第1节园林给水工程.

第二章园林给排水工程请思考：园林中有哪些用水？公园中用水大致可分为以下几方面：生活用水:如餐厅、内部食堂、茶室、小卖部、消毒饮水器及卫生设备等的用水。养护用水:包括植物灌溉、动物笼舍的冲洗及夏季广场园路的喷洒用水等。造景用水:各种水体（溪涧、湖泊、池沼、瀑布、跌水、喷泉等）的用水。消防用水:公园中的古建筑或主要建筑周围应该设消防栓。请再思考这些用水的特点或要求是什么？(水质)生活用水的水质要求比较高，必须经过严格的净化消毒，水质符合国家卫生标准。对饮茶用水要求尤其高。养护用水只要无害于动植物，不污染环境即可。造景用水(尤其是喷泉)要求水中的杂质含量达到一定标准。同时水体不能有异味和有害菌。园林给水的特点是什么？园林中用水点较分散；高程变化大；水质可据用途不同分别处理；用水高峰时间可以错开；饮用水（沏茶用水）的水质要求较高，以水质好的山泉最佳。思考园林水有这些特点，对园林给水系统的设计有什么影响？四、水源城市自来水管引水引用江湖水地下水引用山泉水五、公园给水管网的布置与计算(一)给水管网基本布置形式：树枝式管网：这种布置方式较简单，省管材。布线形式就像树干分权分枝，它适合于用水点较分散的情况，对分期发展的公园有利。但树枝式管网供水的保证率较差，一旦管网出现问题或需维修时，影响用水面较大。环状管网：环状管网是把供水管网闭合成环，使管网供水能互相调剂。当管网中的某一管段出现故障。也不致影响供水，从而提高了供水的可靠性。但这种布置形式较费管材，投资较大。树枝形管网环状管网(二)、管网的布置要点：干管应靠近主要供水点；干管应靠近调节设施（如高位水池或水塔）；在保证不受冻的情况下，干管宜随地形起伏敷设，避开复杂典形和难于施工的地段，以减少土石方工程量；干管应尽量埋设于绿地下，避免穿越或设于园路下；和其它管道按规定保持一定距离。(三)、管网布置的一般规定管道埋深：冰冻地区，应埋设于冰冻线以下40cm处。不冻或轻冻地区，覆土深度也不小于70cm。当然管道也不宜埋得过深，埋得过深工程造价高。但也不宜过浅，否则管道易遭破坏。阀门及消防栓：给水管网的交点叫做节点，在节点上设有阀门等附件，为了检修管理方便，节点处应设阀门井。阀门除安装在支管和干管的联接处外，为便于检修养护，要求每500m直线距离设一个阀门井。配水管上安装着消防栓，按规定其间距通常为120m，且其位置距建筑不得少于5m，为了便于消防车补给水，离车行道不大于2m。管道材料的选择（包含排水管道）与给水管网布置计算有关的几个名词及水力学概念用水量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。我国地域辽阔，因此各地的用水量标准也不尽相同。1.用水量标准:最高日用水量：就是园林用水最多的那一天消耗的水量。用Qd表示。最大时用水量：用水量最大一天中消耗水量最多的那一小时的用水量。用Qh表示。最高日用水量对平均日用水量的比值，称日变化系数。(日变化系数K的值，在城镇一般取1.2～2.0；在农村由于用水时间很集中，数值偏高，一般取1.5～3.0。)最高时用水量对平均时用水量的比值，称为时变化系数。(时变化系数Kh的值，在城镇通常取1．3～2．5，在农村则取5～6)日变化系数和时变化系数：每米长管线长度所承担的配水流量，称之为长度比流量qs。流量：指在一定的水流断面上单位时间内流过的水量。单位L/Sm3/h集中流量：对干管来说，大用水产是集中泄流，称之为集中流量Qn；沿程流量：而零散居民户的用水则称之为沿程流量qn长度比流量：节点流量：将管段的均匀沿线流量简化成两个相等的集中流量，这种集中流量集中在计算管段的始、末端输出，称之为节点流量。转输流量：Qt管段总流量包含两部分：一是经简化的节点流量，一是经该管段转输给下一管段的流量，即转输流量。管段总流量：Q包括两部分。一个是经简化的节点流量，一个是转输流量。Q=Qt+1/2QLQ——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）。流量是指单位时间内水流流过某管道的量。称为管道流量。其单位一般用1/s或m3/h表示。其计算公式如下：Q=ω×vQ——流量（l／s或m3／h）；ω——管道断面积（cm2或m2）。v——流速（m／s）。ω=π/4(D2)D为水管管径D=√4Q/πv=1.13√(Q/v)经济流速:以同一流量Q，查水力计算表，可以查出两个，甚至四五个管径来。管径大流速小，水头损失小，管径大投资也大。而管径小，管材投资节省了，流速加大，水头损失也随之增加，甚至造成管道远端水压不足。所以选择管段管径时，这二者要进行权衡以确定一个较适宜的流速。这个流速既不浪费管材、增大投资，又不致使水头损失过大。这一流速就叫做经济流速。经济流速可按下列经验数值采用：小管径D。100～400mmv取0.6～1.0m／s大管径D。＞400mmv取1.0～1.4m／s在给水管上任意点接上压力表，都可测得一个读数，这数字便是该点的水压力值。kg／cm²与“水柱高度”的单位换算关系是：1kg／cm²水力等于10mH2O,水力学上又将水柱高度称为“水头”。水压力水在管道中流动，对管壁会造成一定的压力，这个压力就叫水压力。一般用kg／cm2表示。为计算方便，又常用“水柱高度表示”又称水头。水在管中流动，水和管壁发生摩擦，克服这些摩擦力而消耗的势能就叫水头损失。水头损失可用水压表测出:假设在给水管的A点用水压表测得该点水压力为5kg／cm²，又在沿水流方向距A点200m的B点测得水压力为4kg／cm²，可知在管道中水流经过200m之后，损失了1kg／cm²压力，这1kg／cm²压力就是水流为克服管道阻力而被消耗掉的。这就是水头损失。水头损失：水头损失包含沿程水头损失和局部水头损失。沿程水头损失hy=a·l·Q2（mH2O）式中hy——沿程水头损失（mH2O）a——阻力系数（s²／m6）；l——管段长度（m）；Q——流量（m³／s）。阻力系数可由铸铁(或其它材料）管水力计算表上查到。在求得某点计算流量后，便可据此查表以确定该管道的管径，在确定管径时，还可查到与该管径和流量相对应的流速和每单位长度的管道阻力值。例如有一长120m，管径为50mm的铸铁管，在通过水量为1.5L／s时，求其管道阻力（水头损)。由表2－1－4查得其流速为0.79m／s，其管道阻力为1000i=36.3，i=36.3/1000管道阻力=120×36.3/1000=4.356mH2O即该管的管道阻力（水头损失）为4.356m水柱。树技状管网的计算步骤：管网水力计算的目的是根据最高时作为设计用水量求出各段管线的直径和水头损失，然后确定城市给水管网的水压是否能满足公园用水的要求；如公园给水管网自设水源供水，则须确定水泵所需扬程及水塔（或高位水池）所需高度，以保证各用水点有足够的水量和水压。一、有关图纸、资料的搜集与研讨：首先从公园设计图纸、说明书等，了解原有的或拟建的建筑物、设施等的用途及用水要求、各用水点的高程等。然后根据公园所在地附近城市给水管网布置情况，掌握其位置、管径、水压及引用的可能性。如公园（特别是地处郊区的公园）自设设施取水，则须了解水源（如泉等）常年的流量变化、水质优劣等。二、布置管网：在公园设计平面图上，走出给水干管的位置、走向，并对节点进行编号，量出节点间的长度。三、进行计算：（l）求某一用水点的最高日用水量QdQd=q×N（l／d或m³／d）Qd—最大日用水量（l／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）求该用水点的最高时用水量QhQh=Qd/24×Kh（l／h或m³／h）Kh—时变化系数（公园中Kh值可取4～6）。（3）求设计秒流量q0q0=Qh/3600(L/s)(4)根据各用水点的设计秒流量q0及要求水压查表2-1-4，确定用水点与给水干管之间的管段和管径。(5).水头计算公园给水管段所需水压可按下式计算：H＝H1＋H2＋H3＋H4（mH2O）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（m）；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）。H2＋H3的值，在估算总水头时，可依建筑层数不同按下列规定采用：平房：10mH2O；二层楼房：12mH2O；三层楼房；16mH2O；三层以上楼房。每增一层，增加4mH2OH4＝hy＋hj（mH2O）hy=i×L（mH2O）hy——沿程水头损失（mH2O）i——单位长度的水头损失值，铸铁管的I值可查园林工程课本表2-1-4；L——管段长度（m）；hj——局部水头损失；计算公式较复杂，一般情况下不需计算，而是按不同用途管道的沿程水头损失值的百分比采用；生活用水管网为25％～30％，生产用水管网为20％，消防用水管网为10％。通过上述的水头计算，如果引水点的自由水头高于用水点的总水压要求，说明该管段的设计是合理的。公园中给水系统设计还要注意消防用水。对园中的大型建筑物，如文艺演出场地、展览场所等，特别是有价值的古建筑应有专门的防火设计。一般来说，要消灭二、三层建筑的火灾，消防管网的水压应不少于25mH2O。干管的水力计算在完成各用水点用水量计算和确定各点引水管的管径之后，便应进一步计算子管各节点的总流量，据此确定干管各管段的管径。复核：找出管网中的最不利点。所谓最不利点是指处在地势高、距离引水点远、用水量大或要求工作水头特别高的用水点，因为最不利点的水压可以满足，则同一管网的其它用水点的水压也能满足。例：某公园大众餐厅（二层楼房）其设计接待能力为1500人次／日，引水点A处的自由水头为37.40mH2O，用水点①位置见图，标高为50.50m，试计算该餐厅①的用水量、引水管管径、水头损失及其水压线标高，并复核A点的自由水头是否能满足餐厅的要求。解：1．求①点的最高日用水量Qd=N·q已知N—1500人次／日，q—15升／人次，查表2－l，Qd=1500×15=22500L/d2.求最高日最高时用水量Qh＝Kh×Qd/24（Kh=6）Qh=22500×6÷24=5625L/h3．求设计秒流量q0q0=Qh/3600=5625/3600=1.56L/s4．求①－A管段管径q0=1.56L/s．查表2-1-4取1.6L／s作为设计流量，则Dg=50mm；v=0.85m／s（在经济流速范围内），阻力（水头损失）=40.9mH2O／1000m。5．求该管段的水头损失H4＝hy＋hjhy＝i·L=40.9mH2O／1000m×148＝6.05mH4＝hy＋hj＝l·25hy＝7.6mH2O6．求该点所需总水头H＝H1＋H2＋H3＋H4已知：A点地面标高为45.60m，1点为50.50m。则：H1=50.50一45.60=4.90mH2＋H3按规定二层楼房可取12mH4＝7.6m所以H=4.9＋12＋7.6=24.5m7．求该点的水压线标高①点的水压线标高h等于A点水压线标高减去引水管A－l的水头损失。则h=82.90－7.60=75.30m配水点①的自由水头等于该点水压线标高与该点地面高程之差。则75.30－50.50=24.80m该点的自由水头可以满足餐厅用水的总水头要求，故计算合理。管段编号O-AA-BB-CC-DD-5长度232272148160156管径25020020012575流速（m/s）0.921.010.690.790.581000i5.799.194.5310.611.90水头损失（mh2o）1.73.10.82.12.31000i5.799.194.5310.611.90