城市工程系统给水工程规划
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统一给水系统 给 水 系 统 布 置 形 式 分质给水系统 分区给水系统 分压给水系统 重复使用给水系统 循环给水系统 多水源给水系统 区域给水系统
城市给水工程示意图（地表水源）
取水工程 1取水口 2一级泵站 3加氟间 净水工程 4沉淀池 5过滤池 6清水池 7二级泵站 8加氟间 输配水工程 9输水管 10配水管 11进户管 12消防栓 前进 返回
和水资源利用
★确定城市自来水厂等给水设施的规模、容量
★科学布局给水设施和各级给水管网 ★制定水源和水资源的保护措施
返回
工作程序
城市用水量预测 确定城市给水系统规划目标 城市给水水源规划 城市给水网络与输配设施规划 分区给水管网与输配设施规划 详细规划范围内给水管网规划
返回
第一节 城市给水工程系统组成
★应掌握城市用水的变化趋势。
返回
城市给水水源规划
城市水源的种类 城市水源的选择 城市水源的保护 我国水资源状况 城市水资源开发利用的过程 城市缺水问题
前进
返回
水资源与水源
★水资源：在现有技术条件下能够获得的，可 作为人类生产资料或生活资料的天然水 ★水源：生产、生活用水的来源
2.城市用水最大秒流量的确定：
由Qmh=Kh•Qmd/24→q= Kh • Qmd/24 • 3.6(L/S) q即城市用水最大秒流量,也就是给水管网必须满 足的最高日最高时的用水量，所以把它作为城市给水管 网的设计流量值
3. 城市居住区最高日生活用水量的确定
Q1= N • q1 Q1：最高日生活用水量。 m³ /d； N：计划人口数，人；q1：最高日用水标准m³ /d•人
Q L /(1 ae )
L---- 预测用水量上限
bt
返回
分类求和法
按照城市用水性质的不同分类，根据相关资 料，分别对城市各类用水进行预测，最后加和求 得城市总的用水量。
居民生活用水
生活用水 大生活用水 生产用水 公建用水
综合生活用 水
市政用水
消防用水 工业用水 未预见用水
工业企业生活用水 工业企业用 水 非工业用 水
合适——与时代要求与当地特点合拍
主要内容
用量预测 设施布局 管网规划
结束
内容提纲
绪论 城市给水工程系统规划的任务与工作程序 第一节 城市给水工程系统的组成 第二节 城市用水量预测 第三节 城市给水水源规划 第四节 城市给水工程设施规划
结束
城市给水工程系统规划的任务
★合理利用和保护城市水资源，平衡城市水源规划
城市给水工程示意图（地下水源）
1管井 2集水池 3泵站 4输水管 5水塔 6配水管网
返回
第二节 城市用水量预测
城市用水量预测方法 方法的选取 城市用水分类 城市用水量标准（定额） 用水量的时间变化
返回
城市用水分类
★生活用水 ——包括居民日常生活用水、工业企业职工生活
用水、 公共建筑用水 ——工业生产过程中的用水
返回
城市水源的种类
★地下水源
包气带水、潜水、承压水、裂隙水、岩溶水、泉 水
★地表水源
江河、湖泊、蓄水水库；海水
★其它水源
微咸水、雨水、再生水
返回
城市水源的选择
★水量充沛
天然河流 取水量<= 河流枯水期可开采量
地下水
取水量<=可开采量
★水质满足《生活饮用水源水质标准》 ★协调于其它用水的关系、结合城市的规 划布局注意水源的防护与管理
返回
水源水质要求
水质要求 ——符合国家《生活饮用水卫生标准》
《生活饮用水水源水质标准》
链接
返回
城市水源的保护
水体功能划分 ★源头水及自然保护区 ★集中生活饮用水源地 ( 包括各级保护区 )
链接
可划分成一级保护区、二级保护区 或准保护区。 ★渔业保护区 珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场以及一般鱼类保护区。 ★风景游览区 分为与人体直接接触的游泳区及与人体非直接接触的娱乐 用水区、一般景观用水区 ★工业用水区 可分为高级的工业用水、一般工业用水 ★农业用水 系粮食、蔬菜、果园等作物的取水区
城市工程系统规划研究的基础
区位与气候
沿海与内陆 发达地区与欠发达地区 寒带、温带与热带
经济规模与人口规模
富裕与贫困 大城市、中等城市和小城 市 水资源与水环境容量 土地资源与土地环境容量
地形与用地空间布局
山区与平原 滨水与非滨水 紧凑布局与组团布局
当地资源与环境容量
水的重复利用率
50
100
50
A车间 850
50
B车间 100 蒸 发
50
C车间 50
排 污
800
重复利用率= 900/1000=90% 总用水量=850+100+50=1000m3 重复用水量=800+50+50=900
其他用水量
6.其他用水量
养护道路及绿化用水 一般浇洒道路为2L/m² 次，每日2~3次；绿化为2L/m² 日 汽车冲洗 小汽车250~400L/辆•d；大汽车 400~600L/辆•d；冲洗时间为10分钟 不可预见水量 城镇不可预见水量及管阀漏 失水量，按最高日用水量的15%~25%计算
返回
线性回归法
在以往资料的基础上，建立用水量与时间 的函数关系式，进而推求将来年份的用水量。
用水量Q
时间（年份）t
Q＝a+bt
前进 返回
年度
用水量（万吨）
1985 1986 20 21
线性回归示例
1987
1988 1989
22
23.5 24
1990
60 50 40 30 20 10 0 y = 1.1376x + 19.499 R2 = 0.9313 系列2 线性 (系列2) 线性 (系列2) 线性 (系列2) 线性 (系列2)
25
25.8 31.4
1991 1992
1993
1994 1995
32
33 34.1
1996
1997
1985 1988 1991 1994 1997 2000
35.2
35.2 36
1998
1999
2000 2001
36.2
36.7 36.9
返回
2002
37.5
生长曲线法
城市用水量从历史的发展过程看，呈S曲线变化，模拟 这种过程的数学曲线称为生长曲线
前进
地下水源
开采储量：在开采期内，不使地下水水位连续下降或
者水质变坏的条件下，从含水层中能取得的水量Qc 可包含动储量Qd、调节储量Qt和部分静流量 Qg。但是静流量一般不动用，只有在可以很快补给的 情况下才可以考虑动用。 即Qc<=Qd+Qt 一般情况下 河谷冲击层 Qc<=Qd 潜水盆地 Qc <=Qt Qc与Qp进行水量平衡分析。
★生产用水 ★市政用水 ★消防用水 ★其它用水
水量
——包括道路保洁、绿化浇水、车辆 冲洗用水
——扑灭火灾时的用水 ——包括水厂自身用水、管网漏水及其它未预见
返回
城市总用水量的确定
城市总用 水量
生活用水量 生产用水量 消防用水量 其他用水量
用水标准
定义 指在某一度量单位内（单位时间、单位产品 等）被用水者消费的水量计算依据,包括 生活用水量标准 生产用水量标准 消防用水量标准 其它用水量标准
生活用水量
标准载于《城市给水工程设计规范》它随各地的气候条 件、生活习惯、生活水平及卫生设备的设置情况而各不相 同。
最高日用水量 Qmd（m³ /d）
一年内用水量最大的一天的用水量
平均日用水量Qd（m³ /d）年用水量与365天的比 日变化系数Kd Kd=Qmd/Qd
日变化系数
日变化系数 Kd Kd=Qmd/Qd
城市给水工程系统通常分为三个组成部分
★取水工程 将水从水源地取送到城市净水工程 ★净水工程 将水净化，并加压输入城市管网 ★输配水工程
输水工程 配水工程 仅起输水作用的管道和设施 将水配送到用户的管道和设施
前进
返回
给水系统的组成和布置
一般给水系统的组成
输水 水源 取水 净水
（水厂） （输水管、管网、泵 站、调节构筑物等）
返回
地下水源
★地下水储量分为天然储量和调节储量 ★天然储量又分为静储量和动储量 ★静储量：又称永久储量，是指最低潜水面以下含
水层中的水的体积Qg
★动储量：地下水在天然状态下的流量；在单位时间 内，通过某一截面的地下水流量Qd
★调节流量：地下水最高水位与最低水位间含水层中 所含水的体积Qt
返回
用水量预测应注意的问题
★水量预测应充分考虑各种因素的影响。城市经济发展水
平、区域分布、水资源丰富程度、基础设施配套情况、 生活习惯、水价、工业结构等都会对用水量产生影响。
★应注意城市流动人口和城市的自备水源用户用水量。 ★ 《城市给水工程规划规范》中的指标适用年限为2015年，
做近期规划时应酌情减少，远期规划可适当增加。
统一给水系统用水量计算
Qmd=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)(1.15~1.25)
Qmd:城市最高日用水量 Q1：居住区最高日生活水量 Q2：企业职工生活用水量 Q3：公共建筑用水量 Q4: 生产用水量 Q5：市政用水量 1.15~1.25:不可预见水量
0.15~0.25 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1
城市消防用水量
根据城市规模、人口数目、国家规定同时 可能发生火灾的次数和每次火灾时的消防 用水量标准， Qf=Nf•qf Qf：城市消防用水量，L/s Nf：同时发生火灾的次数 qf：每次火灾的消防用水量，L/s
工业用水量
4.工业生产用水量 由于工业种类很多，生产
用水量差异很大，即使同一种工业，工艺不同， 用水量标准也不同，所以用水标准一般按具体 的工艺要求决定
输水 Baidu Nhomakorabea水 用户
（取水构筑物、泵站）
取水工程： 从水源取水
给水处理： 按用户要求进行水处理
输配水： 向用户供水
可达~9%
~20%
>70%
前进 返回
城市给水系统流程
水 塔 高地水池
水 源
取 水 构 筑 物
一 级 泵 站
净 水 构 筑 物
清 水 池
二 级 泵 站
输 配 水 管 网
用 户
城市给水系统的布置形式
城市用水量预测方法
人均综合指标法 单位用地指标法 年递增率法 线性回归法 分类求和法 城市发展增量法 生长曲线法
用 水 量 预 测 方 法
总规中常用方法
—— 详规中常用方法
返回
城市用水量预测方法
人均综合指标法
确定出规划期末人均用水量指标，根据规划确定的人 口数，计算出用水总量。
单位用地指标法
确定城市单位用地的用水量指标后，根据规划的城市 用地规模，推算出城市的总用水量。
Qmd Qd
1
n
365
一般特大城市Kd取1.1～1.2，大城市1.15～1.3，中小城市1.2～1.5。
时变化系数 时变化系数 Kh Kh=Qmh/Qh Qmh Qh
1
n
24
最高时用水量Qmh（m³/h） 最高日内用水量最大的某一小时的用水量 最高日平均时用水量Qh(m³/h） Qmd/24 时变化系数Kh Kh=Qmh/Qh=QmhX24/Qmd Qmh=Kh•Qmd/24=Kd•Kh•Qd/24 总变化系数K K=Kh•Kd 最高时用水量为总变化系数与平均日平均时用水量的乘积
返回
年递增率法
根据历年来的用水量的递增，并考虑经济 发展的速度、选定用水的递增速率，再由现状 推求规划用水量。
Q Q0 (1 )
Q0
n
起始年份的实际用水量
用水年均增长率
n
预测年限
返回
城市发展增量法 根据有关方法计算出新增城市建设部分的 用水量，再加上现状的用水量，得到将来的 城市用水总量。多用于近期建设预测。
城市工程系统规划研究的基础
专业知识
掌握城市规划编制的标准和要求 熟悉各种工程的专业规范 具有一定的实际工作经验
现状调研
城市工程系统规划的任务
选质定量——供给与需求 选点定源——服务与影响 选制定网——经济与可靠
关键点是确定
合适的规模 合适的设施 合适的网络
返回
方法的选取
单位指标法（人口、用地面积、产值
等）
回归分析 生长曲线 城市发展增量法
一种或几钟
总 用 水 量
分类求和法
返回
城市用水量标准（定额）
指满足居民生活、工业生产所需的单位用水量
居民生活用水量标准 公共建筑用水量标准 工业企业用水量标准 工业企业职工生活用水量标准 工业企业生产用水量标准 市政用水量标准 消防用水量标准 未预见用水
城市工程系统规划
城市给水工程系统规划
二〇一五年四月
城市工程系统的概念与范畴
城市工程系统是城市生存和发展的支撑系统， 与城市交通系统共同组成城市基础设施体系。 能源工程系统——电力、燃气、供热 水务工程系统——给水、排水 通信工程系统——邮政、通讯、广电 防灾工程系统——防洪、抗震、消防、人防 环保工程系统——环保、环卫
城市给水工程示意图（地表水源）
取水工程 1取水口 2一级泵站 3加氟间 净水工程 4沉淀池 5过滤池 6清水池 7二级泵站 8加氟间 输配水工程 9输水管 10配水管 11进户管 12消防栓 前进 返回
和水资源利用
★确定城市自来水厂等给水设施的规模、容量
★科学布局给水设施和各级给水管网 ★制定水源和水资源的保护措施
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工作程序
城市用水量预测 确定城市给水系统规划目标 城市给水水源规划 城市给水网络与输配设施规划 分区给水管网与输配设施规划 详细规划范围内给水管网规划
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第一节 城市给水工程系统组成
★应掌握城市用水的变化趋势。
返回
城市给水水源规划
城市水源的种类 城市水源的选择 城市水源的保护 我国水资源状况 城市水资源开发利用的过程 城市缺水问题
前进
返回
水资源与水源
★水资源：在现有技术条件下能够获得的，可 作为人类生产资料或生活资料的天然水 ★水源：生产、生活用水的来源
2.城市用水最大秒流量的确定：
由Qmh=Kh•Qmd/24→q= Kh • Qmd/24 • 3.6(L/S) q即城市用水最大秒流量,也就是给水管网必须满 足的最高日最高时的用水量，所以把它作为城市给水管 网的设计流量值
3. 城市居住区最高日生活用水量的确定
Q1= N • q1 Q1：最高日生活用水量。 m³ /d； N：计划人口数，人；q1：最高日用水标准m³ /d•人
Q L /(1 ae )
L---- 预测用水量上限
bt
返回
分类求和法
按照城市用水性质的不同分类，根据相关资 料，分别对城市各类用水进行预测，最后加和求 得城市总的用水量。
居民生活用水
生活用水 大生活用水 生产用水 公建用水
综合生活用 水
市政用水
消防用水 工业用水 未预见用水
工业企业生活用水 工业企业用 水 非工业用 水
合适——与时代要求与当地特点合拍
主要内容
用量预测 设施布局 管网规划
结束
内容提纲
绪论 城市给水工程系统规划的任务与工作程序 第一节 城市给水工程系统的组成 第二节 城市用水量预测 第三节 城市给水水源规划 第四节 城市给水工程设施规划
结束
城市给水工程系统规划的任务
★合理利用和保护城市水资源，平衡城市水源规划
城市给水工程示意图（地下水源）
1管井 2集水池 3泵站 4输水管 5水塔 6配水管网
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第二节 城市用水量预测
城市用水量预测方法 方法的选取 城市用水分类 城市用水量标准（定额） 用水量的时间变化
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城市用水分类
★生活用水 ——包括居民日常生活用水、工业企业职工生活
用水、 公共建筑用水 ——工业生产过程中的用水
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城市水源的种类
★地下水源
包气带水、潜水、承压水、裂隙水、岩溶水、泉 水
★地表水源
江河、湖泊、蓄水水库；海水
★其它水源
微咸水、雨水、再生水
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城市水源的选择
★水量充沛
天然河流 取水量<= 河流枯水期可开采量
地下水
取水量<=可开采量
★水质满足《生活饮用水源水质标准》 ★协调于其它用水的关系、结合城市的规 划布局注意水源的防护与管理
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水源水质要求
水质要求 ——符合国家《生活饮用水卫生标准》
《生活饮用水水源水质标准》
链接
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城市水源的保护
水体功能划分 ★源头水及自然保护区 ★集中生活饮用水源地 ( 包括各级保护区 )
链接
可划分成一级保护区、二级保护区 或准保护区。 ★渔业保护区 珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场以及一般鱼类保护区。 ★风景游览区 分为与人体直接接触的游泳区及与人体非直接接触的娱乐 用水区、一般景观用水区 ★工业用水区 可分为高级的工业用水、一般工业用水 ★农业用水 系粮食、蔬菜、果园等作物的取水区
城市工程系统规划研究的基础
区位与气候
沿海与内陆 发达地区与欠发达地区 寒带、温带与热带
经济规模与人口规模
富裕与贫困 大城市、中等城市和小城 市 水资源与水环境容量 土地资源与土地环境容量
地形与用地空间布局
山区与平原 滨水与非滨水 紧凑布局与组团布局
当地资源与环境容量
水的重复利用率
50
100
50
A车间 850
50
B车间 100 蒸 发
50
C车间 50
排 污
800
重复利用率= 900/1000=90% 总用水量=850+100+50=1000m3 重复用水量=800+50+50=900
其他用水量
6.其他用水量
养护道路及绿化用水 一般浇洒道路为2L/m² 次，每日2~3次；绿化为2L/m² 日 汽车冲洗 小汽车250~400L/辆•d；大汽车 400~600L/辆•d；冲洗时间为10分钟 不可预见水量 城镇不可预见水量及管阀漏 失水量，按最高日用水量的15%~25%计算
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线性回归法
在以往资料的基础上，建立用水量与时间 的函数关系式，进而推求将来年份的用水量。
用水量Q
时间（年份）t
Q＝a+bt
前进 返回
年度
用水量（万吨）
1985 1986 20 21
线性回归示例
1987
1988 1989
22
23.5 24
1990
60 50 40 30 20 10 0 y = 1.1376x + 19.499 R2 = 0.9313 系列2 线性 (系列2) 线性 (系列2) 线性 (系列2) 线性 (系列2)
25
25.8 31.4
1991 1992
1993
1994 1995
32
33 34.1
1996
1997
1985 1988 1991 1994 1997 2000
35.2
35.2 36
1998
1999
2000 2001
36.2
36.7 36.9
返回
2002
37.5
生长曲线法
城市用水量从历史的发展过程看，呈S曲线变化，模拟 这种过程的数学曲线称为生长曲线
前进
地下水源
开采储量：在开采期内，不使地下水水位连续下降或
者水质变坏的条件下，从含水层中能取得的水量Qc 可包含动储量Qd、调节储量Qt和部分静流量 Qg。但是静流量一般不动用，只有在可以很快补给的 情况下才可以考虑动用。 即Qc<=Qd+Qt 一般情况下 河谷冲击层 Qc<=Qd 潜水盆地 Qc <=Qt Qc与Qp进行水量平衡分析。
★生产用水 ★市政用水 ★消防用水 ★其它用水
水量
——包括道路保洁、绿化浇水、车辆 冲洗用水
——扑灭火灾时的用水 ——包括水厂自身用水、管网漏水及其它未预见
返回
城市总用水量的确定
城市总用 水量
生活用水量 生产用水量 消防用水量 其他用水量
用水标准
定义 指在某一度量单位内（单位时间、单位产品 等）被用水者消费的水量计算依据,包括 生活用水量标准 生产用水量标准 消防用水量标准 其它用水量标准
生活用水量
标准载于《城市给水工程设计规范》它随各地的气候条 件、生活习惯、生活水平及卫生设备的设置情况而各不相 同。
最高日用水量 Qmd（m³ /d）
一年内用水量最大的一天的用水量
平均日用水量Qd（m³ /d）年用水量与365天的比 日变化系数Kd Kd=Qmd/Qd
日变化系数
日变化系数 Kd Kd=Qmd/Qd
城市给水工程系统通常分为三个组成部分
★取水工程 将水从水源地取送到城市净水工程 ★净水工程 将水净化，并加压输入城市管网 ★输配水工程
输水工程 配水工程 仅起输水作用的管道和设施 将水配送到用户的管道和设施
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给水系统的组成和布置
一般给水系统的组成
输水 水源 取水 净水
（水厂） （输水管、管网、泵 站、调节构筑物等）
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地下水源
★地下水储量分为天然储量和调节储量 ★天然储量又分为静储量和动储量 ★静储量：又称永久储量，是指最低潜水面以下含
水层中的水的体积Qg
★动储量：地下水在天然状态下的流量；在单位时间 内，通过某一截面的地下水流量Qd
★调节流量：地下水最高水位与最低水位间含水层中 所含水的体积Qt
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用水量预测应注意的问题
★水量预测应充分考虑各种因素的影响。城市经济发展水
平、区域分布、水资源丰富程度、基础设施配套情况、 生活习惯、水价、工业结构等都会对用水量产生影响。
★应注意城市流动人口和城市的自备水源用户用水量。 ★ 《城市给水工程规划规范》中的指标适用年限为2015年，
做近期规划时应酌情减少，远期规划可适当增加。
统一给水系统用水量计算
Qmd=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)(1.15~1.25)
Qmd:城市最高日用水量 Q1：居住区最高日生活水量 Q2：企业职工生活用水量 Q3：公共建筑用水量 Q4: 生产用水量 Q5：市政用水量 1.15~1.25:不可预见水量
0.15~0.25 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1
城市消防用水量
根据城市规模、人口数目、国家规定同时 可能发生火灾的次数和每次火灾时的消防 用水量标准， Qf=Nf•qf Qf：城市消防用水量，L/s Nf：同时发生火灾的次数 qf：每次火灾的消防用水量，L/s
工业用水量
4.工业生产用水量 由于工业种类很多，生产
用水量差异很大，即使同一种工业，工艺不同， 用水量标准也不同，所以用水标准一般按具体 的工艺要求决定
输水 Baidu Nhomakorabea水 用户
（取水构筑物、泵站）
取水工程： 从水源取水
给水处理： 按用户要求进行水处理
输配水： 向用户供水
可达~9%
~20%
>70%
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城市给水系统流程
水 塔 高地水池
水 源
取 水 构 筑 物
一 级 泵 站
净 水 构 筑 物
清 水 池
二 级 泵 站
输 配 水 管 网
用 户
城市给水系统的布置形式
城市用水量预测方法
人均综合指标法 单位用地指标法 年递增率法 线性回归法 分类求和法 城市发展增量法 生长曲线法
用 水 量 预 测 方 法
总规中常用方法
—— 详规中常用方法
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城市用水量预测方法
人均综合指标法
确定出规划期末人均用水量指标，根据规划确定的人 口数，计算出用水总量。
单位用地指标法
确定城市单位用地的用水量指标后，根据规划的城市 用地规模，推算出城市的总用水量。
Qmd Qd
1
n
365
一般特大城市Kd取1.1～1.2，大城市1.15～1.3，中小城市1.2～1.5。
时变化系数 时变化系数 Kh Kh=Qmh/Qh Qmh Qh
1
n
24
最高时用水量Qmh（m³/h） 最高日内用水量最大的某一小时的用水量 最高日平均时用水量Qh(m³/h） Qmd/24 时变化系数Kh Kh=Qmh/Qh=QmhX24/Qmd Qmh=Kh•Qmd/24=Kd•Kh•Qd/24 总变化系数K K=Kh•Kd 最高时用水量为总变化系数与平均日平均时用水量的乘积
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年递增率法
根据历年来的用水量的递增，并考虑经济 发展的速度、选定用水的递增速率，再由现状 推求规划用水量。
Q Q0 (1 )
Q0
n
起始年份的实际用水量
用水年均增长率
n
预测年限
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城市发展增量法 根据有关方法计算出新增城市建设部分的 用水量，再加上现状的用水量，得到将来的 城市用水总量。多用于近期建设预测。
城市工程系统规划研究的基础
专业知识
掌握城市规划编制的标准和要求 熟悉各种工程的专业规范 具有一定的实际工作经验
现状调研
城市工程系统规划的任务
选质定量——供给与需求 选点定源——服务与影响 选制定网——经济与可靠
关键点是确定
合适的规模 合适的设施 合适的网络
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方法的选取
单位指标法（人口、用地面积、产值
等）
回归分析 生长曲线 城市发展增量法
一种或几钟
总 用 水 量
分类求和法
返回
城市用水量标准（定额）
指满足居民生活、工业生产所需的单位用水量
居民生活用水量标准 公共建筑用水量标准 工业企业用水量标准 工业企业职工生活用水量标准 工业企业生产用水量标准 市政用水量标准 消防用水量标准 未预见用水
城市工程系统规划
城市给水工程系统规划
二〇一五年四月
城市工程系统的概念与范畴
城市工程系统是城市生存和发展的支撑系统， 与城市交通系统共同组成城市基础设施体系。 能源工程系统——电力、燃气、供热 水务工程系统——给水、排水 通信工程系统——邮政、通讯、广电 防灾工程系统——防洪、抗震、消防、人防 环保工程系统——环保、环卫