城市工程管线系统规划.docx
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城市工程管线系统规划
城市工程系统规划复习(扩充版)
第一章绪论
1、城市工程系统规划的范畴?
为什么说本课程涉及内容宽广?
城市给水、排水、供电、燃气、供热、通信、环境卫生、防灾工程系统规划以及城市工程管线综合规划等范畴。
2、城市工程系统规划包括哪三个层面?
相互关系是什么?
(1)城市工程系统总体规划。
(2)城市工程系统分区规划。
(3)城市工程系统详细规划。
三个层面的相互关系是逐层深化、逐层完善、上层面规划指导下层面规划的关系逐层深化、完善,上层面指导下层面的关系
纵向联通,形成完整的城市工程规划系统与城市规划对应层面规划为依据与要求、落实与修正的互动关系
3、城市工程系统规划的总体任务?
(1)根据城市各项系统资源,科学合理的规划源地,确定规模,容量和供应方式。
(2)科学布局各项工程的主要设施。
(3)制定各项设施的保护措施
4、如何理解城市工程系统规划与建设在城市规划与城市建设中的重大意义?
(教材P13-14)
现实指导和未来导向意义
未来导向一一超前、科学地确定工程系统构成而长期指导工程的总体开发建设。
现实意义一一在整体系统基础上,具体详细地指导各项工程设施设计。
第二章城市工程系统规划总工作程序和内容深度
1、城市工程系统规划总工作程序?
(1)拟定城市工程系统规划建设目标。
(2)编制城市工程系统总体规划。
(3)编制城市工程系统分区规划。
(4)编制城市工程系统详细规划。
2、如何通过对城市各工程系统规划内容与深度的概括与总结,理解对城市工程系统总的内容与深度?
(1)确定该系统的用量标准和指标,预测和估算问题或负荷。
(2)选择该系统的源地种类,确定供应方式,规模和位置。
(3)布局输配干管和主要设施,计算管径。
(4)提出各项设施的保护措施。
第三章城市给水工程系统规划。
1、城市水源选择的原则?
(1)充沛的水量。
(2)较好的水质。
(3)开源节流、协调关系。
(4)考虑城市近远期规划。
(5)考虑取水工程本身与其他各种条件。
(6)考虑防护和管理,避免水源枯竭和水质污染。
(7)保证安全用水。
2、城市水源规划思路?
(1)加强区域范围内的供水研究,考虑给水与排水的统一性。
(2)重视对水资源的可靠性进行详细勘察和综合评价。
(3)应充分考虑水资源对城市发展规模的制约作用。
(4)城市产业结构与布局必须与当地的水资源条件相适应。
(5)应考虑对有限的水资源进行合理分配。
(6)认真分析城市缺水原因,考虑走内涵发展之路。
(7)城市水资源规划应有长远考虑。
3、解决城市缺水的规划对策?
(1)尽可能利用当地水源优势,发挥有限的水资源潜力。
(2)修建长距离调水工程。
(3)采用区域整体供水。
(4)加强污水的处理回用,充实城市水源。
(5)海水除淡化为淡水外,还可直接应说用在工业和生活方面。
(6)缺水地区可以建设雨水水库和雨水贮留系统。
(7)分质供水可以做到“水尽其用”,有效利用水资源。
4、城市给水工程系统由哪三部分组成?
(教材P81)
取水工程——水处理(净水)工程——输配水工程
5、城市给水工程系统的布置形式和布置形式的定义,特点和实用范围?
(教材
P81-83)
(1)统一给水系统根据生活饮用水水质要求,由同一管网供给生活、生产和消防用水到用户的给水系统,成为统一给水系统
特点:
管理简单,但供水安全性低。
适用范围:
新建中小城镇,工业区,开发区及用户较为集中,各用户对水质、水压无特殊要求或相差不大,地形比较平坦,建筑层数差异不大的情况。
(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给各个用户的给水工程系统叫做分质给水工程
特点:
分质供水可保证城市有限水资源优质优用,但是管理系统增多,管理复杂,对旧城区实施难度较大。
适用范围:
对于水资源紧缺的新建居住区、工业区、海岛地区等可以考虑应用。
(3)分区给水系统把城市整个给水系统分成几个区,每个区有泵站和管网等,各区之间有适当的联系的给水系统。
并联分区:
由同一泵站内的低压和高压水泵分别供给低区和高区用水,叫做并
联分区。
特点:
供水安全可靠,管理方便,给水系统的工作情况简单,但是增加了输水管长度和造价。
适用范围:
城区沿河岸发展而宽度较小或水源靠近高压区时。
串联分区:
高低两区用水均由低压泵站供给,高区用水再由高区泵站加压。
特点:
输水管长度较短,可用扬程较低的水泵和低压管,但将增加泵站的造价和管理费用。
适用范围:
城区垂直于等高线方向延伸、供水区域狭长、地形起伏不大、水厂又集中布置在城市一侧的情况。
(4)循环和循序给水系统在工业生产中,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,则称作循环给水工程或循序给水工程。
特点:
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。
适用范围:
水资源贫乏的地区
(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叫做区域性给水系统。
特点:
能发挥规模效应,降低成本
适用范围:
水源缺乏地区,尤其是城市化密集地区的城镇
6分区给水系统分为哪两种系统类型,其各自的定义,特点和实用范围?
(教
材P82)
(1)并联分区:
由同一泵站内的低压和高压水泵分别供给低区和高区用水,叫做并联分区。
特点:
供水安全可靠,管理方便,给水系统的工作情况简单,但是增加了输水管长度和造价。
适用范围:
城区沿河岸发展而宽度较小或水源靠近高压区时。
(2)串联分区:
高低两区用水均由低压泵站供给,高区用水再由高区泵站加压。
特点:
输水管长度较短,可用扬程较低的水泵和低压管,但将增加泵站的造价
和管理费用。
适用范围:
城区垂直于等高线方向延伸、供水区域狭长、地形起伏不大、水厂又集中布置在城市一侧的情况。
7、城市给水工程系统布置原则?
(1)根据城市规划的要求,地形条件,水资源情况及用户对水质,水量和水压的要求来确定布置形式。
(2)分析比较方案,考虑近远期规划。
(3)保证水量的条件下,有限选择水质较好,距离较近,取水条件好的水源。
(4)水厂位置应接近用水区。
(5)对管道采用新材料、新技术,减少金属管道和高压材料的使用。
(6)节省水资源,减少污染,减少费用。
(7)给水系统扩建时,应充分发挥现有给水系统的潜力,改造设备,改进净水工艺,调整管网,加强管理,以便尽可能提高现有给水系统的供水能力。
8、地下取水构筑物和地表取水构筑物各自的位置选择原则?
(教材P84-87)
地下水取水构筑物
(1)取水点要求水量充沛、水质良好,应设与补给条件好、渗透性强、卫生环境良好的地段。
(2)取水点的布置与给水系统的总体布局相统一,力求降低取、输水电耗和取水井及输水管的造价。
(3)取水点有良好的水文、工程地质、卫生防护条件、以便于开发、施工和管理。
(4)取水点应设在城镇和工矿企业的地下径流上游,取水井尽可能垂直于地下水流向布置。
(5)尽可能靠近主要的用水地区。
地表取水构筑物
(1)设在水量充沛,水质较好的地点,宜位于城镇和工业的上游清洁河段。
(2)具有稳定的河床和河岸,靠近主流,有足够的水源,水深一般不小于2.5-3M
(3)尽可能减少泥沙、漂浮物、冰凌、冰絮、水草、直流和咸潮的影响
(4)具有良好的地质地形及施工条件
(5)地表取水构筑物位置的选择应与城市规划和工业布局相适应,全面考虑给排水系统的合理布局
(6)应考虑天然妨碍物和索桥,码头,等人工障碍物对河流条件引起变化的影响
(7)应与河流的综合利用相适应
(8)地表取水构筑物的设计最高水位应按100年一遇频率确定
9、按结构形式,地表水取水构筑物分为哪两种类型?
(教材P87)
固定式和活动式
10、生活饮用水的常规处理工艺?
(教材P89)混凝一一沉淀一一过滤一一消毒
11、如何理解预处理和深度处理,他们与常规处理的关系?
预处理和深度处理的对象均是水中有机物污染,且抓哟用于饮用水处理厂。
预处理是去除水中悬浮物、胶体和治病微生物,但是无法去除水源中溶解性的有毒有害物质,特别是具有致癌,致畸,致突变的有机污染物。
于是在此基础上发展了深度处理。
处理顺序:
预处理+常规处理或常规处理+深度处理
12、给水处理厂厂址选择原则?
(1)厂址应选择在工程地质条件较好的地方。
(2)水厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。
(3)水厂周围应具有较好的环境卫生条件和安全防护条件。
(4)水厂应尽量设置在交通方便,靠近电源的地方。
(5)厂址要考虑近远期发展的需要。
(6)取水地点距离用水区较近时,水厂一般设置在取水构筑物附近。
13、输水管渠的定线原则,规划布置基本要求?
(1)、根据城市总体规划,结合当地地形条件,进行方案技术经济比较,确定输水管位置。
(2)、少占农田,减少拆迁,减少与河流、铁路、公路、山岳的交叉,便于施工与维护。
(3)、选择最佳的地形和地质条件。
(4)、规划时考虑近远期的结合和分期实施的要求。
14、给水管网的布置形式,其各自的优缺点和实用范围?
(教材P96-97)
树枝状管网
环状管网
优
占
管材省、投资少、构造简单
1.供水安全可靠
2•降低管网中的水头损失,节省动力;
3.减轻水锤的威胁
缺
占
1.供水可靠性较差;
2.各支管的尽端易造成“死水”,导致水质恶化;
环网的管线较长,投资较大
适用区域
1.地形狭长、用水量不大、用户分散的地区
2.街坊内部的管网
3.边远区或者要求不咼而距离又较远的地区
大中城市,主要供水区
15、给水管网的布置原则?
(1)按照城市规划布局布置管网,近远期结合。
(2)干管布置的主要方向应按供水主要流向延伸。
(3)必须保证供水安全可靠。
(4)尽量避免在高级路面或重要道路下敷设。
(5)干管应尽可能布置在高地。
(6)考虑在管网中间增设加压泵房。
(7)给水管网按最咼日最咼时流量设计,考虑在适当位置设调节水池和泵房。
(8)管线应遍布在整个给水区内,保证用户有足够的水量和水压。
(9)力求最短距离敷设管线。
(10)城镇生活饮用水管网严禁和非生活饮用水管网连接,严禁和各单位自备生活饮用水系统直接相连。
(11)将消火栓与干管相连。
16、比流量、沿线流量、节点流量、管段计算流量、经济管径、水头损失、管网平差?
(教材P100-102)
比流量:
假定用水量均匀分布在全部干管上,得出单位长度的流量沿线流量:
比流量与该管段长度的乘积。
节点流量:
连接在该节点上所有管段沿线流量之和的一半。
计算流量:
从沿线流量计算得出的并且假设在节点集中流出的流量。
经济流速:
管网投资费用和日常运行费用之和最小的流速。
经济管径:
各地应按各种标准管径,在当地适用的较经济的一定流量范围(称为经济界限流量)选定管径。
水头损失:
水(流体)克服流动阻力(粘性切应力)做功所消耗的机械能(单位能量)。
管网平差:
就是将管网中的流量进行调整,使超负荷管段的流量减少,而欠负荷管段的流量增加,直至各环的闭合差达到允许的范围以内为止。
17、如何计算比流量,沿线流量(P100),节点流量,管径(P101)?
在计算沿线流量时,往往加以简化,即假定用水量均匀分布在全部干管上,由此算出干管线单位长度的流量,叫做比流量。
单位:
l/(s•m。
比流量qs=(Q-艺q)/工I其中Q:
管网总用水量(L/s)工q:
大用户集中用水量总和(L/s)
工I:
干管总长度,不包括穿越公园、广场等无用水建筑物地区。
单侧配水管线按一半计算。
沿线流量等于比流量与该管段长度的乘积
在给水管网中,按长度比流量的方法计算:
Qj=刀沿线流量/2
确定管道经济流速u,然后再根据’…,确定其相应的管径d°(Q—最
高日最高时的管段设计流量v—管内流速)
18、树状管网、环状管网、给水管网的水力计算步骤?
树状管网:
水厂送水至每一个用户只能沿唯一的一条管路通道,管网中每-管段的水流方向和计算流量都是确定的,每一管段的计算流量等于该管段后面各节点流量和大用户集中用水量之和。
环状管网:
1.确定管网计算情况2.根据每种计算情况确定水塔和水泵的供水量及每一管段的计算流量一一
(1)求比流量q比
(2)求沿线流量q沿
(3)求节点流量Q节3•管网水力计算一一
(1)流量分配
(2)选管径
(3)计算阻抗值S(4)计算水头损失h(5)管网平差
第四章城市排水工程系统规划
1、什么叫排水体制?
排水体制有哪些类型,各类型的定义特征?
如何进行排水体制选择?
对生活污水、工业废水和降水采用的不同的派出方式所形成的排水系统,称为排水体制,又称排水制度。
可分为合流制、分流制和半分流制。
1)环境保护方面。
2)工程投资方面。
3)近、远期关系方面。
4)施工管理方面。
2、城市排水工程系统的布置形式?
1)正交式布置。
2)截流式布置。
3)平行式布置。
4)分区式布置。
5)分散式布置。
6)环绕式布置。
7)区域型布置。
3、城市排水工程系统的布置要素?
1)污水排放系统的形式。
2)污水处理厂及出水口位置。
3)污水的利用形式和处理方式。
4)工业废水和城市污水的关系。
5)污水主干管的位置。
6)泵站的数量位置。
7)雨水管渠布置。
8)排水管与竖向设计关系。
9)排水方式的选择。
4、什么叫污水排放系数?
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(平均日)的比值。
5、污水量变化系数随污水怎么样变化?
污水量变化系数随污水流量的大小而不同。
污水流量愈大,其变化幅度愈小,变化系数较小。
反之则变化系数较大。
&平面布置时,先定主干管再定干管最后定支管。
7、污水干管、污水支管各自的布置形式是哪些?
干管:
平行式、正交式
支管:
低边式、围坊式、穿坊式
8、污水干管平面布置原则?
1)尽可能在管线较短和埋深较小的情况下,靠重力排出。
2)地形是影响管道定线的主要因素。
3)污水主干管的走向与数目取决于污水厂和出水口的位置与数目。
4)采用重力流形式避免提升。
5)减少与河道、山谷、铁路及各种地下构筑物交叉,充分考虑地质条件的影响。
6)污水干管一般沿城市道路布置。
7)管线布置应简洁顺直,不要绕弯。
8)管线布置要考虑城市的远、近期规划及分期建设的安排。
9、什么叫管道埋设深度,覆土深度?
管道的埋设深度指管底内壁到地面的距离。
覆土深度是指管道外壁顶部到地面的距离。
10、污水管道的衔接方法,衔接原则?
衔接方法有水面平接、管顶平接、管底平接。
1)尽可能提高下游管段的高程,以减少埋深,降低造价。
2)避免上游管段中形成回流水而造成淤积。
3)不允许下游管段的管底高于上游管段的管底。
11、如何确定污水管道的控制点?
(教材P125)
在排水区域中,对管道系统的埋设深度起控制作用的点称为控制点。
每条管道的起点大都是这些管道的控制点。
在这些控制点中离出水口或污水厂最远或最低的一点,就是整个系统的控制点。
控制点一般是该排水系统的最高点,是控制整个系统标高的起点,
12、什么叫设计充满度,污水的设计流速,最小管径,最小设计坡度,设计管段?
(教材P129)
设计充满度:
管道中的水深h和管径D的比值。
污水管道的设计充满度是
小于1,雨水管渠是按满流算。
等于1是满流,小于1是非满流。
)
设计流速:
指管渠在设计充满度情况下,排泄设计流量时的平均流速。
最小管径:
若按计算所得的管径小于最小管径,则采用最小管径。
最小设计坡度:
坡度和流速之间存在着一定的关系,同最小设计流速相应的坡度是最小设计坡度。
设计管段:
污水管道中,任意两个检查井间的连续管段,如果流量基本不变,管道坡度不变,则可选择相同的管径,这种管段称为设计管段。
13、污水管道比流量,本段流量计算?
(公式)本段流量是从管段沿线街坊流来的污水量。
q=FqOK
单位面积的本段平均流量,即比流量(L/s*ha)。
qO=n*N/86400
14、污水管道水力计算的方法和步骤?
(结合课程设计)
1)从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度。
2)计算每一设计管段的地面坡度。
3)确定管段的管径,并相应的设计流速v,设计坡度i,设计充满度h/D的限定,由于流量Q,流速V,充满度h/D、坡度i、管径D等各水力因素之间存在着相互制约的关系,实际计算中,查表应满足规范要求。
4)计算各管段上端、下端的水面、管底标高及埋设深度。
根据求的的管道坡度,计算管道上端至下端的降落量。
15、什么是降雨强度,暴雨强度重现期,暴雨强度频率,集水时间,径流系数?
降雨强度指某一连续降雨时段内的平均降雨量。
i=h/t
暴雨强度频率是指等于或大于该暴雨强度发生的机会用N表示。
暴雨强度的重现期指等于或大于该暴雨强度发生一次的平均时间间隔。
用p
表示。
与暴雨强度年频率N互为倒数。
集水时间由从汇水面积最远点留到第一个雨水口的地面集水时间t1和从雨
水口留到设计断面的管内雨水流行时间t2。
径流量与降雨量之比就是径流系数。
16、雨水计算管段设计流量计算(公式)?
Q=166.7fi书i=Wfq其中fi汇水面积屮平均系数i降雨强度
17、城市雨水管渠系统的布置要求?
雨水管渠水力计算的步骤方法(结合课程设计)?
城市雨水管渠系统的布置要求
1.就近排入水体。
2.尽量避免设置泵站。
3.结合街区及道路规划布置。
4.结合城市竖向规划。
5.雨水管渠采用明渠或暗管相结合具体条件确定。
6.雨水出口的布置分散或集中。
7.调蓄水体的布置。
8.雨水口的布置。
9.排洪沟的布置。
雨水管渠水力计算的步骤方法
1.对各管段汇水面积编号。
2.计算器面积数值。
3.计算平均净流量系数。
4.确定采用重现期、地面积水时间和管段起埋深。
5.列表计算设计流量了和水力计
18、城市旧合流制排水管渠系统改造的途径(两种形式)?
1.改合流制为分流制.2保留合流制,修建截流制。
19、污水的污染指标有哪些?
什么叫生物化学需氧量(BOD,化学需氧量(COD?
(教材P145)
1)生物化学需氧量
2)化学需氧量
3)悬浮固体(SS
4)PH值
5)氮和磷
6)有毒化合物和重金属
7)感官性指标
BOD就是一个反映水中可生物降解的含碳有机物的含量级排到水体后所产生的耗氧影响的指标。
COD为表示一定条件下,化学方法所能氧化有机物的量,采用化学需氧量
(COD。
20、污水处理的方法?
1.物理法包括沉淀、筛滤、气浮、离心与旋流分离、反渗透。
2.化学法包括中和法、混凝法、氧化还原法、吸附法、离子交换法、电渗析法。
3.生物法就是利用微生物新陈代谢功能,是污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质,包括活性污泥法、生物膜法、自然生物处理法、厌氧生物处理法。
21、如何确定污水应达到的处理程度?
(教材P150)一级处理流程
工艺流程大体为泵房、沉砂、沉淀及污泥浓缩、干化处理等。
主要是去除可沉物、油脂、浮渣,约50%SS30%BOD
二级处理流程
其工艺流程大体为泵房、沉砂、初次沉淀、曝气、二次沉淀及污泥浓缩、干化处理等。
去除碳源BOD可达95%有的过程可产生消化作用。
污水处理流程的确定,主要根据污水所需的处理程度。
目前国外城市污水处理厂以二级处理为主体,以一级处理为预处理,三级处理为
精制处理,进一步去除SSBOD等以及氮、磷。
国内当前大力推广与普及二级处理。
22、城市污水处理厂厂址选择原则?
1.)应选地势较低处以便城市污水自流入厂。
2.)宜设在水体附近,合理布置出水口。
3.)必须位于集中给水水源下游,城镇、工厂厂区及居住区的下游和夏季主导风向的下方。
4.)尽可能少占或不占农田,充分利用地形以满足污水在处理流程上的自流要求。
5.)结合污水处理后的出路,主要用户靠近。
6.)不宜设置在雨季易受水淹的低洼地。
7.)应考虑污泥的运输和处置。
8.)与近、远期城市发展考虑。
23、什么叫中水系统?
将城市污水或生活污水经一定处理后用作城市杂用,或工业用的污水回用系
统,相对于给水(上水)和排水(下水)而言的。
可分为建筑中水系统、小区中水系统、城市中水系统。
第五章电力
1、用电负荷同时系数:
实际最大负荷值与各类最大负荷之和的比值称为同时系数
各类用电的最大负荷并不是同一时间出现的,即实际最大负荷小于各类最大
负荷之和。
用电弹性系数:
用电增长速度与国民生产总值、国内生产总值或农业总值的增长速度之间的比值
2、变电容载比:
城网内同一电压等级的主变压器总容量与对应的供电总负荷之
比。
220kv变电所可取1.8~2.0,35~110kv变电所可取2.2~2.5,10kv变配电所可取2.3~3.3。
3、城市电力负荷分级与供电需求:
一般分为三级,电力负荷根据其重要性,中断供电在政治、经济上所造成的损失、影响的程度,可靠性的要求等分为三级,
(一级、二级、三级,一级最重要,要求最高);一级负荷应由两个电源供电;二级负荷应尽量做到当发生电力变压器故障或电力线路常见故障时,不致中断供
电(或中断后能迅速恢复);三级负荷的供电系统,对电源无特殊要求。
4、城市电源的两种类型:
城市发电厂和电源变电所。
5、城市供电电源的布置原则:
1)应接近负荷中心
2)需要充分的供水条件
3)保证燃料的供应
4)排灰渣问题一一综合利用,减少占地
5)运输条件
6)高压线进出的可能性
7)卫生防护距离
8)对水文、地质、地形的要求
9)有扩建的可能性。
&高压走廊:
架空电力线路保护区为电力导线边线向外侧延伸所形成的两平行线内的区域。
称为电力线走廊。
高压线路部分通常称为高压走廊。
7、如何计算高压走廊宽度:
1、当高压线的狭窄地区或在已有建筑物地区过时,单回线路的走廊宽度:
L=2L安+2L偏+L导(2编导线与建筑间的最小水平距离+2导线最大偏移+电杆上两外侧导线间的距离)2、在比较宽敞和没有建筑物的地段,L>=2H(最高杆塔高度)
8、高压电力线路规划原则:
1、线路的长度短捷,减少线路电荷损失,降低工程造价
2、保证线路与其他构筑物之间的安全距离,按规范留出合理的高压走廊地带
3、高压线路不宜穿过城市的中心地区和人口密集地区
4、高压线路穿过城市时,应避免与河流、公路、铁路和其他管线工程的交叉
5、高压线路必须经过有建筑物的地区时,应尽量避免拆迁
6高压线路应尽量避免在有高大乔木成群的树林地带通过,保证线路安全,减少砍伐数目,保护绿化
7、高压走廊应避免地质灾害和洪水淹没
8、高压线路尽量远离污染地区
9、尽量减少高压线路转弯次数,适合线路的经济档距,使线路比较经济。
第六章燃气
1、热值:
1Nm3燃气完全燃烧所释放出的热量。
华白数:
燃气的高热值与
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