浅谈城市给水工程规划设计

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摘要：本文根据给水工程设计的基本原理及给水工程设计规范的要求，结合工程设计经验，总结出城市给水工程规划中给水量计算方法及给水工程规划设计时注意事项。

关键词：给水工程规划；城市用水量预测；人均综合生活用水量指标法；城市用水水源；给水枢纽工程

Abstract: According to the basic principles of water engineering and water engineering design specification requirements, combined with engineering design experience, summed up the city water supply project planning to the calculation method for water and water technology planning and design considerations.

Keywords: water supply project planning; urban water demand forecast; integrated water consumption per capita indicator method; urban water sources; water control project

中图分类号：TU71文献标识码：A

1. 给水工程规划在城市规划的关系

给水工程是城市基础设施的重要组成部分，是城市发展的重要保证，给水工程的目的是要保证所规划的城市具有良好的供水条件。城市规划、水源条件、地形、用户对水量、水质和水压的要求是给水工程规划的主要影响因素。因此给水工程规划设计必须从整体出发，在服从城市总体规划的前提下，根据当地地形、城市规划对水压水量的要求及原有的给水工程设施等条件，从全局出发全面考虑筹划整个城市的供水设施，城市的规模多大，就需要有同等规模的供水水源及供水管网系统进行配套。因此，可以说城市的供水能力牵制着城市的发展。

2. 给水工程规划的内容

给水工程规划的主要内容可概括为：（1）预测城市用水量，并进行水资源与城市用水量之间的供需平衡分析；（2）选择合适的城市用水水源并提出相应的给水系统布局框架；（3）确定给水枢纽工程的规模、位置及用地。

2.1 城市用水量预测

城市用水量主要包括两部分：第一部分为规划期内由城市给水工程统一供给的居民生活用水、工业用水、公共设施用水、消防用水、浇洒道路和绿化用水、未预见水量及管网漏失水量等部分其他用水水量的总和。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和。城市给水工程规划只规划第一部分用水。

2.1.1城市用水量预测主要有以下几种方法：

（1）根据城市单位人口综合用水量指标和城市总人口数确定城市总水量的办法，简称“城市单位人口综合用水量指标法”；

（2）根据城市单位建设用地综合用水量指标和城市总建设用地面积确定城市总水量的办法，简称“城市单位建设用地综合用水量指标法”；

（3）根据人均综合生活用水量指标和城市总人口数相乘，外加仓储、浇洒道路、绿地、市政用水和管网漏失水量等其他用水确定城市总水量的办法，简称“人均综合生活用水量指标法”；

（4）根据不同性质用地用水量指标（单位居住用地用水量指标、单位公共设施用地用水量指标、单位工业用地用水量指标、单位其他用地用水量指标）和不同性质用地的占地面积确定城市总水量的办法，简称“用地性质用水量指标法”；

以上四种方法中，“城市单位人口综合用水量指标法”和“城市单位建设用地综合用水量指标法”常用于前期估算城市总用水量，计算结果一般较大，不能准确反映出各用水分项的水量，因此，给水工程规划中常采用后两种预测方法，即“人均综合生活用水量指标法”和“用地性质用水量指标法”。 计算城市用水总量及各分项水量宜采用“人均综合生活用水量指标法”；而“用地性质用水量指标法”常用于估算城市给水工程统一供水的给水干管管径或预测分区的用水量，当用于估算城市用水总量时，可能计算得出的人均综合生活用水量指标过高不合适！因此这四种算法应根据不同的前提情况选用。

2.1.2城市给水工程规划中“人均综合生活用水量指标法”的具体计算步骤：

（1）收集条件，条件包括：规划区属于哪个省、规划区总人口数，工业类别及对应用地面积，仓储、对外交通、道路广场、市政公用设施、绿地、特殊用地，以上用地的占地面积；

（2）综合生活用水量计算：在缺乏实际用水资料的情况下，选择综合生活用水量指标，由于《城市给水工程规划规范》GB 50282-98 中的综合生活用水量指标，在该规范条文“2.2.3-(2)综合指标是预测城市给水工程统一供给的用水量和确定给水工程规模的依据 ，它的适用年限延伸至2015年。制定本表时 ，已将至2015年城市用水的增长率考虑在指标内，为此近期建设规划采用的指标可酌情减少。若城市规划年限超过2015年 ，用水量指标可酌情增加。”中已经明确该指标仅适用到2015年，即适用于到2015年的规划近期建设，而总体规划和控制性规划都包括远期规划项目，因此建议近远期规划的给水量计算综合指标均采用《室外给水设计规范》GB 50013－2006中表4.0.3-2的综合用水量定额，其综合用水定额数据较符合目前用水现状。用规划区总人口数乘以表4.0.3-2中对应省城和分区的综合用水量定额，即得出综合用水量；

（3）工业用水量计算：《室外给水设计规范》中要求：“工业企业用水量应根据生产工艺要求确定。大工业用水户或经济开发区宜单独进行用水量计算；一般工业企业的用水量可根据国民经济发展规划，结合现有工业企业用水资料分析确定。”没有明确具体的计算方法。在没有具体工业企业用水资料的情况下，可采用《城市给水工程规划规范》中表2.2.5-3 单位工业用地用水量指标，酌情选用表中指标乘以对应类别的工业用地面积，即得出工业用水量；此水量包括了工业用地中职工生活用水及管网漏失水量。

（4）道路广场和绿地用水量计算：由于《城市给水工程规划规范》表2.2.5-4 -单位其他用地用水量指标中道路广场和绿地指标和《室外给水设计规范》第4.0.6条的道路、绿地用水指标相同，只是少了广场用水指标，所以建议道路广场和绿地水量计算直接采用《城市给水工程规划规范》表2.2.5的指标乘以对应占地面积，即可得出道路广场和绿地用水量；

（5）其他类用水量计算：包括仓储、对外交通、市政公用设施、特殊用地的用水量，《室外给水设计规范》水量计算中仅有管网漏损水量和未预见水量，没有明确以上用地的指标，所以可按照《城市给水工程规划规范》表2.2.5-4中各分项用地用水量指标，计算出其他类用水量。此水量中已经包括管网漏失水量。

（6）消防用水：城市用水量中不含消防用水量，消防用水量仅在水厂清水池中及管网管径设计时考虑，不计入日常用水量。其计算应按照国家现行标准《建筑设计防火规范》GB 50016-2006 及《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95（2005年版）等设计防火规范中的要

求，简化为公式：“一次灭火（室内外）用水量×火灾延续时间×同一时间内的火灾次数=消防用水总量”。

合计综合生活用水量、工业用水量、其他类用水量即得出城市最高日用水量，以此水量确定给水厂设计规模，城市污水量。在缺乏实际用水资料的情况下，按照规范选用适宜的日变化系数和时变化系数，可计算出平均日给水量和最高日最高时给水量。

2.2城市用水水源及给水系统布局

城市用水水源应水量充沛，水质较好。与城市的距离要适当，应位于城市上游，既防止远距离供水，也要便于水源保护。选择城市给水水源应以水资源勘察或分析研究报告和区域、流域水资源规划及城市供水水源开发利用规划为依据，并应满足各规划区城市用水量和水质等方面的要求。选用地表水为城市给水水源时，城市给水水源的枯水流量保证率应根据城市性质和规模确定，可采用90%~97%。选用地表水为城市给水水源时，城市生活饮用水给水水源的卫生标准应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》（GB5749）以及国家现行标准《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020）的规定。符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》（GB5749）的地下水宜优先作为城市居民生活饮用水水源。开采地下水应以水文地质勘察报告为依据，其取水量应小于允许开采量。

规划城市给水系统时，应合理利用城市已建给水工程设施，并进行统一规划。城市地形起伏大或规划给水范围广时，可采用分区或分压给水系统；城市用地形可供利用时，宜采用重力输配水系统。根据城市水源状况、总体规划布局和用户对水质的要求，可采用水质给水系统；大、中城市用多个水源可供利用时，宜采用多水源给水系统；城市用地形可供利用时，宜采用重力输配水系统。

给水系统中的工程设施不应设置在易发生滑坡、泥石流、塌陷等不良地质地区及洪水淹没和内涝低洼地区，地表水取水构筑物应设置在河岸及河床稳定的地段，工程设施的防洪及排涝等级不应低于是所在城市设防的相应等级。规划长距离输水管线时，输水管不宜少于两根。当其中一根发生事故时，另一根管线的事故给水量不应小于正常给水量的70%，当城市为多水源给水或具备应急水源、安全水池等条件时，也可采用单管输水，市区的配水管网应布置成环状，给水系统主要工程设施供电等级应为一级负荷。给水系统中的调蓄水量宜为给水规模的10%~20%。给水系统的抗震要求应按国家现行标准《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》（TJ32）及现行国家标准《室外给水排水工程设施抗震鉴定标准》（GBJ43）执行。

2.3给水枢纽工程规模、位置和用地

给水枢纽工程主要包括：水厂、输配水管（渠）、加压泵站，其工程规模由用水量预测结果确定。

水厂分为地表水厂和地下水水厂。地表水厂的位置应根据给水系统的布局确定，宜选择在交通便捷以及供电安全可靠和水厂废水处置方便的地方；地表水水厂应根据水源水质和用户对水质的要求采取相应的处理工艺，同时应对水厂的生产废水进行处理；地下水水厂的位置根据水源地的地点和不同的取水方式确定，宜选择在取水构筑物附近，地下水中铁、锰、氟等无机盐类超过规定标准时，应设置处理设施。

水厂用地应按规划期给水规模确定，其用地控制指标应按《城市给水工程规划规范》表8.0.6采用。水厂厂区周围应设置宽度不小于10m的绿化地带。地表水水厂建设用地按常规处理工艺进行，厂内设置预处理或深度处理构筑物以及污泥处理设施时，可根据需要增加用地。地下水水厂建设用地按消毒工艺进行，厂内设置特殊水质处理工艺时，可根据需要增加用地。该表中的指标未包括厂区周围绿化地带用地，这些用地有规划专业统一考虑。

输配水管（渠）工程则指的是通常城市采用管道或暗渠输送原水，若采用明渠时，应采取保护水质和防止水量流失的措施。输水管（渠）的根数及管径（尺寸）应满足规划给水规模和近期建设的要求，宜沿现有或规划道路铺设，并应缩短线路长度，减少跨越障碍次数。城市配水干管的设置及管径应根据城市规划布局、规划期给水规模并结合近期建设确定。其走向应沿现有或规划道路布置，并宜避开城市交通主干道。管线在城市道路中的埋设位置应符合现行国家标准《城市工程管线综合规划规范》的规定。输水管和配水干管穿越铁路、高速公路、河流、山体时，应选择经济合理线路。

加压泵站设置时，其位置宜在用水集中地区。泵站用地应按规划期给水规模确定，其用地控制指标应按《城市给水工程规划规范》表9.0.5采用。泵站周围应设置宽度不小于10m的绿化地带，并宜与城市绿化用地相结合。

3结束语

通过以上对给水工程规划设计的描述及分析来说明给水工程规划设计中应根据当地实际情况及规范要求合理的选择供水量计算方法，经济合理的给水系统构架，本着降低运行费用，节约基建投资．因地制宜设计思路，确定给水枢纽工程规模，形式位置及占地。总之，在具体的工程设计中，每个城市各自具有不同的建设特点，也存在许多相似的可以相互借鉴的相同点。如何利用城市各自不同的特点，来进行规划设计，使城市的各种功能完善，基础设施配套，是城市基础工程规划设计者不断努力不断完善的一个共同目标。

参考文献

[1]《城市给水工程规划规范》GB50282－98

[2]《室外给水设计规范》GB 50013－2006

[3]《建筑设计防火规范》GB 50016－2006

[4]《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045－95（2005年版）

[5]张玉先主编：《全国勘察设计注册公用设备工程师给水排水专业执业资格考试教材第1册给水工程》——中国建筑工业出版杜(2011年版)