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03工程系统规划内容重点记忆版
城市工程系统规划
01绪论
城市工程系统规划范畴:
供电、供热、给水、排水、燃气、通信、防灾、环境卫生工程、工程管线综合。
2001
城市工程系统规划的总体任务:
根据城市经济社会发展目标,结合本城市实际情况,合理确定规划期内各项工程系统的设施规模、容量,科学布局各项设施;制定相应的建设策略和措施。
02城市供电工程系统规划
用电量预测
基本单位:
用电量——KWh用电负荷——KW、MW电压等级——KV、V发电厂规模——万KW变电所容量——KVA、MVA
电力负荷预测:
由电量入手,电量——市内各分区的负荷预测
由负荷密度入手(市区各分区现有的负荷密度)
预测方法:
最大负荷=年供电量/最大负荷利用小时数
用电量指标:
生活用电指标——人均生活用电指标(kWh/人*年)
2003
分类综合用电指标——根据用地分类制定用电指标(W/m2)
单项建设用地供电负荷密度指标——编制新兴城市总规或新建分区时,规划范围内主要的居住、公共设施、工业三大类用地选用的指标
单位建筑面积负荷密度指标——编制城市详细规划时,居住建筑、公共建筑、工业建筑等三大类建筑采用的指标
供电电源规划
电源类型:
发电厂、变电所
发电厂:
火电厂——大多数城市适用、有资源要求或运力要求、运行稳定、有一定污染
水电厂——一般不布置在城市内部、资源要求高、运行有变化、基本无污染
核电厂——一般不布置在城市内、无资源要求、运行稳定、基本无污染但有一定危险性
电源选择的要求:
中小城市一般应考虑从大系统中受电,大中城市应组成多电源供电系统,一般考虑适量火电厂电源,大城市应建设有一定容量的主力发电厂
变电所:
按功能分——①变压变电所:
低压——高压——升压变电所(通常发电厂的变电所)
高压——低压——降压变电所(一般城区内的变电所)
②变流变电所:
直流——交流或交流——直流(整流变电所,长距离区域性输送)
构造形式分——屋外式、层内式、地下式、移动式
职能分——①区域变电所——为区域性长距离输送电服务
②城市变电所——为城市供、配电服务
变电所等级:
(500kV、330kV、220kV)——区域性变电所、(110kV、35kV、10kV)——城市变电所
火电厂选址要点:
①尽量靠近负荷中心,使热负荷和电负荷的距离经济合理,以便缩短热管道的距离。
2006
2002
②尽可能接近燃料产地,靠近煤源,以便减少燃料运输费,减少国家铁路运输负担。
③电厂铁路专用线要尽量减少对国家干线的影响。
④电厂生产用水量大,应靠近水源。
⑤贮灰场容量满足要求。
⑥充分考虑出线条件,留有适当的出线走廊宽度。
⑦满足环保要求,有一定的防护距离。
⑧有良好的地质条件,地势平坦。
水电厂选址要点:
①便于拦河筑坝的河流狭窄处,或水库水流下游处
②工程地质条件良好,地耐力高,非地质断裂带。
③有较好的交通运输条件
核电厂选址要点:
①靠近负荷中心
②在人口密度较低的地方
③用水量大
④有足够的用地面积及留有发展余地
⑤地势平坦
⑥不能选在地震带
⑦便捷的交通条件
⑧考虑防洪、防御、环境保护等条件
变电所选址要点:
①接近负荷中心或网络中心
②便于各级电压线路的引入和引出
③工程地质条件良好
④地势高而平坦(110-500kV标高100年一遇的水位以上,35kV标高50年一遇的水位处)
⑤交通运输方便
⑥不设在空气污秽地区,否则采取防污措施或设在污染的上风向
⑦有充足的生产及生活水源
⑧不占或少占农田
⑨考虑对邻近设施的影响
供电网络规划
电网构成:
电源——送电网——变配电站——配电网——用户
注:
一般大城市变压层次不超过4层,小城市为3-4层
电压等级与层次:
一次送电电压:
500kV、330kV、220kV
2004
二次送电电压:
110kV、66kV、35kV
高压配电电压:
10kV
低压配电电压:
380V/220V
220kV
110kV
10kV
1.8~2.0
2.2~2.5
2.3~3.3
容载比:
变电所容量与负荷之比,一般容量大于负荷
用电量——用电负荷容载比——容量(变压器)单个容量——变电所数量——配电所数量
电力网结线方式:
①放射式
②多回线式
③环式
④格网式
⑤联络线:
不接负荷,只作平衡作用
电网一般组构方式:
大城市:
多电源、高压采用双环与多回线深入中心
中等城市:
多电源、高压采用环状或半环
小城市:
单电源、高压采用多回线放射式
变配电设施:
变电所、配电所、开闭所(较小型的配电所,两者功能相同)
1.变电所主变压器台数不宜超过4台或少于2台,一般为2—3台
2.开闭所无变压器,只起分线及控制作用,不带负荷和容量,与10kV变电所合建
高压电力线规划原则:
①线路的长度短捷,减少线路电荷损失,降低工程造价
②保留安全距离,留出足够的高压走廊
③不得穿过城市中心区和人口密集区
④减少与其他工程的交叉,避免互相影响
⑤尽可能选择不拆迁或少拆迁房屋的路线
⑥尽量不穿越林木密集区,减少树木砍伐
⑦不宜设在易被洪水淹没区或地质构造不稳定区
⑧远离空气污浊区和有爆炸危险的危险区
⑨较少线路转弯次数,适合的经济档距(杆距)
电缆敷设方式:
架空、直埋、管沟及隧道
地下
海底
港区
江河电缆保护区
中小河流
两侧各0.75米
两则各2浬
两侧各100米
两侧各100米
两侧各50米
电缆线安全保护:
架空线安全保护:
线路电压等级(kV)
500
330
220
110、66
35
走廊宽度值(M)
60~75
35~45
30~40
15~30
12~20
城市电网规划:
预测负荷
选定城网变压层次和电压等级
计算各级变电所的容量(容载比)
推算各级变电所的数量(单个变电所的合理容量)
选定城网布局形式
布局各级变电站所
03城市燃气工程系统规划
负荷预测
分类:
天然气、人工煤气、液化石油气、生物气
单位:
热量:
J、kJ、MJ、cal、kcal
体积和重量:
m3、万m3、kg、t
热值:
MJ/Nm3、MJ/kg
压力:
Pa、kPa、MPa
人工煤气质量指标:
低热值大于14.65MJ/Nm3(3500kcal/Nm3)
城市燃气气种选择考虑因素:
①各地的燃料资源情况
②现有气源状况
③城市环境
④主要用户性质
⑤城市的规模、交通条件、经济实力、人民生活水平、气候条件等
未来我国主要使用的三种气体:
煤制气(基础较好)、液化气(使用灵活)、天然气(前景广阔)
我国城市燃气发展方针:
发展完善煤制气,优先使用天然气,合理利用液化石油气,大力回收利用工业余气。
负荷预测方法:
指标概算法(总规)、分类加和法(详规)
主要预测参数:
人口(户数)、气化率、用气指标、用气比例、燃气热值、月高峰系数
运用指标注意事项:
要区分用户有无集中采暖设备,有的比无的用气量高一些
要区分有无使用液化气,瓶装液化气居民用户比管道供燃气用户用气量指标低10%-15%
不必考虑人均用气量指标的年增长
月高峰系数:
K1=该月平均日用气量/全年平均日用气量。
K1取1.1~1.3
月平均日用气量:
Q=QaKm/365+Qa(1/p-1)/365
Qa=居民生活年用气量(m3或者kg)、p=生活用气量占总用气量比例、K=月高峰系数
Qa=q·n/Hn——人数,H——燃气低热值
q——人均用气定额(无燃气热水器2700MJ/人*年,有燃气热水器5320MJ/人*年)
气源规划
人工煤气气源设施:
炼焦制气厂、直立炉煤气厂——产量达、热值适中、调解能力差,使城市常用的主气源设施
2004
水煤气厂、油制气厂——产量可调、热值偏高或偏低,一般作为调峰气源
(一般布局在城市边缘,要求足够的防护空间,良好的交通条件和邻近协作企业)
液化石油气气源设施:
总供应设施——液化石油气供应基地(液化石油气储配站)
2004
分供应设施——液化石油气气化站、混气站,用于液化石油气的管道供应
分供应设施——液化石油气瓶装供应站,用于液化石油气的瓶装供应
(供应基地布局在城市边缘或外围,要求足够的防护空间、地势平坦开阔、最小风频上风向,良好的市政设施,远离重要设施,留有扩建余地。
气化站和混气站位于负荷中心,要求足够的防护空间和平坦开阔的地势)
天然气起源设施:
天然气门站——位于城市边缘或外围,接受长输管线的供气,净化、调压、计量后供应城市管网
天然气储存基地——位于城市边缘或外围,储存、净化、调压运入或输入的天然气,供应城市管网
(天然气们站要求临近长输管线,有足够的防护空间。
天然气储存基地要求临近长输管线或有便利的交通条件(铁路、码头),有足够的防护空间。
)
气源规模:
炼焦制气厂、直立炉制气厂:
Q=Qa/365
水煤气(机动气源):
Q=Qa/365·Km
输配系统规划
输配设施:
燃气输配站——作用:
调峰、混气(使多种燃气进行混合)、燃气加压
规模:
按工业和民用用气比例确定储气系数(储气量占计算月平均日供气量的比例)
布局:
对置、考虑防火要求、交通、供电、供水和供热条件
燃气调压站——作用:
稳压、调压
规模:
十几平米
布局:
按服务半径(500米左右)、负荷中心、避开人流密集区、保证防护距离
液化石油气瓶装供应站——作用:
供应瓶装气
规模:
数百平米
布局:
负荷中心、服务5000~7000户,服务半径不超过0.5~1km,交通条件、安全距离
管网形制:
一级管网系统(低压一级管网系统、中压一级管网系统)
2006
二级管网系统
三级管网系统
混合管网系统
管网形制选择:
自身条件:
供气的可靠性,供气的安全性,供气的适用性,供气的经济性;
综合条件:
气源的类型,城市的规模,市政和住宅条件,城市的自然条件,城市的发展规划
管网布局:
高压——城市边缘,注意安全防护,双线输气,尽量缩短用户支管长度,不得连接用气量很小的用户
中压——市内非繁华的干道上,靠近调压站,边长2~3km,注意安全防护(重载车道问题),干线双线
低压——边长300米左右
04城市供热工程系统规划
负荷预测
供热单位:
热负荷——kW、MW
供热能力——MW、t/h
采用集中供热情况:
1.有现成经济的热源
2.有大量集中的用户和稳定的热负荷
3.城市条件有利于热望建设
供热方式选择:
集中供热——优点:
用户便利、供热量大、有力环保
缺点:
投资大、维护困难
分散供热——小系统、投资少、灵活多样
热负荷种类:
按用途分——采暖通风热负荷、生活热水热负荷、生产热负荷
按性质分——居民热负荷、工业热负荷
按时间按规律分——季节性热负荷、全年性热负荷
热用户的选择:
较大的集中供热系统应有较大规模的工业用户
以民用负荷为主的系统应考虑供应热水和供冷(联供)
集中供热普及率应根据城市供热条件和经济实力决定
热负荷预测方法:
1.主要的方法是指标概算法,即根据采暖通风热指标和生活热水热指标匡算这部分的负荷,再根据生产热负荷在总负荷中的比例来计算总负荷。
2.平均热负荷与最大热负荷:
平均热负荷用于决定主热源规模。
一般提供的热指标均为平均热指标,根据平均热指标计算的热负荷为平均热负荷,计算最大热负荷应运用平均负荷系数。
3.冷负荷可按采暖通风负荷的1.5倍考虑。
采暖:
Q=q·A·10-3(Q采暖热负荷,q采暖热指标,A采暖建筑面积)
供热热源规划
热源种类与特点:
热电厂——供热量大、同时供电、系统投资多、供热对象多、要求有较稳定的负荷,一般作为城市主热源。
区域锅炉房——供热量较大,系统布局和供热能力根据用户使用情况确定,一般作为城市内一定区域的主热源,也可作为热电厂供热系统的辅助热源。
热电厂布局:
①符合城市总体规划要求
②靠近负荷中心
③方便的水陆交通条件
④良好的供水条件
⑤妥善解决排灰条件
⑥方便的出线条件
⑦一定的防护距离
⑧供热半径4-5km
区域锅炉房:
①靠近负荷中心
②良好的交通条件
③良好的出线条件
④全年最小频率风向的上风向
⑤有利于凝结水的回收
⑥供热半径3-5km
2003
热源规模确定:
热电厂:
供暖平均负荷——供暖最大负荷——最大总负荷及供暖负荷与工业负荷之比——热化系数——热电厂供热能力和辅助热源供热能力
区域锅炉房:
供暖平均负荷——供暖最大负荷——最大总负荷——区域锅炉房供热能力
平均负荷指标:
最大小时热指标*平均负荷系数=平均热指标
热化系数:
热电联产的最大供热能力占供热区域最大热负荷的份额
工业热负荷为主
采暖热负荷为主
工业和采暖负荷相当
0.8——0.85
0.52——0.6
0.65——0.75
供热管网规划
管网分类:
按热源与管网关系分——区域式、统一式
按输送介质分——蒸汽管网、热水管网、混合式管网
按平面布置分——枝状管网、环状管网
按用户使用分——开式、闭式
按敷设管道数分——单管制、双管制、多管制
热网组构方式:
一级管网(热源——热力点和部分大型工业用户)——热媒为蒸汽
二级管网(热力点和部分大型工业用户——用户)——热媒为蒸汽和热水
敷设方式:
架空敷设——高、中、低支架敷设
地下敷设——有沟(通行地沟、办通行地沟、不通行地沟)、无沟
供热干管布局要求:
①管路通过地区负荷集中
②管路可选择次干道
③少穿越道路进行供热
④与其他管线之间有必要的距离
05城市通信工程系统规划
电话需求量预测
单耗指标套算法:
电话局、站设备容量的占用率近期为50%,中期为80%,远期为85%
通信设施规划
邮政局所设置数量:
市区面积A,人口——人口密度——服务半径——局所数=A/3.14·r2
人口密度(万人/km2)
>2.5
2.0~2.5
1.5~2.0
1.0~1.5
0.5~1.0
0.1~0.5
0.05~0.1
服务半径(km)
0.5
0.51~0.6
0.61~0.7
0.71~0.8
0.81~1
1.01~2
2.01~3
电话局设置数量:
人口数——户数——住宅电话量——总电话量——电话局数
电话网构成:
端局——汇接局——端局(模块局)
端局——县级长途局——地级长途局——省级长途局——大区长途局——国际局
电话交换网基本结构:
网状网——规模小,局数少
分区汇接——分区单汇接(传统汇接方式),分区双汇接(网路规模大,局所数量多)
全覆盖——中等规模的本地网
06城市给水系统工程规划
用水量预测
城市用水分类:
生活用水、生产用水、市政用水、消防用水
用水量预测:
综合指标概算法(总规)
Q=Nqk(N——规划末期人口,q——规划期限内的人均综合用水量指标,单位万m3/万人·d,取1,k——规划用水普及率)
分类加和法(详规)
用水量预测作用:
用于进行水资源平衡——年用水量m3/年=平均日指标m3/d*365
确定给水设施规模——最高日用水量m3/d
确定管网管径——高峰小时用水量m3/h
给水水源规划
2003
水源种类:
地下水、地表水、海水、其他水源
水资源平衡措施:
开源节流。
用好现水,开发新水,分质供水,回用污水
水源保护:
取水点周围半径100m,上游1000m至下游100m水域
水源规划思路:
①加强区域内的供水研究,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查和综合评价
③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认真分析缺水原因,考虑走内涵发展之路,努力通过自身解决缺水问题
⑦城市水源规划应有长远考虑
三种缺水:
资源型缺水、水质型缺水、工程型缺水
解决城市缺水规划对策:
①尽可能利用当地水源优势,发挥有限的水资源的潜力。
2004
2001
②城市当地水资源濒于枯竭或受到严重污染而不能使用时,可考虑远距离引水或跨流域调水。
③采用区域整体供水,满足城镇密集地区的供水需求。
④加强污水的处理回用,充实城市水源。
⑤海水除了可以淡化为淡水外,还能够代替淡水直接应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,蓄集雨、洪水作为城市水源。
⑦分质洪水可以作到“水”尽其用,有效利用水资源。
给水工程设施规划
给水工程系统:
取水工程、水处理(净水)工程、输配水工程
布置形式:
①统一给水系统②分质给水系统③分区给水系统④循环和循序给水系统⑤区域性给水系统
水厂选址:
①工程地质条件较好的地方
②尽可能不受洪水威胁,否则考虑防洪措施
③有较好的环境卫生条件和安全防护条件
④交通方便,靠近电源的地方
⑤考虑近、远期发展的需要
⑥水厂与取水构筑物合建
给水工程管网规划
管网分类:
干管——管径≧200mm
配水管——管径≧100mm,大城市150~200mm,供给消防用水的≧150mm
接水管——管径≧20mm
管网布置形式:
树状网、环状网
07城市排水工程系统规划
排水体制与排水工程系统
规划排水要注意的问题:
①干旱地区与多雨地区城市——排水与水资源利用
②山区与平原城市——排水与防洪防涝
③发达地区与欠发达地区城市——排水系统的经济性与适用性
④滨水与非滨水地区城市——水系的保护与建设
⑤城市内部——排水与竖向规划的关系
排水分类:
生活污水(收集、处理、排除)
工业废水(处理、收集、再处理、排除或直接排除)
降水(收集、排除或收集、部分处理、排除)
体制分类:
合流制排水系统
2006
①直排式合流制——特点:
投资省、污染大、无污水厂
适用:
小污染、大水体、建设初期
②截流式合流制——特点:
投资较省、污染不大、有污水厂
适用:
干旱地区、旧城改建
分流制排水系统
①完全分流制——特点:
投资大、污染小、有污水厂
适用:
新建地区
②不完全分流制——特点:
投资较省、污染小、有污水厂
适用:
地形起伏且水系健全地区
城市排水体制的选择:
①环境保护方面——截流式合流制有利于减少初期雨水污染,但暴雨时部分污水流入水体易造成污染。
分流制初期雨水直接排入水体,有一定污染,但分流制比较灵活,能够适应发展,是城市排水系统体制发展的方向
②工程投资方面——合流制造价较分流制低,初期投资,可用不完全分流制,先建污水排除系统,随着城市发展,再建雨水排除系统。
③近远期关系方面——城市发展新区,分期建设,先建污水管,后建雨水管。
城市发展快,综合开发新区,雨水系统适宜一次建成。
地形平坦,下游有充沛水流,污水浓度大,街道狭窄区,可采用合流制。
旧城区,可采用截流式合流制。
④施工管理方面——分流制水量水质变化较小,有利于污水处理和运行管理。
1.要因地制宜,一个城市通常采用混合制的排水系统,既有分流制,也有合流制
2.城市建设初期,多采用合流制,随着城市发展,逐渐进行截流,不完全分流,逐步向完全分流制过渡
排水工程系统的布置形式:
正交式、截流式、平行式、分区式、分散式、环绕式、区域式
污水量预测
①用水量*污水排除率(一般生活70%~90%,工业75%~90%)
②依据单耗指标——生活污水(居民生活污水和公建污水)+工业废水、
③污水量计算中重要环节:
排污区域划分——确定管网形制,根据地形划分
变化系数确定——排水量与变化系数的关系
雨水量预测
暴雨强度公式:
q=167A1(1+clgP)/(t+b)n
2003
q——暴雨强度(L/s·104m2)
P——重现期(年)——一般地区0.5-3(一年一次)年,重要地区2-5(三年一次)年
A1,c,b,n——地方参数
径流系数:
径流量/降雨量
雨水管:
雨水支管最小管径300mm,最小坡度0.002
雨水口连接管最小管径200mm,最小坡度不小于0.01
雨水排水区域划分:
地形情况——依地势就近排放
气候情况——干旱区面积可略大,多雨区应较小
合流制排水系统规划
排水区域划分:
总体形制一般为正交式,按正交式划分排水分区,截留管沿水体布置
既考虑污水,亦考虑雨水
干管和溢流井数量不宜过多
截流倍数:
开始溢流时所截流的雨水量与旱流污水量比——n0
溢流井前:
旱流污水量+雨水量
溢流井后:
旱流污水量*(n0+1)
管网种类:
污水管、雨水管、合流管
管网级别:
总管、干管、支管
管网形制确定:
确定排水体制考虑的因素:
经济方面、环保方面
确定排水分区考虑的因素:
地形条件、分区面积
确定管网形式考虑的因素:
管网级别、管网种类
2004
城市旧合流制排水系统改造:
①改合流制为分流制——一般是将旧合流制管渠局部改建后作为单纯排除雨水(或污水)的管渠系统,另外新建污水(或雨水)管渠系统
a.一种方法是规划近期采用合流制,埋设污水截流总管,在较短时期内缓解水体污染,待城市发展埋设污水管,逐步由合流制过渡到分流制
b.另一种方法是将原有的合流管道作为污水管,新建一套简易的雨水排泄系统,适用于过渡时期的改造。
②保留合流制,修建截流干管——即改直排式合流制为截流式合流制管渠系统。
但因截流式合流制因混合污水溢流造成一定污染,可采取一定措施:
a.建混合污水贮水池或利用自然河道和洼塘,把溢流的合流污水调蓄起来,雨后再把贮存的水送往污水处理厂,能起到沉淀的预处理作用。
b.在溢流出水口处设置简单的处理设施——过滤、沉淀设施
c.适当提高截流倍数,增加截流干管及扩卡污水处理厂容量
d.尽量多的分散贮留降雨量,尽可能向地下渗透,减少溢流的混合污水量。
管网布置要求:
①因地制宜——a.结合地形,综合考虑和道路的关系
b.考虑现状管网条件(走向,标高)
c.路网状况,观望跟随路网
②短捷节约——a.系统明晰,分区明确
b.管道短捷
c.与道路的坡向结合
③合乎规范——a.坡度
b.管径
c.埋深
d.间距与管位与绿带保持一定距离
雨污管在道路中央(红线<20m=
雨污管在双侧布置,非机动车道下(红线>40m)
污水处理
污水处理方法:
物理法:
沉淀、筛滤、气浮——一级处理——作为二级处理的预处理
生物法:
降解有机污染物为无害的物质——二级处理
化学法:
利用化学反应处理——三级处理
污水厂选址:
①设在地势较低处,便于城市污水自动流入厂内。
②设在水体附近,便于处理后污水就近排入水体,尽量无提升,合理布置出水口。
③位于集中给水水源的下游,城镇、工厂、居住的下游,夏季主导风向的下风向。
与城镇、工厂、居住有3000m以上距离,设有卫生防护带。
④不占或少占农田,宜在地质条件较好地段。
⑤结合污水的出路,考虑污水回收利用。
⑥不宜设在易受水淹的低洼处,不受洪水威胁。
⑦考虑污泥的运输和处置,靠近公路和河流,便利的交通,良好的水电供应。
⑧注意城市近远期发展问题。
考虑扩建可能。
08城市防灾工程系统规划
灾害种类:
①自然灾害、人为灾害
②主灾、次灾
城市灾害特点:
①城市灾害的高频度与与群发性特点
②城市灾害的高度扩张性特点
③城市灾害的高灾损失特点
④城市灾害的区域性特点
我国城市总体防灾形势:
①城市人口密度大
②城市市政基础设施状况差
③城市设防标准低
④社会防灾观念薄弱
城市防灾体系
2001
城市防灾工作:
对城市灾害的监测、预报、防护、抗御、救援和灾后恢复重建。
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- 关 键 词:
- 03 工程 系统 规划 内容 重点 记忆