2019年整理给水排水管道工程规划与布置工程实例

来源:互联网 编辑:李元芳 手机版

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给水排水管道工程规划与布置工程实例

本章内容:

1、给水排水管道工程规划原则与建设程序

2、给水排水工程技术经济分析

3、给水排水管道的布置

本章难点:给水排水管道的布置

第一节 给水排水管道工程规划原则与建设程序

给水排水管道系统规划是城市总体规划工作的重要组成部分,是对水源,供水系统、排水系统的综合优化功能和工程布局进行的专项规划,是城市专业功能规划的重要内容。

一、给水排水工程规划原则

1.贯彻执行国家和地方的相关政策和法规

在进行给水排水工程规划时,必须认真贯彻执行国家及地方政府颁布的《城市规划法》、《环境保护法》、《水污染防治法》、《海洋环境保护法》、《水法》、《城市供水条例》等法律和法规及《城市给水工程规划规范》、《饮用水水源水质标准》、《环境保护法》、《生活饮用水卫生标准》、《防洪标准》等国家标准与设计规范,它是城市规划和工程建设的指导方针。

2.给水排水工程规划要服从城镇总体规划

城镇及工业区总体规划中的设计规模、设计年限、功能分区布局、城镇人口的发展、居住区的建筑层数和标准以及相应的水量、水质、水压资料等,是给水排水工程规划的主要依据。

3.近远期规划与建设相结合

给水排水工程一般可按远期规划,而按近期规划进行设计和分期建设。

4.要合理利用水资源和保护环境

6.规划方案尽可能经济和高效

二、给水排水工程规划与建设程序

1.给水排水工程规划的主要依据和内容

给水排水工程规划应以批准的当地城镇(地区)总体规划为主要依据。给水排水工程规划包括给水水源规划、给水处理厂规划、给水管网规划、排水管道规划、污水处理厂规划和废水排放与利用规划等内容。规划工作的主要任务是:

(1)确定给水排水系统的服务范围和建设规模;

(2)确定水资源综合利用与保护措施;

(3)确定系统的组成与体系结构;

(4)确定给水排水主要构筑物的位置;

(5)确定给水处理及污水处理的工艺流程与水质保证措施;

(6)进行给水排水管网规划和干管布置与定线;

(7)确定污水的处置方案及其环境影响评价;

(8)进行给水排水工程规划的技术经济比较,包括经济、环境和社会效益分析。

给水排水工程规划应以规划文本和说明书的形式进行表达。

一般近期按5~10年进行规划,远期按10~20年进行规划。

2.规划设计基础资料的调查

基础资料调查:

(1)城镇总体规划资料的收集:工业布局、人口规划、公共设施、地下构筑物、交通网络、竖向规划、各专项工程规划等资料的收集。

(2)踏勘:按现状图对建设现场进行实际勘探,了解现状与城市规划的概貌,如流域的高程、坡度、坡向、建筑、道路、水资源及水环境概貌等内容,以便对工程作大体上的估计,并酝酿规划设计方案。

(3)测量:测定规划设计流域面积、分水线、等高线、道路交叉点高程、高地和低地的高程、控制点高程。

(4)给水和排水资料的收集:用水量标准、卫生设备情况、工业给水量和工业污水量以及水质情况、现有给水排水系统的情况等资料的收集。

(5)气象资料的收集:风向、风速、气温(平均气温、极端最高气温和极端最低气温)、空气湿度、降雨量或当地的雨量公式等资料的收集。

(6)水文、地质资料的调查:水体分布、河流流量、流向、水位、潮汐、地下水位、水源的水质、水体环境现状及综合利用规划,以及土质、冰冻深度、土壤承载力和地震等级等资料的调查。

3.给水排水工程建设程序

给水排水工程建设程序分可为以下几个步骤:

(1)提出项目建议书

(2)进行可行性研究

(3)编制设计文件

(4)组织施工

(5)竣工验收、交付使用

给水排水管道工程的规划设计可分为三个阶段(初步设计、技术设计、施工图设计)或两个阶段(初步设计或扩大初步设计和施工图设计)进行。

第二节 给水排水工程技术经济分析方法

技术分析的方法主要有数学分析法和方案比较法。

在给水排水工程项目中,通常采工程项目的年计算费用值来表达,即年平均费用值最低的工程方案为最佳方案。其分析方法有静态分析法和动态分析法两种。

一、静态分析法

(2-1)

式中 W——年计算费用,元/a;

C——工程项目投资额,元;

T——投资偿还期,a,一般由项目的性质和投资来源情况确定;

Y——年运行费,元/a。

二、动态分析法

投资资金的时间价值计算通常采用复利法,常用的计算公式如下:

1.当资金的现值为p,利率为i%,则n年后的资金终值F为:

(2-2)

2.因此,当已知资金的终值为F,则现值P为:

(2-3)

式中 α——折现系数。

将资金的终值折算为现值称为贴现,其相应的利率称为贴现率。

3.当资金现值为P,利率为i%,设在n年内各年平均分摊资金现金A,则各年分摊资金现值的计算方法如下:

第一年:

第二年: (2-4)

… …

第n年:

为保证资金现值P得到回收,则有:

(2-5)

亦即:

(2-6)

式中 θ——资金回收系数,表示资金现金在n年内每年平均分摊的份额。

由此可见,动态法计算工程费用更能反映项目经济效益的真实性。因此,工程项目的年计算费用即为上述的年平均分摊资金额与项目年运行费用之和,即:

(2-7)

【例2-1】 某排水工程项目建设投资为8800万元,年运转费用为260万元/年,求:(1)投资偿还期为20年的静态年计算费用值;(2)利率为5.58%,还款期为20年的动态年计算费用值。

【解】 (1)静态年计算费用值为:

万元/a

(2) 动态年计算费用值:

万元/a

第三节 给水管网系统规划布置

一、给水管网布置原则

给水管网的规划布置应符合下列基本原则:

1.按照城市总体规划,结合当地实际情况布置给水管网,并进行多方案技术经济比较;

2.管线应均匀地分布在整个给水区域内,保证用户有足够的水量和水压,并保持输送的水质不受污染;

3.力求以最短距离敷设管线,并尽量减少穿越障碍物等

4.必须保证供水安全可靠

5.尽量减少拆迁,少占农田或不占农田;

6.管渠的施工、运行和维护方便;

7.规划布置时应远近期相结合,考虑分期建设的可能性,并留有充分的发展余地。

给水管网的规划布置主要受给水区域下列因素影响:地形起伏情况;天然或人为障碍物及其位置;街道情况及其用户的分布情况,尤其是大用户的位置;水源、水塔、水池的位置等。

二、给水管网布置的基本形式

树状管网

环状管网

三、给水管网定线

给水管网定线是指在地形平面图上确定管线的位置和走向。

1.城镇给水管网

定线时干管的延伸方向应于水流方向基本一致。

干管位置应从用水量较大的街区通过。

干管的间距,一般为500~800m左右,连接管之间的间距一般在800~1000m左右。

干管一般按城镇规划道路定线,尽量避免在高级路面或重要道路下通过,给水管线与构筑物、铁路以及其它管道的水平净距,均应参照有关规定。

为了保证给水管网的正常运行以及消防和管网的维修管理工作,管网上必须安装各种必要的附件,如阀门、消防栓、排气阀和泄水阀等。阀门是控制水流、调节流量和水压的重要设备,阀门的布置应能满足故障管段的切断需要,其位置可结合连接管或重要支管的节点位置;消防栓易设在使用方便、明显易见之处,如路口、道边等位置。

在干管的高处应装设排气阀,在管线低处和两阀门之间的低处,应装设泄水管。2.工业企业管网

四、输水管渠定线

第四节 排水管道系统规划布置

一、排水管道系统布置原则

1.按照城市总体规划,结合当地实际情况布置排水管道,并对多方案进行技术经济比较;

2.首先确定排水区界、排水流域和排水体制,然后布置排水管道,应按从主干管、干管、支管的顺序进行布置;

3.充分利用地形,尽量采用重力流排除污水和雨水,并力求使管线最短和埋深最小;

4.协调好与其它地下管线和道路等工程的关系,考虑好与企业内部管网的衔接;

5.规划时要考虑到使管渠的施工、运行和维护方便;

6.规划布置时应远近期相结合,考虑分期建设的可能性,并留有充分的发展余地。

二、排水管道系统布置形式

1.城镇排水管道系统的布置形式

2.区域排水系统

三、污水管道系统布置

污水管道系统布置的主要内容有:

1.确定排水区界、划分排水流域

2.污水厂和出水口位置的选定

应遵循以下原则选定污水厂和出水口的位置。

(1)出水口应位于城市河流的下游。

(2)出水口不应设回水区,以防回水区的污染。

(3)污水厂要位于河流的下游,并与出水口尽量靠近,以减少排放渠道的长度。

(4)污水厂应设在城镇夏季主导风向的下风向,并与城镇、工矿企业以及郊区居民点保持300m以上的卫生防护距离。

(5)污水厂应设在地质条件较好,不受雨洪水威胁的地方,并有扩建的余地。

3.污水管道的布置与定线

污水管道平面布置,一般按主干管、干管、支管的顺序进行。

图2-7 某市排水流域的划分及污水管道平面布置

0-排水区界;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ-排水流域编号;1、2、3、4-各排水流域干管;5-污水处理厂

污水干管一般沿城镇道路敷设,不宜设在交通繁忙的快车道下和狭窄的道路下,也不宜设在无道路的空地上,而通常设在污水量较大或地下管线较少一侧的人行道、绿化带或慢车道下。道路宽度超过40米时,可考虑在道路两侧各设一条污水管,以减少连接支管的数目以及与其他管道的交叉,并便于施工、检修和维护管理。污水干管最好以排放大量工业废水的工厂(或污水最大的公共建筑)为起端,除了能较快发挥效用外,还能保证良好的水力条污水支管的平面布置取决于地形及街区建筑特征,并应便于用户接管排水 。低边式布置;周边式;穿坊式布置。

4.确定污水管道系统的控制点和泵站的设置地点

控制点是指在污水排水区域内,对管道系统的埋深起控制作用的点。

5.确定污水管道在街道下的具体位置

污水管道与建筑物应有一定间距,与生活给水管道交叉时,应敷设在生活给水管的下面。管线综合规划时,所有地下管线都应尽量设置在人行道、非机动车辆和绿化带下,只有在不得已时,才考虑将埋深大,维修次数较小的污水、雨水管道布置在机动车道下。

若各种管线布置时发生冲突,处理的原则是:未建让已建的,临时性管让永久性管,小管让大管,有压管让无压管,可弯管让不可弯管。

四、雨水管渠系统布置

雨水管渠规划布置的主要内容有:确定排水流域与排水方式,进行雨水管渠的定线;确定雨水泵房、雨水调节池、雨水排放口的位置。

雨水管渠系统的布置

1.充分利用地形,就近排入水体。

2.根据街区及道路规划布置雨水管道。

道路边沟最好低于相邻街区地面标高,尽量利用道路两侧边沟排除地面径流。雨水管渠应平行与道路敷设,宜布置在人行道或草地下,不宜设在交通量大的干道下。当路宽大于40m时,应考虑在道路两侧分别设置雨水管道。雨水干管的平面和竖向布置应考虑与其它地下管线和构筑物在相交处相互协调,以满足其最小净距的要求。

3.合理布置雨水口,保证路面雨水顺畅排除。雨水口的布置应根据地形和汇水面积确定,以使雨水不至漫过路口。一般在道路交叉口的汇水点、低洼地段均应设置于水口。此外, 在道路上每隔25~50m也应设置雨水口。道路交叉口雨水口的布置见图2-9所示。

4.采用明渠和暗渠相结合的形式。

5.出水口的设置。

6.调蓄水体的布置。

7.排洪沟的设置。

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