第一節給水排水系統規劃1城市給水工程系統規劃2城市排水工程系統規劃3城市排水體制的選擇4污水處理設施選址要點第17章城市工程系統規劃一、城市給水工程系統的構成與功能1.城市取水工程2.凈水工程3.輸配水工程二、城市給水工程系統規劃的主要任務1.總體規劃2.詳細規劃三、城市水源的選擇與保護1.城市水資源缺水、水質下降；2.城市水源種類地下水源：潛水、自流水、泉水；地表水源：江河、湖泊、蓄水庫等；其他水源：海水、再生水；三、城市水源的選擇與保護3.城市水源的選擇水源具有充沛的水量，滿足城市近、遠期發展需要；水源具有較好的水質；堅持開源節流的方針，協調與其他經濟部門的關系；水源選擇要密切結合城市近、遠期規劃和發展布局，符合安全性和經濟性；考慮取水工程本身與工程地質、水文、衛生等條件；三、城市水源的選擇與保護4.城市水源保護根據不同水質使用功能，劃分水體功能區——水污染控制標準和保護目標；地面水環境質量標準（GB3838-2002）；保護區:一級、二級保護區及準保護區；安永德將新建一批水庫預測：2015年全市缺水率或達3.44%

泉州市多年平均水資源總量96.79億立方米，人均1191立方米，大大低于全國和福建省平均水平，屬于國際上通稱的“水資源緊張區”。特別是地處沿海的晉江、石獅、惠安以及中心市區經濟相對發達、人口更加密集，而人均水資源量僅有106―398立方米，屬“絕對貧水區”。

根據泉州市2011年水利普查的初步結果，全市總用水量31.46億立方米。據預測，到2015年全市缺水率約為1.46%―3.44%。隨著一批新工業項目的相繼上馬和城市化水平的加快，到“十二五”末期缺水問題將更加凸顯。據悉，“十二五”期間，泉州將大力推進白瀨水利樞紐工程、彭村水庫、雙溪水庫、八峰水庫、晉江人工湖、石獅平原水庫及山美水庫擴蓄等水源工程，共增加興利庫容6.3億立方米。日前，白瀨水利樞紐工程已通過水利部和國家發改委的初步審查和復核，目前項目建議書正在抓緊編制，移民安置方案的優化工作也在落實中。位于德化縣的彭村水庫為中型水庫，總投資約8.6億元，總庫容7871萬立方米，興利庫容4939萬立方米，將于今年10月份開工建設。中遠期還規劃在安溪、德化、永春建設碧坑、福潭、龍虎橋、大演、高垵、一都、仁仔、登林等水庫，可增加總庫容3.71億立方米。調水：遠期取閩江水補“水短”“十二五”期間，泉州規劃建設山美水庫至惠女水庫引調水工程、惠女水庫至埔兜供水工程、臺商投資區供水工程、龍潭至尾田至梅山水庫調水工程，總設計流量為16.39立方米每秒。中期規劃建設湄南三期供水工程，鳳巢水庫至石壁（后橋）水庫調水工程、山外水庫至泗洲水庫引水工程、八峰至后坂水庫串聯工程，遠期還規劃建設閩江北水南調（尤溪—泉州）工程。此外，泉州已建成擁有自主知識產權、國內領先的水資源動態管理系統和供水數字流域實時調度平臺，今后，將逐步對晉江流域的筍塔、坂頭、藍田等水庫，采取以發電為主轉變為以供水為主的運行調度方式，在汛末將水蓄滿，在枯水期統一調度，根據晉江下游的需水量，錯開發電放水。1給水排水系統的組成給水排水系統是為人們的生活、生產、市政和消防提供用水和廢水排除設施的總稱。功能：向各種不同類別的用戶供應滿足不同需求的水量和水質，同時承擔用戶排除廢水的收集、輸送和處理，達到消除廢水中污染物質對于人體健康和保護環境的目的。1、給水系統（watersupplysystem）是保障城市居民、工礦企業等用水的各項構筑物和輸配水管網組成的系統。2、排水系統（seweragesystem）：廢水收集、處理和排放工程設施。給水系統分類：根據系統的性質不同有四種分類方法：按水源種類：分為地表水（江河、湖泊、水庫、海洋等）和地下水（潛水、承壓水、泉水等）給水系統；按服務范圍：可分為區域給水、城鎮給水、工業給水和建筑給水等系統；按供水方式：分為自流系統（重力供水）、水泵供水系統（加壓供水）和兩者相結合的混合供水系統；按使用目的：可分為生活給水、生產給水和消防給水系統。排水系統的分類：根據排水系統所接受的廢水的性質和來源不同，廢水可分為生活污水、工業廢水和雨水三類。圖1.1城市給水排水系統1.1.2、給水排水系統應具有以下三項主要功能：（1）水量保障。（2）水質保障。（3）水壓保障。1.1.3、給水排水系統組成：

（1）取水系統。（2）給水處理系統。（3）給水管網系統。（4）排水管道系統。（5）廢水處理系統。（6）廢水排放系統。（7）重復利用系統。詳見：給水排水系統組成如圖1.2

圖1-2城鎮給水排水系統示意圖1.1.4、給水排水系統工作原理

給水排水系統中的各組成部分在水量、水質和水壓（能量）上有著緊密的聯系，必須正確認識和理解他們的相互關系并有效地進行控制和運行調度管理，才能滿足用戶對水量、水質、和水壓的要求，達到水資源優化利用、降低生產運行成本、滿足生產要求、保證產品質量、方便人們生活、保護環境、防止災害等目標。1.1.4.1、給水排水系統的流量關系給水排水系統流量關系如圖1-3所示

P43長度比流量計算方式1-取水系統；2-給水處理系統；3-清水池；4-給水管網系統；5-水塔6-用戶；7-排水管道系統；8-調節池；9-均和池；10-污水處理系統圖1-3給水排水系統流量關系示意圖1.1.4.2、給水排水系統的水質關系

給水排水系統的水質主要以各組成部分的水質標準和變化過程來體現。1、作為城鎮給水水源，其水質必須符合國家生活飲用水水源水質標準。2、生活飲用水必須達到國家生活飲用水水質衛生規范要求，工業用水和其他用水必須達到有關行業水質標準或用戶特定的水質要求。3、廢水排放，其水質要求應按照國家廢水排放水質標準及廢水排放受納水體的承受能力確定。1.1.4.3.給水排水系統的水壓關系給水排水整個過程都與能量有關。在給水系統中：1、全重力供水。2、一級加壓供水（當水廠地勢較高、水源地勢較高、原水水質較好）。3、二級加壓供水：這是目前采用最多的供水方式。4、多級加壓供水：（一是長距離輸水時需要多級加壓提升；大型給水系統）。注意：1、直接加壓供水設備可在高層住宅及辦公樓、教學樓，公寓樓等新建、改建擴建的二次供水工程中使用。2、凡可能對公共供水管網造成回流污染危害的相關行業（如醫院、醫藥行業、化工行業等）嚴禁設計、安裝、使用直接加壓供水設備。

在排水系統中：排水系統一般靠地形高差按重力輸水，特殊情況下采用壓力輸水。排水系統提升：埋深較大的情況、局部地勢低的地方；排水系統提升有可能需要進行多次。1.2給水排水管道系統的功能與特點1.2.1、給水排水管道系統的功能水量輸送：即實現一定水量的位置遷移，滿足用水和排水的地點要求；水量調節：即采用貯水措施解決供水、用水與排水的水量不平均問題。水壓調節：即采用加壓和減壓措施調節水的壓力，滿足水輸送、使用和排放的能量要求。3給水管網系統給水管網系統的組成給水管網系統一般是由輸水管（渠）、配水管網、水壓調節設施（泵站、減壓閥）及水量調節設施（清水池、水塔、高位水池）等構成。（如圖1-4所示）圖1-4（a）地表水源給水管道系統示意圖1.3.2、給水管網系統類型

1．按水源的數目分類（1）單水源給水管網系統（2）多水源給水管網系統

圖1.5多水源給水系統2．按系統構成方式分類——P12（1）統一給水管網系統：同一管網按相同的壓力供應生活、生產、消防各類用水。特點：系統簡單，投資較少，管理方便。

適用：工業用水量占總水量比例小，地形平坦的地區。分類：單水源給水系統和多水源給水系統。

（2）分質給水系統：因用戶對水質的要求不同而分成兩個或兩個以上系統，分別供給各類用戶。分類：生活給水管網和生產給水管網等。使用：可以從同一水源取水，在同一水廠中經過不同的工藝和流程處理后，由彼此獨立的水泵、輸水管和管網，將不同水質的水供給各類用戶。如圖1.6圖1.6分質給水系統

特點：采用此種系統，可使城市水廠規模縮小，特別是可以節約大量藥劑費用和動力費用，但管道和設備增多，管理較復雜。適用：工業用水量占總水量比例大，水質要求不高的地區。

（3）分區給水系統1、作用：將給水管網系統劃分為多個區域，各區域管網具有獨立的供水泵站，供水具有不同的水壓。2、特點：分區給水管網系統可以降低平均供水壓力，避免局部水壓過高的現象，減少爆管的幾率和泵站能量的浪費。3、管網分區的方法：城鎮地形較平坦，功能分區較明顯或自然分隔而分區，如圖1-7所示.地形高差較大或輸水距離較長而分區，又有串聯分區和并聯分區兩類，圖1-8所示為并聯分區給水管網系統，圖1-9所示為串聯分區給水管網系統。圖1-7分區給水管網系統——自然分隔圖1-8并聯分區給水管網系統a-高區；b-低渠；1-凈水廠；2-水塔；圖1-9串聯分區給水管網系統a-高區；b-低區；1-凈水廠；2-水塔；3-加壓泵站3．按輸水方式分類（1）重力輸水：水源處地勢較高，清水池中的水依靠重力進入管網系統，無動力消耗，較經濟。（2）壓力輸水：依靠泵站加壓輸水。

1.4排水管道系統1.4.1、排水管道系統的組成排水管道系統一般由廢水收集設施、排水管道、水量調節池、提升泵站、廢水輸水管（渠）和排放口等組成。如圖1-10所示。圖1-14排水管道系統示意圖1.4.2、排水管網系統的體制排水系統的體制是指在一個地區內收集和輸送廢水的方式，簡稱排水體制（制度）。它有合流制和分流制兩種基本方式。

1．合流制

所謂合流制是指用同一種管渠收集和輸送生活污水、工業廢水和雨水的排水方式。根據污水匯集后的處置方式不同，又可把合流制分為下列三種情況：

（１）直排式合流制：

管道系統的布置就近坡向水體，分若干排出口，混合的污水未經處理直接排入水體，我國許多老城市的舊城區大多采用的是這種排水體制。

特點：對水體污染嚴重，系統簡單。這種直排式合流制系統目前不宜采用。

（２）截流式合流制

：

這種系統是在沿河的岸邊鋪設一條截流干管，同時在截流干管上設置溢流井，并在下游設置污水處理廠。

晴天和初降雨時污水污水處理廠排入水體或再利用

當混合污水的流量>截流干管的輸水能力，

特點：比直排式有了較大的改進，但在雨天時，仍有部分混合污水未經處理而直接排放，成為水體的污染源而使水體遭受污染。

適用于對老城市的舊合流制的改造2．分流制所謂分流制是指用不同管渠分別收集和輸送生活污水、工業廢水和雨水的排水方式。排除生活污水、工業廢水的系統稱為污水排水系統。排除雨水的系統稱為雨水排水系統。根據雨水的排除方式不同，分流制又分為下列兩種情況：生活污水工業廢水污水廠排入水體或再利用（１）完全分流制

既有污水管道系統，又有雨水管渠系統。雨水排入水體雨水排水系統污水排水系統特點：比較符合環境保護的要求，但對城市管渠的一次性投資較大。適用于新建城市。（２）不完全分流制

這種體制只有污水排水系統，沒有完整的雨水排水系統。各種污水通過污水排水系統送至污水廠，經過處理后排

適用：如城鎮的地勢適宜，不易積水時，或初建城鎮和小區可采用不完全分流制，先解決污水的排放問題，待城鎮進一步發展后，再建雨水排水系統，完成完全分流制的排水系統。這樣可以節省初期投資，有利于城鎮的逐步發展。

入水體；雨水沿道路邊溝，地面明渠和小河，然后進入較大的水體。

思考：排水體制如何選擇？合流制僅有一條管渠系統，對地下建筑相互間的矛盾較小，占地少，施工方便。分流制管線多，對地下建筑的豎向規劃矛盾較大。（2）從環境保護方面看：①直排式合流制不符合衛生要求，新建的城鎮和小區已不再采用；（1）從城市規劃方面看：

②在老城市的改造中，常采用截流式合流制，充分利用原有的排水設施，與直排式相比，減小了對環境的危害，但仍有部分混合污水通過溢流井直接排入水體。③分流制排水系統的管線多，但衛生條件好，有利于環境保護，雖然初降雨水對水體有污染，但它比較靈活，比較容易適應社會發展的需要，一般又能符合城鎮衛生的要求，所以在國內外得到推薦應用，而且也是城鎮排水系統體制發展的方向；（3）工程投資

分流制比合流制高。合流制只敷設一條管渠，其管渠斷面尺寸與分流制的雨水管渠相差不大，管道總投資較分流制低20%～40%，但合流制的泵站和污水廠卻比分流制的造價要高。由于管道工程的投資占給排水工程總投資的70%～80%，所以總的投資分流制比合流制高。如果是初建的城鎮和小區，初期投資受到限制時，可以考慮采用不完全分流制，先建污水管道而后建雨水管道系統，以節省初期投資，有利于城鎮發展，且工期短，見效快，隨著工程建設的發展，逐步建設雨水排水系統。（4）施工管理

合流制管道流量變化大，對水質也有一定影響，不利于泵站和污水廠的穩定運行，造成管理維護復雜，運行費用增加；分流制管道系統可以保證管內的流速，不致發生沉淀，同時，污水廠的運行管理也易于控制。新建的城鎮和小區宜采用分流制和不完全分流制；老城鎮可采用截流式合流制；在干旱少雨地區；或街道較窄地下設施較多而修建污水和雨水兩條管線有困難的地區，也可考慮采用合流制。

排水系統體制的選擇，應根據城鎮和工業企業規劃、當地降雨情況和排放標準、原有排水設施、污水處理和利用情況、地形和水體等條件，在滿足環境保護的前提下，全面規劃，按近期設計，考慮遠期發展，通過技術經濟比較，綜合考慮而定。排水管網系統規劃布置排水管網布置原則與形式1．排水管網布置原則（1）按照城市總體規劃，結合實際布置；（2）先確定排水區域和排水體制，然后布置排水管網，按從主干管到干管到支管的順序進行布置；（3）充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管線最短和埋深最小；（4）協調好與其他管道關系；（5）施工、運行和維護方便；（6）遠近期結合，留有發展余地；2．排水管網布置形式

排水管網一般布置成樹狀網，根據地形、豎向規劃、污水廠的位置、土壤條件、河流情況以及污水種類和污染程度等分為多種形式，以地形為主要考慮因素的布置形式有以下幾種：正交式：在地勢向水體適當傾斜的地區，各排水流域的干管可以最短距離沿與水體垂直相交的方向布置。特點：干管長度短，管徑小，較經濟，污水排出也迅速。由于污水未經處理就直接排放，會使水體遭受嚴重污染，影響環境。適用：雨水排水系統。

截流式：沿河岸再敷設主干管，并將各干管的污水截流送至污水廠，是正交式發展的結果。特點：減輕水體污染，保護環境。適用：分流制污水排水系統。（3）平行式：在地勢向河流方向有較大傾斜的地區，可使干管與等高線及河道基本上平行，主干管與等高線及河道成一傾斜角敷設。特點：保證干管較好的水力條件，避免因干管坡度過大以至于管內流速過大，使管道受到嚴重沖刷或跌水井過多。適用：地形坡度大的地區。

分區式：在地勢高低相差很大的地區，當污水不能靠重力流至污水廠時采用。分別在高地區和低地區敷設獨立的管道系統。高地區的污水靠重力流直接流入污水廠，而低地區的污水用水泵抽送至高地區干管或污水廠。優點：能充分利用地形排水，節省電力。適用：個別階梯地形或起伏很大的地區。分散式：當城鎮中央部分地勢高，且向周圍傾斜，四周又有多處排水出路時，各排水流域的干管常采用輻射狀布置，各排水流域具有獨立的排水系統。特點：干管長度短，管徑小，管道埋深淺，便于污水灌溉等但污水廠和泵站（如需設置時）的數量將增多。適用：在地勢平坦的大城市(6)環繞式：可沿四周布置主干管，將各干管的污水截流送往污水廠集中處理，這樣就由分散式發展成環繞式布置。特點：污水廠和泵站（如需設置時）的數量少。基建投資和運行管理費用小。2．5．2污水管網布置主要內容包括：確定排水區界，劃分排水流域；選定污水廠和出水口的位置；進行污水管道系統的定線；確定需要抽升區域的泵站位置；確定管道在街道上的位置等。一般按主干管、干管、支管的順序進行布置。1．確定排水區界、劃分排水流域

排水區界是污水排水系統設置的界限。它是根據城市規劃的設計規模確定的。在排水區界內，一般根據地形劃分為若干個排水流域。（1）在丘陵和地形起伏的地區：流域的分界線與地形的分水線基本一致，由分水線所圍成的地區即為一個排水流域。（2）在地形平坦無明顯分水線的地