园林给排水工程讲义

第二章园林给排水工程前言：第一节园林给水工程第三节园林排水工程

本章主要讲述园林中给水、排水工程设计基本原理、工程计算的简单方法，给排水设施的具体选用和设计及相关内容。

给水工程可分为三个部分，取水工程、净水工程和输配水工程，并用水泵联系，组成一个供水系统。

1）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。

2）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。前言：1、给水系统的组成

3）输配水工程：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。水源水处理输配水管网用户加压加压加压给水系统示意图

1）引用式

水源来自城市管网，是城市给水管网的一个用户。其构成较为简单。

2．园林给水方式

2）自给式

在野外风景区或郊区的园林绿地中，如果没有直接取用城市给水水源的条件，就可考虑就近取用地下水或地表水。以地下水为水源时，因水质一般比较好，往往不用净化处理就可以直接使用，因而其给水工程的构成就要简单一些。如果是采用地表水作水源，其给水系统构成就要复杂一些。分质给水系统取水构筑物从水源地取水，经过不同的净化过程，用不同的管道分别将不同水质的水供给各用户，这种系统称分质给水系统。

分区给水系统将整个给水系统分为几个系统，分别建立自己的泵站、管网、水塔，不同系统之间水压不同，系统之间保持适当联系，以保证供水安全和调度的灵活性。3、兼用式第一节给水工程园林给水的分类：1．生活用水2．养护用水3．造景用水4．消防用水一、概述二、园林给水特点1．园林中用水点分散。由于园林内多数功能点都不是密集布置的，在各功能点之间常常有较宽的植物种植区，因此用水点也必然很分散，不会像住宅、公共建筑那样密集；就是在植物种植区内所设的用水点，也是分散的。由于用水点分散，给水管道的密度就不太大，但一般管段的长度却比较长。

2．用水点分布于起伏的地形，高程变化大。

喷泉、喷灌设施等用水点的水头与园林内餐饮、鱼池等用水点的水头就有很大变化。3．水质可据不同用途分别处理。

生活用水水质要求较高，而其它用水则相对要求较低。4．错开用水高峰时间。园林中灌溉用水、娱乐用水、造景用水等的具体时间都是可以自由确定的；也就是说，园林中可以做到用水均匀。三、水源与水质1）地表水：指江、河、湖、水库等地表水源。采用地表水作为水源时，取水地点及取水构筑物的结构形式是比较重要的问题。1、给水水源的分类与特点地下水又分为潜水和承压水两种。

地面以下第一个隔水层（不透水层）所托起的含水层的水，就是潜水。2）地下水

含水层在两个不透水层之间，并且受到较大的压力，这种含水层中的地下水就是承压水；溢出地表的承压水就是泉水。

3）再生水：污水经过处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以再次使用的水。

选择给水水源，首先应满足水量、水质的要求，注重安全防护、经济并结合公园和风景区的发展。

1）城市公园或近郊风景区可直接从城市的给水管网系统中接入，也可从自来水水厂接入。

2）没有城市给水管网或给水管网水量不能满足园林的要求的前提下，可优先考虑地下水（包括泉水），其次考虑江、河、湖、水库等地表水。

2．给水水源选择

3、水质混凝沉淀（澄清）：是在水中加入混凝剂（明矾或硫酸铝），使水中产生一种絮状物，和杂质亲自凝聚在一起，沉淀到水底。地表水：易受污染，水质较差，须经过净化和严格消毒，才可作为生活用水。过滤（砂滤）：将澄清水依次透过细砂层、粗砂层、细石层、粗石层构成的过砂石层，以滤去杂质。消毒：加氯法或加漂白粉。地下水：水源不易受污染，水质较好，可只作消毒，不必净化。地下水一般含有矿化物较多，硬度较大，需要进行软化处理。四、公园给水管网的布置与计算（1）树枝状管网树状网以引水点至用水点的管线布置成树枝状，管径随用水点的减少而逐步变小。

优点：方式简单，省管材，适合用水点分散的情况，有利于分期发展的公园。

缺点：供水保证率低。（一）给水管网基本布置形式和布线要点1、给水管网基本布置形式（2）环状管网给水管线纵横相互接近，形成闭合的环状管网。

优点：管网供水能互相调剂，供水保证率大、可靠性高。

缺点：管线较长，管材增加，投资增大。2、给水管热网的布置摧要点1．干管应粘靠近主要活供水点2．干管微应靠近适调节设菌施（如晨高位水萄池或水唤塔）3.在保证拆不受冻界的情况啄下，干看管宜随旅地形地皂伏敷设详，避开暑复杂条宏件和难耳于施工恐的地段冤，以减颜少土石韵方工程却量。4．干管索应尽量拍埋设于液绿地下须，避免拐穿越或献设于园畜路下。5．和其它冒管道按规短定保持一定定距离。（二）快管网布荣置的一芬般规定1.给水管核线敷设挖原则①水管粒管顶以愉上的覆粘土深度座，在不袭冰冻地教区由外锅部荷载捧、水管赠强度、饮土壤地扬基与其业他管线很交叉等战情况决妄定。金起属管道卵一般不技小于0.7m，非金珠属管道胖不小于1.0m唐-1.2误m。②冰冻地佳区除考素虑以上冒条件外呀，还须开考虑土亚壤冰冻慈深度，央一般水街管的埋佣深在冰连冻下的匹深度：哑管径d=30豪0-60岂0mm时，为0.75超d，d>60泳0mm时为0.5礼d。③在土壤糠耐压力散较高和则地下水桂位较低抽时，水贷管可直英接埋在伴天然地铅基上。暴在岩基躲上应加疼垫砂层厨。对承份载力达向不到要淋求的地兆基土层厉，应进翠行基础矮处理。④给水前管道相友互交叉屯时，其爷净距不怠小于0.1反5m，与污水交管平行时议，间距取1.5m，与污叨水管或盘输送有言毒液体敞管道交枪叉时，印给水管贸道应敷泛设在上会面，且绿不应有颂接口重趴叠，当演给水管稻敷设在似下面时存，应采乎用钢管废或钢套惩管。给城水管与缎其他构嗽筑物间泊距可参己考《给排水瘦设计手槐册》。2、阀门和呜消防栓（1）阀门井在给水管罢网的节点另处，一般阁设有阀门淋等附件。横阀门是用罗来调节管焰线中的流弄量和水压贫，主管和耳支管交接善处的阀门个常设在支滔管上。一亚般把阀门田放在阀门厚井内，平氧面尺寸由兔水管直径吗及附件种愉类和数量帐定，井口炉一般DN60做0-80初0mm，井深由席水管埋深铃决定。为撕便于检修把，一般要破求每500m直线距离厅设一阀门援井。（2）消火酬栓分地上庄式和地梢下式，五地上式研易于寻木找，使慈用方便猎，但易允碰坏，修地下式趣适于气有温较低虾地区，萄一般安羊装在阀晃门井内捡。在城市害室外消春火栓间其距在120丹m以内，公取园或风景照区根据建逝筑情况而虑定。消火羞栓应距建当筑物在5m以上，将距离车协行道不甲大于2m，便于殖消防车州的连接鼓。3、管道度材料的惧选择（待包含排激水管道唇）管材对水旷质有影响龙，管材的栽抗压强度菌影响管网曾的使用寿目命。管网透属于地下蔑永久性隐块敝工程设去施，要求翅很高的安袄全可靠性长，目前常域用的给水睛管材有下勤列几种：铸铁管分仍为灰口铸劣铁管和球墨铸栋铁管（碳在铸虾铁中存在宽的形式不超同），灰较口铸铁管灾具有经久贷耐用、耐暴腐蚀性强昌，使用寿督命长的优士点，但质恶地较脆，姐不耐振动仁和弯折，便重量大，害灰口铸铁鸭管是以往凡使用最广踪蝶的管材，絮主要用在DN80明-100阀0mm的地方，捆但运用中取易发生爆颠管，不适愿应城市的锡发展，在由国外已被筋球墨铸铁农管代替。细球墨铸铁栽管在抗压吸、抗震上是有提高。1．铸铁管钢管有焊接钢管和无缝钢管两种，研焊接钢墨管又分辣为镀锌极钢管（适白铁管胡）和非班镀锌钢泡管（黑坝铁管）为。钢管吼有较好卸的机械专强度，切耐高压伪、振动赛，重量缎较轻，症单管长婶度长，测接口方士便，有棚强的适撤应性，使但耐腐闻蚀性差貌，防腐刺造价高搜。镀锌战钢管就凑是防腐傻处理后戚的钢管帜，它防笼腐、防暑锈、水背质不易叼变坏，教并延长金了使用关寿命，挥是生活泉用水的计室内主河要给水课管材。2．钢管3．钢筋混哭凝土管钢筋混哥凝土管略防腐能雷力强，鸣不需任愉何防腐愤处理，农有较好牵的抗渗侍性和耐俊久性，猛但水各管重量辫大，质宵地脆，拔装卸和土搬运不安便。其堡中自应力钢浙筋混凝土遮管会后期膨规胀，可使秩管疏松，令不用于主江要管道；预应力钢亏筋混凝土说管能承受舒一定压毅力，在结国内大哄口径输跳水管中货应用较演广，但鹅由于接脂口问题侧，易爆舰管、漏累水。为火克服这雨个缺陷略现采用预应力钢亚筒混凝土途管（PCC节P管），是利用钢替筒和预应别力钢筋砼羽管复合而失成，具有扣抗震性好茂，使用寿沾命长，不费宜腐蚀，框渗漏的特篮点，是较灶理想的大致水量输水圾管材。4．塑料管塑料管墨表面光技滑，不毯易结垢哑，水头钳损失小菠。耐腐座蚀，重愁量轻，急加工连误接方便枝，但管寻材强度您低，性凉质脆，丘抗外压皮和冲击恐性差。哲多用于转小口径救，一般赴小于DN20浴0，同时不雕宜安装在将车行道下简。国外在选新安装的俗管道中占70%左右，肢国内许分多城市定已大量攻应用，子特别是帜绿地、赤农田的挺喷灌系联统中。5．其他包管材玻璃钢迹管价格治高，正全刚刚起拨步，石擦棉水泥旗管宜破乎碎，已桑逐渐被扬淘汰。管材选用彩取决于承坐受的水压墙、价格、钞输送的水愉量、外部窜荷载、埋抢管条件、跑供应情况租等，可参帖照下表据耐各种管材穗的特性，夹其大致适栏应性如下:1）长距离愿大水量输择水系统：若压力较川低，可选携用预应力凳钢筋砼管家，若压力计较高，可传采用预应优力钢筒砼永管和玻璃锣钢管。2）城市输跪配水管道恶系统可采柱用球墨铸辰铁管和玻箩璃钢管。3）室内、采小区、绿狐地中内部热可采用塑讲料管和镀居锌钢管。管径(mm)主要管材≤501．镀锌钢管2．硬聚氯乙烯等塑料管≤2001．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300-12001．球墨铸铁管较为理想，但目前产量少，规格不多，价高2．质量可靠的预应力和自应力钢筋砼管，价格便宜可以选用>12001．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管材选该用1．用水扎量标准用水量标饰准亦称用水定帖额，它是贿对不同情的用水睬对象，堆在一定漂时期内裤制订的北相对合比理的单舞位用水取量的数印值标准伏，是国疤家根据证我国各片地区、停城镇的瓦性质、绝生活水嫁平、习旅惯、气遥候、建摧筑卫生胆设备设售施等不政同情况仗而制定穷的。（三）与俘给水管网蜻布置计算劳有关的几欢个名词及痰水力学概首念园林中的现用水量，乖不是固定旷不变的，他一年中随蹄着气候、咏游人量以肾及人们不报同的生活桐方式而不砌同，把一摩年中用水栽量最多的菠一天的用甲水量称为最高日卫用水量，最高日乐用水量与凤平均日用个水量的比笛值，叫日变化冷系数，以Kd表示2．日变化溜系数和时赔变化系数Kd—城镇一干般取1.2～2.0；农村牵一般取1.5～3.0。一天中由贯于公园的漫营业时间艰、游人的滋需要，每广小时用水牺量也不相围同，把用元水量最高汗日那天用秘水最多的急一小时的威用水量称欲为最高时用脊水量，它与这坚一天平均好时用水量梳的比值，创叫时变化严系数，以Kh表示。Kh—城镇一般报取1.3～2.5；农村庆一般取5～6。3、管段搅流量的决确定管网的拿水力计颜算主要金针对干足管网，拥管网是盘由多个叉管段组抽成，沿线流船量是指供沿给该管忍段两侧须用户所瞧需流量感。节点流量是从沿龄线流量苹计算得磨出的并递且假设闷水的流梯量，管石网水力滚计算，虑须求出垃沿线流雕量和节归点流量悠，并求问得各管璃段的计善算流量删。分为集中流量Qn和沿线流量qn，为便于守计算，可柴用长度比遥流量qs表示沿缎程流量尊。式中：qs—长度比念流量（L/s捧.m)；Q—管网供水弃总流量（L/s何)；∑Qn—大用水公户集中洁流量总汉和（L/s汁)；∑L—配水管甩网干管扶总长度盒（m)。①沿线流瓦量：②节点流当量和管康段计算只流量节点流量(Qj)—将管段谎的均匀菊沿线流类量简化成两个遍相等的锋集中流胖量，集酸中在计福算管段狱的始、末搁端输入膜输出。管段总弯流量—包括节点肚流量Qj和转输姓流量Qt。园林中的号给水水源惑若取自城档市给水管屯网，则园狐中给水干宰管将是城免市给水管丝式网中的一君根支管，伴在这根“干管”上只有为哨数不多的均一些用水歌量相对较菠多的用水解点，沿线浇不像城镇润给水管网盈那样有许厉多居民用骡水点。所译以在进行直管段流量跪的计算时咽，根据用驶水量标准蛾分别求出话各用水点锤的需水量笨，管段的鞭计算流量觉等于该管段斜所负担孟的转输界流量加上该节点量相连各蓬管段的竞沿线流森量总和姿的一半。管段计赠算流量Q式中：Q—管段计乞算流量铲（L/s)；Qt—管段传输盘流量（L/s答)；QL—管段沿龙线流量舰（L/s)。(L/s)管段沿线流量：管段节点流量：(L/s)4、经济流同速流量（Q）：单位姜时间内通沙过某一过凭水断面的液体体沫积（m3/s或l/s)。式中：Q—流量（L/s或m3/s)；ω—管道断面斑积（cm2或m2)；v—流速（m/s暑)。因为：所以：式中：D—管径（mm)W0—管网系到统年费锣用F—管网基柄建投资C—管网的种年运行略费用从公式汗可知：遥当Q不变时，ω和v互相制驱约。D大，则畅管道断孝面积也妇大，流骆速v可小；反伙之v大则D可小。而候管径大基可建投资也丑大；管径幼小，管材堵投资节省除了，但流拦速大，故秤水头损失逐大，从而新使远处用沃水点水压粘不足，因迅此管道运侧行费用增除大，故管妈径的选择肾，应在流界速和水头资损失两者表之间进行煌比较后综亮合考虑。响可据经济他流速选择项经济管径盖。从技术上送说，给水错管为防止虾流速过大考而致管道联爆裂，一汁般流速不唉得大于2.5-欲3m/s；浑水厌输水管世为防止市泥砂等而淤积，拜流速不漫得小于0.5m纽奉/s。从经瞎济上说尼，应根形据当地阵的管网双造价和驱输水电肯价，选纳用经济薯合理流夏速。一般情邮况下，师经济流私速可参堡照下述票范围数庆值。d=1栗00-较350甚mm时，Ve=0贝.6-1贿.1m/恭sd=3朽50-耀600碑mm时，Ve=1虚.1-1肌.6m/疼sd=6聋00-得100换0mm时，Ve=1抓.6-2功.1m/科s5、水压力瓶和水头损能失①水压力P—在给水管包上任意点办安装压力拴表，所测征得的读数僚，即为该吧点的水压垦力值，（kg/c视m2或N、KN、mH2O）。为赤了便于秃计算，甜也把水糕压称为“水柱高”，力学壤上又称“水头”，其单惹位换算注关系为1kg/扮cm2=10域m水头=10清0Kp求a。②水头句损失—水在管中爪流动时，去为克服水惹与管壁间本摩擦力而扔消耗的势狠能。其值可漆用压力夹表测得冤的两点北压力差心来确定冶。水头损失沿程水头损失局部水头损失沿程水朝头损失—当固体边买界的形状它和尺寸沿膜程不变时议发生的水警头损失。式中：a—阻力系数州（s2/m6)，由试验啄求得，与习管道材料渐、管壁的闷粗糙程度疤、管径、锈管内流动幻玉物质以及丝式温度等因希素有关。l—管段长度茧（m）局部水歇头损失—水流因边琴界的改变熊而引起断瞧面流速分钥布发生急负骤的变化皂而产生的西阻力为局耐部阻力，粥为克服阻奏力而引起刺的水头损抬失称为局蹲部水头损矛失，通常堆用hj表示。(四）树枝固状给水管梦网的设计犹计算1、给水络管网计芒算指标用水量（Q)：以秒流量翼表示管径（DN）：以mm为单位杆；水头（H）：水压(以kg/c眠m为单位肤）；米翻水柱高愤度（100K杨Pa=1愁kg/c桥m2=1因0米水柱粒）管段计吊算流量Q式中：Q—管段计算愤流量（L/s纺)；Qt—上一管段径输给下一凡管段的流蹦量（转输鄙流量）（L/s)；QL—管段沿侦线流量泻（L/s妈)。2、管段流那量计算园林中灵的给水器水源若舅取自城三市给水宾管网，茎则园中给水亦干管将犁是城市震给水管叼网中的熟一根支劣管，在哲这根“干管旧”上只销有为数安不多的洽一些用禾水量相李对较多误的用水点，沿线助不像城镇殖给水管网澡那样有许恒多居民用虽水点。所以在渣进行管桶段流量押的计算谣时，根幼据用水俩量标准初分别求出各用欠水点的需批水量，管段的计裁算流量等绢于该管段所负担的裁转输流量确加上该节表点相连各报管段的沿痛线流量总和的一蜜半。对于引挎用式给雨水方式粗：确定城祥市给水浴管网的纽奉水压是跪否能满哨足公园首用水的护要求；对于自给钥式给水方址式：主要确钟定水泵购所需扬乌程及水国塔（或篮高位水箱池）所股需高度搬，以保区证各用坝水点有妙足够的汗水量和汪水压。3、管网徐计算目办的根据最吃高时用右水量作县为设计岛用水量奥求出各久段管线侮的直径站和水头买损失。有关图纸甜、资料的谎搜集与研什讨从公园练设计图次纸、说喉明书等星，了解主原有或剖拟建的建筑遵物、设寺施等的历用途及许用水要蝇求、各芬用水点脂的高程等。再根据纵公园所特在地附砖近城市队给水管搅网的布判置情况，掌宅握其位布置、管悟径、水双压及引腾用的可惕能性。4、管网计谨算步骤在公园设聋计平面图桥上，定出第给水干管纪的位置、扎走向、并烦对节点进被行编号，药量出节点绒间的长度龄。（遵循竟前述管网氧的布置要树点）。布置管网求公园中肠各用水点掏的用水量欧及水压要聚求（l/d或m3/d)式中:q—用水量宾标准（柄最大日宅）；N—游人数（织服务对象楚数目）或粥用水设施戚的数目。（1）求某熄一用水粥点的最袖高日用弹水量Qd（2）求该用不水点的最贯高时用水耕量Qh式中:Kh—时变化系忘数（可取4—6）。（l/d或m3/d)（3）求设滴计秒流伶量q0（l/s或m3/s)根据各喘用水点构所求得瞎的设计秒讲流量q0及要求的水叼压，可查表诞确定连接梁园内给水豆干管和用予水点之间党的管段的咐管径，还均可查得与沿该管径相陈应的流速他和单位长粱度的水头问损失值。各管段床管径的呼确定水头计算水头损咸失值用水点机与引水羊点的高模程差用水点建纷筑的高低钳及用水点姥的水压要判求必须考贫虑1、使管中复的水流在忘经过消耗心后到达用屈水点仍有漂足够的自女由水头以贯保证用水叛点有足够腔的水量和进水压。2、校核吵城市自售来水配迫水管的崇水压（打或水泵垂扬程）闪是否满访足公园巩内最不技利点配驴水水压挨要求。计算目的公园给水扯管段所需底水压计算诉式：式中：H—引水管处缩慧所需的总库压力（mH2O)H1—引水点图和用水苦点之间怀的地面展高程差姜（m)；H2—用水点与称建筑进水冠管的高差韵（m)；H3—用水点拖所需的于工作水针头（mH2O)；H2+H3值可依窝建筑不四同层数哈按有关菌规定采罢用。平房：10mH2O二层：12mH2O三层梯：16mH2O以后每增浮加一层增票加4mH2OH4—沿程水头核损失和局鞠部水头损鞭失之和（mH2O)有条件时丹可适当考斩虑一定的昌富裕水头(如消防镇水头）干管的水裁力计算完成各所用水点浓用水量公计算和絮确定各卡点引水嚼管的管村径之后晋，应进男一步计说算干管梢各节点且的总流图量，据拌此确定饰干管各牛管段的厚管径，乖并对整虹个管网淋的总水蛛头要求拆进行复慎查。复查方巴法：最不利曲点（地势高痛、距离引辱水点远、租用水量大哈或要求工生作水头特欢别高的用篇水点）水压满俯足法。试计算该鲜餐厅①的灿用水量、张引水管管嫁径、水头低损失及其丽水压线标糕高，并复净核A点的自龟由水头迫是否能续满足餐断厅的要到求。例1：某公园大膝众餐厅（啊二层楼房高，见图示脂），其设钥计接待能悟力为150垃0人次/日，引询水点A处的自疲由水头站为37.乒40m军H2O，用水僚点①位陪置见图旁，标高至为50.读50m1A城市给水干管引水点餐厅解：1、求①点音的最高日瓣用水量2、求最高盗日最高时周用水量3、求设计是秒流量4、求①—A管段管径据q0=1.舰56l醒/s，查（教谷材1）表取1.6铅l/s作为设柏计