1、本科毕业论文系列开题报告环境工程广州大学城给水管网规划一、选题的背景与意义今年来，随着社会的不断发展，人们的生活水平得到不断地提高，对物质方面的需求不断加大，充足的水源是人们日常生活、工业发展得以有序进行的重要保障。然而我国是一个缺水严重的国家。虽然我国的淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我国的人均水资源量却只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，在世界排第110位，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。2000年全国总需水量将达6001011M3，相应的供水能力为5221011M3，总缺水量7781010M3。据预测，20
2、30年全国总需水量将达1001012M3，全国将缺水40010114501011M3。目前，由于水资源不足，已使得许多工业建设项目无法安排。同时，我国水资源具有南多北少、东多西少的空间分布特征，水资源分布很不平衡，如西北地区历来经历干旱缺水之苦。多数的城镇不靠近大江大河，给水水源以就近河网的地表水和地下水为主。然而内河的可取水量是有限的，不少地方因盲目超采地下水导致了地面的不均匀沉降，已限制继续开采地下水。因此城镇现有水源无法满足日益增长的水量要求。即使有限的水资源，也受到了严重的污染，从而进一步加重了城镇水源危机。此外，城镇给水系统简单，供水设施比较落后；大部分城镇采用地下水作为给水水源，而
3、在水量、水质、水压方面一般难以满足生产和生活要求不少单位自建水井和水塔，以致城镇水塔林立却互不连通，造成给水设备效率低下，不利于水资源合理开发、水质难以保证I夏季用水高峰期时自来水厂虽竭尽全力，也很难满足用户要求。供水安全可靠性差，一是水源水质污染影响安全供水，二是因为一个水厂仅一个水源，三是供电问题影响安全供水，不少水厂都是一路供电，城镇的供电往往又无保障，停电则停水，对安全生产威胁特别大。因此，面对我国水资源的有限和空间的分布不均，设计经济有效的城镇给水管网系统就显得尤为重要。广州大学城选址于广州市海珠区南侧，原番禺区所辖的小谷围岛，岛内面积18平方公里，四面环水，其东南话北分别为珠江水系
4、的新造水道、海心江水道、汾水头水道、小洲水道及官洲水道所环绕，东北角与长洲岛相连处为小河涌所隔。开发前，该岛仍是幽静的农村，保持着植被丰厚、农耕有序的原始生态。村民用的是天然水源。广州市自来水公司的供水管网末端仅达该岛东北侧的长洲岛及该岛西北侧的仑头村，且分别是隔江或隔岛官洲岛相望。而番禺区的小型水厂，其供水管网亦仅靠近新造水道之东南岸。可见当时整个开发区域均未具备城镇供水条件。为了建设广东教育强省，为了广东经济建设可持续发展而加速培养高素质的人才，广东省、广州市政府于2003年1月份作出了重要部署全面启动广州大学城建设，广州大学城建设指挥部要求广州市自来水公司向大学城建设工地提供足够的施工用
5、水，并向大学城供应优质生活饮用净水。本课题研究广州大学城给水方案选择，完成两套管网布置方案，并做技术经济比较。对于保证向广州大学城提供足够的施工用水和优质生活饮用净水有着重要的意义。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题本课题主要研究广州大学城给水方案选择，具体是完成两套管网布置方案，并做技术经济比较，做一份水力计算书，计算所有给水干管及主干管，并绘制成图。目的是弥补现有给水管网系统地区间供水不均，局部水压不够，管网布置不经济等问题，制定有效经济的给水管网系统布置，保证广州大学城足够的施工用水和优质生活饮用净水。三、研究的方法与技术路线1，研究方法根据广州大学城现有地形图，研究其地形走势和各生活
6、、工业区布局，并以各种给水规范为准则，制定有效经济的给水管网布局，进行相应的水力和造价计算，选出最优的方案。2，技术路线（1）根据广州大学城相关水库和地形布局，搜集相关资料（2）了解广州大学城相关的地形地貌资料，掌握城镇给水管网规划的基本方法，掌握各水力计算方法和给水软件的操作方法。（3）准确分析比较各个给水管网规划方案的优缺点，进行相应的预计工程费用计算。（4）选出最优给水管网规划方案，并进行相应的事故和消防校核，绘制成图（5）数据、图纸整理四、研究的总体安排与进度2010112620101215完成开题报告和文献综述；201012162011131翻译相关英文资料，依据大纲开展设计工作；2
7、011212011331完成设计初稿交由老师审阅；2011412011410完成设计二稿交由老师审阅；20114112011430完成图纸绘制工作交由老师审阅；2011512011513准备答辩相关材料；2011513答辩。五、主要参考文献1严煦世,范瑾初主编给水工程第四版M北京中国建筑工业出版社,19952严煦世,赵洪宾给水管网理论与计算M北京中国建筑工业出版社,19863中国市政工程中南设计院研究院给水排水设计手册第一册常用资料第二版M北京中国建筑工业出版社,20004上海市政工程设计研究院给水排水设计手册第三册城镇给水第二版M北京中国建筑工业出版社,20045上海市政工程设计研究院给水排
8、水设计手册第九册专用机械第二版M北京中国建筑工业出版社,20006上海市政工程设计研究院给水排水设计手册第十册技术经济第二版M北京中国建筑工业出版社,20007中国市政工程西北设计院研究院给水排水设计手册第十一册常用设备第二版M北京中国建筑工业出版社,20028中国市政工程华北设计院研究院给水排水设计手册第十二册器材与装置第二版M北京中国建筑工业出版社,20019中华人民共和国建设部室外给水设计规范GB500132006S北京中国计划出版社,2006毕业论文文献综述环境工程广州大学城给水管网规划摘要随着社会的发展，城镇给水系统越来越受到人们重视。按照我国城镇给水系统的一般特征和存在问题，结合广
9、州大学城的现状，参照我国城镇给水规范，设计最优化的给水管网系统。关键字给水管网；给水系统；城镇给水；广州大学城；最优化前言随着社会的发展，我国人口的城市化比例不断增高，各城市的工业企业数量不断增多，从而使城市供水日趋紧张，不仅对水得需求量越来越大，对水质的要求也越来越高，水已成为制约许多城市迅速发展的关键因素之一。各城市已认识到供水的重要性，都已开始实施大规模的引水工程，如引黄工程等，从而使管网配套工程显得尤为迫切。给水管网工程投资量巨大，管线不合理的埋深，管道的浪费，供水不合理等问题都容易发生，从而使资金得到浪费，类似存在的隐患也较多。为了彻底消除这些不合理因素，必须在管网规划和设计阶段，进
10、行合理的规划和优化设计，并进行系统的现状、近期和远期的水力模拟校核，进行模拟实验1,2，以期能达到管网运行与维护的费用达到经济最优化3。1给水系统的概述11给水系统的概念给水系统是由相互联系的一系列构筑物和输配水管网组成，保证城市、工矿企业等用水的系统，它的任务是从水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，然后将水输送到用水区，并向用户配水。其构筑物包括取水构筑物、水处理构筑物、输水管渠和管网、泵站和调节构筑物等4。12给水系统设计的目的和要求系统设计的目的是为了选择以最低基建投资和最少年经营费来满足各用户用水要求的方案。系统设计的基本要求如下（1）给水系统设计必须合理处理城镇、工业与农业用水之
11、间的关系，正确选用供水水源。（2）给水工程的设计应符合城市总体规划，近远期结合，以近期为主。近期设计年限宜采用510A，远期规划年限宜采用1020A。（3）对于扩建或改建的给水工程，应从实际出发，充分利用原有设施的能力。（4）给水系统中统一、分区、分质或分压的选择，应根据当地地形、水源情况来定，城镇和工业企业的规划、水量、水质、水温和水压的要求及原有的给水工程设施等条件，从全局出发，通过技术经济比较后综合考虑确定。（5）工业企业生产用水系统的选择，应从全局出发考虑水资源的综合利用和水体的保护，并应采用重复利用或循环系统。（6）给水工程系统设计应符合提高供水水质、提高供水安全可靠性、降低能耗、降
12、低漏失水量和降低药耗的原则5。2城镇给水系统特征城镇给水的主要对象为居民生活用水、乡镇工业用水、畜禽饲养用水、公共建筑用水以及其他用水。其特征主要有以下几点（1）城镇给水主要以生活用水为主，居民生活状况比较相近，与大城市相比用水量较小，因给水管网系统问题导致停水产生的损失较小，供水安全度要求相对大城市较低。（2）城镇一般采用就近取水的原则，水源种类复杂、水质差异大。山区、丘陵地带城镇多以山泉或山溪河水作为水源地，水源浊度较低且细菌含量较少、水质良好，但遇洪水季节含砂量较大，且浊度较高，漂浮物较多；江、河、湖附近地带城镇则以江河、湖泊为水源地，水质随流量变化较大，易受周围环境的影响，且细菌含量较
13、高。（3）城镇多为中小规模给水管网系统，大多数城镇居民用水点较为分散，加上人口少，单位供水管线给水量小，给水厂一般在几千吨或几万吨。（4）随着城镇经济的不断发展，乡镇工业和家庭副业的用水量逐渐增加，尤其是在经济发达的地区，乡镇工业用水比例迅速上升，城镇用水量逐步加大。3城镇给水系统存在问题近年来，全国城镇给水工程设施发展较快，但设计水平不高，给水工程设施普遍滞后，无法满足城镇经济快速发展和人民生活不断提高的需要。总结如下（1）我国水资源相对短缺，虽然水资源总量大，但人均水资源量仅为世界平均水平的1/4，在世界排第110位，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。同时具有南少北多、东多西少的空间分布特
14、征，水资源分布严重不平衡，加上水资源污染的不断加重，面对城镇日益增长的需水量的要求，更加加重了我国城镇水源的危机。（2）城镇给水系统多缺乏城市总体规划和相应规范，加上无法正确地预测城镇人口、企业的发展速度，导致用水量预测不合理、规模确定不当，工程失误难免发生。随着城镇的发展，在部分城镇出现供水过剩的同时，部分城镇却出现较大的供水缺口，这些情况的发生给投资回报、运行成本和设备利用都带来了严重的后果。（3）城镇给水系统相对简单，供水设施陈旧落后，大部分城镇采用地下水为给水水源，而在水量、水质、水压方面一般难以满足生产和生活要求；水井和水塔多互不连通，给水效率低下；大多城镇水厂仅一个水源，同时也只有
15、一路供电，供电问题对安全供水影响较大。（4）城镇水厂取水口保护工作普遍不够完善，水源水质得不到保证，对后续处理也带来一定的不利影响，有些地区甚至因原有取水口受污染严重而更换取水口6。4广州大学城现状广州大学城位于广州市海珠区南侧，原番禺区所辖的小谷围岛，岛内面积18平方公里，四面环水，其东南话北分别为珠江水系的新造水道、海心江水道、汾水头水道、小洲水道及官洲水道所环绕，东北角与长洲岛相连处为小河涌所隔。广州市自来水公司的供水管网末端仅达该岛东北侧的长洲岛及该岛西北侧的仑头村，且分别是隔江或隔岛官洲岛相望。而番禺区的小型水厂，其供水管网亦仅靠近新造水道之东南岸。可见当时整个开发区域均未具备城镇供
16、水条件。5给水管网设计51水源水质的要求水源选择前，必须进行水资源的勘察7。广州大学城一般分为居民生活用水和工业用水两种，设计广州大学城的给水管网布置，必须首先确定其供水水源地，并保证供水水质各项指标达到国家生活用水和工业用水的标准8。52设计用水量给水系统的设计用水量主要依据设计资料和室外给水设计规范GB500132006中规定的用水量定额来进行相应的计算，包括如下几个部分（1）居民生活用水QNFQ1Q人口密度（人/104M2）；N区域面积（M2）；F最高日生活用水定额为，L/（CAPD）。（2）工业生产用水工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量按下式计算3600DCDC3600TKBAKBA
17、22112221112Q式中Q2工业企业生活污水及淋浴污水设计流量（L/S）；A1一般车间最大班职工人数（CAP）；A2热车间最大班职工人数（CAP）；B1一般车间职工生活污水定额，以25（L/（CAP班）计；B2热车间职工生活污水定额，以35（L/（CAP班）计；K1一般车间生活污水量变化系数，以30计；K2热车间生活污水量变化系数，以25计；C1一般车间最大班使用淋浴的职工人数（CAP）；C2热车间最大班使用淋浴的职工人数（CAP）；D1一般车间的淋浴污水定额，以40（L/（CAP班）计；D2热车间的淋浴污水定额，以60（L/（CAP班）计；T每班工作时数（H）。（3）浇洒道路和大面积绿化
18、用水量（4）消防用水（5）未预见和管网漏损水量按最高日用水量的20（1525计，并均匀分配于各个时段9。53给水设施给水管网的设施主要包括各种机械装置和管道。根据具体的给水状况，选用适合的装置，也可参照常用专用机械产品目录选用10。在给水系统中，提升泵的选用，应该参照各个泵的性能参数11，挑选合适的水泵，既能保证满足需要提升的水头，又能节约经济。至于管道，各管段选用的管材，可以参照各种管材管道的性能参数12进行选择。54给水管网的平面布置541管网布置的基本要求（1）按照城市规划平面图布置管网，考虑给水系统分期建设的可能，留有充分的发展余地13。（2）管线走向和位置应符合城市和工业企业的规划要
19、求，尽可能沿现有或规划道路敷设，以利于施工和维护。（3）管线尽量避免穿越河谷、山脊、沼泽、铁路、重要公路和泄洪地区，并注意避开滑坡、坍方及易发生泥石流和高腐蚀性土壤地区。（4）力求以最短距离敷设管线，并尽量做到地势起伏小、土石方工程量少、造价经济、少占农田和不占良田，以降低管网造价和供水费用。（5）管网应遍布整个给水区内，保证用户有足够的水量和水压，同时保证供水安全可靠，当局部管道发生事故时，断水范围应减到最小13。542管网布置形式给水管网一般有两种基本形式一种是树状网，另一种是环状网。树状网一般适用于小型城市和小型工矿企业，供水可靠性较差，且易受水锤影响。在树状网的末端，用水量已经很小，管
20、中的水流缓慢，因此水质容易变坏，有出现浑水和红水的可能14。而环状网中的管线损坏时，可以关闭附近的阀门使它和其余管线隔开，然后进行检修，水还可以从另外管线供应用户，断水的地区缩小，从而极大地提高了供水的可靠性，环状网还可以大大减轻水锤产生的危害，但其造价明显比树状网高。因此在实际的管网布置中，经常将树状网和环状网结合起来15。543管网定线根据工业开发区平面图所示的地形和道路规划进行给水管网的定线，确定管线的走向与位置。定线主要针对管网的干管以及干管之间的连接管。给水管线沿地势敷设于城区的街道上。循水流方向，以最短的距离布置数条干管16，通过用水量较大的街区，但尽量避免在高级路面或重要道路下通
21、过，以减小事故时检修的困难。在干管之间设置连接管以形成环状网，以便在局部管线损坏时，通过连接管重新分配流量，从而缩小断水范围，确保了供水的安全性。在供水范围内的道路下敷设分配管，用于把干管内的水输送到用户和消火栓。考虑到实际情况，有些道路宽度不大，不具备敷设管道的施工条件，因而定线时需充分考虑到街巷的宽度是否适合于布置管道。在水厂选址和管网布置完成后，再为由水厂输出清水的输水管定线，将输水管由水厂出水泵站沿地势和供水方向接至距离最远的管网节点。为保证供水安全，设置两条输水管，两管之间设置连接管。544水源与水厂定位水源和水厂位置的选择因根据广州大学城的具体地形地貌，水源的位置，通过综合考虑，从
22、而确定最佳位置，便于管网布置的经济最优化。水源和水厂的位置选择，一般需考虑以下几个方面（1）水厂位置应尽量选择在工程地质条件较好，并且不易受到洪水等自然灾害威胁的地方；（2）水源可取水量应该满足广州大学城的最高日用水量需求，同时水质也必须符合现行生活饮用水卫生标准和地面水环境质量标准中的相关规定5；（3）水厂位置应选在交通便利、就近有电源的地方，以便于管理和减少输电线路造价17；（4）当水源地距离用水区较近时，水厂应设在取水构筑物附近，通常与取水构筑物在一起18；当水源地距离用水区较远时，在综合考虑水源水质、管网造价等各种因素的情况下，应设在取水构筑物附近或较近处4。55给水管网水力计算给水管
23、网水力计算是给水管网设计的一句，是进行管网系统模拟和各种动态工况分析的基础，也是加强给水管网系统管理施行优化运行的基础19。56项目经济评价给水管网设计，要做好对该给水管网布置工程的预计工程造价计算，对该项目做好一定的经济评价。建设项目经济评价是可行性研究的重要组成部分，是项目或方案决策科学化的重要手段，包括财务评价和国民经济评价两个部分，其目的是根据国民经济发展战略和行业、地区发展规划的要求，在做好产品（服务）需求预测及厂址选择、工艺技术选择等工程技术研究的基础上，对拟建项目投入产出的各种经济因素进行调查、研究、预测、计算及论证，运用定量分析与定性分析相结合、动态分析与静态分析相结合、宏观效
24、益分析与微观效益分析相结合的方法，对拟建项目作出全面经济评价，比选推荐最佳方案，为项目的科学决策提供依据20。6结论和展望本次课题论文将结合我国城镇给水系统的现状和存在的问题，按照城镇给水标准和各种规范，结合广州大学城的现状，设计出一套符合广州大学城的给水系统方案，并做到既经济又效益。可以预见，该给水管网系统将会在满足广州大学城日益增长的生活和工业用水的同时，又做到了整个管网设备的经济效益最优化，成为以后城镇给水系统的一个典范。参考文献1URISHAMIROPTIMIZATIONINWATERDISTIBUTIONSYSTEMSENGINEERINGJMATHEMATICALPROGRAMMI
25、NGSTUDY,19791165842MILANCISTYHYBRIDGENETICALGORITHMANDLINEARPROGRAMMINGMETHODFORLEASTCOSTDESIGNOFWATERDISTRIBUTIONSYSTEMSJWATERRESOURMANAGE,2010241243曲刚刍议城市给排水工程发展的现状及对策J经济技术协作信息,2006,122477784严煦世,范瑾初主编给水工程第四版M北京中国建筑工业出版社,1995135上海市政工程设计研究院给水排水设计手册第三册城镇给水第二版M北京中国建筑工业出版社,200446蒋承杰,陈文台,柳涛我国城镇给水系统建设现状研
26、究J北京科技博览,20092767中华人民共和国建设部室外给水设计规范GB500132006S北京中国计划出版社,2006198中国市政工程中南设计院研究院给水排水设计手册第一册常用资料第二版M北京中国建筑工业出版社,20001131169黄继军,王红艳城市需水量预测需注意的几个问题J城市规划,2004,285808210上海市政工程设计研究院给水排水设计手册第九册专用机械第二版M北京中国建筑工业出版社,200075877711中国市政工程西北设计院研究院给水排水设计手册第十一册常用设备第二版M北京中国建筑工业出版社,2002136212中国市政工程华北设计院研究院给水排水设计手册第十二册器材
27、与装置第二版M北京中国建筑工业出版社,2001122013张兵我国城市给水工程的状况和问题J山西建筑,2001,27512712814李大军浅谈城市给水管网水质安全的影响因素及预防措施J经济技术协作信息,2007,111913513615苗秀荣城市给水管网的优化布置J科技情报开发与经济,2005,15517818016曹小练浅谈室外给排水管道工程设计J科技情报开发与经济,2007,121625525617张建华城市给水工程自动化系统设计J山西建筑,2002,285676818佟朝阳浅谈我国给水工艺的常规处理J中国科技信息,2005,10612612719严煦世,赵洪宾给水管网理论与分析M北京中
28、国建筑工业出版社,19863311920上海市政工程设计研究院给水排水设计手册第十册技术经济第二版M北京中国建筑工业出版社,2000417本科毕业设计环境工程广州大学城给水管网规划PLANNINGFORWATERDISTRIBUTIONNETWORKINGUANGZHOUUNIVERSITYTOWN广州大学城给水管网规划I广州大学城给水管网规划摘要广州大学城是国家一流的大学园区，人口密集，但由于城市的不断发展和早期给水系统的不足，给水系统不能满足广州大学城的需水要求。本次设计针对这一问题，依据相关资料和国家规范，对广州大学城进行进一步给水管网规划，并制定两套方案，在进行相应的最高时、事故时和消
29、防时三种工况的水利平差后，进行经济比较，第一套方案比第二套经济185万元，因此选择第一套方案为最佳方案。关键词广州大学城；给水管网规划；水力计算；管网平差；经济分析PLANNINGFORWATERDISTRIBUTIONNETWORKINGUANGZHOUUNIVERSITYTOWNABSTRACTGUANGZHOUUNIVERSITYTOWNISALEADINGHIGHEREDUCATIONMEGACENTREINCHINAWITHADENSEPOPULATIONBUTBECAUSEOFTHEUNCEASINGDEVELOPMENTANDTHESHORTAGEOFTHEEARLYWATERS
30、UPPLYSYSTEM,THEWATERSUPPLYSYSTEMCANNOTMEETTHEWATERDEMANDOFTHEGUANGZHOUUNIVERSITYTOWNINTHELIGHTOFTHEPROBLEMS,ACCORDINGTOTHERELATEDDATAANDNATIONALREGULATION,THISDESIGNINGMAKEADEEPPLANNINGFORTHEWATERLINENETWORK,ANDFORMULATETWOPROJECTSAFTERACCOMPLISHINGTHEHYDRAULICCHECKINGATPEAK,INFIREANDINACCIDENTS,MAK
31、ETHEECONOMICCOMPARISON,THEFIRSTPROJECTISCHEAPERTHANTHESECONDPROJECT0185MILLION,SOSELECTTHEFIRSTPROJECTASTHEOPTIMUMPROJECTKEYWORDSGUANGZHOUUNIVERSITYTOWNPLANNINGOFTHEWATERDISTRIBUTIONNETWORKHYDRAULICCALCULATIONPIPENETWORKADJUSTMENTECONOMICANALYSIS广州大学城给水管网规划I目录1引言211概述22设计资料321广州大学城概况322设计资料33给水管网规划6
32、31用水量计算632水源与水厂定位833给水管网定线7331管网定线要求7332管线布置形式7333管网定线84给水管网水力计算941管网水力计算9411管线流量分配9412水头损失和管径的确定12413管网平差计算1242工程投资概算与供水方案选择2143管网施工设计22431管道施工设计22432节点布置设计23433倒虹管设计245结束语26参考文献27致谢错误未定义书签。附录28广州大学城给水管网规划21引言11概述随着社会的发展，我国人口的城市化比例不断增高，各城市的工业企业数量不断增多，从而使城市供水日趋紧张，不仅对水得需求量越来越大，对水质的要求也越来越高，水已成为制约许多城市迅
33、速发展的关键因素之一。各城市已认识到供水的重要性，都已开始实施大规模的引水工程，从而使给水管网配套工程显得尤为迫切。广州市自来水公司的供水管网末端仅达该岛东北侧的长洲岛及该岛西北侧的仑头村，且分别是隔江或隔岛官洲岛相望。而番禺区的小型水厂，其供水管网亦仅靠近新造水道之东南岸，可见当时整个开发区域均未具备城镇供水条件。本次设计将针对这一问题，对广州大学城的给水系统作出一个符合现代工程理论的合理规划。广州大学城给水管网规划32设计资料21广州大学城概况广州大学城位于广州市番禺区新造镇小谷围岛及其南岸地区，是国家一流的大学园区，华南地区高级人才培养、科学研究和交流的中心，学、研、产一体化发展的城市新
34、区，面向世纪适应市场经济体制和广州国际化区域中心城市地位、生态化和信息化的大学园区。进驻十所高校，分别是中山大学、华南理工大学、华南师范大学、广东工业大学、广东外语外贸大学、广州中医药大学、广东药学院、广州大学、广州美术学院、星海音乐学院。广州大学城规划范围约433平方公里，相当于一个中等规模的城市，估计总投资规模将达到200300亿元。广州大学城位于广州城市发展规划“南拓、东进”的位置上，在城市空间发展关系上，其选址正好位于广州的南拓轴上和都会区中，有利于实现良好的城市功能互动，提高广州城市建设的综合效益；在产业空间发展关系上，位于以IT产业为特色的广州新兴产业轴上，通过轴上的产业实体互动，
35、形成“学、研、产”一体化的城市创新基地，有利于知识创新、产业创新和科技创新，提高广州市的综合竞争力；在交通区位上，位于“广州高速公路交通、轨道交通、普通道路交通、宽带网络信息交通”四位一体的城市交通网络体系中，大学城的多元交通需求可以得到最大程度的满足；在文化区位上，附近既有以黄埔军校为代表的近代史迹文化，又有以余荫山房和宝墨园为代表的传统与现代岭南园林文化，还有以琶洲国际会展中心和广州生物岛为标志的现代岭南生态文化，更有广州各高校的校园文化，周边地区浓郁的文化氛围有利于广州大学城校园文化的建设；在广州旅游网络体系中，广州大学城正好处在“三线一中心”的东南水乡旅游线上，校园文化与旅游的结合将使
36、广州大学城成为广州旅游的一个新亮点。本次设计针对的广州大学城，面积433HA，人口125万。通过优化选择，以期在满足各用户、各区域服务水头的同时，达到国内给水系统规划领先水平，并且管网运行与维护的费用达到经济最优化1。22设计资料（1）大学城地形与总体规划图一张,比例为11000；广州大学城给水管网规划4错误未找到引用源。图21广州大学城规划示意图大学城规划详图见附图01。（2）大学城规划人口（近远期）、人口密度与居住区生活用水量标准；表21城市各区人口密度与用水量标准人口密度（人/公顷）用水量标准L/CAPD近期远期220380260自来水普及率F100经过调查，得居住区日用水量变化如下表所
37、示表22广州大学城居住区用水量时变化表时间用水量（）时间用水量（）时间用水量（）01170896001617575122316791058417185831631011507181957234163111250519205004527612135252021309564151314515212226967524141552722232587855415165522324187（3）大用户用水情况大用户用水量见表13；表23公共建筑的用水量企业人口科教中心5000广州大学25000广东工业大学30000华南示范大学15000广州大学城给水管网规划5中山大学32000广州中医药大学18000（4）
38、气象资料城市气温等资料如下年平均气温在1525之间，年平均无霜期280天；夏季主导风向东南风。（5）地质资料表24城市地质资料项目土壤性质地震基本裂度给水管网干管处一般性资料亚粘土或粘土7广州大学城给水管网规划63给水管网规划31用水量计算广州大学城给水系统的设计用水量，按照相关规定2，可按下面几部分来进行计算，包括如下（1）居民生活用水广州大学城区面积433HA，人口密度采用290人/HA，用水量标准为260L/（CAPD），日变化系数采用13，因此最高日生活用水定额为338L/（CAPD），自来水普及率为100，因此最高日居民生活用水量为DMQNFQ/424431002904331000/
39、33831根据表12中居住区生活用水时变化情况，可以计算得到最高日各时段的居民生活用水量。（2）大用户用水量表31大用户用水量企业人口用水量（M3/D）用水量（L/S）科教中心500016901956广州大学2500084509780广东工业大学300001014011736华南示范大学1500050705868中山大学320001081612519广州中医药大学1800060847042（3）浇洒道路和绿化用水广州大学城主要道路的面积为180HA，而公共绿地面积为4875HA。根据相关规定2，考虑到广州大学城的建设规模，浇洒道路用水定为3L/（M2次），大面积绿化用水定为2L/（M2D）。浇
40、洒道路和绿化一日两次，分别在9001000和14001500进行。（4）未预见和管网漏损水量按最高日用水量的20计，并均匀分配于各个时段3。其中设计用水量的计算可见附表1。该表显示，广州大学城区最高日用水量为102801600M3/D，最高日最高时用水量为9242988M3/H25675L/S。广州大学城给水管网规划732水源与水厂定位水源和水厂位置的选择因根据广州大学城的具体地形地貌，水源的位置，通过综合考虑，从而确定最佳位置，便于管网布置的经济最优化。水源和水厂的位置选择，一般需考虑以下几个方面（1）水厂位置应尽量选择在工程地质条件较好，并且不易受到洪水等自然灾害威胁的地方；（2）水源可取
41、水量应该满足广州大学城的最高日用水量需求，同时水质也必须符合现行生活饮用水卫生标准和地面水环境质量标准中的相关规定4；（3）水厂位置应选在交通便利、就近有电源的地方，以便于管理和减少输电线路造价5；（4）当水源地距离用水区较近时，水厂应设在取水构筑物附近，通常与取水构筑物在一起6；当水源地距离用水区较远时，在综合考虑水源水质、管网造价等各种因素的情况下，应设在取水构筑物附近或较近处7。33给水管网定线331管网定线要求（1）管线按照广州大学城规划图布置管线，结合可能的分期建设的给水系统，需预留充分的余地以供以后发展8。（2）管线应保证整个广州大学城内都有供水，在保证供水安全前提下，满足用户有足
42、够的水量和水压4。（3）尽量以最短距离敷设管线，并尽量做到土石方工程量少、地势起伏小、造价低，同时减少农田的占有，使管网的造价和运行费用降到最低。（4）尽量避免管线穿越河谷、山脊、沼泽、铁路、重要公路和难施工地区，并注意避让滑坡、坍方及易发生泥石流和高腐蚀性土壤地区。（5）管线走向和位置应符合城市居民和区域建设的规划要求，尽可能沿着现有的或规划的道路敷设，以便于施工和维护。332管线布置形式给水管网一般有两种基本布置形式一种是树状网布置形式，另一种是环状网布置形式。树状网一般适用于小型的城市和工矿企业，供水可靠性较差，且易受水锤影响。在管网的末端，用水较小，管中的水流较缓，水质容易出现浑水和红
43、水的可能9。环状网布水面积广，广州大学城给水管网规划8当其中一条管线损坏时，仍能保证区域内的供水，同时对损坏管线进行维修，供水可靠性强。同时环状网水锤产生的危害小，但其造价比树状网高。因此在实际的管网布置中，经常采用将树状网和环状网结合起来的方法10。333管网定线根据广州大学城城区平面图所示的地形和道路，对其给水系统进行管网规划。给水管线顺着地势敷设于城区的街道上。沿着水流方向，以最短的距离布置管线，保证各个区域的用水需求11，同时应避免在重要道路下和难施工的地方通过，以减小施工的工程费用。在干管之间应设置连接管，使形成环状网，便于在局部管线损坏时，通过连接管重新分配流量，从而缩小断水危害面
44、积，保证供水的安全。在供水范围内的道路下敷设分配管，保证用户和消火栓都有充足的供水12。另外，针对一些人口不是很密集区域，可以适当设置树状管13，在提高供水的均匀性的同时，减少了工程的建设费用。在水厂的位置和管线的走向确定之后，再为由水厂的输水管定线，将输水管由水厂出水泵站沿地势和供水方向接至距离最近的管网节点。通常，为了保证供水的安全性，应设置两条输水管线，并且在两管之间设置连接管，以方便在局部输水管损坏时检修。为了使整个管网的建设和运行更加经济，更加合理，本次设计提出两套管网布置方案，在通过进行相应的水力计算后，相互之间进行经济分析比较，然后选出最佳方案。两套管网平面布置方案详见附图02和
45、附图06。广州大学城给水管网规划94给水管网水力计算41管网水力计算411管线流量分配本次设计按单位管长进行比流量的计算，比流量的计算公式为SQQQL其中SQ比流量，L/（SM）；Q管网总用水量，L/S；Q大用户集中用水量总和，L/S；L干管总长度，M，不包括穿越广场、公园等无建筑物地区的管线；只有一侧配水的管线，长度按一半计算。广州大学城最高日最高时管网总用水量Q25675L/S，大用户集中用水量总和SLQ/0148942701912568583611780975619。沿环城路敷设的管线进行单侧供水，输水管两侧无供水。管网中的管段的流量可由两部分组成一部分是沿该管段长度L配水的沿线流量1Q
46、，另一部分是通过该管段输水到以后管段的转输流量TQ。本设计折算系数采用05，因而管网中任一节点的节点流量为1105IQQQ，即任一节点I的节点流量IQ等于与该节点相连各管段的沿线流量总和1Q的一半7。同时，各高教园区所需水量直接作为接入邻近节点的集中流量，科教中心用水1956L/S接入节点10，广州大学用水9780L/S接入节点9，广东工业大学用水11736L/S接入节点34，华南示范大学用水5868L/S接入节点44，中山大学用水12519L/S接入节点6，广州中医药大学用水7042L/S接入节点30（方案二的接入节点分别为节点10、9、33、42、6和29）。各节点流量分配如下广州大学城给
47、水管网规划10表41方案一节点流量分配表编号节点标高米节点总流量升/秒节点流量升/秒N183152225222N284053465346N383122032203N487017331733N587453505350N680556755675N7772162583739N876135053505N979870557055N10775142384459N1178556573701N1284849114911N1389163906390N1479465106510N15782000000N1679651655165N1779546744674N1885377517751N1988340284028N
48、2089828512851N2186562256225N2284224322222N2388231193119N2489448764876N2576924862486N2677022872287N2780122542254N2883444224422N2982036683668N3087596109300N31871112004158N3286122272227N3387028512851N3489662276227N358513249920763N3682664936493N3783561606160N3878945344534N3978253195319N4078727642764广州大学
49、城给水管网规划11N4171085583000N4287534303430续表41N4389041444144N4471285583000N4574976771809N4675022682268N4788985584000N4888553675367N4989243184318N5088851055105表42方案二节点流量分配表编号节点标高米节点总流量升/秒节点流量升/秒N183150775077N284051975197N383121422142N487016851685N587452015201N680555175517N7772161543635N876134083408N979868596859N10775142354455N1178555543598N1284847744774N1389161836183N1479463286328N1578273227322N1678972627262N1785380768076N1888349904990N1989827712771N2086553455345N2184223702160N2288230323032N2389447414741N2476924172417N2577022242224N2680121922192N2783442
