园林工程02给排水

第二章园林给排水工程§2-1城市给排水工程简介§2-2园林给水工程§2-3园林排水工程本章学习要点本章复习与思考本章学习要点本章首先简介了城市给水、排水系统及其流程，着重阐述了园林给排水特点、给排水管网的设计、喷溉系统的设计，防止地表径流冲刷地面的措施、园林污水的处理等；通过本章的学习，应具备初步给排水知识，能协助、配合给排水专业人员完成园林给排水工程。园林水源与水质，给水管网的基本布置形式、布线要点、一般规定，园林地面排水，防止地表径流冲刷地面的措施，园林污水处理等部分是本章的重点。学习要点为：本章学习要点１.了解城市给水、排水系统流程２.理解园林用水类型，园林给水特点；深刻理解园林水源及园林用水对水质的要求，熟练掌握生活用水的净化、消毒方法。本章学习要点３.深刻理解园林给水管网的基本布置形式及其特点、布线要点、一般规定；了解园林用水量标准，理解最高日用水量、日变化系数和最高时用水量、时变化系数、管道流量、经济流速、水头损失等的概念。４.了解树枝状给水管网设计、计算的工作程序本章学习要点５.理解喷溉的形式，了解固定式喷溉系统的设计６.理解园林排水特点，深刻理解园林排水形式、地面排水方式的内涵。本章学习要点７.理解径流（地表径流）、谷方、挡水石等的含义，深刻理解造成地表被冲蚀的原因，熟练掌握防止地表径流冲刷地面的措施。８.理解径流系数、降雨强度、设计重现期的含义；掌握雨水管渠的布置与计算工作程序。本章学习要点９.了解排水管网附属构筑物10.深刻理解园林污水的组成，掌握园林污水的处理方法。11.理解管线综合的目的、一般原则，了解园林管线综合平面图的表示方法。12.了解暗沟排水的布置形式、埋置深度和设置间距。

§2-1城市给排水工程简介一、城市给水工程简述在城镇，为给各生产部门及居民点提供在水质、水量和水压方面均符合国家规范的用水，需要设置一系列的构筑物，从水源取水，并按用户对水质的不同要求分别进行处理，然后将水送至各用水点使用，这一系列的构筑物叫做给水系统。给水系统示意§2-1城市给排水工程简介二、城市排水概述清洁的水经过人们在生活中和生产上的使用而被污染，形成大量万分复杂的污水，在城镇，为使排出的污水无害及变害为利，必须建造一系列设施对污水进行必要的处理，这些处理与排除污水的系统叫做排水系统。排水系统示意§2-1城市给排水工程简介三、城市给水排水流程城市中水的供、用、排三个环节是通过给水系统和排水系统联系起来的。城市给排水流程：见书P.66图2-1-1。园林给排水工程是城市给排水工程的一个组成部分。给水排水流程示意§2-2园林给水工程一、园林用水类型⒈生活用水指公园里餐厅、内部食堂、茶室、小卖部、消毒饮水器及卫生设备等的用水。⒉养护用水植物灌溉、动物笼舍冲洗及夏季广场园路的喷洒等用水。§2-2园林给水工程⒊造景用水指公园里各种水体（溪涧、湖泊、池沼、瀑布、跌水、喷泉等）的用水。⒋消防用水指公园里在古建筑或主要建筑周围设置消防栓，以备消防的用水。§2-2园林给水工程二、园林给水的特点⒈园林中用水点较分散；⒉用水点分布于起伏的地形上，高程变化大；⒊园林用水的水质可据用途不同分别处理；⒋园林用水的高峰时间可以错开；⒌园林用水中对饮用水的水质要求较高，以为水质好的山泉为佳。§2-2园林给水工程三、园林水源与水质㈠水源⒈水的来源⑴地表水：指江、河、湖塘和浅井中的水；⑵地下水：指泉水，以及从深井中或管井中取用的水。§2-2园林给水工程三、园林水源与水质㈠水源⒉园林取水方式：园林取水方式，依所在地的供水情况而定。一般园林给水水源的选择（取水方式）顺序：城市自来水→泉水→井水→公园水体水。取水方式，影响到公园中给水系统的组成情况。§2-2园林给水工程三、园林水源与水质㈡水质⒈园林用水的水质要求⑴园林用水的水质要求，可因其用途不同分别处理；⑵公园中用水除生活用水外，其它方面用水的水质要求可根据情况适当降低；§2-2园林给水工程三、园林水源与水质㈡水质⒈园林用水的水质要求⑶养护用水、造景用水和消防用水，只要是无害于动植物、不污染环境的水均可使用；⑷生活用水，特别是饮用水，必须经过严格净化消毒，水质须符合国家颁布的卫生标准；饮茶最好用山泉水。§2-2园林给水工程三、园林水源与水质㈡水质⒉园林水源的水质特点⑴地表水长期暴露于地面，受到各种污染源的污染，水质较差，必须经过净化和严格消毒，才可作为生活用水。§2-2园林给水工程三、园林水源与水质㈡水质⒉园林水源的水质特点⑵地下水水源于地下，不易受污染，水质较好，一般情况下除作必要的消毒外，不必净化，即可作为生活用水。§2-2园林给水工程㈡水质⒊生活用水的净化消毒方法⑴净化方法①硫酸铝法：较混浊的地表水，一般加粗制硫酸铝；§2-2园林给水工程㈡水质⒊生活用水的净化消毒方法⑴净化方法②砂滤法§2-2园林给水工程⑵消毒方法水的消毒方法很多，最普遍使用的方法：加氯法。净化生活用水的简易方法：定期在水中投放漂白粉。§2-2园林给水工程四、公园给水管网的布置与计算㈠给水管网的基本布置形式和布线要点⒈给水管网基本布置形式⑴树枝式管网布线形式像树干分杈分枝。§2-2园林给水工程四、公园给水管网的布置与计算㈠给水管网的基本布置形式和布线要点⒈给水管网基本布置形式⑵环状管网供水管网闭合成环。给水管网基本布置形式§2-2园林给水工程四、公园给水管网的布置与计算㈠给水管网的基本布置形式和布线要点⒉给水管网的布置要点§2-2园林给水工程四、公园给水管网的布置与计算㈡管网布置的一般规定⒈管道埋深管道覆土深度≮70cm；冰冻地区，应埋设于冰冻线以下40cm。§2-2园林给水工程四、公园给水管网的布置与计算㈡管网布置的一般规定⒉阀门及消防栓为便于检修管理，应在管道节点处设置阀门及阀门井；每500m直线距离设一个阀门井。为满足消防用水，在配水管上应安装消防栓；每间隔120m设一处，消防栓的位置距建筑不得少于5m，离车行道不大于2m。§2-2园林给水工程㈡管网布置的一般规定⒊管道材料的选择§2-2园林给水工程四、公园给水管网的布置与计算㈢与给水管网布置计算有关的几个名词及水力学概念⒈用水量标准用水量标准——又叫用水定额，它是对不同的用水对象，在一定时期内制订的相对合理的单位用水量的数值标准；是国家根据各地区城镇的性质、生活水平和习惯、气候、房屋设备及生产性质等不同情况而制定的给水工程设计的基本数据。§2-2园林给水工程⒉日变化系数和时变化系数最高日用水量——是指一年中用水量最多的一天的用水量。平均日用水量——是指一年的总用水量除以全年供水天数所得的数值。日变化系数——最高日用水量对平均日用水量的比值，叫日变化系数，即：日变化系数Kd＝最高日用水量／平均日用水量§2-2园林给水工程⒉日变化系数和时变化系数最高时用水量——是指最高日那天中用水最多的那一小时的用水量。时变化系数——最高时用水量对平均时用水量的比值，称为时变化系数，即：时变化系数Kh＝最高时用水量Qh／平均时用水量最高日最高时用水量＝平均日用水量×日变化系数Kd×时变化系数Kh÷24§2-2园林给水工程⒊沿线流量、节点流量、管段计算流量⑴沿线流量①集中流量Qn——是指城市给水干管上，集中泄流的大用水户的用水；②沿程流量qn——是指城市给水干管上，零散居民户的用水。§2-2园林给水工程⑴沿线流量线比流量（长度比流量）qs——是指城市给水干管上，平均每米长度的管线所承担的配水流量，即：qs＝（Q－∑Qn）/∑L式中：qs——线比流量（长度比流量）（L/s·m）；Q——管网供水总流量（L/s）；∑Qn——大用水户集中流量总和（L/s）；∑L——配水管网干管总长度（m）。§2-2园林给水工程⑵节点流量节点流量——为确定管段的管径和进行水头损失计算，将管段的均匀沿线流量简化成两个相等的集中流量，并将其集中在计算管段的始、末端输出，称之为节点流量。节点流量Qj＝∑QL/2即：任一节点的流量等于与该节点相连各管段的沿线流量总和的一半。§2-2园林给水工程⑶管段计算流量管段计算流量Q＝Qt＋QL/2式中：Q——管段计算流量（L/s）；Qt——管段转输流量（L/s）；QL——管段沿线流量（L/s）。§2-2园林给水工程㈢与给水管网布置计算有关的几个名词及水力学概念⒋经济流速管道流量——是指单位时间内水流流过某管道的量，简称流量，其单位一般为l/s或m3/h，其计算公式为：Q＝ω×v式中：Q——流量（l/s或m3/h）；ω——管道断面积（cm2或m2）；v——流速（m/s）。§2-2园林给水工程⒋经济流速给水管网中连接各用水点的管段的管径是根据管道流量和流速来决定的，即：式中：D——管径（mm）经济流速——是指既不浪费管材、增大投资，又不致使水头损失过大的管道流速。§2-2园林给水工程⒌水压力和水头损失管道内的水压力一般以kg/cm2表示，又常以“水柱的高度”表示，在水力学上又将水柱高度称为“水头”。水头损失——是指水在管道中流动，水和管壁发生摩擦，克服这些摩擦力而消耗的势能。水头损失包括两部分：沿程水头损失和局部水头损失。§2-2园林给水工程㈣树枝状管网的设计与计算步骤⒈调查、收集、研究有关图纸、资料；⒉布置管网；⒊计算公园中各用水点的用水量⑴求某一用水点的最高日用水量QdQd＝q×N（l/d或m3/d）式中：Qd——最大日用水量（l/d或m3/d）；q——用水量标准（最大日）；N——游人数（服务对象数目）或用水设施的数目。§2-2园林给水工程㈣树枝状管网的设计与计算步骤⒊计算公园中各用水点的用水量⑵求该用水点的最高时用水量QhQh＝Qd/24×Kh（l/h或m3/h）式中：Kh——时变化系数⑶求设计秒流量（最大时平均秒流量）q0q0＝Qh/3600（l/s）§2-2园林给水工程㈣树枝状管网的设计与计算步骤⒋确定各管段的管径；根据各用水点所求得的设计秒流量，查水力计算表，确定连接公园内给水干管和用水点之间的管段的管径；同时还可查得与该管径相应的流速和单位长度的水头损失值。P.P.74.～86.P.P.87.～90.§2-2园林给水工程⒌水头计算，判断设计是否合理；⑴计算各管段的水头损失§2-2园林给水工程⒌水头计算，判断设计是否合理；⑵计算各用水点所需的总水头公园给水管网所需水压（总水头）：H＝H1＋H2＋H3＋H4§2-2园林给水工程H＝H1＋H2＋H3＋H4式中：H——引水管处所需的总压力（mH2O）；H1——引水点和用水点之间的地面高程差（mH2O）；H2——用水点与建筑进水管的高差（m）；H3——用水点所需的工作水头（mH2O）；H4——沿程水头损失和局部水头损失之和（mH2O）。§2-2园林给水工程⒌水头计算，判断设计是否合理；⑶计算各用水点的水压线标高，判断设计是否合理§2-2园林给水工程㈣树枝状管网的设计与计算步骤⒍干管的水力计算⑴计算干管各节点的总流量⑵确定干管各管段的管径⑶计算干管各节点的水压线标高、自由水头⑷对整个管网的水压要求进行复核§2-2园林给水工程五、喷溉系统简介依喷灌方式，喷灌系统的形式可分为三类：⒈移动式喷灌系统适用于水网地区的园林绿地、苗圃和花圃的灌溉。§2-2园林给水工程五、喷溉系统简介依喷灌方式，喷灌系统的形式可分为三类：⒉固定式喷灌系统适用于需要经常灌溉和灌溉期较长的草坪，大型花坛、花圃、庭院绿地等。§2-2园林给水工程五、喷溉系统简介依喷灌方式，喷灌系统的形式可分为三类：⒊半固定式喷灌系统适用于大型花圃或苗圃。§2-3园林排水工程一、园林排水的特点⒈主要是排除雨水和少量生活污水；⒉园林中地形起伏多变，有利于地面水的排除；⒊园林中大多有水体，雨水可就近排入水体；§2-3园林排水工程一、园林排水的特点⒋园林可采用多种方式排入，不同地段可根据其具体情况采用适当的排水方式；⒌排水设施应尽量结合造景；⒍排水的同时还要考虑土壤能吸收到足够的水分，以利植物生长，干旱地区尤应注意保水。§2-3园林排水工程二、园林排水的主要方式----地面排水㈠园林排水的三种形式⒈地面排水⒉沟渠排水⒊管道排水§2-3园林排水工程二、园林排水的主要方式----地面排水㈡地面排水方式的内涵可归纳为五个字：拦、阻、蓄、分、导。⒈拦——把地表水拦截于园地或某局部之外；⒉阻——在径流流经的路线上设置障碍物挡水，达到消力降速以减少冲刷的作用；⒊蓄——蓄包含两方面意义，一是采取措施使土壤多蓄水；一是利用地表洼处或池塘蓄水；§2-3园林排水工程二、园林排水的主要方式----地面排水㈡地面排水方式的内涵⒋分——用山石建筑墙体等将大股的地表径流分成多股细流，以减少为害；⒌导——把多余的地表水或造成为害的地表径流利用地面、明沟、道路边沟或地下管及时排放到园内（或园外）的水体或雨水管渠中去。§2-3园林排水工程三、防止地表径流冲刷地面的措施㈠地表径流及其冲蚀地表的原因地表径流（径流）——是指经土壤或地被物吸收及在空气中蒸发后余下的在地表面流动的那部分天然降水。造成地表被冲蚀的原因主要是由于地表径流的流速过大，冲蚀了地表土层造成的。§2-3园林排水工程三、防止地表径流冲刷地面的措施㈡防止地表径流冲刷地面的措施主要从以下几个方面着手：⒈竖向设计⑴注意控制地面坡度，使之不致过陡，或采取措施减少水土流失；§2-3园林排水工程三、防止地表径流冲刷地面的措施㈡防止地表径流冲刷地面的措施主要从以下几个方面着手：⒈竖向设计⑵同一坡度（即使坡度不太大）的坡面不宜延续过长，应有起有伏，使地表径流不致一冲到底，形成大流速的径流；§2-3园林排水工程三、防止地表径流冲刷地面的措施㈡防止地表径流冲刷地面的措施主要从以下几个方面着手：⒈竖向设计⑶利用盘山道、谷线等拦截和组织排水；⑷利用植被护坡，减少或防止对表土的冲蚀。§2-3园林排水工程㈡防止地表径流冲刷地面的措施⒉工程措施园林中常见的工程措施有：⑴“谷方”“谷方”——为了防止地表径流对地表的冲刷，在汇水线上布置一些山石，借以减缓水流的冲力，达到降低其流速，保护地表的作用，这些山石就叫“谷方”。“谷方”的布置要点：作为“谷方”的山石须具有一定体量，且应深埋浅露。§2-3园林排水工程⒉工程措施⑵挡水石挡水石——为了减少地表径流的冲刷，保护山道路基，在山道台阶两侧或陡坡处布置山石挡水，这种置石就叫做挡水石。§2-3园林排水工程⒉工程措施⑶护土筋护土筋——园林中一般沿山路两侧坡度较大或边沟沟底纵坡较陡的地段用砖或其它块材成行埋置于土中，使之露出地面3～5cm每隔一定距离（10～20m）设置3～4道，挡水设施与道路中线成一定角度，如鱼骨状排列于道路两侧的挡水设施，称为护土筋。§2-3园林排水工程⒉工程措施⑷出水口园林中利用地面或明渠排水，在排入园内水体时，为了保护岸坡并结合造景，出水口应做适当的处理，常见的有形式有：“水簸箕”。“水簸箕”是一种敞口排水槽，槽身常采用三合土或浆砌块石（砖）或混凝土加固。当排水槽上下口高差大时，可作成：⑷出水口①栏栅式②消力阶③礓察式④消力块§2-3园林排水工程三、防止地表径流冲刷地面的措施㈡防止地表径流冲刷地面的措施⒊利用地被植物加强绿化，是防止地表水土流失的重要手段之一。⒋埋管排水利用路面或路两侧明沟将雨水引至濒水地段或排放点，设雨水口埋管将水排出。§2-3园林排水工程四、管渠排水公园绿地应尽可能利用地形排除雨水，但在某些局部如广场、主要建筑周围或难于利用地面排水的局部，可以设置暗管，或开渠排水。公园绿地的排水管渠应根据分散和直接的原则，分别排入附近水体或城市雨水管，不必搞成完整的系统。§2-3园林排水工程五、雨水管渠的布置与计算㈠一般规定§2-3园林排水工程五、雨水管渠的布置与计算㈡雨水管渠的设计与计算在排水管网中，雨水（污水）是在重力作用下通过管渠自行流走的，它是重力流。排水系统的布置和计算：一要保证排水管渠有足够的过水断面；二要有合理的水力坡降，使雨水（污水）能顺利排除。§2-3园林排水工程㈡雨水管渠的设计与计算⒈与设计计算有关的几个因子⑴设计流量Q设计流量Q是排水管网设计计算中最重要的依据之一，其计算公式为：Q＝ψ·q·F＝q0·F§2-3园林排水工程Q＝ψ·q·F＝q0·F式中：Q——管段雨水设计流量（l/s）；ψ——径流系数；q——管段设计降雨强度（l/s）；F——管段设计汇水面积（hm2）；q0——单位面积径流量（l/（s·hm2））。§2-3园林排水工程⒈与设计计算有关的几个因子⑵径流系数ψ径流系数ψ——指流入管渠中的雨水量和落到地面的雨水量的比值，即：ψ＝径流量/降雨量ψ的大小取决于地表或地面物的性质；覆盖类型较多的汇水区，ψ应取平均值，其平均径流系数应采用面积加权平均法计算。§2-3园林排水工程⒈与设计计算有关的几个因子⑶设计降雨强度q降雨强度——是指单位时间内的降雨量。设计降雨强度q——是指单位时间流入设计管段的雨水量。§2-3园林排水工程⒈与设计计算有关的几个因子⑶设计降雨强度q在各降雨强度公式中都含有两个计算因子：设计重现期P（或T）和设计降雨历时t。设计重现期P（或T）——是指某一强度的降雨出现的频率。园林中的设计重现期可定为1～3年。设计降雨历时t——是指连续降雨的时段。§2-3园林排水工程⑶设计降雨强度q雨水管渠的设计降雨历时t，由地面集水时间t1和雨水在计算管段中流行的时间t2组成，即：t＝t1＋mt2§2-3园林排水工程t＝t1＋mt2式中：t——设计降雨历时（min）；t1——地面集水时间（min）；t2——雨水在计算管段中流行的时间（min）；m——延迟系数：暗管m＝2，明渠m＝1.2。§2-3园林排水工程⑶设计降雨强度q地面集水时间t1，通常取经验数：t1＝5～15min；雨水在计算管段中流行的时间t2，可按以下公式计算：t2＝∑（L/（60v））（min）§2-3园林排水工程t2＝∑（L/（60v））（min）式中：L——各管段的长度（m）v——各管段满流时的水流速度（m/s）。降雨历时t直接影响着降雨强度q，t越大则与它相应的q越小。§2-3园林排水工程五、雨水管渠的布置与计算㈡雨水管渠的设计与计算⒈与设计计算有关的几个因子⑷汇水区面积F汇水区是根据地形和地物划分的，通常沿山脊（分水岭）、沟谷（汇水线）或道路等进行划分，汇水区面积单位：hm2。§2-3园林排水工程五、雨水管渠的布置与计算㈡雨水管渠的设计与计算⒉雨水管渠的设计计算步骤⑴根据地形地物情况划分汇水区；⑵汇水区编号并计算各汇水区面积F；⑶作雨水管道布置草图；⑷求单位面积径流量q0；§2-3园林排水工程五、雨水管渠的布置与计算㈡雨水管渠的设计与计算⒉雨水管渠的设计计算步骤⑸进行雨水管道的水力计算；⑹绘制雨水干管平面图；⑺绘制雨水干管纵剖面图；⑻绘制雨水管道系统排水构筑物的构造图。§2-3园林排水工程六、排水管网附属构筑物雨水排水管网中常见的附属构筑物有：⒈检查井功能：是管段与管段的连接点；便于管道维护人员检查和清理管道。§2-3园林排水工程六、排水管网附属构筑物⒉跌水井功能作用：是设有消能设施的检查井。§2-3园林排水工程⒊雨水口功能：是雨水排水管道收集地面径流的孔道。§2-3园林排水工程⒋出水口功能作用：是排水管渠排入水体的构筑物。§2-3园林排水工程七、园林污水的处理㈠园林污水的组成园林污水由两部分组成：⒈餐厅、茶室、小卖等饮食部门的污水；⒉厕所等卫生设备产生的污水，以及动物粪便和清扫禽舍的脏水。§2-3园林排水工程㈡园林污水的处理方法园林污水应根据其不同的性质，分别处理：⒈餐饮部门的污水处理方法：用带有沉淀室的隔油井，对污水进行沉渣、隔油处理，然后可直接排入就近水体，可二次利用：养鱼、浇灌植物。§2-3园林排水工程㈡园林污水的处理方法⒉粪便污水处理方法：采用化粪池，对污水经沉淀、发酵、沉渣，再发酵澄清处理后，可排入城市污水管；或再经小型污水处理器或氧化塘对污水进一步处理，达到国家规定的排放标准后直接排入园内作二次利用或园外水体。§2-3园林排水工程八、园林管线工程设计的综合㈠管线综合的目的合理安排各种管线，综合解决各种管线在平面和竖向上的相互关系。§2-3园林排水工程八、园林管线工程设计的综合㈡管线综合的一般原则⒈地下管线的布置顺序管线按埋深，由浅到深由建筑物向道路的布置顺序是：建筑物基础→电讯电缆→电力电缆→热力管道→煤气管→给水管→雨水管道→污水管道→路缘。§2-3园林排水工程八、园林管线工程设计的综合㈡管线综合的一般原则⒉小管让大管，有压管让自流管，临时管让永久管，新建管让已建管；⒊管线平面应做到管线短、转弯小，减少与道路及其它管线的交叉，并同主要建筑物和道路的中心线平行或垂直敷设；§2-3园林排水工程八、园林管线工程设计的综合㈡管线综合的一般原则⒋干管应靠近主要使用单位和连接支管较多的一侧敷设；⒌雨水管应尽量布置在路边，带消防栓的给水管也应沿路敷