城市供水工程规划要求城市用水连续性和变化需求匹配

（一）城市供水的基本要求

1.水量

城市用水的特点：一是用水过程连续，几乎每时每刻部有用水需求；二是用水量不断变化，通常用时变化系数、日变化系数来反映用水量的变化情况。城市供水必须满足用水过程的连续性和用水量不断变化的要求。

2.水质

按照《城市供水水质标准》CJ/T 206—2005的规定，我国城市供水水质，应符合以下要求：①水中不得含有致病微生物；②水中所含化学物质和放射性物质不得危害人体健康；③水的感官性状良好。这些要求具体由93个检测项目的控制指标控制。

3.水压

城市配水管网的供水水压宜满足用户接管点处服务水头28m的要求，相当于将水送至6层建筑物的最小水头。

（二）水源选择

城市水源要考虑水量、水质和水源保护等多种因素，在综合分析、多方案对比的基础上选择。水量方面，应满足规划期内城市用水量需求，保证率应达到90%以上。水质方面，符合《地表水环境质量标准》GB 3838—2002和《地下水水质标准》DZ/T 0290—2015的规定，尽量选用优于Ⅲ类的地表水和地下水。水源保护方面，要考虑城市现状和发展，将城市水源选择在便于保护的地段。

（三）水厂规划

1.城市公共供水系统供水能力

进行水厂规划，首先要确定公共供水系统供水能力。有自备水源的城市，要研究自备水源的数量、空间分布、供水水源、供水能力和水质标准，结合城市空间布局和水源选择，确定规划期内保留、新增、停用的自备水源，并根据保留和新增的自备水源供水能力确定公共供水系统供水能力。

2.水厂建设

水厂建设有两方面的内容：一是现状水厂的利用，二是新建水厂的布局。

（1）现状水厂的利用。对于建成时间不长、水源条件良好、净水工艺先进、出水符合城市供水水质标准的现状水厂应尽量保留，具备扩建条件的还可进行扩建。

（2）新建水厂布局。新建水厂布局，需要考虑的因素有：①水源条件，新建水厂应有可靠的水源保障。②建设条件，新建水厂厂址应有良好的工程地质、交通和供电等条件。③安全条件，新建水厂必须远离化学危险品生产储存设施。④配水条件，新建水厂应该尽可能与现状水厂形成布局合理、便于配水的多水源供水系统。

水厂建设用地与水源类型、净水工艺和规模有关。表3-1是不同规模的地表水厂和地下水厂建设用地控制指标，其中地表水厂为常规净水工艺，地下水厂为消毒工艺。在地表水厂增加预处理或深度处理工艺，在地下水厂增加特殊水质处理工艺时，都要增加相应用地。

（四）输配水管网规划

1.输水管线

城市饮用水源至净水厂之间的输水管线应当采用管道或暗渠，当采用明渠时，应采取保护水质和防止水量流失的措施。净水厂远离城市配水区时，净水厂至配水区之间必须采用管道输水。

表3-1　水厂建设用地控制指标

输水管线的线路走向，应从安全、经济、建设条件多方面考虑进行优选。水源至净水厂的输水管线，输水量应包括净水厂的供水量和水厂自用水量。地表水厂的自用水量一般占供水量的5%～10%。

当城市为单水源供水系统时，输水管线应设两条，每条输水管线的输水能力应达到整个输水工程设计流量的70%。当输水线路较长或地形不利时，中途还可能需要设置泵站。

2.配水管网

（1）配水管分类。城市配水管道，根据其承担的主要任务和管径大小，通常分为干管、支管和接户管三类。①干管主要承担水量转输作用，同时也为沿线用户供水，管径一般在200mm以上。②支管的作用是把干管输送来的水分配给接户管和消火栓，因此也称分配管，管径要满足消防用水需求，大城市一般在150～200mm之间，中小城市在100～150mm之间。③接户管是连接支管和用户的管道，管径视用户用水量多少而定。

（2）管网形式。城市配水管网有枝状管网和环状管网两种基本形式。枝状管网管道呈树状从水厂向供水区延伸，管径逐渐变小。这种管网形式管道总长度较短，可以节省投资，但当管线某处发生故障需要停水检修时，其后的管线均要断水，安全可靠性差，一般在城市建设初期采用这种形式。(www.xing528.com)

环状管网相邻管道之间相互连接呈封闭环状，任一处管线发生故障，可通过闸阀将故障管段与其他管段分隔，不影响其余管线的供水。这种管网形式管道总长度较长，投资要高于枝状管网，但供水安全性大大提高，是大中城市配水管网的普遍形式。

配水管网的两种基本形式，在同一城市往往同时存在。城市中心地区的干、支管一般布置成环状，城市边缘地区和接户管一般布置成枝状。

3.其他配水设施

为了保证配水管网的水压和高峰时段流量，除管道外，城市配水管网还可能需要增加其他配水设施，如水塔、高位水池、加压泵站等。

（1）水塔和高位水池。水塔和高位水池都是起调节作用的配水设施。用水量变化较大的城市，在配水管网内设置一定容积的调节设施，可以使净水厂二级泵房供水量和供水压力（也称水厂出厂压力）比较均匀。在用地起伏较大的城市，可利用地形建设高位水池，用地起伏不大的城市，可用水塔作为调节设施。

（2）加压泵站。加压泵站是在配水管网中起增压作用的配水设施。不同规模的加压泵站用地控制指标见表3-2。

表3-2　加压泵站建设用地控制指标

（五）管网水力计算

管网水力计算的目的是确定各管段的管径，校核几种工况下的管网压力，包括事故状态和有消防用水时。在管材一定的情况下，管径与设计流量和流速有关，而流速又与压力有关。

1.设计流量

配水管网的设计流量应该按城市最高日最高时用水量计算。城市最高日用水量等于平均日用水量乘以日变化系数，最高时用水量等于平均每小时用水量乘以时变化系数。

城市用水日变化系数随城市规模增大而减少，小城市在1.4～1.8之间，中等城市在1.3～1.5之间，大城市在1.2～1.4之间，特大城市在1.1～1.3之间。时变化系数受作息制度、生活方式、工业生产班次等多种因素影响，大致在1.3～2.5之间。

2.设计流速

在流量一定的情况下，流速的选择是关键。流速越小，管径越大，管网工程投资也越高。反之，流速越大，管径可以减小，管网投资可以降低，但将增加水头损失，从而增加水厂出厂压力，使日常的动力费提高。因此，设计流速要考虑管网造价和运行费，理论上有经济流速之说，即按照这种流速设计的管网，其管网工程投资和日常运行费之和最小。

影响经济流速的因素很多，如管材价格、施工条件、电价、投资偿还年限等，我国各地均有根据当地技术经济指标计算的各种管径对应的经济流速资料。几种常用管径经济流速的控制范围大致是：管径在100～350mm时，流速控制在0.5～1.1m/s之间；管径在350～600mm时，流速控制在1.1～1.6m/s之间；管径在600～1000mm时，流速控制在1.6～2.1m/s之间。

3.管径计算

管网中各管段管径计算方法随管网形式而变。在城市配水管网中，有消火栓的管段管径必须保证消防用水流量和压力。为简化计算，配水管网的管径计算通常只限于干管。

4.管网校核

在按最高日最高时用水量计算出管网管径后，还应进行几种特定工况的校核，包括事故时和消防时。事故校核的目的是检验当某一管段（通常是干管）发生故障时，其余管网是否能正常运行。消防校核的目的是检验某一处或几处（通常选择最不利点）发生火灾时，着火点的流量和压力是否满足消防供水要求。

历年真题

在供水管网设计中，设计流速的确定主要应考虑下列哪些因素？（　）［2017-94］

A.日供水量大小　B.水厂布局

C.水厂出厂水压　D.管网投资

E.用水量变化

【答案】CD

【解析】设计流速要考虑管网造价和运行费，流速大时管径可以减小，管网投资可以降低，但将增加水头损失，从而增加水厂出厂压力，使日常的动力费提高。