工程系统规划习题

复习题：1、一规划区，规划人口10万，居住建筑多为5层，室内有给水排水及淋浴设备；区内有一3000名工人的工业企业，两班制，每班1500名，无热车间，每班有225人淋浴；车间生产轻度污染水体，生产用水量每日耗用1200m3，集中在上班后3小时内；未预见水量占总用水量的20%。试计算该规划区最高日用水量、水厂设计水量及管网设计最高日最高时流量和最高时秒流量（不计消防水量）2、某城市最高时总用水量260L/s，其中工业用水量120L/s（分别在节点2、3、4集中出流40L/s）。各管段长度（单位为m）和节点编号见图。管段1-5、2-3、3-4为一侧供水，其余为双侧供水。试求：（1）比流量；（2）各管段的沿线流量；（3）各节点流量。解：1）．配水干管计算总长度居住区居住区居住区绿地居住区工厂工厂居住区Q=260L/s17.5027.0560057.562.2830.227.95800800800600600600342165757.55002）．配水干管比流量3）．沿线流量：各管段沿线流量计算：qcb=0.03182L/s·m管段编号管段计算长度/m沿线流量(L/s)1-22-33-41-53-54-65-66-78000.5600=3000.5600=3000.5600=30080080060050025.459.559.559.5525.4525.4519.0915.91合计4400140.004）．节点流量计算：各管段节点流量计算单位：L/s#节点连的管段节点流量集中流量总流量12345671-2,1-51-2,2-32-3,3-4,3-53-4,4-61-5,3-5,5-64-6,5-6,7-66-70.5(25.45+9.55)=17.500.5(25.45+9.55)=17.500.5(9.55+9.55+25.45)=22.280.5(25.45+9.55)=17.500.5(9.55+25.45+19.09)=27.050.5(25.45+19.09+15.91)=30.220.5(15.91)=7.9540404017.5057.5062.2857.5027.0530.227.95合计1401202603、雨水从各汇水面积上最远点分别流入雨水口1、2、3、4的)(44005006008003600)600(6000.55.05.05.07665645321433251mLLLLLLLLLmsLlqQqihcb/0.031824400120260)/(sLlqqicby)/(21QisLqqyj地面集水时间均为1，并假设：1）汇水面积随集水时间的增加而均匀增加；2）降雨历时t等于或大于汇水面积上最远点的雨水流达设计断面的集水时间1；3）径流系数为定值。求：各断面的设计流量。解：（1）设计管段1～2的雨水设计流量直到t=1时，F1全部面积上的雨水均已全部流到设计断面，这时管段1~2内流量达到最大值。式中q1——管段1~2的设计暴雨强度，即相应降雨历时t=1时的暴雨强度（L/s·ha）（2）设计管段2~3的雨水设计流量该设计管段收集汇水面积F1和F2上的雨水，2断面为管段2~3的设计断面。当t=1+t1-2时，F1和F2全部面积上的雨水均流到2断面，管段2~3的流量达到最大值。即：)/(1121sLFqQ)/(21232sLFFqQ式中q2——管段2~3的设计暴雨强度，即相应于降雨历时t=1+t1-2的暴雨强度（L/s·ha）t1-2——管段1~2的管内雨水流行时间（min）（3）设计管段3～4的雨水设计流量式中q3——管段3~4的设计暴雨强度，即相应于降雨历时t=1+t1-2+t2-3的暴雨强度（L/s·ha）t2-3——管段2~3的管内雨水流行时间（min）（4）设计管段4~的雨水设计流量式中q4——管段4~的设计暴雨强度，即相应于降雨历时t=1+t1-2+t2-3+t3-4的暴雨强度（L/s·ha）t3-4——管段3~4的管内雨水流行时间（min）4、某城市规划人口数20万，规划用地面积20平方公里（规划期为15年）。该城市以人工煤气（热值20兆焦/标米）为气源，人工煤气气化率90%，居民用气指标采用3500兆焦/人年，工业用气量预计占总用气量的40%；居民用气的月高峰系数为1.1；城市未来以110kV变电站为电源变电站，每个变电站最终规模为2×50MVA；城市以热电厂为主热源进行供热，规划期末工业负荷预计为200兆瓦，平均负荷系数0.6，民用建筑集中供热普及率70%（工业建筑采暖忽略），单位建筑面积供暖负荷为70瓦。试根据上述条件，同时对计算需要的参数根据情况自行取值，计)/(321343sLFFFqQ)/(432144sLFFFFqQ算：1、该城市电力负荷、燃气用量与供热负荷。2、该城市需要的110kV变电站数量。3、估算该城市炼焦制气厂、煤气储配站（1处，制气厂内不考虑储气功能）、热电厂、调峰锅炉房（蒸汽锅炉房，1处）的占地规模。要求：写清计算步骤和论证途径、计算参数的取值、计算结果的单位。答案：燃气部分：用气量计算：居民用气量：3500MJ/人年×20万人×90%=6.3亿MJ/年=3.15千万立方米/年用气量：Q=3.15千万立方米×1.1/365+3.15千万立方米（1/60%-1）/365=15.3万立方米/日炼焦制气厂生产能力：3.15千万立方米/60%/365=14.4万立方米/日炼焦制气厂用地：19公顷工业与居民用气比——储气系数：50%储配站容量：15.3万立方米/日×50%=7.6万立方米储配站用地：2公顷供热部分：供热负荷计算：供暖负荷：20百万平方米×40%×0.6×70%×70瓦/平方米=235兆瓦工业负荷：200兆瓦总负荷：200+235=435兆瓦供暖最大负荷：235兆瓦/0.6=392兆瓦最大总负荷：200+392=600兆瓦供暖最大负荷相当于工业负荷2倍——热化系数：0.6热电厂供热能力：600×0.6=360兆瓦=600吨/小时热电厂选择4台25000千瓦（三用一备），总容量10万千瓦热电厂用地：10公顷蒸汽调峰锅炉房出力：600-360=240兆瓦=400吨/小时锅炉房占地面积：5公顷（1.2公顷/100吨/小时）用电部分：负荷计算：取负荷密度1万千瓦/平方公里，则用电负荷约为20万千瓦。容载比取2，110千伏变电所容量为40万千伏安每个110千伏变电所容量100兆伏安，则共需110千伏4个变电所5、管线综合：管线避让原则压力管让自流管易弯曲的让不易弯曲的小管让大管，支管让干管临时性的让永久性的工程量小的让工程量大的新建的让现有的检修少、方便的让检修多、不方便的管线共沟敷设应符合规定热力管不与电力、通信和压力管共沟沟内若有腐蚀性介质管道，则应置底，否则将排水管置底各类危险、腐蚀性介质管道不应共沟敷设，且严禁与消防管道共沟存在相互影响的管道不应共沟管线排列顺序要求在城市道路上，由红线至中心线管线排列的顺序宜为：电力电缆、电信电缆、燃气管道，给水管道、热力管道、雨水管道、污水管道在建筑庭院中，由建筑边线向外，管线排列的顺序宜为：电力、电信、污水、燃气、给水、热力道路红线超过30m宽的城市干道宜两侧布置给水配水管和燃气配气管线，超过50m的城市干道应在道路两侧布置排水管线工程管线交叉点标高工程管线在交叉点的高程应根据排水管线的高程确定在可能的条件下，所有管线在排水管上穿过示例：排水给水煤气电力热力电信地表