第二章园林给排水工程

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、概述（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2、给水水源选择首先应满足水量、水质的要求，注重安全防护、经济并结合公园、风景区发展。3、自然环境中容易出泉的地貌环境，泉的形式，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1．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：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．给水系统的布置形式统一给水系统分质给水系统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：要求供水安全可靠，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。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。在保证管线安全不受破坏的情况下，干管宜随地形敷设，避开复杂地形和难于施工的地段，减少土方工程量。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，应先考虑在主要建筑。（二）给水管网的一般规定1、管道埋深冰冻线以下40cm，无冰冻区不小于70cm2、阀门及消防栓阀门井500米左右设一处，消防栓120米设一处与道路相区不大于2米3、管道材料的选择（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1、树枝状管网2、环状管网3、混合型树枝状管网环状管网三、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)Qd=m.qd/1000M——用水单位数（人.床等）qd——用水定额（L/人.d等）2）最高时用水量Qh(m³/h)Qh=Qd/T.Kh=Qp.KhT——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）未预见用水量未预见用水量可按最高日用水量的15%～25%计算4）计算用水量计算用水量=（1.15～1.25）∑Qh换算成管道设计所需的秒流量qgqg=(1.15～1.25)∑Qh1000/3600(L/S)（二）管段流量的确定1．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）/∑L2．节点流量干管配水情况3．管段的计算流量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）管径确定式中，d——管段管径（m）Q——管段的计算流量（m3/S）v——管内流速（m/s）经济流速可参照下述范围数值。d=100～350mm时，Ve=0.6～1.1m/sd=350～600mm时，Ve=1.1～1.6m/sd=600～1000mm时，Ve=1.6～2.1m/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Ved=vQ4经济流速的确定（四）水头损失计算1．水压及水头损失水压：常用kg/cm2或Kpa来表示，1kg/cm2=100Kpa，单位换算关系为1kg/cm2=10m水头=100Kpa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=i×L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2-3局部水头损失占沿程水头损失的百分数管网类型局部水头损失占沿程水头损失的百分数（%）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1．管网设计和计算步骤①图纸、资料的收集：②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。③定出干管的总计算长度以及各管段的计算长度。④根据输水路线最短的原则，定出各管段的水流方向。⑤确定管网总流量，求出线比流量，各管段沿线流量和节点流量。⑥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。⑦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．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=H1+H2+H3+H4（mH2O）式中，H1：引水点与供水最不利点之间的高程差（m）H2：计算配水点与建筑物进水管的高差（m）H3：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1.5～2mH2O高。H4：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2-4树枝管网各管段的水力坡度和水头损失管段编号管长(m)流量(m/s)管径(mm)水波度1000i水头损失m流速m/s0-158049.02506.783.891.011-260033.720010.606.361.092-332012.01506.552.100.693-47205.810013.29.500.751-56503.27518.812.220.742-63905.510012.04.680.72注：水头损失计算未包括局部水头损失某树枝网各节点地面高程和自由水头节点编号地面高程（m）水压高程(m)自由水头（m）142.9578.6535.70243.8172.2928.48343.8870.1926.31444.6960.6916544.2466.4322.19644.6767.6122.94四、给水管材和管网敷设（一）给水管材、管件及阀门目前常用的给水管材有下列几种：1．铸铁管2．钢管3．钢筋混凝土管4．塑料管:多用于小口径，一般小于DN2005．其他管材:玻璃钢管,棉水泥管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、供应情况等参照下表据各种管材的特性，其大致适应性如下：1）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管。2）城市输配水管道系统可采用球墨铸铁管和玻璃钢管。3）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．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6.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（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.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1、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300—500mm，一般内径（或边长）300mm左右。地下笼头的服务半径50m左右，2．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1000mm～2800mm（管径DN75-1000时），井口一般DN600～800mm3．排气阀井和排水阀井（三）给水管网的敷设1、给水管线敷设原则2、给水管线施工①熟悉设计图纸②清理施工场地③施工定点放线④抽沟挖槽；根据给水管的管径确定挖沟的宽度D=d+2LD—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）⑤基础处理⑥管道安装⑦覆土填埋⑧修筑管网附属设施（四）给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。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1、移动式喷灌系统这种喷灌系统适合有天然水源（池塘河流等）的园林绿地灌溉。其动力（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、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结2、固定式喷灌系统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，平时缩入套管或检查井内，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。3、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。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量。即单位时间内喷洒在灌溉土壤的水深。用mm/