第一节
小城镇给水工程具有保证小城镇取水、供水的功能,是小城镇重要的基础设施,也是小城镇规划的重要组成部分。
一、小城镇给水工程的内容深度与工作程序(一)小城镇给水工程规划的内容深度
小城镇给水工程必须与小城镇的建设发展相协调,因此在工作内容深度上应该与小城镇的规划层次相一致,有利于提高小城镇规划和小城镇给水排水工程设施建设的合理性、可操作性。
1.小城镇给水工程总体规划的内容深度
(1)确定用水量标准,估算小城镇用水总量。
(2)根据水源水质及水量情况,选择水源,确定取水位置及取水方式。
(3)根据小城镇发展布局及用地规划、小城镇地形,选择自来水厂、加压泵站、高位水池(水塔)位置和用地,输配水干管走向,估算干管管径。
(4)根据水源水质变化情况,确定自来水水质目标,选择水处理工艺形式。(5)确定水源地卫生防护措施。
(6)确定小城镇节约用水目标和计划。
给水工程方案图纸要表达的内容有:水源及水源井、泵站、水厂、储水池的位置,给水分区和规划供水量,输配水干管走向、管径、主要加压站、高位水池位置。
2.小城镇给水工程详细规划的内容深度
小城镇给水工程详细规划是在小城镇给水工程总体规划的基础上进一步编制的规划,并做出较为详细规定,作为给水工程设计的主要依据。同时,结合当地实际,对总体规划作出评价,其主要内容为:
(1)计算用水总量,确定规划区供水规模。
(2)确定供水水质目标,选定自来水厂大致位置。
(3)确定集中供水、分区供水方式,确定加压泵站、高位水池(水塔)位置、标高、容量。
(4)确定输配水管走向、管径,进行必要的管网平差。(5)选择输水管网管材及敷设方法。
(6)对详细规划进行工程估算,预测投资效益。
(7)对近期规划部分进行规划设计、工程估算、效益分析。3.规划图纸
(1)区域给水工程总平面图。主要包括给水工程的现状和规划的总体情况,包括水源、取水点、输水干管走向、水厂及调节水池位置等。镇域城镇体系层面图纸比例一般在
1∶5000~1∶50000;一般镇及中心镇的图纸比例通常在1∶5000~1∶20000、1∶25000。
以下各章节图纸比例除常用比例外,如无特殊要求,比例与此相同。
(2)镇区给水管网现状与规划图。主要反映城镇中已建的给水管网的布置形式、位
置、管径;净水厂位置、规模等;图纸比例,一般1∶1000~1∶10000。
一般镇及中心镇镇区总体规划成果的图纸比例通常为1:2000,根据规模大小可在1:
1000~1:5000之间选择。大中城市多采用1∶10000或1∶25000,小城市(含县城关镇)可采用1∶5000。
一般镇、中心镇及城关镇镇区控制性详细规划成果的图纸比例通常为1∶1000~1∶2000。一般镇、中心镇及城关镇镇区修建性详细规划成果的图纸比例通常为1∶500~1∶2000。以下各章节图纸比例除常用比例外,如无特殊要求,比例与此相同。
(二)小城镇给水工程规划的程序
小城镇给水工程规划工作的具体程序为:搜集必须的基础资料—→小城镇用水量预测—→确定小城镇给水工程规划目标—→小城镇给水水源工程选择—→小城镇给水网络与输配设施规划—→详细规划范围内给水管网规划。
(1)搜集必须的基础资料。通过文献调查、现场踏勘等方式搜集相关的基础资料,如果资料难以一时收集齐全,可以分清主次,逐渐补充。在掌握详尽资料的基础上删繁就简,获取最必要的资料。为了了解实地的具体情况,应进行一定深度的调查研究和现场踏勘,增加现场概念,加强对小城镇及周边地区的水环境、水资源、地形、地质等的认识,为给水设施的选址、管网布局等规划方案奠定基础。
(2)小城镇用水量预测。在对小城镇现状的研究,结合小城镇发展目标,确定小城镇用水标准;在此基础上,根据小城镇的发展规模,进行小城镇近远期规划用水量预测。
(3)确定小城镇给水工程规划目标。在小城镇水资源现状研究的基础上,根据小城镇用水量预测、区域给水系统与水资源调配规划,确定小城镇给水工程规划目标。小城镇给水工程规划目标确定后,应及时反馈给小城镇计划主管部门和小城镇规划主管部门,以及区域水系统主管部门,以便合理调整小城镇经济发展目标、产业结构、人口规模,调整区域给水系统与水资源调配规划,协调上下游的城镇用水,以及农业、林业、渔业等部门用水。
(4)小城镇给水水源工程规划。在小城镇现状研究的基础上,依据给水工程目标、区域给水系统与水资源调配规划,以及小城镇总体规划布局,进行小城镇取水工程、净水厂等设施的布局,确定其数量、规模、技术标准,制定小城镇水资源保护措施。
小城镇水源设施有水质和用地方面的技术限制,与小城镇规划建设用地布局密切相关,因此,必须及时反馈给小城镇规划部门,落实水源设施的用地布局,并协调与本城镇或周边小城镇的污水处理厂、工业用地等用地的关系。
(5)小城镇给水网络与输配设施规划。根据小城镇现状、水源工程规划、总体规划布局进行小城镇给水网络和给水泵站、高位水池、水塔等输配设施的规划布局,并及时反馈给小城镇规划部门,落实各种设施用地布局,协调与其他建设用地的关系。
(6)详细规划范围内的给水管网规划。首先根据规划范围内的详细规划布局、供水标准,计算规划范围内的用水量。其次,根据用户用水量分布状况,布置给水管网,确定管径和敷设方式等。若规划范围内有独立的净水设施,本阶段工作也应包括该净水设施布局等内容。本阶段工作应及时向小城镇规划人员反馈,以落实给水管道与设施的具体布置。详规阶段的给水管网规划可作为详规该范围内的给水工程设计依据。
二、小城镇给水工程系统的组成及布置形式
小城镇给水工程系统由相互联系的一系列构筑物所组成,其任务是从天然水源取水,按照用户对水质的要求进行处理,然后将水输送给给水区,并向用户配水。
(一)小城镇给水系统的组成
按照工作过程,小城镇给水系统可分为三大部分:
(1)取水工程。包括取水构筑物和取水泵房,其任务是取得足够水量和优质的原水。(2)净水工程(水处理工程)。包括水厂内各种水处理构筑物以及将处理后的水送至
用户的二级泵站等,其任务为对原水进行处理,满足用户对水质的要求。
(3)输配水工程。指从水源泵房或水源集水井至水厂的管道或渠道,或仅起输水作用的、从水厂至小城镇镇区管网和直接送水到用户的管道,包括输水管道、配水管网、加压泵站以及水塔、水池等调节构筑物,基本任务是向用户供给足够的水量,并满足用户对水压的要求。
配水工程又分为配水厂和配水管网两部分。其中,配水厂是起调节加压作用的设施,包括泵房、清水池、消毒设备和附属建筑物;配水管网包括各种口径的管道及附属构筑物、高地水池和水塔等。
图31、32所示分别为以地下水为水源的给水系统和以地面水为水源的给水系统。图31 地下水水源给水系统示意图
图32 地面水源给水系统示意图
1—管井群;2—水池;3—泵站;4—输水管;5—水塔;6—管网
1—取水构筑物;2—一级泵站;3—处理构筑物;4—清水池;
5—二级泵站;6—输水管;7—管网;8—水塔
(二)小城镇给水工程系统的布置形式
小城镇给水系统的布置,应根据区域发展现状、小城镇总体规划布局、水源特点、当地自然条件及用户对水质的不同要求等因素确定。在有地形可供利用时,宜利用重力进行输配水系统规划。给水系统可以采用单水源供水,也可以采用多水源供水,应根据小城镇具体情况而定。常见的小城镇给水系统布置形式有以下几种。
1.统一给水系统
即根据对水质要求最高的生活饮用水的水质标准,将小城镇的各类用水用统一的给水管网供给用户的给水系统,称为统一给水系统,如图33所示。
统一给水系统调度管理灵活,动力消耗较少,管网压力均匀,供水安全性较好。该系统较适用于中小城镇、工业区、大型厂矿企业,用户集中不需要长距离转输水量,各用户对水质、水压要求相差不大,地形起伏变化较小,建筑物层数差异不大的小城镇。
2.分区给水系统
根据小城镇的用地布局特点将给水系统分成几个系统,每个系统都设置泵站和管网,既可使子系统独立运行,又能保持系统间的相互联系,以便保证供水的安全性和调度的灵活性。这种给水系统称为分区供水系统,如图34所示。这种给水系统比较适用于用水量大或带形小城镇延伸很长及小城镇被自然地形分割成若干部分或地形起伏、高差显著及远距离输水的情况。
它的主要优点是根据各区不同情况布置给水系统。可节约动力费用和管网投资,缺点是设施分散,管理不方便。
图33 多水源统一给水系统
图34 分区给水系统
1—水厂;2—管网
1—取水构筑物;2—水厂;3—管网
3.分质给水系统
原水经过不同的净化过程,通过不同的管道系统将不同质量的水供给用户,这种给水系统称为分质给水系统,如图35所示。该系统适用于优良水质的水源较贫乏及小城镇或地区中低质水的用水量所占的比重较大时采用。如:优质的地下水或地面水经处理后供给居民和企事业单位作为生活饮用水,而中低质的水作为居民洗刷用水、部分工业企业生产用水及市政用水。它的主要优点是可以保证小城镇的水资源优质使用,水处理构筑物的容积较
图35 分质给水系统
1—管井;2—泵站;3—生活用水管网;4—生产用水管网;
5—地面水取水构筑物;6—工业用水处理构筑物
少,投资省,且可节约药剂费用和动力费用,缺点是管线长,管理系统多,管理复杂,在旧镇区的实施难度大。
4.分压给水系统
因用户对水压要求不同而采用扬程不同的水泵分别提供不同压力的水至高压管网和低压管网,这种给水系统称为分压给水系统。分压给水系统适用于城镇地形高差较大及各用户对水压要求相差较大的小城镇。
其中,由统一泵站内的低压和高压水泵分别供给低区和高区用水,称为并联分区;其特点是供水安全可靠,管理方便,给水系统的工作情况简单;但增加了输水管长度和造价。主要适用于小城镇沿河岸发展而宽度较小或水源靠近高压区时。
高、低两区用水统一由低压泵站供给,高区用水再由高区泵站加压,称为串联分区,如图36所示。它的优点是减小高压管道和设备用量,减少动力费用。缺点是管线长、设备多,管理复杂。主要适用于城镇垂直于等高线方向延伸、供水区域狭长、地形起伏不大、水厂又集中布置在小城镇一侧的情况。
图36 分压给水系统
图37 循环给水系统
①—低区;②—高区;1—取水构筑物;2—水厂;3—水塔;4—高区泵站
1—冷却塔;2—吸水井;3—泵站;
4—车间;5—新鲜补充水
5.区域性给水系统
由于水源受到污染,几个小城镇或工业区集中在上游统一取水,沿线分别供水,或在干旱或水源贫乏地区,小城镇或工业区只能远距离集中供水时,将若干小城镇或工业企业的给水系统联合起来的给水系统,称为区域性给水系统。该系统适合用于水源缺乏、城镇化水平较高、城镇密集地区的小城镇。这种系统能保证各个小城镇供水水质安全,并发挥规模效应,降低成本。缺点是需要跨越行政界线协调,实际操作存在一定困难。
6.循环或循序给水系统
工业生产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,即为循环系统或循序给水系统,如图37所示。大力发展循环和循序给水系统可以节约用水,提高工业用水重复利用率,也符合清洁生产的原则,对水资源贫乏的小城镇尤为适用。这种系统在工业生产中应用广泛,许多行业的工业用水重复利用率可以达到70%以上。城镇中水系统也可以看作循环给水系统。