浅析城市给水工程规划设计的要点

浅析城市给水工程规划设计的要点
摘要：给水工程规划设计是市政工程规划的重要组成部分，其中包括用水量计算、水源选择和确定、给水设施和管网的布局等。

从以上各个环节的主要内容出发，阐述了需要重点关注的问题以及解决方案，并对各个层次规划设计的设计重点进行说明。

关键词：市政工程；给水工程；规划设计；水源；设施；给水管线Abstract:The planning and design of water supply engineering is an important composing part of municipal engineering planning, including water consumption calculation, selection and determination of water supply facilities, water and pipe network layout. Starting from the main contents of the above each link, the need to focus on the problems and solutions, and the design key points in each level planning and design are described.
Keywords: Municipal Engineering; water supply engineering; planning and design; water source; water supply pipeline facilities;
1给水工程规划的重要性
水是城市生存和发展必不可少的支持要素。

城市给水工程是城市最基本的市政工程，它直接关系着城市建设和发展以及城市的文明、安全、居民的生活质量，也关系着城市的可持续发展。

城市给水工程规划，就是为了经济合理、安全可靠地供给城市居民的生活和生产用水，及用以保障人民生命财产的消防用水，并满足它们对水量、水质和水压的要求。

城市给水工程分为取水工程、净水工程和输配水工程，并用水泵和管道相连，组成一个供水系统。

一般的城市给水工程如下图所示：
2用水量计算
2.1重要性
给水工程规划首先应确定在规划年限内达到的用水量，因为给水系统中的取水、水处理、泵站和管网等设施的规模都参照设计用水量确定，用水量会直接影响建设投资和运行费用。

2.2用水量计算方法
城市用水量分为由城市给水工程统一供给的居民生活用水、工业用水、公共设施用水及其它用水水量的综合，和除此之外的所有用水水量的总和。

城市给水工程统一供给的用水量应根据城市的地理位置、水资源状况、城市性质和规模、产业结构、国民经济发展和居民生活水平、工业回用水率因素确定。

用水量预测方法主要有城市单位人口综合用水量指标法、城市单位建设用地综合用水量指标法、单位GDP用水量指标法、年递增率法。

（1）城市单位人口综合用水量指标法
在人口预测的基础上，考虑规划区的发展情况，对不同发展水平的地区采用不同的综合用水量指标。

此方法目前应用较多，且行之有效的方法，故以此种方法作为水量预测的主要方法。

（2）城市单位建设用地综合用水量指标法
在各类规划的基础上，根据规划的城市建设用地规模，预测出城市用水总量。

这种方法对城市总体规划、分区规划、详细规划都有较好的适应性。

此种方法可作为用水量预测的校核方法之一。

（3）单位GDP用水量指标法
根据规划区确定的经济发展目标，预测出城市用水总量。

此种方法可作为用水量预测的校核方法之二。

（4）年递增率法
根据规划区各组团产业发展设想与布局，考虑实际发展情况，并参考最近几年的用水量年增长情况，确定用水年增长率及其用水量。

此种方法可作为用水量预测的校核方法之三。

3水源的选择
3.1各类水源对比
给水水源可分为两类：地下水源和地表水源。

地下水源包括潜水（无压地下水）、自流水（承压地下水）和泉水；地表水包括江河、湖泊、水库和海水。

一般说来，地下水由于经地层过滤且受地面气候及其他因素的影响较小，因此具有无杂质、无色、水温变化幅度小，不易收到污染等优点。

但是由于受到埋藏与补给条件，地表蒸发及流经地层的岩性等因素的影响，具有径流量较小、水的矿化度和硬度较高等特点。

地表水受各种地面因素的影响较大，通常表现出与地下水相反的特点：浑浊度与水温变化幅度都较大，水易受到污染，但矿化度、
硬度较低、含铁量及其它物质较少，径流量一般较大，季节变化性较强。

3.2水源的确定及用量
本着“优质优用、低质低用”的原则，在给水工程规划中，必须对水源进行深入调查研究，全面搜集水文、气象、地形、地质以及水文地质资料，并进行勘测和水质分析。

一般来讲，如果地下水储量足够的情况下，优先选用地下水作为生活饮用水水源，以降低处理成本。

同时在新区的开发建设过程中，地表水供水系统尚未建立时，可将地下水作为过渡水源。

当采用地下水源时，应进行地下水储量计算。

地下水储量分为天然储量和调节储量(Qt)。

天然储量包括静储量（Wj）和动储量（QD）。

给水工程开采储量（Qp）包括动储量、调节储量和部分静储量，但静储量一般不动用，只在能很快补给的条件下，才可以动用部分静储量。

即：Qp≤Qt。

当采用地表水源时，河流的最枯流量按设计枯水流量保证率为90%～97%考虑。

给水工程可取水量（Qk）和设计枯水流量(Qs)的关系为Qk≤（0.3～0.5）Qs。

3.3对水质水量要求
给水处理常规方式为混凝—沉淀—过滤—消毒，经过处理后供给城市的市政自来水应满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006），如果个别企业对水质有更高要求时，可对其进行更进一步处理后满足自身使用需求。

若实现直饮水供水，则水质需要满足《饮用净水水质标准》（CJ94—2005）。

城市污水回用利用时，应按照用途对照《城市污水再生利用》系列规范标准中不同的要求执行。

4给水系统设施、构筑物规划
4.1类型
水厂、给水加压泵站、水塔等作为城市给水工程的配套设施，对供水的水质水量水压方面的保证起着重要的作用。

由于变频泵的推广，而且水塔体积过大施工难度大，且不易扩建，过小则调节作用有限，目前水塔已经在给水工程规划中较少使用，但是在供水区域高差较大时，在经过经济技术比较后使用。

4.2选址
水厂的选址影响整个供水工程系统的合理性，并对工程投资、建设周期和运行维护等方面都会产生直接的影响。

水厂的选址应考虑给水系统布局合理，不受洪水威胁，有较好的废水排除条件，有良好的工程地质条件，有便于远期发展控制用地的条件，有良好的卫生环境，并便于设立防护地带，少拆迁，不占或少占农田，施工、运行和维护方便。

5管线布置
供水管网的的投资占到整个给水工程总投资的60%～70%，供水管线的规划设计是否合理经济，对工程投资具有十分重要的意义。

而且在城市规划中更多时候主要涉及到的是供水管线的布置，因此供水管线规划设计具有十分重要的意义。

5.1管线布置方式
管网应布置在整个给水区域内，在技术上要使用户有足够的水量和水压；正常工作或在局部管网发生故障时，应保证不中断供水；定线时应选用短截的线路，并便于施工与管理。

给水管网的布置形式分为树状管网和环状管网。

树状管网优点：管材省、投资少、构造简单。

缺点：供水可靠性差，同时易形成“死水”，导致水质恶化。

环状网的优缺点与树状网相反，特别是能减轻管内水锤的威胁。

为了发挥两种形式各自的优点，可采用树状与环状相结合的管网。

也可在建设初期先用树状管网，再按发展规划形成环状管网。

5.2考虑分期建设
在规划区用地施工建设时，主要道路应先敷设配水管道，必要的时候再考虑敷设给水干管。

这样，既可减少工程资金的前期投入，又为以后中水回用系统的上马留有余地，反之，给水干管已经施工，再考虑建设中水回用系统就会造成不必要的浪费。

在开发建设初期，可先敷设一条供水干管，后期随着建设量的增大，用水量的提高，可再敷设一条供水干管，满足不断增加的需求。

5.3树立全寿命成本观念
全寿命周期成本是指工程全寿命周期的成本综合，包括工程建设成本、运营管理成本和养护维修成本。

以往较多关注的是工程管线建设的初期成本，对运营、养护等后期成本关注不够。

当建设资金不足时，一般会减少环保及防护排水等工程措施费用，由于投入不足，造成给水管线使用寿命缩短、大修提前，甚至诱发地质灾害，引发环境问题，这不仅增大了建设投资，还造成了不良的社会影响。

由于初期投入少，强度低，不少项目出现早期破损，造成运营没几年就以高额的费用大修的现象。

相反，初期加大投入，不仅总投入降低，还减少了施工交通干扰，提高了社会及公众的满意度。

5.4管材的选用
市政管道常用管材球墨铸铁管、钢管、（钢筋）混凝土管和玻璃钢管。

小区
及建筑常选用的管材有薄壁不锈钢管、铜管、铝塑复合管、钢塑复合管、及优质塑料管材（包括UPVC、PP-C、PPR、ABS）。

给水管材的选用应做到技术可行、安全可靠、经济合理，保证工程质量，降低工程造价，提高经济效益。

能降低和控制水中二次污染发生的几率，耐腐蚀、防结垢、技术性能优良的管材才适于供水系统选用。

管材使用建议市政大口径管道可选择内衬的钢管、球墨铸铁管。

小区及建筑的小口径管道采用薄壁不锈钢管、钢塑复合管。

6结语
给水工程是城市基础设施的重要组成部分，是城市发展的保证，但目前给水工程规划设计成果内容和深度存在一些差异。

在进行给水工程规划设计中，应着重对于水源的合理选择和确定、用水量的科学计算、给水构筑物和管网的统筹安排和布置，才能保证城市给水工程规划的先进性、合理性、可行性及经济性，体现其作为后阶段设计工作指导性文件的严肃性。

参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准．《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）
[2] 中华人民共和国国家标准．《室外给水设计规范》（GB50013-2006）。