城市工程系统规划复习资料.doc

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城市工程系统规划
给水工程
一、城市用水分类：
1、综合生活用水；（包括居民生活用水和公共建筑用水）
2、工业企业用水；
3、市政用水泥；
4、官网漏损水量；（指城镇供水官网在运行过程中由于各种原因的破坏而造成水量漏损）
5、未预见用水；（未预见水量指给水设计中对难以预见的因素而预留的水量）
6、消防用水；
7、水厂自身用水。
二、城市用水量预测与计算：
1、人均综合指标法；
2、单位用地指标法；
3、线性回归法；
4、年递增率法；
5、城市发展增量法；
6、各类加和法。
三、城市给水工程系统布置形式：（五种）
1、统一给水系统：
根据生活饮用水水质要求，由统一管网供给生活、生产和消防用水到用户的给水系统。水源可以多个，也可以一个。多用在新建中小城镇、工业区开发区及用户较为集中，各户对水质、水压无特殊要求或相差不大，地形比较平坦，建筑物层数差异不大的情况。系统管理简单，但供水安全性较低。
2、分质给水系统：取水构筑物从同一水源或不同水源取水，经过不同程度的净化过程，用不同的管道，分别将不同水质的水供给各个用户的给水系统。除了在城市中工业较集中的区域，对工业用水和生活用水，采用分质供水外，可在城市一定范围内对饮用水与杂用水进行分质供水。
优点：可保证城市有限水资源优质优用。
缺点：管理复杂，对旧城区实施难度较大。
3、分区给水系统：（并联分区和串联分区）
优点：使管网水压不超出水管所能承受的压力，减少漏水量和减少能量的浪费。
缺点：增加管网造价，而且管理较分散。
适用于给水区很大，地形起伏，高差显著及远距离输水的情况。
4、循环和循序给水系统：
工业生产中，所产生的废水经过适当处理后可以循环使用，或用作其他车间和工业部门的生产用水。
优点：可以节约用水，提高工业用水重复利用率，也符合清洁生产的原则。
5、区域性给水系统：
将若干城镇或工业企业的给水系统联合起来的给水系统。
优点：发挥规模效应，降低成本。
四、自来水厂常规的处理工艺流程：
1、澄清、过滤和消毒；2、除臭、除味；3、除铁、锰和除氟。4、软化；5、淡化和除盐； 6、水的冷却；7、预处理和深化处理。
五、给水管网的布置形式：
1、树状网：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。
优点：构造简单、长度短、节省管材和投资。
缺点：供水安全可靠性差，且在树状网末端，因用水量少，管中水流缓慢，甚至停留，致使水质容易变坏，而出现浑浊和红水的可能。
2、环状网：给水管线纵横相互连接，形成闭合的环状管网。
优点：环状网中，任一管道都可由其余管道供水，从而提高了供水的可靠性，可降低观望中的水头损失，大大减轻水锤造成的影响。
缺点：由于增加了管线的总长度，使投资增加。
排水工程
六、排水分类：生活污水、工业污水和降水、
七、排水体制分类：
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除的系统。（分为直排式合流制和截流式合流制）
2、分流制排水系统：讲生活污水、工业废水雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。（分为完全分流制和不完全分流制）
八、城市排水工程系统布置：
1、正交式布置：在地势向水体适当倾斜的地区，各排水流域的干管可以最短距离与水体垂直相交的方向布置。
优点：干管长度短，口径小，污水排除迅速，造价经济。
缺点：污水未经处理直接排放，使水体污染严重。
2、截流式布置：对正交式布置，在河岸再敷设总干管，将各干管的污水截流送至污水厂的布置方式。
优点：减轻水体污染，改善和保护环境。
缺点：对截流式合流制排水系统，因雨天有部分混合污水排入水体，易造成水体污染。
3、平行式布置：在地势向河流方向有较大倾斜的地区，为了避免因干管坡度及管内流速过大，使管道受到严重冲刷或跌水井过多，可使干管与等高线及河道基本上平行，主干管与等高线及河道成一倾斜角敷设。
4、分区式布置：在地势相差很大的地区，当污水不能靠重力流流至污水处理厂时，可采用分区布置形式，分别在高、低区敷设独立的管道系统。
优点：能充分利用地形排水、节省电力。
5、分散式布置：当城市周围有河流，或城市中央部分地势高，地势向周围倾斜的地区，各排水流域的干管常采用辐射状分散布置，各排水流域具有独立的排水系统。
优点：具有干管长度短，口径小，管道埋深浅，便于污水灌溉。
缺点：污水厂和泵站的数量将增多。
6、环绕式布置：分散式转为环绕式，在四周布置总干管，将干管的污水截流送往污水厂。
7、区域性布置：把两个以上城镇的污水统一排除和处理的系统。
优点：使污水处理设施集中化大型化，有利于水资源的统一规划管理，节省投资，运行稳定，占地少。
缺点：管理复杂，工程效益慢。
九、污水排放系统的形式：
1、分散布置：每个流域的排水系统自成体系，单独设污水处理厂和出水口。
优点：分散布置干管较短，污水回收利用便于接近用户，利于分期实施。
缺点：需要建几个水厂。
对于较大城市，用地布局分散，地形变化大，宜采用分散布置。
2、集中布置：如将各流域组合成为一个排水系统，所有污水汇集到一个污水处理厂排放。
优点：集中布置干管较长，需要穿越天然或认为障碍物较多。
缺点：出水口少易于加强管理。
对于中小城市，在布局集中及地形起伏不大，无天然或认为障碍物，宜采用集中布置。
十、城市污水量的预测和计算：
城市污水量包括城市生活污水量和部分工业废水量。污水量和用水量密切相关，通常根据用水量乘以污水排放率即可得污水量。根据规划所预测的用水量，通常可选用城市污水排放系数、城市生活污水排放系数和城市工业废水排放系数来计算城市污水量。
污水排放系数是在一定的计量时间（年）内的污水排放量与用水量的比值。
十一、城市污水管网的布置形式：
1、污水干管的布置形式：按干管与地形等高线的关系分为平行式和正交式两种。
平行式：污水干管与等高线平行，而主干管与等高线基本垂直，适用于城市地形坡度很大时，可以减少管道的埋深，避免设置较多的跌水井，改善干管的水力条件。
正交式：干管与地形等高线垂直相交，而主干管与等高线平行敷设，适用于成绩平坦略向一边倾斜的城市。由于主干管管径大，保持自净流速所需坡度小，其走向与等高线平行是合理的。
2、污水支管的布置形式：
低边式：将污水支管布置在街坊地形较低一边，其管线较短，适于街坊狭长或地形倾斜时。
围坊式：将污水支管布置在街坊四周，适于街坊地势平坦且面积较大时。
穿坊式：污水支管穿越街坊，而街坊四周不设污水管，其管线较短，工程造价低，适于街坊内部建筑规划已确定或街坊内部管道自成体系时。
十二、污水处理厂的常规工艺：物理法、化学法、生物法
1、物理法：沉淀、筛滤、气浮、离心与旋流分离、反渗透。
2、化学法：混凝法、中和法、氧化还原法、吸附法、离子交换法、电渗析法。
3、生物法：活性污泥法、生物膜法、自然生物处理法、厌氧生物处理法。
污水处理工艺一般有三级处理。
十三：污水管渠的断面和衔接：
衔接的主要方法有水面平接、管顶平接，特殊情况下需用管底平接。
1、水面平接：
优点：同管径管段往往是下游管段的充盈深大于上游管段的充盈深，采用水面平接可避免上游管段回水；在平坦地区，采用水面平接可减少管道埋深。
缺点：由于小口径管道水面变化大于大口径管道的水面变化，易在上游管段产生回水。
2、管顶平接：
优点：可以避免上游管段产生回水。
缺点：增加了下游管段的埋深。
3、管底平接：
优点：可防止下游管段的管底高于上游管段的管底，有时也可减少管道系统的埋深。
电力工程：
十四：城市用电负荷分类：
1、全社会用电分类：
（1）农、林、牧、副、渔、水利业用电；
（2）工业用电；
（3）地质普查和勘探业用电；
（4）建筑业用电；
（5）交通运输、邮电通信业用电；
（6）商业、公共饮食、物资供销和金融业用电；
（7）城乡居民生活用电；
（8）其他事业用电。
2、产业用电分类：
（1）第一产业用电；
（2）第二产业用电；
（3）第三产业用电；
（4）城乡居民生活用电。
十五、城市用电量预测：
1、单耗法；2、用电水平法；3、年平均增长率法；4、电力弹性系数法。
十六、城市电力网络等级：
我国城市电力线路电压等级：500kv、330kv、220kv、110kv、66kv、35kv、10kv、380/220kv等八类。
十七、电力网结线方式和特征：（五种）
1、放射式：可靠性低，适用于较小的负荷。
2、多回线式：多回线式可靠性高，适用于较大负荷。
3、环式：环式可靠性高，适用于一个地区的几个负荷中心。
4、格网式：格网式卡卡o型最高，适用于负荷密度很大且均匀分布的低压配电地区，造价很高。
5、连络式：不接负荷，只作平衡或备用。
燃气工程：
十八、燃气类型：
1、按来源分类：天然气、人工煤气、液化石油气、生物气。
2、按热值分类：高热值燃气、（30MJ/Nm3以上）中等热值燃气、（20MJ/Nm3左右）低热值燃气（12~13 MJ/Nm3）
3、按燃烧特性分类：见华白数和燃烧势
十九、城市燃气负荷分类：
城市燃气负荷根据用户性质不同可分为民用燃气负荷、工业燃气负荷和公共交通燃气负荷三大类。民用燃气负荷又可分为居民生活用气负荷与共建用气负荷两类。
二十、高峰系数
1、一年中个月的用气不均匀性用月不均匀系数表示，月不均匀系数K1由下式计算：
K1=
计算月指逐月平均的日用气量中出现最大值的月份，计算月的月不均匀系数Km成为月高峰系数。
影响城市月不均匀性的主要因素是气候条件。
2、日不均匀系数表示一月（或一周）中的日用气量的不均匀性。日不均匀系数K2按下式计算：
K2=

3、小时不均匀系数表示一日中各小时用气量的不均匀性，小时不均匀系数K3下式计算：K3=
该日最大小时不均匀系数Kh称为该日小时高峰系数。
二十一、燃气用量的预测：
1、分项相加法；2、比例估算法。
二十二、燃气输配官网的形制：
1、按官网布局方式分：环状官网系统和枝状官网系统。
环状官网系统中输气干管布局为环状，保证对各区域实行双向供气，系统可靠性较高。
枝状官网系统输气干管为枝状，可靠性较低。对于通往用户的配气管来说，一般为枝状管网。
2、不同压力级制分类：一级管网系统、二级管网系统、三级管网系统和混合管网系统。
（1）一级官网系统：只有一个压力机制的城市燃气管网系统称为一级管网系统。
a、低压一级管网系统：（限于储气罐附近2~3km范围内的居住区）
优点：一方面，因输送时不需要增压，故节省加压用电能降低了运行成本；另一方面，系统简单，供气比较安全可靠，维护管理费用低。
缺点：一方面，由于供气压力低，致使管道直径较大，一次投资费用较高；另一方面，管网起、终点压差较大，造成多数用户灶前压力偏高，燃烧效率很低，并增加烟气中一氧化碳含量，厨房卫生条件较差。
b、中压一级管网系统：（新城区和安全距离可以保证的地区可考虑优先采用）
优点：一方面，减少管道长度；可节省投资；减少烟气中一氧化碳含量，改善了厨房的卫生条件。
缺点：须保证安装质量，否则漏气量将比低压管道大得多，易放生事故；由于中压一级系统的供气安全性较二级或三级系统差，对于街道狭窄，房屋密度大的老城区和俺去距离不足的地区不宜采用。
（2）二级管网系统：具有两个压力级制的城市地下管网系统。（中压和低压两种压力的管网系统）
a、中压B、低压二级管网系统：中压B、低压二级管网系统分为人工煤气中压B、低压二级管网系统和天然气中压B、低压二级管网系统。
优点：供气安全；安全距离容易保证；低压管网可以全部采用铸铁管材，铸铁管的使用寿命长，可达50年。
缺点：本系统投资较大；管道长度较长；中低压调压站占地面积虽不大，但在一些城市人口密集的地区选择调压站位置困难。
b、中压A、低压二级管网系统：天然气或加压气化煤气通常可以采用中压A、低压二级管网系统（对于街道宽阔、建筑物密度较小的大、中城市均可采用）
优点：输气干管直径较小，比中压B、低压二级管网系统节省投资；输气干管压力较高，在用气低谷时，可以在输气干管中储存一定量的天然气用于调峰。
缺点：中压A、管道与建筑物的安全距离较大，为1.5M；中压A燃气管道需用钢管，故使用年限短，折旧费用高。
（3）三级管网系统：具有三个压力等级的城市燃气管网系统。（大城市，要求供气有充分保证时选用）
三级管网系统通常含有高、中、低三种压力级制。
优点：供气比较安全可靠；高压或中压A外环管网可以存储一定数量的天然气。
缺点：系统复杂，维护管理不便；系统投资大。
（4）混合管网系统：存在上述三种系统中的两种或两种以上的称为混合管网系统。（人口稠密，居住区拥挤，街道狭窄的地区）
优点：投资较省；管道总长度较短；在街道宽阔、安全距离可以保证的地区采用一级中压供气，在人口稠密，街道狭窄地区采用低压供气，因此可以保证安全供气。
缺点：介于一、二级管网系统之间。
供热工程：
二十三、供热负荷的类型与特征：
1、根据热负荷用途分类：室温调节、生活热水、生产用热等三大类。
2、根据热负荷性质分类：民用热负荷和工业热负荷。
3、根据用热时间规律分类：季节性热负荷与全年性热负荷。
二十四、城市热负荷预测与计算：
1、计算法：当建筑物的结构形式、尺寸和位置等资料为已知时，热负荷可以根据采暖通风设计数据来确定，这种方法比较精确，可用于计算或预测较小范围内有确定资料地区的热负荷。
2、概算指标法。
管线综合：
二十五、管线综合的规划原则：
1、规划中各种管线的位置采用统一的城市坐标系统及标高系统，厂内的管线也可以采用自己定出的坐标系统，但厂界、管线进出口则应与城市主干管线的坐标一致。如存在几个坐标系统，必须加以换算，取得统一。
2、管线综合布置应与道路规划、属相规划协调进行。道路是城市工程管线的载体，道路走向是多数工程管线走向的依据和坡向的依据。竖向规划和设计是城市工程管线专业规划的前提，也是进行管线综合规划的前提，在进行管线综合之前，必须进行竖向规划。
3、管线敷设方式应根据管线内介质的性质、地形、生产安全、交通运输、施工检修等因素，经技术经济比较后择优确定。
4、管线带的布置应与道路或建筑红线平行。
5、必须在满足生产、安全、检修等条件的同时节约城市地上与地下空间。当技术经济比较合理时，管线应共架、共沟布置。
6、应减少管线与铁路、道路及其他干管的交叉。当管线与铁路或道路交叉时应为正交。在困难情况下，其交叉角度不宜小于45度。
7、在山区、管线敷设应充分利用地形，并应避免山洪、泥石流及其他地质灾害的威海。
8、管线布置应全面规划，近远期结合。近期管线穿越远期用地时，不应影响远期用地的使用。
9、管线综合布置是，干管应布置在用户较多的一侧或管线分类布置在道路两侧。
10、综合布置管线产生矛盾是，应按下列避让原则处理：
（1）压力管让自流管；（2）易弯曲管让不易弯曲管；（3）管径小的让管径大的；（4）分支管线让主干管线。
以上避让原则中，前两条主要针对不同种类的管线产生矛盾的情况，后两条主要针对同一种管线产生矛盾的情况。
11、工程管线与建筑物、构筑物之间以及工程管线之间水平距离应符合规范规定。当受道路宽度、断面以及现状工程管线位置等因素限制难以满足要求时，可重新调整规划道路断面或宽度。在一些有历史价值的街区进行管线敷设和改造时，如果管线间距不能满足规范规定，又不能进行街道拓宽或建筑拆除，可以在采取一些安全措施后，适当减小管线间距。
12、在同一条城市干道上敷设统一类别管线较多时，宜采用专项管沟敷设。
13、在交通运输十分繁忙和管线设施繁多的快车道、主干道以及配合兴建地下铁道、立体交叉等工程地段、不允许随时挖掘路面的地段、广场或交叉口处，道路下需同时敷设两种以上管道以及多回路电力电缆的情况下，道路与铁路或河流的交叉处，开挖后难以修复的路面下以及某些特殊建筑物下，应将工程管线采用综合管沟集中敷设。
管线共沟敷设应符合下列规定：
（1）排水管道应布置在沟底。当沟内有腐蚀性介质管道时，排水管道应位于其上面；
（2）腐蚀性介质管道的标高应低于沟内其他管线；
（3）火灾危险性属于甲、乙、丙类的液体，液化石油气，可燃气体，毒性气体和液体以及腐蚀性介质管道，不应共沟敷设，并严禁与消防水管共沟敷设。
（4）凡有可能产生互相影响的管线，不应共沟敷设。
14、敷设主管道干线的综合管沟应在车行道下，其覆土深度必须根据道路施工和行车荷载的要求，综合管沟的结构强度以及当地的冰冻深度等确定。敷设支管的综合管沟，应在人行道下，其埋设深度可较浅。
15、电信线路与供电线路通常不合杆架设。在特殊情况下，征得有关部门同意，采取相应措施后（如电信线路采用电缆或皮线等），可合杆架设。统一性质的线路应尽可能合杆、如高低压供电线等。高压输电线路与电信线路平行架设时，要考虑干扰的影响。
16、综合布置管线是，管线之间或管线与建筑物、构管物之间的水平距离，除了要满足技术、卫生、安全等要求外，还必须负荷国防的有关规定。
二十六、管线综合的有关技术规定：
1、地下工程管线最小水平净距；
2、地下工程管线交叉时最小垂直净距；
3、地下工程管线最小覆土深度；
4、架空工程管线及建筑物等最小水平净距；
5、架空工程管线交叉时最小垂直净距；
6、管线排列顺序要求：
在进行管线平面综合时，管线布置要求为：
（1）在城市道路上，由红线至中显现管线排列的顺序宜为：电力电缆、通信电缆、燃气管道、给水管道、热力管道、雨水管道、污水管道。
（2）在建筑庭院中，由建筑边线向外，管线排列的顺序宜为：电力管线、通信管线、污水管线、燃气管线、给水管线、供热管线。
（3）在道路红线宽度大于等于30M时，宜双侧布置给水配水管和燃气配水管，道路红线宽度大于等于50M时，宜双侧设置排水管。
在进行管线竖向综合时，管线竖向排序自上而下宜为 ：电力和通信管线、热力管线、燃气管线、给水管线、雨水管线和污水管线。交叉点各类管线的高程应根据排水管的高程确定。
二十七、综合管线术语：
1、管线水平净距：指平行方向敷设的相邻两管线外壁之间的水平距离。
2、管线垂直净距：指两条管线上线交叉敷设时，从上面管道外壁最低点到下面管道外壁最高点之间的垂直距离。
3、管线埋设深度：指地面到管道底（内壁）的距离，即地面标高减去管底标高。
4、管线覆土深度：指地面到管道顶（外壁）的距离，即地面标高减去管顶标高。
5、同一类别管线：指相同专业，且具有同一使用功能的工程管线。
6、不同类别管线：指具有不同使用功能的工程管线。
7、专项管沟：指敷设同一类别工程管线的专用管沟。
8、综合管沟：指不同类别工程管线的专用管沟。

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