园林排水工程

第二章园林给排水工程第二节园林排水工程第三节园林排水工程一、概述（一）污水的分类：污水按照来源和性质分为三类：生活污水、工业废水和降水。1、生活污水指人们在日常生活中所使用过的水，主要包括从住宅、机关、学校以及其他公共建筑和工厂内人们日常生活所排出的水。2、工业废水指工业生产过程中产生的或使用过的水，来自车间、矿场等地。根据污染程度不同，又分为生产废水和生产污水。（1）生产废水：指生产过程中水质只受到轻微污染或只是水温升高，不经处理可直接排放的工业废水，如一些机器的冷却水等等。园林中只有浇盆花的过滤水和服务设施中中央空调的冷却水等。（2）生产污水：指生产过程中，受到严重污染的水，需经处理后方可再利用排放。这类污水在园林中很少，因为在公园及风景区不允许工业生产存在。3、降水降水指在地面上径流的雨水和冰雪融化水，降水的特点是集中，径流量大。降水一般较清洁，但初期的雨水，由于含淋洗大气及冲洗建筑物、地面等挟带的各种污染物，通常比较脏，含有较多污染物。（二）排水工程系统的组成在园林中有生活污水排水系统和雨水排水系统。1、生活污水排水系统它的任务是收集园林中各类建筑的污水，排出至城市生活污水管道系统或自行处理。包括下面几个方面：（1）室内污水管道系统和设备：收集建筑室内生活污水并将其排出至室外庭院的污水管道中。（2）室外污水管道系统：分布在房屋出户管以外，布置在公园中埋在地下靠重力流输送，生活污水经园内污水管道系统，再流向城市管道系统。在园林中，一般污水管道系统只包括上述两项，在风景区须设置以下部分：（3）污水泵站及压力管道：污水一般以重力流排除，但受到地形等条件的限制需把低处的污水向上提升，需设泵站，并相应地设压力管道。（4）污水处理与利用建筑物：城市的污水处理厂和风景区的污水处理设施。（5）出水口：经过处理的污水排入自然水面的出口。2、雨水排水系统园林中的雨水排水系统主要用来收集经流的雨水，将其排入园林中的水体或城市雨水排水系统。包括：（1）房屋雨水管道系统和设备：收集房屋的屋面雨水包括天沟、竖管及房屋周边的雨水沟。（2）公园雨水管渠系统：包括雨水管渠、雨水口、检查井、跌水井等等。（3）出水口：雨水排入天然水体的出口。（三）排水工程系统的体制对生活污水、工业废水和降水所采用的不同的排除方式所形成的排水系统，称为排水体制，又称排水制度。可分为合流制和分流制两类。1、合流制排水系统将生活污水、工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统，分为：①直排式合流制：管渠系统布置就近排入水体，分若干排水口，混合的污水不经处理和利用直接排入水体。②截流式合流制：在直排式合流制的基础上，临近水体建造一条截流干管，同时在干管上设溢流井和污水处理厂。晴天和初雨时，所有污水都送至污水处理厂；当雨量增大，混合污水水量超过一定数量后，其超出部分通过溢流井排入水体。③全处理合流制：污水、废水、雨水混合汇集，输送到污水厂进行处理后再排放。2、分流制排水系统将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或以上独立的管渠内排除的系统。又可分为：①完全分流制：分设污水和雨水两个管渠系统，前者汇集生活污水、部分工业生产污水，经处理后排放和利用，后者汇集雨水和部分工业生产废水，就近排入水体。②不完全分流制：只有污水管道系统而没有完整的雨水排水系统。污水通过污水系统流至污水厂，经过处理利用后排入水体。雨水通过地面、道路边沟和明渠泄入天然水体。这种体制适用于具备有利的地形和健全的明渠水系的地方。在有水体的公园、风景区大多采用这种方法。③半分流制（截流式分流制）：既有污水排水系统，又有雨水排水系统。与完全分流制的不同之处是在于它具有初期雨水引入污水管道的特殊设施，称雨水跳跃井。中，小雨时，雨水和污水同时排入污水处理厂；大雨时雨水跳越截流干管经雨水出流干管排入水体。二、园林排水特点及排水方式（一）园林排水特点1、排水类型以降水为主，仅包含少量生活污水；2、公园风景区大多地形起伏，可以通过地面组织排水，减少管网的敷设；3、风景园林中大多有水体，雨水可以就近排入水体；4、园林排水方式可采取多种形式，不同地段可根据其具体情况采用适当的排水方式；5、排水设施应尽量结合造景；6、排水的同时还要考虑雨水的利用，并通过土壤的渗透吸收以利植物生长，干旱地区尤其要注意保水。结合以上特点，在园林绿地中雨水的排放采取地面排水为主，沟渠排水和管道排水为辅，并且应采用分散式、分流制的排水方式；而污水排放以管道排放为主。3种排放方式之间以地面排水最为经济：设管道（混凝土管或钢筋混凝土管）的造价为100%，则石砌明沟约为58%，砖砌明沟约为68%，砖砌加盖明沟约为279%，而利用地面组织排水的土明沟只有2%。（二）园林排水方式园林排水特点决定园林的排水方式：以地面排水方式为主结合沟渠和管道排水，我国大部分公园绿地中都是采用这种方式。颐和园万寿山后山排水示意1、地面排水利用园林中地形条件，通过竖向设计将谷、涧、沟、道路等加以组织，划分排水区域，并就近排入园林水体或城市雨水干管。地面排水方式可以归结为五个字：拦、阻、蓄、分、导拦：把地表水拦截于园地或某局部之外；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；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设池塘蓄水，这对干旱地区的园林绿地尤为重要。丰富的植被增加土壤的蓄水能力园内水体既用于造景又充当蓄水池分：用山石、地形、建筑墙体将大股地表经流分成多股细流以减少危害。导：把多余的地表水或造成危害的地表径流通过地表、明沟和管渠及时排至水体或城市雨水干管。地表径流的排除地表径流是指经土壤、地被物吸收、填充洼地及在空气中蒸发后余下的在地表面流动的那部分降水。造成地表冲蚀的主要原因是地表径流的流速过大，冲蚀了地表土层。解决这个问题可以从一下4个方面着手：（一）竖向设计1、控制地面坡度，使之不要过陡，不至于造成过大的地表径流速度。如果坡度大而不可避免，需设加固措施。修剪草地最大坡度可达25%；不修剪的植被区坡度最大可达50%。如果排水区面积大于0.2hm2，最大坡度不能超过10%。2、同一坡度（即使坡度不大）的坡面不宜延续过长，应有起伏变化，使地表径流不至一冲到底。地形的变化可以削弱地表径流流速加快的趋势，避免形成大流速的径流。在很小均一的坡度下，地面水在150m内即会冲刷出小河沟，坡度增大产生冲刷的距离会变短。3、利用顺等高线的盘谷山道、谷线等组织拦截，分散排水。在地面汇水线上，应利用道路。山谷线等拦截和组织排水，通过不断变化的沟、谷、涧、山路等对雨水径流加以组织，减缓径流速度，使其汇集或分散开来，并就近排到地面的排水明渠或雨水管网中。（二）利用植被一方面植物根系深入地表将表层土壤颗粒稳固住，使之不易被地表径流带走。另一方面，植物本身阻挡了雨水对地表的直接冲击，吸收部分雨水并减缓径流的流速。乔灌草结合的植物种植方式更有利于保护地表土壤（三）工程措施：当地表径流的流量和流速较大时，需要采取一定的工程措施来防止雨水冲刷造成危害。1、消能石（谷方）地表径流在谷线或山洼处汇集，形成大流速径流，为了防止其对地表冲刷，在汇水线上布置一些山石，借以减缓水流的冲力，达到降低流速，保护地表的作用。这些山石就叫“谷方”。作为“谷方”的山石须具有一定体量，且应深埋浅露，才能抵挡径流冲击。谷方布置自然得当，形成优美的山谷景观雨天，雨水穿行于谷方间，辗转跌宕又能形成生动有趣的水景。2、挡水石道路是组织雨水排放最有力的设施。在利用道路边沟排水时，在坡度变化较大处，由于水的流速大，表土土层往往被严重冲刷甚至损坏路基，为了减少冲刷，在台阶两侧或陡坡处设置山石等阻挡水流，减缓水流的速度，这种置石就叫做挡水石。3、护土筋一般沿道路两侧坡度较大或边沟沟底纵坡较陡的地段敷设，用砖或其他块材成行排列埋置土中，使之露出地面3-5cm，每隔一定距离（10-20m）设置3-4道，与道路中线成一定角度，如鱼骨状排列于道路两侧。护土筋设置的疏密主要取决于坡度的陡缓，坡陡多设，反之则少设。4、排水明沟在道路两侧或一侧设置的各种明沟或浅水沟，可以汇集道路和绿地中的雨水。在汇集的水量较少或坡度小时，可以采用土明沟和草皮衬砌的方式。当明沟坡度较大，汇流水量大时，为防止径流冲刷，可以在排水沟沟底使用较粗糙的材料（卵石、砾石等）衬砌。粗糙材料衬砌的明沟5、出水口利用地面或明渠排水，在排入水体时，为了保护岸坡结合造景，出水口应做适当处理，常见的如“水簸箕”。“水簸箕”是一种敞口排水槽，槽身的加固可采用三合土。浆砌块石（砖）或混凝土。排水槽上下口高差大的，可在下口前端设栅栏其消力或栏污的作用。有时水簸箕可以和道路结合，作为爬山的一条蹬道，做法上更追求自然的形式。道路与排水结合处理（四）埋管排水在地势低洼处，无法用地面排水时，可能利用管渠进行排水，尽快地把公园内的积水排入园内水体或城市排水管道中。图2-3-14用雨水口将雨水排入园中水体雨水井图2-3-15边沟和排水管的连接盲沟又称暗沟，是一种地下排水渠道，用以排除地面积水，降低地下水，在一些要求排水良好的活动场地，尤其必要。如体育场地、儿童游戏场地等。还有不耐水的足球场、草地、草泥地网球场、高尔夫球场、门球场等以及植物生长区、观赏草地等等，都可以采取盲沟排水。盲沟的优点1、取材方便，利用砖石等料，造价相对便宜。2、地面没有检查井、雨水口之类构筑物，不破坏绿地整体景观，保持绿地草坪的完整性。（五）排水盲沟设计布置形式根据地形和水流方向而定，因不同作用而设，大致可分为以下几类(见右图)：1、树枝形：洼地2、鱼骨形：谷地3、铁耙式：坡地盲沟的布置形式盲沟的埋深及间距盲沟的排水量与其埋置深度与间距有关，而埋深与间距又取决于土壤条件以及盲沟所起的作用。1、埋置深度：影响埋置深度的因素有：1）植物对水位的要求：不同的植物要求不一，草皮浅，乔木深，特别是深根性乔木。2）土壤物理性能的影响：粘结度、孔隙比等，粘度越高，深度越深3）气候的影响：北方冰冻，南方多雨。暗沟埋置的深度不宜过浅，否则易造成表土中养分被水流走；但也不宜太深，否则土方量太大，而且造价也增高。2、支管的设置间距暗沟支管的数量和排水量与地下水的排除速度以及土壤的物理性能有直接的关系。盲沟最小纵坡不小于5‰，只要地形许可，纵坡可加大，利于排水。盲沟的做法材料很多，类型也很多，列举一些类型供参考（见下图）。盲沟的构造做法四、雨水管渠设计公园绿地中，雨水主要靠地表排除，但局部地区如广场、建筑和难以利用地表排水地段，需采取管渠排水形式，以便尽快排除公园绿地中的雨水。（一）布置原则：1、充分利用地形，就近排入水体。2、结合道路规划布局：雨水管道一般宜沿道路设置。3、结合竖向设计：进行公园竖向设计时，应充分考虑排水的要求，以便能合理利用地形。4、雨水管渠形式的选择：自然或面积较大的公园绿地中，宜多采取自然明沟形式，在城市广场、小游园以及没有自然水体的公园中可以采取盖板明沟和雨水暗管形式排水。5、雨水口布置应使雨水不致漫出道路而影响游人行走，在汇水点，低洼处要设雨水口，注意不要设在对游人不便的地方。道路雨水口的间距，取决于道路坡度，汇水面积及路面材料，一般25-60m。（二）设计的一般要求（1）管道的最小覆土深度根据雨水井连接管的坡度、冰冻深度和外部荷载情况决定,(冰冻线：郑州54cm,北京70cm信阳32cm)。雨水管的最小覆土深度一般为0.5-0.7m（2）最小坡度：雨水管是无压自流管，必须有一定的坡度，雨水才能流动，且管径愈小，坡度愈大。①管径200mm时最小纵坡坡度为0.004，400mm时则为0.002。②材料对纵坡坡度要求也有影响，土质明沟的最小纵坡坡度为0.002，砌筑梯形明渠则为0.0002（表2-2-1）.③道路边沟最小纵坡坡度不小于0.002.(3)最小容许流速。①水流速度过小易发生水中杂质沉淀，所以各种管道在自流条件下的最小容许流速不得小于0.75m/s.②各种明渠不得小于0.4m/s(个别地方可酌减)。表2-2-1雨水管道各种管径最小坡度(4)最小管径及沟槽尺寸①雨水干管最小管径不小于30