第二章园林给排水工程

1、园林给排水工程园林给排水工程李 净西南大学园艺园林学院第二章第二章 园林给排水工程园林给排水工程 给水系统：供给城市生产和生活用水的工程设施排水系统：处理和排除城市污水和雨水的工程设施系统“用”是给排水系统的主体第一节 给水工程 一、概一、概 述述 （一）园林给水的分类及要求（一）园林给水的分类及要求 生活用水 养护用水 造景用水 消防用水（二）园林给水特点（二）园林给水特点 园林中用水点分散 用水点高程变化大 水质可以分别处理 用水高峰时间可以错开园林用水的特殊性 ；（三）给水水源的选择（三）给水水源的选择 1给水水源的分类与特点 地表水 地下水 城市自来水 地下水位置图地下水位置图 2、给

2、水水源选择、给水水源选择 首先应满足水量、水质的要求，注重安全防护、首先应满足水量、水质的要求，注重安全防护、经济并结合公园、风景区发展经济并结合公园、风景区发展 。 3、自然环境中容易出泉的地貌环境、自然环境中容易出泉的地貌环境 ，泉的形式，泉的形式，优良的泉水是重要的旅游资源。优良的泉水是重要的旅游资源。 （四）给水系统的组成及布置形式（四）给水系统的组成及布置形式 1给水系统的组成给水系统的组成取水工程：包括选择水源和取水地点，建造适宜的取水构筑物，其主要任务是保证城市用水量。净水工程：建造给水处理构筑物，对天然水质进行处理，以满足生活饮用水水质标准或工业生产用水水质标准要求。输配水工程

3、：将足够的水量输送和分配到各用水地点，并保证水压和水质，为此需敷设输水管道、配水管道和建造泵站以及水塔、水池等调节构筑物。水塔、高位水池常设于地势较高地点，借以调节用水量并保证管网中的水压。2 2给水系统的布置形式给水系统的布置形式 v统一给水系统 v分质给水系统 v分区给水系统 二、园林给水管网的布置 （一）给水管网的布置原则（一）给水管网的布置原则 ：要求供水要求供水安全可靠，投资节约安全可靠，投资节约 按照总体规划布局的要求布置管网，并且需按照总体规划布局的要求布置管网，并且需要考虑分步建设。要考虑分步建设。 干管布置方向应按供水主要流向延伸，而供干管布置方向应按供水主要流向延伸，而供水

4、流向取决于最大的用水点和用水调节设施水流向取决于最大的用水点和用水调节设施（如高位水池和水塔）位置，即管网中干管（如高位水池和水塔）位置，即管网中干管输水距它们距离最近。输水距它们距离最近。 管网布置必须保证供水安全可靠，干管一般管网布置必须保证供水安全可靠，干管一般按主要道路布置，宜布置成环状，但应尽量按主要道路布置，宜布置成环状，但应尽量避免布置在园路和铺装场地下敷设。避免布置在园路和铺装场地下敷设。 力求以最短距离敷设管线，以降低管网力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。造价和供水能量费用。在保证管线安全不受破坏的情况下，干管在保证管线安全不受破坏的情况下，干管宜随地形敷

5、设，避开复杂地形和难于施工宜随地形敷设，避开复杂地形和难于施工的地段，减少土方工程量。的地段，减少土方工程量。为保证消火栓处有足够的水压和水量，应为保证消火栓处有足够的水压和水量，应将消火栓与干管相连接，消火栓的布置，将消火栓与干管相连接，消火栓的布置，应先考虑在主要建筑。应先考虑在主要建筑。（二）给水管网的一般规定（二）给水管网的一般规定1、管道埋深、管道埋深 冰冻线以下冰冻线以下40cm，无冰冻区不小于无冰冻区不小于70cm2、阀门及消防栓、阀门及消防栓 阀门井阀门井500米左右设一处，消防栓米左右设一处，消防栓120米设一处与米设一处与道路相区不大于道路相区不大于2米米3、管道材料的选择

6、、管道材料的选择（三）设计给水管线的准备工作（三）设计给水管线的准备工作 1、收集有关资料 2、了解工程项目城市供水现状及远景规划（四）给水管网的布置形式（四）给水管网的布置形式 1、树枝状管网 2、环状管网 3、混合型树枝状管网树枝状管网 环状管网环状管网 三、园林给水管网的水力计算 （一）用水量的确定（一）用水量的确定1用水量标准 2日变化系数和时变化分数 3设计用水量的计算 给水管网的设计是按最高日最高时用水量来计算确定的 1）最高日用水量 Qd(m3/d) Q Qd d=m.q=m.qd d/1000/1000 M用水单位数（人.床等） qd用水定额（L/人.d等） 2）最高时用水量Q

7、h(m/h) Q Qh h= =Q Qd d/T.K/T.Kh h= =Q Qp p.K.Kh h T建筑物或其他用水点的用水时间 Kh时变化系数 Qp平均时用水量(m3/h) 3 3）未预见用水量）未预见用水量 未预见用水量可按最高日用水量的未预见用水量可按最高日用水量的15%15%25%25%计算计算 4 4）计算用水量）计算用水量计算用水量计算用水量= =（1.151.151.251.25）Q Qh h换算成管道设计所需的秒流量换算成管道设计所需的秒流量q qg gq qg g=(1.15=(1.151.25) Q1.25) Qh h 1000/3600 (L/S) 1000/3600

8、(L/S) （二）管段流量的确定（二）管段流量的确定 1沿线流量沿线流量 沿线既有大用户的集中流量Q1、Q2，也有数量较多的用户，沿线流量q1、q2 qs=（Q-q）/L 2节点流量节点流量 干管配水情况 3 3管段的计算流量管段的计算流量树枝管网的节点流量计算流量和管径树枝管网的节点流量计算流量和管径环状网各管段的计算流量不是唯一确定解 ，计算复杂（三）管径确定（三）管径确定 式中， d 管段管径（管段管径（m） Q 管段的计算流量（管段的计算流量（m3/S） v 管内流速（管内流速（m/s）经济流速可参照下述范围数值。 d=100d=100350mm350mm时，时，VeVe=0.6=0.

9、61.1m/s1.1m/s d=350 d=350600mm600mm时，时，VeVe=1.1=1.11.6m/s1.6m/s d=600 d=6001000mm1000mm时，时，VeVe=1.6=1.62.1m/s2.1m/s 在一定计算年限内（称为投资偿还期）管网造价和经营管理费用（主要是电费）二者总和为最小时的流速称为经济流速Ve d =vQ4 经济流速的确定经济流速的确定 （四）水头损失计算（四）水头损失计算 1水压及水头损失 水 压 ： 常 用 k g / c m 2 或 K p a 来 表 示 ，1kg/cm2=100Kpa， 单位换算关系为1kg/cm2=10m水头=100Kp

10、a 水头损失：水流在运动过程中单位质量液体的机械能的损失。 它包括沿程水头损失和节点水头损失（局部水头损失）沿程水头损失：沿程阻力是发生于水流全部流程的磨擦阻力，为克服这一阻力而引起的水头损失称为沿程水头损失，用hy表示。 hy=iL 式中，hy管段的沿程水头损失(m) i单位管段长度的水头损失，或称水力坡降(mH2O/m) L管段长度（m） 局部水头损失：水流因边界的改变而引起断面流速分布发生急骤的变化，从而产生的阻力为局部阻力，其相应的水头损失称为局部水头损失，通常用hj表示 表表 2-3 局局部部水水头头损损失失占占沿沿程程水水头头损损失失的的百百分分数数 管网类型 局部水头损失占沿程水

11、头损失的百分数（%） 备注 生活给水管网 25-30 生产给水管网 20 消火栓消防给水管网 10 独用 自动喷水灭火系统消防给水管网 20 生活、消防共用给水管网 20 生产、消防共用给水管网 15 共用 生活、生产、消防共用给水管网 20 根据组成共用给水管网的不同比例确定 （五）管网水力计算（五）管网水力计算 1 1管网设计和计算步骤管网设计和计算步骤图纸、资料的收集：布置管网：可以是树枝网或环状网或两者结合。在公园设计平面图上，定出给水干管的位置、走向，并对节点进行编号。定出干管的总计算长度以及各管段的计算长度。根据输水路线最短的原则，定出各管段的水流方向。确定管网总流量，求出线比流量

12、，各管段沿线流量和节点流量。根据管网的总流量，作出整个管网的流量分配，并根据经济流速，确定每一管段的管径。除满足经济流速外，还需要保证公园消防要求的水压和流量。计算各管段的水头损失和各点地形标高，算出水塔高度和水泵的扬程。 2 2树枝网的水力计算树枝网的水力计算公园引水点所需水压值（或水泵扬程）H： H=H H=H1 1+ H+ H2 2+ H+ H3 3+ H+ H4 4 （mHmH2 2O O）式中，H H1 1：引水点与供水最不利点之间的高程差（m） H H2 2：计算配水点与建筑物进水管的高差（m） H H3 3：计算配水点所需流出的水头（水压）值(mH2O)，随阀门类型而定，一般可取

13、1.52mH2O高。 H H4 4：水管沿程水头损失与局部水头损失之和例：首先找出管网供水最不利点，从图中可以看出，知节点4是供水最远的控制点，也就定出了管线0-1-2-3-4是整个管网的主干管线，该线逐步按经济管径方法选定管径，并从铸铁管水力计算表查得该条管段的水力坡度1000i和算出水头损失h (表2-4) 表表 2-4 树树枝枝管管网网各各管管段段的的水水力力坡坡度度和和水水头头损损失失 管段编号 管长 (m) 流量 (m/s) 管径 (mm) 水波度1000i 水头损失 m 流速 m/s 0-1 580 49.0 250 6.78 3.89 1.01 1-2 600 33.7 200

14、10.60 6.36 1.09 2-3 320 12.0 150 6.55 2.10 0.69 3-4 720 5.8 100 13.2 9.50 0.75 1-5 650 3.2 75 18.8 12.22 0.74 2-6 390 5.5 100 12.0 4.68 0.72 注：水头损失计算未包括局部水头损失 某某树树枝枝网网各各节节点点地地面面高高程程和和自自由由水水头头 节点编号 地面高程（m） 水压高程(m) 自由水头（m） 1 42.95 78.65 35.70 2 43.81 72.29 28.48 3 43.88 70.19 26.31 4 44.69 60.69 16 5

15、44.24 66.43 22.19 6 44.67 67.61 22.94 四、给水管材和管网敷设四、给水管材和管网敷设 （一）给水管材、管件及阀门（一）给水管材、管件及阀门 目前常用的给水管材有下列几种：目前常用的给水管材有下列几种： 1 1铸铁管铸铁管 2 2钢管钢管 3 3钢筋混凝土管钢筋混凝土管 4 4塑料管塑料管: :多用于小口径，一般小于多用于小口径，一般小于DN200 DN200 5 5其他管材其他管材: :玻璃钢管玻璃钢管 , ,棉水泥管棉水泥管 管材选用取决于承受的水压、价格、输送的水量、管材选用取决于承受的水压、价格、输送的水量、外部荷载、埋管条件、供应情况等外部荷载、埋管

16、条件、供应情况等参照下表据各种管材的特性，其大致适应性如下：参照下表据各种管材的特性，其大致适应性如下：1 1）长距离大水量输水系统：若压力较低，可选用预应力钢）长距离大水量输水系统：若压力较低，可选用预应力钢筋砼管，若压力较高，可采用预应力钢筒砼管和玻璃钢筋砼管，若压力较高，可采用预应力钢筒砼管和玻璃钢管。管。2 2）城市输配水管道系统可采用球墨铸铁管和玻璃钢管。）城市输配水管道系统可采用球墨铸铁管和玻璃钢管。 3 3）室内、小区、绿地中内部可采用塑料管和镀锌钢管。）室内、小区、绿地中内部可采用塑料管和镀锌钢管。 管材选用管材选用 管径（mm） 主 要 管 材 50 1镀锌钢管 2硬聚氯乙烯

17、等塑料管 200 1连续浇铸铸铁管，采用柔性接口 2塑料管价低，耐腐蚀，使用可靠，但抗压较差 300-1200 1球墨铸铁管较为理想，但目前产量少，规格不多，价高 2铸态球墨铸铁管价格较便宜，不易爆管，是当前可选用的管材 3 质量可靠的预应力和自应力钢筋砼管， 价格便宜可以选用 1200 1薄型钢筒预应力混凝土管，性能好，价格适中，但目前产量较低 2钢管性能可靠，价贵，在必要时使用，但要注意内外防腐 3质量可靠的预应力钢筋砼管是较经济的管材 6.管件管件 给水管的管件种类很多，不同的管材有些差异，但分类差不多，有接头、弯头、三通、四通、管堵以及活性接头等 （1）（3）外接头 （2）异径外接头

18、（4）外螺丝 （5）内接头 （6）外螺丝 （7）（8）弯头 （9） 异径弯头 （10）三通 （11）异径三通 （12）管堵 （13） 四通 （14）异径四通 7.7.阀门阀门 阀门的种类很多，园林给水工程中常用的阀门按阀体结构形式和功能可分为截止阀、闸阀、蝶阀、球阀、电磁阀等。按照驱动动力分为手动、电动、液动和气动4种方式，按照承受压力分为高压、中压、低压3类，园林中大多为中低压阀门，以手动为主 （二）管网附属设施（二）管网附属设施1、地下龙头、地下龙头 由阀门、弯头及直管等组成，通常用DN20或DN25。一般把部件放在井中，埋深300500mm，一般内径（或边长）300mm左右。地下笼头的服

19、务半径50m左右，2阀门井阀门井 平面尺寸由水管直径及附件种类和数量定，一般阀门井内径1000mm2800mm（管径DN75-1000时），井口一般DN600800mm 3 3排气阀井和排水阀井排气阀井和排水阀井 （三）给水管网的敷设（三）给水管网的敷设1 1、给水管线敷设原则、给水管线敷设原则 2 2、给水管线施工、给水管线施工 熟悉设计图纸 清理施工场地 施工定点放线 抽沟挖槽； 根据给水管的管径确定挖沟的宽度 D=d+2L D沟底宽度（cm）d水管设计管径（cm） L水管安装工作面（cm）（一般为30-40cm） 基础处理 管道安装 覆土填埋 修筑管网附属设施 （四）给水管的接出（四）给

20、水管的接出分水工程：从配水管道中接出用水点的引入管的方法，在水道条例中规定，如果接出引入管的管径在40cm以下时称为分水工程。 规定：配水管的管径在65mm以下时，接出引入管的最大管径为20mm 配水管的管径在75mm以上时，接出引入管的最大管径为25mm分支工程：如果接出引入管径在50mm以上时称为分支工程 加入一个“T”型管，然后接支管 一、喷灌技术概述一、喷灌技术概述常规灌水方法是地面灌溉（沟灌、畦灌、淹灌）。局限性：只能改善土壤湿度，对田间小气候影响小，每次灌水量大，不便于轻浇勤灌。1、喷灌：是指利用专门的设备将有压水引到灌溉地段，并喷射到空中散成细小的水滴均匀地散布在地面进行灌溉。

21、喷灌最初产于十九世纪末，1920年前仅用于蔬菜、苗圃和果园。 优点：利于浅浇勤灌、节约用水、改善小气候、减少劳动强度、提高产量等 2、局限性：受风的影响大：3-4级风时水滴在空中被吹走，灌溉均匀度大大降低，不宜喷灌相对湿度过低，不宜喷灌表面湿润较多，而深层湿润不足。采用“低强喷灌”可克服投资大，资金的限制3、喷灌系统的组成 水源 水泵 动力设备 管道系统（主管、支管、立管） 喷头二、喷灌系统分类二、喷灌系统分类1、 移动式喷灌系统移动式喷灌系统 这种喷灌系统适合有天然水源（池塘这种喷灌系统适合有天然水源（池塘 河流等）河流等）的园林绿地灌溉。其动力（电动机、发电机等）、的园林绿地灌溉。其动力（

22、电动机、发电机等）、水泵、管道和喷头等都是可以移动的，由于设备、水泵、管道和喷头等都是可以移动的，由于设备、管道等不必埋在地下，所以投资较省，机动性较强。管道等不必埋在地下，所以投资较省，机动性较强。但操作不便，移动管子时容易损坏作物并使土壤板但操作不便，移动管子时容易损坏作物并使土壤板结结2、 固定式喷灌系统固定式喷灌系统 这种喷灌系统有固定的泵房，阀门设备、这种喷灌系统有固定的泵房，阀门设备、管道都埋在地下，喷头固定在立管上，有时也可管道都埋在地下，喷头固定在立管上，有时也可以临时安装。现在运用较多的地埋伸缩式喷头，以临时安装。现在运用较多的地埋伸缩式喷头，连喷头也埋在地下，平时缩入套管或

23、检查井内，连喷头也埋在地下，平时缩入套管或检查井内，工作时，利用水压，喷头上升一定高度后喷洒。工作时，利用水压，喷头上升一定高度后喷洒。现在公园、广场、运动场等的草坪上应用较广。现在公园、广场、运动场等的草坪上应用较广。3 、半固定式喷灌系统半固定式喷灌系统 其泵房、干管固定或埋入地下，支管和喷头其泵房、干管固定或埋入地下，支管和喷头可以移动，优缺点介于两者之间。多应用在大型可以移动，优缺点介于两者之间。多应用在大型花圃、苗圃以及菜地，公园的树林区也可以运用。花圃、苗圃以及菜地，公园的树林区也可以运用。三、喷灌的主要技术要求三、喷灌的主要技术要求1、喷灌强度：单位时间内喷洒在单位面积土壤上的水

24、量。即单位时间内喷洒在灌溉土壤的水深。用mm/min 或mm/h点喷灌强度pi：指一定时间t内喷洒到土壤表面的水深h。 pi=h/t平均喷灌强度po：指一定面积上各点在单位时间t内喷灌水深的平均值ho与相应喷灌时间的比值。 Po=ho/t 喷水量Q=hoA=qt A喷头湿润面积 q喷头流量 Po=q/A 一般要求平均喷灌强度与土壤的透水性相适宜，应使喷灌强度小于土壤的渗吸速度2、喷灌均匀度：指在喷灌面积上水量分布的均匀程度。对喷灌植物的生长整齐、长势起决定性作用。是衡量喷灌质量好坏的主要指标之一 影响喷灌均匀度的因素：喷头结构，工作压力，喷头组合形式、喷头转速的均匀性，竖管的倾斜度、地面坡度、

25、风向、风速。四、喷头的种类四、喷头的种类1、按工作压力和控制范围的大小分 低压喷头（近射程喷头） 工作压力Kg/cm2 流量m3/h 射程m 1-3 0.3-11 5-20 中压喷头（中射程喷头） 工作压力Kg/cm2 流量m3/h 射程m 3-5 11-40 20-40 高压喷头（远射程喷头） 工作压力Kg/cm2 流量m3/h 射程m 5 40 40 2、按照喷头的结构形式与水流分 旋转式喷头 射程30米以上 固定式喷头 射程5-10米 孔管式喷头 由一根或几根较小直径的管子组成。上分布孔径1-2mm的喷水孔五、固定式喷灌系统设计五、固定式喷灌系统设计 （一）计基础资料的收集（一）计基础资

26、料的收集1 1、地形图、地形图 比例尺为1/10001/500的地形图，了解设计区域的形状、 面积、位置、 地势等。2 2、气象资料、气象资料 包括气温、雨量、湿度、风向风速等，其中风对喷灌影响最大。3 3、土壤资料、土壤资料 主要是土壤的物理性能，包括土壤的质地、持水能力、土层厚度、汲水能力等 ，土壤的物理性能是确定喷灌强度和灌水定额的依据。4 4、植被情况、植被情况 植被的种类、种植面积、根系情况等。5 5、水源条件、水源条件 城市自来水或天然水源。6 6、动力来源、动力来源 （二）喷灌喷头的布局（二）喷灌喷头的布局1、喷灌系统的选型：、喷灌系统的选型：对固定式、移动式、半固定式的比较（使用、投资）2、喷洒方式、喷洒方式：喷嘴喷洒的形状有圆形和扇形，一般扇形只用在场地的边角上，其他用圆形。3、喷头布置形式：、喷头布置形式：也叫喷头的组合形式，指各喷头的相对位置的安排。在喷头射程相同的情况下，不同的布置形式，其支管和喷头的间距也不相同。 如下表 几几种种喷喷头头布布置置形形式式 序号 喷头组合形式 喷洒方式 喷头间距（L） 支管间距（b）喷头射程 （R）的关系 有效控制面积（S） 应用范围 A 全圆 L=b=1.42R S=2R 在风向改变频繁的地区效果较好 B 全圆 L=1.73R B=1.5R S=2.6R 在