市政基础设施规划

给水管网组成，形式：组成：给水管网的作用就是将输水管线送来的水，配送给城市用户。根据管网中管线的作用和管径的大小，将管线分为干管，配水管和接户管三种，干管的主要作用是输水和为沿线用户供水，管径一般在200mm以上。配水管主要把干管输送来的水，配给接户管的管径不小于100mm，同时供给消防用水的配水管管径应大于150mm。接户管是从分配管接到用户去的管线，其管径视用户用水的多少而定，但不小于20mm。形式：给水管网的布置形式主要有树枝状网和环状管网两种。树枝状管网以水厂泵站或水塔到用户的管线布置成树枝状，管径随所供给用户的减少而逐渐变小。树枝状网构造简单和投资省的优点，但供水稳定性差，管网末梢因流量小易产生死水区，此外，输水能耗也相对较高。适用于狭长地带和用户分散地区，如从城市水厂到农村居民点，应采用树枝状管网。环状管网的给水纵横相互接连，形成闭合的环状管网。其优缺点正好与树枝状管网相反，还有减小水锤的作用。在城市给水工程管网布置中，常是由环状网和树枝状网相结合的。一般城市中心地区采用环状管网。而郊区、农村居民点或狭长地带等，则采用树枝状管网。城市建设中，通常近期采用树枝状网，远期随用水量和用水程度提高，再逐步增设管线构成环状网。在规划中，应以环状网为主，同时考虑分期建设。给水系统组成，类型：组成：城市给水工程系统，由互相联系的一系列构筑物所组成，包括从水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，然后将水输送到给水区，并向用户配水。以地面水为水源的给水工程系统，通常可分为取水工程、水处理（净化）工程和输配水工程。1、城市取水工程设施城市取水工程设施包括城市水源（含地表水、地下水）、取水口、取水构筑物、提升原水的一级泵站以及输送原水到净水工程的输水管等设施，还应包括在特殊情况下为蓄、引城市水源所筑的水闸、堤坝等设施。取水工程设施的功能是将原水取、送到城市净水工程，为城市提供足够的水源。城市规划中，一般根据水源条件确定取水构筑物的位置和形式。2、净水工程设施净水工程设施即为自来水厂，包括处理单元、清水池和二级泵站等设施。净水工程设施的功能是将原水净化处理成符合城市用水水质标准的净水，并通过二级泵站加压输入城市供水管网。净水工程中主要处理流程为：原水——混凝池——（沉砂池）——沉淀池——过滤池——（加氯）清水池——二泵站3、输配水工程设施输配水工程设施包括从净水工程输入城市供配水管网的输水管道、供配水管网以及调节水量、水压的高压水池、水塔、清水增压泵站等设施。输配水工程设施的功能是将净水保质、保量、稳压地输送至用户。另外，输配水工程也分别指输水工程和配水工程：输水工程是指从水源泵房或水源集水井至水厂的管道（或渠道），或仅起输水作用的从水厂至城市管网和直接送水到用户的管道，包括其各项附属构筑物、中途加压泵站等。配水工程又分为配水厂和配水管网两部分，配水厂是起调节加压作用的设施，包括泵房、清水池、消毒设备和附属建筑物；配水管网包括各种口径的管道及附属构筑物、高地水池和水塔。类型：1、统一供水系统：整个供水区域，利用共同的构筑物、净水厂和输配水设备（水质和水压相同），统一供应生活用水、生产用水和消防绿化和道路等市政用水。图1就是统一供水系统。2、非统一供水系统：非统一供水系统包括分压供水系统和分质供水系统。由于地形高差大或分为大河阻隔、或建筑高度差别大、或供水水质要求差别大，则采用分区供水系统。（1）分区供水系统：图为当城市被大水系或山丘或者沼泽或大型基础设施等分隔时，应采用分区独立的供水系统。（2）分压供水系统：城市地形高差大，或用户对水压要求差别大，就可以采用分压供水系统或局部供水系统。一般地形高差达30米以上，或者供水区域内有高层建筑时，应采用分压供水系统。（3）分质供水系统如果用户对水质要求不高，且用水量很大，则应采用分质供水系统。或者当地生活用水水源紧张，需要远距离输水，同时，城市内或城市附近具有能满足工业用水的水质，则需要采用分质供水系统。分质供水系统可以采用不同水源，或采用同一水源、不同的处理工艺，以节省水源、输水费用和处理成本。3、中水回用系统：中水回用的用途有：冲洗厕所、喷洒水、景观水、清扫水、空调水、洗涤水、洗手水、淋浴水和洗车水等。不同用途的水质要求也不一样。中水回用系统的原水一般为经过处理达标的城市污水、低浓度工业废水或低浓度生活污水，甚至是城区收集到的雨水。地表水净水工艺流程。排水体制：排水体制指生活污水、工业废水和降水采用不同的排除方式，也称排水制度。通常将排水体制分为合流制和分流制两大类：1、合流制排水系统将生活污水、工业废水和雨水混合在一个管渠内排放的排水系统。（1）直排式合流制：该种排水体制将生活污水、工业废水和雨水合流于一条排水管内，然后，不经过任何处理，就直接排入水量较大的水体。该排水体制管渠造价低，排水简捷；不设污水厂；可节省投资。但这种排水系统对水体污染严重，在城市建设早期使用多，不少老城区都采用这种方式。因其所造成的污染危害很大，现在已不采用该种排水体制。（2）截流式合流制为了既改善旧城市直流式合流制排水系统水体污染严重的缺点，又充分利用现状管网，降低管网改造的难度和节省管网投资，即产生了截流式合流制排水体制。在沿河岸边建造一条截流干管，同时，在截流干管处设溢流井，在截流干管的下游设污水厂。晴天和初雨时，城市污水和初雨时的雨水，通过截流干管最终排送至污水厂，经处理后排入水体。随着降雨量的增加，混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，部分混合水经溢流井溢出而直接排入水体。截流式合流制排水管网示意图l——合流干管；2——溢流井；3——截流主干管；4——污水厂；5——出水口；6——溢流干管；7——河流（3）全处理式合流制该排水体制将合流制排水管道中的城市污水和雨水全部收集到污水处理厂，进行集中处理后再排入水体。该种排水体制的优点是城市排水管网简单，污水的收集率较高。但缺点是污水处理厂的规模大、投资高，运行处理费用高。由于雨水进入污水厂实际上起到了稀释作用，从某种角度看，还会增加污水厂出水中流出的污染物，所以，也未必能充分保护水体。因此，该种排水体制也较少采用。2、分流制排水系统分流制排水体制是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内输送。其中，输送生活污水和工业废水的排水系统称为污水排水系统；输送雨水的排水系统称为雨水排水系统。（1）完全分流制同时设置污水收集系统和雨水收集系统，前者汇集生活污水、工业废水，送至处理厂进行处理后，排放水体或回收再利用；后者汇集雨水和部分工业废水（较洁净），就近排入水体。该排水体制污水收集率高，但初期雨水的污染问题没有得到解决。该体制的投资较大，城市排水管网也较复杂，老城区的实施时，排水管网的改造较困难，只能有条件地或逐步地实施。新城区宜采用该种排水体制。工厂内的排水系统，一般应采用完全分流制，甚至要清浊分流等。有时，需几种系统来分别排除不同种类的工业废水，见图3—3。（2）不完全分流制城市、城镇或开发区等只建设污水管道系统，不建设雨水管渠排水系统。污水经由污水管道系统流至污水厂，经过处理利用后，排入水体；雨水通过地面漫流进入明沟或小河，然后进人较大的水体。该种排水体制投资省，容易施工。主要适用于地形适宜，不易积水，有比较健全的明渠水系的地方，以便顺利排泄雨水；当地势平坦，多雨易造成积水地区，不宜采用不完全分流制。对于新建城市或发展中地区，为了节省投资和加快建设，常先借助明渠排雨水，只建设污水管网，将开发区污水收集和集中处理。等有条件后，再建设雨水暗管系统，变成完全分流制系统。见图3—4。满流管、非满流管：污水处理：城市污水中含有悬浮物、胶体、有机物、致病菌和工业生产中的有毒有害物质，应通过适当的方法进行处理，使最终排放的污水达到国家相应的排放标准后，才可以排入水体，图3-4以免对江河湖海、土壤和地下水等造成污染，也便于进一步实施污水回用。通常将污水处理流程分为三个等级：处理级别污染物质处理方法一级处理悬浮物、胶体、浮油、酸、碱格栅、初沉淀、混凝、气浮、中和二级处理溶解性可降解有机物生化处理池、二沉池三级处理不可生物降解有机物活性炭吸附、超滤、反渗透溶解性无机物离子交换、电渗析、超滤、反渗透、化学法、臭氧法污水处理流程的选择应依据原污水水质、最终处理目标（污水外排、回用）以及接纳水体的环境容量等，污水厂的规模，技术手段等，选择适宜的处理流程，以便实现投资规模和运转费用的最优化。城市污水厂的一般流程为：城市污水——格栅井——调节池——初沉池——生物活性污泥池/生物接触氧化池——二沉池——外排水体污水厂定位原则：城市污水处理厂是进行污水处理和实现污水达标排放或回用的构筑物，同时还应对处理过程中的污泥进行处理和处置，防止污泥产生二次污染。城市污水厂是城市排水工程的重要组成部分。污水厂选址原则：（1）污水处理厂应设在地势较低处，使更多的城市污水重力流到污水厂内的格栅井内。（2）污水厂出水应进入在环境容量适宜的水体，所以，污水厂应设在该水体的滨水岸线，以便最终处理单元内的净化水能自流到水体，避免二次提升。（3）污水厂必须设在集中给水水源的下游，和城市、工厂厂区及居住区的下游，并尽可能地设在夏季主导风向的下风向或非主导风向的侧风向。变电站定位原则：（1）接近负荷中心高压变电站接近城市负荷中心或区域负荷中心，可以减少低压出线到下级变电站或配电站的距离，从而降低线路损耗，也可节省投资乃至减少低压出线走廊的占地等。（2）城镇边缘变电站一般位于城镇外环路外侧、接近上层次电源方向，以便各级电压线路的引入和引出，借助外环路绿化带建设高压电力走廊。高压电力线一般采用架空布置。但当变电站必须设在城区内时，可以采用户内变、半户外变，降低变电站的占地；可以将高压电力线改为地下1.4米*1.4米的电缆沟，以方便出线。大型变站的高压线很多，需要宽阔的地带来敷设应有的出线。高压走廊宽度由电力线的回数以及电压大小来决定。（3）工程地质条件良好，地基承载力较高，地质构造稳定。避开沼泽地区、塌陷地区、滑坡地区、冲沟地区和溶洞。（4）防洪条件良好变电站厂址的标高应高于最高洪水位。如低于洪水位时，必须采取防洪措施。山区变电站应避开泄洪通道。110—500kV变电站的防洪标准应达到100年一遇；35kV变电站的防洪标准应达到50年一遇。（5）交通运输方便既便于变电站建设，也便于职工上下班。（6）大气环境质量良好变电站的瓷瓶受空气污染易短路，仪器也不能受空气污染，电力线受到污染也加快腐蚀。所以，站址应选择在空气质量较好的地区，如设在城市周边的植被良好的岗丘上，具有节省城镇用地、保护农田、地基好、防洪等级高和大气环境质量好等优点。变电站避免设在大气污染源的下风向。变电站的变压器（包括电力线）也有一定的电磁波污染，应防止变电站对广播电视、通信塔站等产生电磁干扰。西电东输三线（沿海核电）：北路是从内蒙、山西、陕西三省交界的火力发电，加上黄河上游的水电，送至京津塘地区。中路将长江干支流的水电送至沪宁杭地区或者华东地区。南路是指贵州的火电，还有云贵地区的水电，广西洪水河的水电，云贵和广西的水电加上贵州的水电送至珠江三角洲地区。计算题：如何布置污水管线