dá)到水質(zhì)要求。3.輸水和配水工程(1)輸水管渠從水源到城市水廠或者從城市水廠到相距較遠(yuǎn)的管網(wǎng)的管線或渠道。(2)配水管網(wǎng)將輸水管線送來的水，配給城市用水區(qū)域各用戶的管道系統(tǒng)。(3)泵站泵

10、站是把整個給水系統(tǒng)連為一體的樞紐，是保證給水系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵。(4) 水塔、高地水池和清水池水塔、高地水池和清水池是給水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)設(shè)施，其作用是調(diào)節(jié)供水量與用水量之間的不平衡狀況。1.2.3城市給水系統(tǒng)的布置形式及影響因素1.城市給水系統(tǒng)的布置形式2.影響城市給水系統(tǒng)布置的因素1.城市給水系統(tǒng)的布置形式(1)統(tǒng)一給水系統(tǒng)城市生活飲用水、工業(yè)用水和消防用水等都按照生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，用統(tǒng)一的給水管網(wǎng)供給用戶的給水系統(tǒng)稱為統(tǒng)一給水系統(tǒng)。(2)分質(zhì)給水系統(tǒng)取水構(gòu)筑物從水源取水，經(jīng)不同的凈化過程，用不同的管道分別將不同水質(zhì)的水供給各個用戶，這種給水系統(tǒng)稱為分質(zhì)給水系統(tǒng)。(3)分區(qū)給水系統(tǒng)當(dāng)城市用水量

11、較大，城市面積大或延伸很長，或被自然地形分割成若干部分，或者功能分區(qū)比較明確的大中城市，有時采用分區(qū)給水系統(tǒng)。1.城市給水系統(tǒng)的布置形式(4)分壓給水系統(tǒng)分壓供水的給水系統(tǒng)由兩個或兩個以上水源向不同高程地區(qū)供水，這種系統(tǒng)適用于水源較多的山區(qū)或丘陵地區(qū)，它的主要優(yōu)點是能減少動力費用，降低管網(wǎng)壓力，減少高壓管道和設(shè)備用量，供水較為安全，并可分期建設(shè)。2.影響城市給水系統(tǒng)布置的因素(1)城市規(guī)劃的影響給水系統(tǒng)的布置，應(yīng)密切配合城市和工業(yè)區(qū)的建設(shè)規(guī)劃，做到通盤考慮和分期建設(shè)，既能及時供應(yīng)生產(chǎn)、生活和消防用水，又能適應(yīng)今后發(fā)展的需要。(2)水源的影響任何城市，都會因水源種類、水源距給水區(qū)的遠(yuǎn)近和水質(zhì)條件

12、的不同，影響到給水系統(tǒng)的布置。(3)地形的影響地形條件對給水系統(tǒng)的布置有很大影響。1.3城市排水工程1.3.1城市排水工程概述1.3.2城市排水系統(tǒng)的體制及其選擇1.3.3城市排水系統(tǒng)的組成及布置1.3.1城市排水工程概述1.生活污水2.工業(yè)廢水3.降水徑流1.生活污水指人們在日常生活中所產(chǎn)生的污水，如來自住宅、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、商店、公共場所及工廠的廁所、浴室、廚房、洗衣房等處排出的水。生活污水是含有較多的有機(jī)物質(zhì)污染的水，比如蛋白質(zhì)、動植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨基酸等。有的還含有肥皂和合成洗滌劑，并帶有病原微生物和寄生蟲卵等。這類污水需要經(jīng)過處理才能排放或再利用。2.工業(yè)廢水指工業(yè)生產(chǎn)

13、過程中所產(chǎn)生的廢水，來自工廠車間或礦場等地。根據(jù)它的污染程度不同，又分為生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水兩種。3.降水徑流指在地面上形成徑流的雨水和冰雪融化水等降水。降水徑流的水質(zhì)與流經(jīng)地表情況有關(guān)。一般是較清潔的，但初期雨水徑流卻比較臟。雨水徑流排除的特點是：時間集中、量大，以暴雨徑流危害最大。1.3.2城市排水系統(tǒng)的體制及其選擇1.排水體制的分類2.排水體制的選擇1.排水體制的分類(1)合流制排水系統(tǒng)將生活污水、工業(yè)廢水和降水徑流用一個管渠系統(tǒng)匯集輸送的稱為合流制排水系統(tǒng)。(2)分流制排水系統(tǒng)當(dāng)生活污水、工業(yè)廢水和降水徑流用兩個或兩個以上的排水管渠系統(tǒng)來分別匯集和輸送時，稱為分流制排水系統(tǒng)(圖。(1)合

14、流制排水系統(tǒng)圖1-3截流式合流制排水系統(tǒng)示意圖1合流干管2截流主干管3溢流井4污水處理廠5出水口6溢流出水口(2)分流制排水系統(tǒng)圖1-4分流制排水系統(tǒng)1污水干管2污水主干管3污水處理廠4出水口5雨水干管2.排水體制的選擇(1)環(huán)境保護(hù)方面截流式合流制排水系統(tǒng)同時匯集了部分雨水輸送到污水廠處理，特別是較臟的初期雨水，帶有較多的懸浮物，其污染程度有時接近于生活污水，這對保護(hù)水體是有利的。(2)基建投資方面合流制排水只需一套管渠系統(tǒng)，大大減少了管渠的總長度。(3)維護(hù)管理方面合流制排水管渠可利用雨天劇增的流量來沖刷管渠中的沉積物，維護(hù)管理較簡單，可降低管渠的維護(hù)管理費用。2.排水體制的選擇(4)施工

15、方面合流制管線單一，減少與其他地下管線和構(gòu)筑物的交叉，管渠施工較簡單，對于人口稠密、街道狹窄和地下設(shè)施較多的市區(qū)施工更為便利。1.3.3城市排水系統(tǒng)的組成及布置1.城市排水系統(tǒng)的組成2.城市排水管道系統(tǒng)的布置3.排水系統(tǒng)的附屬構(gòu)筑物4.污水處理廠1.城市排水系統(tǒng)的組成(1)城市污水排水系統(tǒng)的組成(2)工業(yè)廢水排水系統(tǒng)的組成有些工業(yè)廢水排入城市污水管道或雨水管道，不單獨形成系統(tǒng)，而有些工廠單獨形成工業(yè)廢水排除系統(tǒng)，經(jīng)回收處理后的水可再利用或排入水體，或排入城市排水系統(tǒng)。(3)城市雨水排水系統(tǒng)的組成雨水來自兩個方面：屋面和地面。2.城市排水管道系統(tǒng)的布置(1)污水管道系統(tǒng)平面布置(2)污水管道的具

16、體位置(1)污水管道系統(tǒng)平面布置圖1-5某城市污水排水系統(tǒng)總平面布置圖(、指排水流域)1城市邊界2排水流域分界線3支管4干管5主干管6總泵站7壓力管道8污水處理廠9出水口10事故排污口11工廠(2)污水管道的具體位置圖1-6污水管道的銜接a)水面平接b)管頂平接3.排水系統(tǒng)的附屬構(gòu)筑物(1)排水泵站城市污水、雨水因受地形條件、地質(zhì)條件和水體水位等因素的限制，不能以重力流方式排除，以及污水處理廠中為了提升污水(或污泥)時，需要設(shè)置排水泵站。(2)檢查井為了便于對管渠進(jìn)行檢查和清通，在排水管渠上必須設(shè)置檢查井。(2)檢查井表1-1檢查井最大間距4.污水處理廠圖1-7某城鎮(zhèn)污水處理廠的總平面圖1辦公

17、化驗樓2污水提升泵房3沉沙池4初沉池5曝氣池6二沉池7活性污泥濃縮池8污泥預(yù)熱池9消化池10污泥濃縮池11污泥脫水車間12中心控制室13污泥回流泵房14鼓風(fēng)機(jī)房15鍋爐房16儲氣柜17食堂18變電室19生活區(qū)20干化場1.4居住小區(qū)給水排水工程1.4.1居住小區(qū)給水工程1.4.2居住小區(qū)排水工程1.4.1居住小區(qū)給水工程1.居住小區(qū)給水系統(tǒng)分類2.居住小區(qū)給水管道的布置與敷設(shè)3.給水管道及其附屬構(gòu)筑物1.居住小區(qū)給水系統(tǒng)分類(1)低壓統(tǒng)一給水系統(tǒng)該系統(tǒng)是多層建筑的居住小區(qū)應(yīng)首先考慮采用的系統(tǒng)。(2)分壓給水系統(tǒng)在高層、多層建筑混合的居住小區(qū)中，高層建筑的高層部分無論是生活給水還是消防給水，都需

18、要對給水系統(tǒng)增壓才能滿足用戶的使用要求，所以應(yīng)該采用分壓給水系統(tǒng)。(3)分質(zhì)給水系統(tǒng)在嚴(yán)重缺水地區(qū)或無合格水源水的地區(qū)，為了降低給水水量，也可以采用分質(zhì)給水系統(tǒng)。2.居住小區(qū)給水管道的布置與敷設(shè)(1)管網(wǎng)布置形式管網(wǎng)的布置形式有枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)兩種。(2)管道敷設(shè)小區(qū)給水管道一般采用埋地敷設(shè)，為了便于施工、管理和維修，小區(qū)給水管道的敷設(shè)應(yīng)該滿足間距和埋深等要求。3.給水管道及其附屬構(gòu)筑物(1)閥門與消火栓居住小區(qū)給水管道在小區(qū)干管從城鎮(zhèn)給水管道接出處、小區(qū)支管從小區(qū)干管接出處、接戶管從小區(qū)支管接出處、環(huán)狀管網(wǎng)需調(diào)節(jié)和檢修處都應(yīng)該設(shè)閥門。(2)水泵房泵房位置宜靠近水量負(fù)荷中心，可以獨立建設(shè)，也可與鍋爐房或熱力中心等公用動力站(房)合建。(3)儲