谈城市给水工程专项规划的设计要点

第３８卷第２５期　２　０　１　２年９月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３８　Ｎｏ．２５　Ｓｅｐ．　２０１２　・１４７・　・水・暖・电・　文章编号：１００９—６８２５（２０１２）２５—０１４７—０２　谈城市给水工程专项规划的设计要点★　曾红菊　张（１．资阳市雁江区沱东发展区管理委员会，四川资阳移　３３００３１）　６４１３００；２．中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌摘要：针对城市给水工程专项规划，对城市用水量预测、水厂选址及其规模的确定、供水管网的布置、方案比选四个设计要点进　行了总结和分析，并以四川省资阳市城东新区供水为例，重点对供水方案的比选进行了介绍，从而得出最优方案。　关键词：给水工程专项规划，用水量预测，供水方案比选　中图分类号：ＴＵ９９１．０１　文献标识码：Ａ　０　引言　虑城市的地理位置、水资源状况、城市性质和人口规模、产业结　工业回用水率等因素　ｊ。在　给水系统是现代化城市最重要的基础设施之一，是城市文　构、国民经济发展和居民生活水平、应对各种预测结果运用数学统计方法进行数据　明、经济发展和现代化水平的重要标志…。而给水工程专项规划　得出预测结果后，就是立足于城市现状，从城市发展全局出发，对给水系统进行的　校核，使其更符合城市用水量的发展状况。　统一规划。它以城市总体规划、各片区的控制性详细规划、概念　２．２水厂选址及其规模的确定　在确定城市用水量之后，应结合城市总体规划及供水现状，　性规划、修建性详细规划等为决策依据，为城市供水系统的发展　提供了可靠的理论依据。　合理选择水厂厂址和确定水厂的设计规模。　水厂厂址应选择在工程地质条件较好、不易受洪水威胁、交　通方便、靠近电源的地方。当取水点离用水区较近时，水厂一般　１供水现状分析　给水工程规划的目的在于对城市现有给水系统进行完善，并　设置在靠近取水构筑物的地方，与取水构筑物建在一起；当取水　对城市远期供水系统的发展进行统一设计。规划初期，应做好现　点离用水区较远，厂址选择有两种方案，一种是将水厂设置在取　场踏勘工作，充分收集相关资料，并对现有供水系统进行分析，找　水构筑物附近；另一种是设置在离用水区较近的地方¨　。同时，　出其中存在的问题，从而制定应对方案，为给水工程规划寻找突　也可以考虑对现有水厂进行改扩建，以满足城市用水量的增长需　破口。　求，其设计规模应根据各水厂服务区域的预测水量来确定。　２城市给水工程规划要点　城市给水工程规划的设计要点主要有以下几点：城市用水　２．３供水管网的布置　布置供水管线的时侯，必须首先要确定全部给水主干管、干　量预测；水厂选址及其规模的确定；供水管网的布置；供水方案　管的走向，然后对管网进行水力计算，以确定各水源节点（如泵　比选等。　站、水塔等）的供水量、各管段中的流量、管径以及全部节点的水　２．１　城市用水量预测　城市用水量是确定取水和水处理构筑物、泵站和管网等构筑　压。。。。。　．　供水管网的布置形式一般可以分为以下两种：统一给水管网　统一给水管网系统是指给水系统中只有一个管网系统，即管　分区给水管网系统是指将给水管网划分为多个区域，各分区　物设计规模的基本依据，它影响到城市给水工程的基建投资和运　系统和分区给水管网系统…。　行费用，也影响到整个城市供水系统的发展。因此，城市用水量　由两部分组成：第一部分为规划期内由城市给水工程统一供给的　预测在城市给水工程规划中起着举足轻重的作用。城市用水量　网不分区，统一供应生产、生活和消防等各类用水。　居民生活用水、工业用水、公共设施用水及其他用水水量的总和；　管网具有独立的供水泵站或高位调节水池。而分区给水管网布　第二部分为城市给水工程统一供给以外的所有用水水量的总　置方式又可分为三种形式：串联分区，并联分区以及混联分区。　和　。　串联分区一般采用设多级泵站对管网进行连续加压，或者采用高　关于用水量预测的方法有很多种，大体可以分为以下几类：　位调节进行逐级减压；并联分区采用设置不同扬程的泵站（或在　混联方式是　分类用水预测法、单位用地面积法、人均综合指标法、年递增率法　泵站中设置不同水泵）对不同压力要求的区域供水；等。现如今，许多统计数学分析方法在用水量预测中得到广泛运　在串联分区的并联分区的基础上通过一定的关系组合而成的供　用，并取得了很好的效果。此类分析方法主要分为单一模型预测　水系统。　法和组合模型法两种，其中，单一模型预测法主要有　ＡＲＭＡ　管网布置应根据城市自身的地形特点，将管网系统划分成为　法、回归分析法、指标法、灰色预测方法、人工神经网络预测法等　若干供水区域，各供水区域之间通过若干联络管相连，并在联络　当某一分区出现供水不足或停水等供水事　等。组合模型　预测法主要有加权组合模型、灰色ＲＢＦ组合模　管上设置应急闸阀　，一从其他片区的对应分区向事故片区供　型、灰色神经网络与马尔科夫链组合模型等等。组合模型相比单　故的时候，开启应急闸阀，水；待供水事故解决以后，再关闭应急闸阀，以保证各分区的供水　预测模型更系统、更全面，可以有效地提高水量预测的精度。　　预测城市用水量时，应结合城市总体规划及设计规范，采用　独立性。多种预测方法进行预测。其中，在确定用水量定额时，应充分考　２．４供水方案比选　收稿日期：２０１２—０６－２６★：建设部２００１年科技项目（项目编号：２００１—４５）　作者简介：曾红菊（１９７３一），女，工程师　・１４８－　第３８卷第２５期　２　０　１　２年９月　山　西　建　筑　以资阳市城东新区为例，该片区位于沱江东岸，与老城区隔　区水厂１０万ｍ３／ｄ的水量通过中途泵站加压输送至城东新区。　江相望，新区分为北部商住服务发展片区、一期办公居住区、南部　工业园区以及南部物流园区四大片区（见图１）。其中北部商业　服务区和一期办公居住区为主要发展区，这两块区域人口集中，　用水量较大。　为了解决城东新区的供水问题，提出了两种方案：　方案一：　水厂　口水厂　在北部商住服务发展片区新建一个规模为１０万ｍ　／ｄ的给　水厂，分两期完成，一、二期各为５万ｍ　／ｄ，占地共约１０　ｈｍ　，采用　深井泵房从老鹰水库和丹山水库取水。　方案二：　在沱江河床底建设长约６００　ｍ、宽为２．３　ｍ、高为２．０　ｍ的过　江隧道，穿越沱江，在隧道中铺设一根ＤＮ７００的输水管道，把老城　方案比选　投资费用　占地面积　规划用地　约１０　ｈｍ２　施工工期　工期约　能耗状况　图１四川省资阳市城东新区整体布局豳　对两方案的优、缺点进行了分析，见表１。　施工及维护难度　工程实效性　表１　城东新区供水方案比较　次性投资大，一期工程　方案一　投资约８　５００万元　城东水厂清水池池底标高较　高，利用二泵站一次加压就能　河床地质稳定，便于设　可及时解决北部商业服务区和一期办公居　住区的供水紧张问题，并满足南部工业园区　需２年　使供水覆盖全部用户，电费约　置取水泵站　以及物流园区供水的发展需求　需１００万元／年　过江隧道需采用水下　沟槽开挖技术，施工难　可及时缓解北部商业服务区和一期办公居　度较大。给水管道敷　住区供水紧张的局面　同时，在设计时，要适　设于过江隧道下，维护　当增大过江管道的管径以满足远期南部工　业园区和物流园区供水的发展需求　难度较大，检修不方便　老城区标高较低需通过设置　中途加压泵站才能将老城区　电费　方案二　担，外加给水管道敷设费　河床底，基本　需１年　的供水输送至城东新区用，工程总投资约为　无需征用土地　约需２００万元／年　１２亿元　，，．过江隧道土建及基建费　用均需由自来水公司承　输水管铺设于　工期约　通过技术方案比选可得出：　［３］　李琳，左其亭．城市用水量预测方法及应用比较研究［Ｊ］．　水资源与水工程学报，２００５，１６（３）：６—１０．　［４］　袁一星，张［５］　张杰，徐洪福，等．城市用水量中长期预测模型的　方案一更为经济可行。因此，将方案一作为优选方案，方案　二为备选方案。　３结语　１）在进行给水工程规划时，要结合城市总体规划，对城市现　状进行充分分析，尽可能发挥现＿仃供水系统的供水能力，避免重　复建设所造成的资源浪费。　２）在城市给水系统建设的初期，可考虑采用单水源供水方　研究［Ｊ］．给水排水，２００４，３０（６）：１０２—１０５．　雄，党志良，张贤洪，等．城市用水量预测模型综合研究　［Ｊ］．水资源与水工程学报，２００５，１６（４）：４－２８．　［６］　章征宝，陈朝东，张一刚．人工神经网络在城市用水量预测　中的应用进展［Ｊ］．给水排水，２００７，Ｓ１（３２）：１１０—１１４．　ｔｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ『Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　　ＡｌａａＨ　Ａｌｙ，Ｎｉｓａｉ　Ｗａｎａｋｕｌｅ．Ｓｈｏｒｔ—ｔｅｒｍ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ　ｆｏｒ　ｕｒｂａｎｗａ—　式来供水，随着城市的发展，再考虑将其他片区管网与现有供水　［７］管网连通，以形成多水源联合供水的格局，以提高供水的安全可　靠性。　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００４，１３０（５）：４０５—４１０．　ｔｅａ　ＪＭ，Ｇｒａｎｇｅｒ　ＣＷ　Ｊ．Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆｆｏｒｃａｓｔ［Ｊ］．Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ　３）城市给水系统规划应符合城市总体规划的发展要求，设计　［８］ＢａＲｅｓｅａｒｃｈ　Ｑｕａｒｔｅｒｌｙ，１９６９，２０（４）：４５１－４６８．　规模应按远期确定，然后分期实施，从而满足城市用水量的发展　需求。　［９］Ｐａｕｌｏ　Ｓ　Ａ，Ｆｒｅｉｔａｓ　Ａｎｔｏｎｉｏ　Ｊ，Ｌ　ｏｄｒｉｇｕｅｓ．Ｍｏｄｅｌ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｎｅｕｒｌａ・ｂａｓｅｄ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００６（１７３）：８０１—８１４．　４）当同一个供水方式有多种不同的实现方案时，应对规划方　案进行技术经济比较，从而得出更加合理可行的优选方案。　参考文献：　［１０］　严煦世，范谨初．给水工程［Ｍ］．第４版．北京：中国建筑工　业出版社．１９９９．　［１］　严煦世，刘遂庆．给水排水管网系统［Ｍ］．北京：中国建￣Ｌ＿ｒ－　业出版社．２００２．　［１１］　张晋，华佩．山地城市给水管网系统分析及可靠性研　［２］　ＧＢ　５０２８２－９８，城市给水工程规划规范［Ｓ］．　究［Ｊ］．给水排水，２０１０（５）：６８－７０．　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｐｌａｎ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ★　ＺＥＮＧ　Ｈｏｎｇ－ｊｕ’ＺＨＡＮＧ　Ｙｉ　（１．Ｚｉｙａｎｇ　Ｃｉｔｙ　Ｙａｎｊｉａｎｇ　Ｄｉｓｔｒｉｃｔ　Ｔｕｏｄｏｎｇ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｚｏｎｅ　Ｍａｎａｇｅｅｎｔｍ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ，Ｚｉｙａｎｇ　６４１３００，Ｃｈｉａ；ｎ　２．Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｒｉｎ　Ｅｎｇｉｅｅｎｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３００３１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｐｌａｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｒｂａｎ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅ　ｆｏｕｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｏｉｎｔｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｒｂａｎ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｃａｌｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｌａｎｔ，ｔｈｅ　ｌａｙｏｕｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｎｅｔｗｏｒｋ，ｓｃｈｅｍｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｗｅｒｅ　ｓｕｍｍａ—　ｒｉｚｅｄ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅａｓｔ　ｎｅｗ　ｄｉｓｔｒｉｃｔ　ｏｆ　Ｚｉｙａｎｇ　ｃｉｔｙ，Ｓｉｃｈｕａｎ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｎ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｓｃｈｅｍｅ　ｗａｓ　ｉｎ—　ｔｒｏｄｕｃｅｄ，ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｏｂｔａｉｎｓ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｓｃｈｅｍｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｐｌａｎｎｉｎｇ，ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｓｃｈｅｍｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ