城市给水管网系统规划

城市给水量估算
城市用水分类：
– 生活用水 – 生产用水 – 市政用水：道路、绿化 – 消防用水 – 未预见用水
城市给水量估算（总规）
1、单位人口用水指标法
城市单位人口综合用水量指标（万m3/（万人.d））
区域 城市规模 特大城市 大城市 中等城市 小城市 一区 0.8～1.2 0.7～1.1 0.6～1.0 0.4～0.8 二区 0.6～1.0 0.5～0.8 0.35～0.7 0.3～0.6 三区 0.5～0.8 0.4～0.7 0.3～0.6 0.25～0.5
水系，若按水位3.6米计算，容积约为426万立方米，
在非雨季是一个收集雨水回用水源的天然容器。
商业街雨水利用
工厂雨水收集
家 庭 雨 水 收 集 利 用
节水的政策措施
• 强制的提高用水能效措施 • 激励采用
– 节水设备 – 节水器具 – 回用水&现场处理
• 节约一吨水比建造一吨水的基础设施廉 价
城市给水管网敷设要求
• 敷设要求
– 一般在人行道或非机动车道下 – 一般深度1米左右 – 考虑冰冻线问题和地下水深度问题
城市给水管网敷设要求
• 敷设要求
– 一般在人行道或非机动车道下 – 一般深度1米左右 – 考虑冰冻线问题和地下水深度问题 – 按照主流向平行布置干管 – 干管尽量避免重要道路下铺设 – 考虑分期建设和发展余地
上海的饮用水危机
•2001年，上海的民用废水排放量为2,300万吨 •上海每天产生的污水排放近四成未经过处理 •即使处理过的污水仍低于排放标准
到2010年上海将每天缺水470万立方米。而且，上海被列为全国36个水 质型缺水城市之一，更是联合国预测21世纪饮用水缺乏的世界六大城 市之一。 10个西湖 最大有效库容达5.53亿立方米，设计有效库容为4.35亿立方米。2010 年供水规模达719万立方米/天，黄浦江总的设计供水能力为500万立方 米/ 天
3、年递增法 4、分类求和法 5、规划估算法
1）生活用水估算 2）工业生产用水估算 3）市政用水估算（（1+2）*5%or10%） 4）公建用水(（1+2）*15%or10%) 5）未预见水量(（1+2+3+4）*10%or20%) 6）自来水厂用水量(（1+2+3+4+5）*5%or10%)
城市水源选择
• 节水的景观设计 • 创新的废水处理技术 • 减少用水量
用水效率 -- 耐旱景观
用水效率：滴灌
节水型冷却塔
无水小便器
No Smell! 无异味!!
双冲和负压厕所
现场废水处理&再用
城市中水系统
• 中水系统
滤水渠
人工湿地
蓄水池
雨水收集
浦东机场用雨水冲厕和绿化
浦东机场周边全长32公里的wenku.baidu.com场河，是一个独立的大
范围作为水源保护区
4、水厂生产区，外围10米内不得从事可能污染
的活动
城市给水管网布局
• 布局原则
– 保证安全前提下尽可能短捷 – 有利于分期建设 – 干管结合主要用户布局 – 结合城市道路考虑干支管分布 – 干管布局在地势较高处 – 正常工作和局部故障，保障不间断供水
• 布局原则
– 保证安全前提下尽可能短捷 – 有利于分期建设 – 干管结合主要用户布局 – 结合城市道路考虑干支管分布 – 干管布局在地势较高处 – 正常工作和局部故障，保障不间断供水
城市给水管网种类和特点
• 管网种类
– – – – 区域管网 城市管网 单位内部管网 庭院和室内管网
• 管线种类
– 总管 – 干管 – 支管
• 给水管网的特点
– 地形限制小 – 压力决定工作状态（最低和最高水压要求） – 有一定安全问题
城市给水管网形制
• 管网形制选择的要点
– 全面覆盖 – 安全 – 经济 – 节约
2、单位建设用地用水指标法
城市单位建设用地综合用水量指标（万m3/（km2.d））
区域 城市规模 特大城市 大城市 中等城市 小城市 一区 1.0～1.6 0.8～1.4 0.6～1.0 0.4～0.8 二区 0.8～1.2 0.6～1.0 0.4～0.7 0.3～0.6 三区 0.6～1.0 0.5～0.8 0.3～0.6 0.25～0.5
城市给水管网系统规划
城市给水系统组成
• 城市给水工程的三个组成部分
– 取水：设施与管网（取水工程） – 水处理（净水工程） – 输配水：设施与管网
输水管网和城市管网投资占给水工程投资的 50%-80%
城市取水工程
选址要求
• 水质良好，水量充沛
• 稳定的河床、河岸，水深不小于2.5-3.0m
• 与城市给水系统布局统一，节约费用
• 良好的地质、水文、卫生条件
• 与河流综合利用相适应
• 取水构筑物设计水位按照100年一遇
城市净水工程
常用工艺
• • • • • 自然沉淀 混凝沉淀 澄清 过滤 消毒
选址要求
• • • • • • 地质条件好 交通便利，输配电线路短 尽量重力输水 靠近最大用水区 河道主流的城市上游 外围不小于10m绿化带
一区包括: 贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、 上海、云南、江苏、安徽、重庆； 二区包括: 黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、 河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地区； 三区包括: 新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。
城市给水量估算（总规）
城市给水管网管径测算
• 管径的计算与估算
– 总体规划阶段的管径估算
• 原水管道 • 水厂供水总管 • 给水干管
– 详细规划阶段的管径计算
• 枝状管网的管径计算 • 环状管网的管径计算
城市给水管网管径测算
• 流量、流速与管径的关系
• • • • • • • • 100mm——3-6L/s 200mm——18-30L/s 300mm——50-70L/s 400mm——110-160L/s 500mm——200-280L/s 600mm——280-380L/s 800mm——500-630L/s 1000mm——780-1100L/s
• 管网形制
– 环状与枝状 – 统一与分区 – 统一与分质
城市给水管网形制
• 管网形制
– 环状与枝状 – 统一 用户对水压、水质要求差别不大，地形起伏变化 小，建筑层数差异不大； – 分区 城市用水量大，或被自然地形分成若干部分，或 功能分区比较明确的大中城市； – 分质 适用于城市或工业区中低质水所占比重较大的城 市；管道系统增多，管理复杂。
一区包括: 贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、 上海、云南、江苏、安徽、重庆； 二区包括: 黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、 河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地区； 三区包括: 新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。
城市给水量估算（总规）
城市消防给水管网规划
• 消防供水管网
– 独立的城市或小区消防供水管网 – 合用的消防供水管网
• 消防栓
– 最小的连接管径 – 水压的要求
城市给水管网材料
• 管道材料
– 钢管或夹砂玻璃钢管 >800 – 混凝土管 300—1200 – 铸铁管 <800 – 塑料管（PE、UPVC）PE<50 UPVC<300
上海市供水系统
• 扩建长江陈行水库、建设长 江青草沙水库，调整黄浦江 上游水源地供水范围基本形 成 “两江并举、多源互补” 的水源地格局 。 • 2010年全市供水总能力达到 约1260万立方米/天，市区 四大供水公司供水总能力达 到800～830万立方米/天。 • 郊区水厂规划供水总能力达 到约430万立方米/天。归并 约100座乡镇水厂，形成集 约化供水框架。逐步完成郊 区水厂供水水质的达标改造。
上海的饮用水危机
上海的人均可饮用水占有率为1,000m3， 是全国人均量的一半
联合国将人均可饮用水占有率不足1,000m3的 地区列为“水稀缺地区”
上海中心地区以平均沉降2米，有些地 区甚至沉降3米
上海的饮用水危机
• 上海：被联合国列入“低水质城市”名单 • 除长江以外，上海的地下水均未达到一级饮用 水标准 • 原因是大量未经过滤的废水被泻入城市水系统
城市给水管网形制
• 管网形制
– 分压 有两个或两个以上水源向不同高程地区供水；适 用于山区和丘陵地区； – 重复使用给水系统 某些工业排出的相对洁净的工业废水； – 循环给水 – 多水源给水
城市给水规划内容
– 水量 用水量标准；城市总用水量；水资源与用水量之 间供需平衡分析； – 选择水源 提出水源保护和开源节流措施； – 水厂位置和净化工艺 – 给水系统组成 – 布置输水管道和城市管网
产生市政废水
• 如何以分布式方式生产饮用水？
• 如何以分布式方式处理废水？
解决方案需要新的水处理系统
• 从源头将污水和中水分离，使二者都得到 适当的处理 • 使用当今技术，中水可进行现场处理，并 达到饮用水标准
• 使用当今技术，污水可进行现场降解处理
• 均需要高效节水技术，尤其对于污水处理
节水技术和策略
2009年，青草沙水库将实现龙口合龙，龙口水流的瞬时流速可达9米/秒， 常规的水利工程，在流速3米/秒的水流中施工是较为常规的，三峡水库 大坝合龙时的瞬时流速也才7米/秒
中国市政用水的反思
• 固有的分散状态：
– Consumption of drinking water
饮用水的消耗
– Generation of municipal waste water
城市给水管网布局
• 树状管网 • 环状管网 • 适用：地形狭长、用 • 优点：供水安全；节 水量不大、用户分散， 省动力费用，减少水 或建设初期 头损失 • 缺点：可靠性差，尽 • 缺点：管线长，投资 端水质易恶化 大
城市给水管网布局
• 干管：输水功能，直径100mm以上，大城市 200mm以上 • 配水管最小管径要求：小城市75-100mm，中 等城市100-150mm，大城市150-200mm • 管网水压（自由水头）：一层建筑10m,二层 12m，三层以上每层增加4m，一般控制最不 利点24m，较高建筑自设增压。
地下水 上层滞水 潜水 承压水 江河水
地表水
湖泊水 水库水 海水
Qk:枯水量保证率90-97% 取水量:(0.3-0.5) Qk
城市水源保护
1、取水点半径100米内严禁一切可能污染活动
2、上游1000米，下游100米内不得排放污水、
堆渣，不得从事可能污染水质的活动
3、河道作为给水集中水源，上游1000米外一定