市政工程規劃王耀琴西南交通大學土木工程學院水力教研室2013.2教材

1《市政工程規劃》劉興昌中國建筑工業出版社

2《城市規劃中的工程規劃》王炳坤天津大學出版社學時51（3學分）成績試卷80%+平時成績20%本課程主要任務與目的

----使學生掌握市政工程規劃的基本概念、基本理論、基本計算方法，為學習后續有關專業課程，拓寬專業知識面以及從事專業工作打下必要的基礎本課程教學內容給水工程規劃(2)排水工程規劃(3)電力工程規劃(4)燃氣工程規劃(6)通信工程規劃(5)工程管線綜合規劃(8)環境衛生設施規劃綜合防災規劃防洪工程規劃抗震防災工程規劃城市消防規劃城市人防規劃

第一講概要1、教學目的與要求

掌握城市總用水量估算與凈水工程規劃內容，初步具備城市給水工程規劃的基本能力2、教學內容

緒論、城市總用水量估算（重點）、水源選擇與保護、凈水工程規劃§1-1緒論市政工程概念---又稱為市政公用設施或基礎設施。由國家或各種公益部門建設經營，為社會生活和生產提供基本服務的非盈利性行業和設施。§1-1緒論

市政工程分類---標準：服務對象與地域范圍

1）國民經濟基礎設施---為整個國家或地區的國民經濟服務的基礎設施，包括所有的基礎設施。2）城市基礎設施---為城市服務的給水、排水、能源、通信、環境衛生、綜合防災等六大系統，分布于城市地區并直接為城市生產生活服務的基礎設施，由城市政府及職能部門籌劃、設計、施工并管理，具有工程性、技術性的特點。

§1-1緒論

注意：但有些基礎設施雖然在城區，但是不屬于城市政府管轄與管理的，如火車站、航空港、港口等，而屬于國民經濟基礎設施。

§1-1緒論

市政工程的作用

----為整個城市的生產、生活、城市發展服務的復雜而龐大的系統工程，為物質生產、人民生活提供一般條件的公共設施，是城市功能得以發揮并正常運轉的保障系統和發揮積聚放大效應的基礎支持系統。§1-1緒論

市政工程的特點1、系統性和整體性（子系統承擔一定功能構成網絡，共同支撐整個城市的正常運轉。為整個城市共有，為整個城市的生產生活服務。）2、基礎性和先行性（城市形成、發展、壯大都需要市政工程作為基礎予以支撐。只有水、電、氣、道路等竣工并投入使用，才能涉及建筑物的施工及交付使用，它是各項建設項目的基礎和前提，有了基礎設施各項生產才能進行，具有先行性。3、共享性和兩重性（公共服務；生產、生活）4、獨立性和統一性（獨立體系與功能；統一）5、復雜性和長期性（各要求、各理論規范、設施配合；工程戰線長、工期長）6、市政工程規劃必須服從并服務于城市規劃§2-1給水工程規劃

給水工程規劃目的

為經濟合理、安全可靠地供給城市居民的生活用水、生產用水、消防用水，并滿足水質、水量和水壓的要求。§2-1概述一、給水工程系統組成

1、取水工程

選擇水源、取水地點，建造取水建筑物。任務：保證水量

2、凈水工程建造凈水構筑物，進行水質處理。任務：保證水質

3、輸配水工程

敷設輸水管道、配水管網，建造泵站、水塔、水池等。任務：將保證水質水壓的足夠水量分配到各用水地點。§2-1概述二、給水工程系統的布置形式1、統一給水系統

生活用水、生產用水、消防用水都按照生活飲用水水質標準，用統一的給水管網供水的系統。

適合范圍：新建的中小城鎮、工業區、開發區；地形起伏小、建筑層數差異小時。§2-1概述2、分質給水系統

取水構筑物從水源取水，經過不同的凈化過程，用不同的管道將不同水質的水供給用戶。

適用范圍：低質水所占比重大時采用。§2-1概述

3、分區給水系統

將城市給水系統，按地形分成若干子系統，每一個子系統中都有自己的泵站、管網、水塔和服務區域。適用范圍：用水量較大；功能分區明確；地形自然分成幾部分。§2-1概述4、分壓給水系統

由兩個或兩上以上水源向不同高程地區供水

適用范圍：水源較多的山區或丘陵的城市和工業區。§2-1概述5、重復使用給水系統

某些工業企業排出相對潔凈的生產廢水，經簡易處理或不經處理，可供對水質要求較低工業生產重復使用，達到有效節約用水的目的。§2-1概述6、循環給水系統

某些工業廢水不排入水體，而經冷卻降溫或其他處理后，又循環用于生產。

損失水量為循環水量的3~8%

§2-1概述7、多水源給水系統

可以提高城市用水保證率

8、區域給水系統

為避免污染，可以考慮將水源設在一系列城市或工業區的上游，統一取水，分配給沿河各城市或工業區使用。§2-1概述三、給水工程規劃內容1、確定用水量標準，預測與計算總用水量，進行水資源與用水量之間的供需要平衡分析；2、研究各種用戶對水質和水量的要求，合理選擇水源，提出水源保護及開源節流的要求和措施；3、確定水廠位置和凈化方法；§2-1概述4、確定給水系統組成；5、布置城市輸水管道及給水管網；6、給水系統方案比較，論證優缺點及估算工程造價、年經營費用，選定規劃方案。§2-1概述四、給水工程規劃步驟1、明確規劃任務的內容、范圍。2、搜集調查基礎資料和現場踏勘。1）基礎資料

城市總體、分區、詳細規劃；新地形圖，人口分布；用水人數、用水量、現有設備、供水狀況；氣象、水文地質、工程地質資料水質、水量、水壓要求等。§2-1概述2）現場踏勘

在這些基礎上，制定幾個給水工程規劃設計方案，繪制規劃方案圖，估算工程造價，并進行技術經濟比較，先出最優方案。§2-1概述3、撰寫給水工程規劃說明書，繪制規劃圖紙1）說明書包括：項目性質、建設規模、方案優缺點、設計依據、工程造價、主要設備材料、能源消耗等。2）圖紙包括：水源和取水位置、水廠廠址、泵站位置，輸水管和管網布置等。§2-1概述

五、給水工程規劃的內容和深度

1、總體規劃內容深度（1）主要內容

1）確定用水標準，預測總用水量；2）選擇水源，確定取水方式和位置；3)確定給水系統的形式、水廠供水能力和廠址，選擇處理工藝；4）布局輸配水干管、管網、供水設施，估算干管管徑；5）確定水源地衛生防護措施（2）總體規劃圖紙

1）給水系統現狀圖

2）給水系統規劃圖§2-1概述2、分區規劃內容深度（1）主要內容

1）估算分區用水量；

2）確定供水設施規模、位置、用地范圍3）對供水管網的走向、位置、線路進行落實或修正，估算控制管徑（2）分區規劃圖紙

1）分區給水系統現狀圖；

2）分區給水系統規劃圖；

3）必要的附圖。§2-1概述3、詳細規劃內容深度（1）主要內容

1）計算用水量，提出對水質、水壓的要求；

2）布局給水設施和給水管網；

3）計算輸配水管徑，校核水量及水壓；

4）選擇管材；

5）進行造價估算。§2-1概述（2）詳細規劃圖紙

1）給水系統規劃圖：給水設施的位置、規模、用地，給水管道的平面位置、管徑、主要控制點標高。

2）必要的附圖§2-2城市總用水量的估算

城市總用水量指規劃期內由城市給水工程統一供給的各類用水量的總和，常按不同的供水對象及用水量指標分別計算，最后求和所得。§2-2城市總用水量的估算一、城市用水分類1、生活用水

包括：居住區居民生活飲用水、工業企業職工生活飲用水、淋浴用水、公共建筑用水等。特點：無色、無味、無嗅、透明，不含病毒和有害健康的物質，符合《生活飲用水水質標準》。§2-2城市總用水量的估算2、生產用水

冷卻用水、生產蒸汽和用于冷凝的用水；生產過程用水；食品加工用水；交通運輸用水等。在確定生產用水的各項指標時，應了解生產工藝過程，以確實水質、水量、水壓的要求。§1-2城市總用水量的估算

3、市政用水

包括街道灑水和綠化澆水

4、消防用水

一般從街道消火栓和室內消火栓取水。防火要求高的場所，可設專用的消防給水系統（譬如：倉庫、工廠等。）城市總用水量是以上四種用水量之和。§2-2城市總用水量的估算二、用水量指標

指不同供水對象的單位人口、單位用地面積、單位產值、單位產品所采用的用水量定額----既要符合當地實際，又要一定的超前性。規劃時，遵循國家有關規范，同時結合當地實際和未來發展趨勢來確定。§2-2城市總用水量的估算1、單位人口用水量指標

(1)萬人綜合用水指標

單位人口綜合用水量指標（萬m3/(萬人.d)）區域特大城市≥100萬大城市50≤X<100中等城市20萬≤X<50萬小城市<20萬一區0.8-1.20.7-1.10.6-1.00.4-0.8二區0.6-1.00.5-0.80.35-0.70.3-0.6三區0.5-0.80.4-0.70.3-0.60.25-0.5一區：四川、貴州、湖南、湖北、江西、浙江…二區：黑龍江、吉林、北京、天津、河北、山東…三區：新疆、青海、西藏、內蒙古...§2-2城市總用水量的估算（2）人均指標

1）居民生活用水量指標城市居民生活用水量標準[L/(人.d)](GB/T-50331-2002)地域分區日用水量適用范圍一80-135黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古二85-140北京、天津、河北、山東、河南、山西、陜西、寧夏、甘肅三120-180上海、江蘇、浙江、福建、江西、湖北、湖南、安徽四150-220廣西、廣東、海南五100-140重慶、四川、貴州、云南六75-125新疆、西藏、青海§2-2城市總用水量的估算

工業企業內職工生活用水量和淋浴用水量指標用水種類車間性質用水量（L/(人.d)）時變化系數Kh生活用水一般車間253.0生活用水熱車間352.5淋浴用水不太臟污身體車間40每班淋浴時間以45分鐘計，時變化系數為1沐浴用水非常臟污身體車間60§2-2城市總用水量的估算2）公共建筑用水量指標

2、單位面積用水量指標城市單位建設用地綜合用水量指標[萬m3/（km2.d）]區域特大城市大城市中等城市小城市一區1.0-1.60.8-1.40.6-1.00.4-0.8二區0.8-1.20.6-1.00.4-0.70.3-0.6三區1.6-1.00.5-0.80.3-0.60.25-0.5§2-2城市總用水量的估算

3、單位產品、單位設備、萬元產值用水量指標

此類指標主要適用于工業企業生產，但由于行業原因，工業生產用水量的差異較大，一般由工業企業生產部門提供。§2-2城市總用水量的估算4、消防用水量指標

一般按城市中同一時間發生的火災次數及一次滅火的用水量來確定。消防用水量執行《建筑設計防火規范》§2-2城市總用水量的估算

城市、居住區室外消防用水量標準人數（萬人）同一時間火災次數一次滅火用水量（L/s）人數（萬人）同一時間火災次數一次滅火用水量（L/s）≤1110≤50375≤2.5115≤60385≤5225≤70390≤10235≤80395≤20245≤90395≤30255≤1003100≤40265§2-2城市總用水量的估算5、未預見用水量估算

根據《室外給水設計規范》規定，城市未預見用水量及管網滲漏損失按最高用水量的10—20%計算。§2-2城市總用水量的估算三、城市用水量預測

運用一定的理論與方法，對各種影響用水的條件作出合理的假定，從而求出預期的用水量

§2-2城市總用水量的估算1、城市總體規劃用水量預測（1）人均綜合指標法Q=NqkQ—城市用水量，萬m3/d；N—規劃期末城市總人口，萬人;q—規劃期內每萬人均綜合用水指標，萬m3/萬人·d;k—規劃期使用統一供水用戶普及率（％）。§2-2城市總用水量的估算(2)單位用地指標法

Q=q0FQ=∑qifiq0—單位建設用地面積綜合用水量指標，萬m3/km2.d；

F—城市規劃建設用地面積，km2qi—不同性質用地的用水量指標，m3/ha.d；fi—不同性質用地面積，ha。§2-2城市總用水量的估算(3)年遞增率法Q=Q0(1+γ)nQ―規劃期末城市總用水量；Q0―規劃基準年（起始年）實際城市總用水量；γ

―規劃時段內城市總用水量的平均增長率；n―預測年限§2-2城市總用水量的估算(4)分類求和法

Q=∑QiQi—城市各類用水量預測值。§2-2城市總用水量的估算(5)規劃估算法

①生活用水量估算

②工業生產用水量估算

③市政用水量估算：(5～10％）X（①+②)

④公共建筑用水量：(10～15%）X（①+②)

⑤未預見水量：(10～20％）X(①+②+③+④)

⑥自來水廠自用水量:(5～10％)

X(①+②+③+④+⑤)

⑦城市總用水量則為(①+②+③+④+⑤+⑥)§2-2城市總用水量的估算2、城市詳細規劃中用水量計算

城市用水量受人們作息時間的影響，總是不斷變化的在詳細規劃設計中，為了準確進行取水工程、水處理廠和管網系統的規劃設計，必須知道用水量逐日、逐時的變化情況。§2-2城市總用水量的估算(1)用水量的變化

1）日變化系數

日變化系數Kd宜取1.3～1.6§2-2城市總用水量的估算2）時變化系數

時變化系數Kh可取1.3～1.6§2-2城市總用水量的估算(2)用水量計算

1）城市最高日用水量

①居住區最高日生活用水量

（m3/d）

N1—設計期限內規劃人口數；q1

—采用的最高日用水量標準(L/(人·d）§2-2城市總用水量的估算②公共建筑生活用水量

（m3/d）

N2—某類公共建筑生活用水單位的數量；q2

—某類公共建筑生活用水量標準（L）§2-2城市總用水量的估算③工業企業職工日生活用水量

（m3/d）

n---每日班制N3---每班職工人數（人）

q3---工業企業生活用水量標準（L/(人.班)）§2-2城市總用水量的估算④工業企業職工每日淋浴用水量

（m3/d）

N4—每班職工淋浴人數（人）；

q4—工業企業職工淋浴用水量標準（L/人·班）。§2-2城市總用水量的估算⑤工業企業生產用水量Q5

等于同時使用的各類工業企業或各車間生產用水量之和。⑥市政用水量

（m3/d）n6---每日街道灑水次數q6

、q6‘---街道灑水與綠地澆水的用水量標準L/(m2.次)L/(m2.d)S6、S6‘----街道灑水與綠地澆水的面積m2§2-2城市總用水量的估算⑦未預見水量包括管網漏損水量，城市一般按10%～20%算。⑧城市最高日用水量為：

Q=K（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

）（m3/d）

K—未預見水量系數，采用1.1～1.2。§2-2城市總用水量的估算2）城市最高日平均時用水量QcQc=Q/24m3/h

取水構筑物的設計取水量和水廠的設計水量QpQp=（1.05~1.10）Q/24m3/h§2-2城市總用水量的估算3）城市最高日最高時用水量Qmax=KhQ/24m3/h設計給水管網時，按最高時設計秒流量計算qmax

qmax=（QmaxX1000）/3600L/s城市詳細規劃用水量計算步驟2、Q=K(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)3、Qc=Q/244、Qp=1.05Qc5、Qmax=Kh

Qc6、qmax=Qmax*1000/3600給水規劃用水量計算案例設一新規劃區，第一期規劃人口為10萬人，居住建筑多為5層，室內有給水排水及淋浴設備；區內有一3000名工人的工業企業，兩班制，每班1500名，無熱車間，每班有225人淋浴，車間生產輕度污染身體，生產用水量每日耗用1200m2,集中在上班后3小時內，未預見水量（其中包括漏失水量）占總用水量的20%

。試計算該規劃區最高日用水量，最高日逐時用水量，水廠設計水量及管網設計最高日最高時流量和最高時秒流量（設管網為前置水塔，本例暫不計算消防流量）解

1、居住區生活用水量Q1

2、工業企業生活用水量Q33、工人沐浴用水量Q44、工業企業生產用水量Q5=1200m3/d5、最高日用水量QQ=K(Q1+Q3+Q4+Q5)=1.2(18000+75+18+1200)=23152m3/d6、最高日平均時用水量Qc

Qc=Q/24=23152/24=964.25m3/h7、水廠設計水量Qp

Qp=1.05XQc=1.05X964.25=1013m3/h8、最高日最高時用水量QmaxQmax=KhQc=7.75/4.17X964.25=1794.8m3/h9、給水管網最高日最高時的設計秒流量qmax

§2-3水源選擇與水源保護城市給水水源分為地下水源和地表水源。一、水源選擇條件(1)給水水源應有足夠的可用水量(2)給水水源水質良好，應符合《生活飲用水水源水質標準》§2-3水源選擇與水源保護二、供水安全原則(1)地表水源應選在城市和工業區上游，地下水源應設在不易受污染的富水地段。(2)當城市有多個水源時，作為生活飲用水源先考慮采用地下水,其次是泉水、河水或湖水。(3)布局要緊湊，易于集中供水，統一管理，并盡量采用重力輸配水系統。

§2-3水源選擇與水源保護(4)取水、輸水設施設置方便，易于施工、運轉、管理、維護等；并應設在河床穩定地段，避開易滑坡、泥石流等不良地質區、洪水淹沒區、低洼內澇區。(5)大中城市應多水源分區供水，小城市也應有遠期備用水源或設兩個以上取水口§2-3水源選擇與水源保護三、水源衛生防護

1、地面水源衛生防護①取水點周圍半徑不小于100m的水域內，嚴禁捕撈、停靠船只、游泳和從事一切可能污染水源的活動，并應設有明顯的范圍標志。§2-3水源選擇與水源保護②取水點上游1000m至下游100m的水域內，不得排入工業廢水和生活污水；其沿岸防護范圍內，不得堆放廢渣，不得設置有害化學物品倉庫、堆棧或裝卸垃圾、糞便和有毒物品的碼頭，沿岸農田不得使用工業廢水或生活污水灌溉及施用有持久性或劇毒的農藥，并不得從事放牧等有可能污染該段水域水質的活動。§2-3水源選擇與水源保護③以河流為給水水源的集中式，應把取水點上游1000m以外的一定范圍河段劃為水源保護區，嚴格控制上游