園林給排水工程綜述

園林給排水工程3/21/20231

教學目標：1、使學生熟悉園林給水的類型、特點、水質(zhì)選擇、給水系統(tǒng)的組成及布置形式；2、掌握給水管網(wǎng)的水力計算方法，理解給水管網(wǎng)的相關(guān)概念；3、掌握噴灌形式和噴灌系統(tǒng)的設(shè)計要求與方法；4、熟悉園林排水的特點，掌握地表徑流、雨水管渠、排水盲溝等排水設(shè)計；5、了解排水管材及管道附屬物。職業(yè)技能教學點：要求學生具備基本的園林給水、排水和噴灌設(shè)計處理能力。3/21/20232

教學設(shè)計：1、清點人數(shù)—復習舊課---講授新課—課后小結(jié)—作業(yè)布置。2、教學重點噴泉設(shè)計處理、園林排水設(shè)計。3、教學難點為園林給水相關(guān)計算。教學手段：結(jié)合例題進行解析，運用多媒體的手段采用講授法的方式教學。3/21/20233一、給水工程（一）概述：1、園林給水的分類：生活用水：日常生活用水；養(yǎng)護用水：植物灌溉；造景用水：水體補充用水；消防用水：滅火用水。3/21/20234

2、園林給水的特點：園林中用水點分散；用水點高程變化大；水質(zhì)可以分別處理；用水高峰時間可以錯開。3/21/20235

3、給水水源的選擇：（1）給水水源分類與特點：地表水：江河湖水庫等地表水源；渾濁度較高、水溫變幅大、易受污染、季節(jié)性變化明顯，徑流量大、礦化度和硬化度低；多作養(yǎng)護用水。3/21/20236

地下水：指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水介質(zhì)中的儲存運移的水體；可分為包氣帶水、潛水、承壓水；水質(zhì)清潔、水溫穩(wěn)定、分布面廣；可消毒處理后作為水源。城市自來水：直接引入作為生活用水。3/21/20237

（2）給水水源選擇：滿足水量、水質(zhì)要求，注意安全防護、經(jīng)濟，結(jié)合綠地發(fā)展。3/21/202383/21/20239

4、給水系統(tǒng)組成及布置形式：（1）給水系統(tǒng)的組成：取水工程：選擇水源和取水點，建取水構(gòu)筑物；凈水工程：建給水構(gòu)筑物，水質(zhì)處理；輸配水工程：敷設(shè)輸、配水管道，泵站、水塔、水池等調(diào)節(jié)構(gòu)筑物。3/21/202310

（2）給水系統(tǒng)的布置形式：統(tǒng)一給水系統(tǒng)：小游園、小水面公園采用；分質(zhì)給水系統(tǒng)：大水面公園采用；分區(qū)給水系統(tǒng)：特大型公園及風景區(qū)采用，可保證供水安全性和靈活性；分壓給水系統(tǒng)、循環(huán)給水系統(tǒng)：3/21/202311（二）園林給水管網(wǎng)的布置1、給水管網(wǎng)的布置原則：①按總體規(guī)劃布局的要求布置管網(wǎng)，分步建設(shè)；②干管布置方向應按供水主要流向延伸，供水流向取決于最大的用水點和用水調(diào)節(jié)設(shè)施位置，干管輸水距離最近；3/21/202312

③管網(wǎng)布置必須保證供水安全可靠，干管一般按主要道路布置，宜布置成環(huán)狀；④力求以最短距離敷設(shè)管線，降低造價和供水能量費用；3/21/202313

⑤干管宜隨地形敷設(shè)，避開復雜地形和難于施工地段，減少土方工程量；⑥消火栓應與干管連接，布置應考慮主要建筑。3/21/202314

2、給水管網(wǎng)布置形式：（1）樹枝狀管網(wǎng)：從引水點至用水點管線布置成樹枝狀，管徑隨用水點的減少逐步變?。贿m合用水點分散的情況，利于分期發(fā)展公園；構(gòu)造簡單、造價低、管線長度短、供水安全可靠性差，末端水質(zhì)容易變壞。3/21/202315

（2）環(huán)狀管網(wǎng)：給水管線縱橫相互接近，形成閉合的環(huán)狀管網(wǎng)；供水可靠、可降低管網(wǎng)中的水頭損失；增加管線長度，投資增加。3/21/2023163/21/202317（三）園林給水管網(wǎng)的水力計算1、用水量的確定：(1)用水量標準：參考用水定額。(2)日變化系數(shù)：最高日用水量與平均日用水量的比值，以Kd表示；一般城鎮(zhèn)為1.2-2.0，農(nóng)村為1.5-3.0；園林節(jié)假日為2-3。3/21/202318

(3)時變化系數(shù)：用水量最高日用水最多的一小時用水量與該天平均時用水量的比值，以Kh表示；城鎮(zhèn)為1.3-2.5，農(nóng)村為5-6；園林為4-6。3/21/202319

(4)設(shè)計用水量的計算：最高日用水量Qd：Qd=m*qd/1000最高時用水量Qh：Qh=Qd/T*Kh=Qp*Kh3/21/202320

未預見用水量：未預見的突擊用水、管道漏水等；按最高日用水量的15%-25%計算。計算用水量：計算用水量=（1.15~1.25)∑Qh管道設(shè)計所需秒流量：（L/s）qg=（1.15~1.25)∑Qh1000/36003/21/202321

2、管段流量的確定：（1）沿線流量：線比流量：qs=(Q-∑q)/∑L管段沿線流量：ql=qsl（2）節(jié)點流量：折算流量:q=qt+1/2ql3/21/202322

（3）管段計算流量：管網(wǎng)各管段的沿線流量簡化成節(jié)點流量后，每一管段即可擬定水流方向和計算流量QJ。3/21/202323

3、管徑確定：d=√4Q/兀

v管內(nèi)流速技術(shù)和經(jīng)濟方面確定；防止流速過大，流速不大于2.5~3m/s;渾水管流速不小于0.5m/s；根據(jù)當?shù)氐墓芫W(wǎng)造價和輸水電價選用合理的流速；3/21/202324

經(jīng)濟流速：在一定計算年限內(nèi)管網(wǎng)造價和經(jīng)營管理費用總和最小時的流速，用Ve表示。3/21/202325

4、水頭損失計算：（1）水壓：水壓：即水頭、水柱高；（2）水頭損失：水頭損失：水流在運動過程中單位質(zhì)量液體的機械能的損失。3/21/202326

沿程水頭損失：為克服發(fā)生于水流全部流程的摩擦阻力而引起的水頭損失，用hy表示；公式：Hy=i*l3/21/202327

局部水頭損失：水流因邊界的改變而引起斷面速分布發(fā)生急驟的變化產(chǎn)生的局部阻力而引起的水頭損失，用hj表示；多采用經(jīng)驗值計算。3/21/202328

5、管網(wǎng)水力計算：（1）管網(wǎng)設(shè)計和計算步驟：圖紙、資料的收集；布置管網(wǎng)；定出干管的總計算長度以及各管段的計算長度；根據(jù)輸水線路最短的原則定出各管段的水流方向；3/21/202329

確定管網(wǎng)總流量，求出流量比，各管段沿線流量和節(jié)點流量；根據(jù)管網(wǎng)的總流量，做出管網(wǎng)的流量分配，根據(jù)經(jīng)濟流速確定各管段的管徑；計算各管段的水頭損失和各點地形標高，算出水塔高度和水泵的揚程。3/21/202330

（2）樹枝網(wǎng)的水力計算：從供水量最不利點算起，沿線返回，一直算到進水點或二級泵房，算出各管段水頭損失、各節(jié)點的自由水頭以及引水點的水壓要求。H=H1+H2+H3+H4例題解析：3/21/202331（四）給水管材和管網(wǎng)敷設(shè)1、給水管材、管件及閥門：管材：包括鑄鐵管、鋼管、鋼筋混凝土管、塑料管、其他管材；管件：接頭、彎頭、三通、管堵等；閥門：截止閥、閘閥、蝶閥、球閥、電磁閥；手動、電動、液動、氣動；高壓、中壓、低壓。以中低壓手動閥門為主。3/21/202332

2、管網(wǎng)附屬設(shè)施：地下龍頭：用于綠地灌溉，服務半徑50m，一般深埋300~500mm；閥門井：內(nèi)徑1000~2800mm；排氣閥井和排水閥井：排氣閥裝在管線的高起部位；排水閥設(shè)在最低處；消火栓：分為地上式和底下式，間距在120m以內(nèi)，距建筑物5m以上，距離車行道不大于2m；其他：泵站、泵房、水塔、水池等。3/21/202333

3、給水管網(wǎng)的敷設(shè)：（1）給水管網(wǎng)敷設(shè)原則：①管頂以上的覆土深度，不凍地區(qū)由外部荷載、水管強度、土壤地基與其他交叉等情況；金屬管道不小于0.7m，非金屬管道不小于1.0~1.2m；3/21/202334

②冰凍地區(qū)還須考慮土壤冰凍深度，埋深在冰凍線深度：d=300~600mm，0.75d；d＞600mm，0.5d；3/21/202335

③一般直接埋在天然地基上；巖基上加墊砂層；承載力達不到要求的地基土層應進行基礎(chǔ)處理；3/21/202336

④給水管道相互交叉時，凈距不小于0.15m；與污水管平行時間距取1.5m，敷設(shè)在上面，不應有接口重疊；3/21/202337

（2）給水管線施工：熟悉設(shè)計圖紙；清理施工場地；施工定點放線；抽溝挖槽；基礎(chǔ)處理；管道安裝；覆土填埋；修筑管網(wǎng)附屬設(shè)施；挖溝寬度：D=d+2l3/21/202338二、噴灌技術(shù)（一）噴灌形式：1、移動式噴灌系統(tǒng)：適合有天然水源的園林綠地灌溉；動力、管道、噴頭可以移動，節(jié)省投資，機動性強，操作不便。3/21/202339

2、固定式噴灌系統(tǒng)：泵房固定，閥門、管道下地，噴頭固定/臨時，常用地埋伸縮式噴頭；設(shè)備費用高，節(jié)省人工、水量，自動化強。3/21/202340

3、半固定式噴灌系統(tǒng)：支管和噴頭可以移動；多應用在大型花圃、苗圃及菜地、林區(qū)。3/21/202341（二）固定式噴灌系統(tǒng)設(shè)計1、基礎(chǔ)資料的收集：地形圖、氣象資料、土壤資料、植被狀況、水源條件、動力來源。3/21/202342

2、噴灌噴頭的布局：引水方式：外部引水至泵房，加壓輸送給主管—支管—豎立管—噴嘴，在次管或支管上設(shè)閥門控制噴嘴數(shù)量和噴灑面積。3/21/202343

（1）噴灑方式：圓形和扇形；扇形只用在場地的邊角上；（2）噴頭布置形式：3/21/202344

（3）噴頭及支管間距：根據(jù)噴嘴的射程確定噴頭的間距和支管間距。3/21/2023453/21/202346

3、噴灌系統(tǒng)的計算：（1）選擇管徑：根據(jù)所選噴嘴流量和接管管徑，確定立管管徑；按布置形式、支管上噴嘴的數(shù)量得出支管的水流量；支管的水流量：Q=∑Qp3/21/202347

（2）計算噴灌時間：t=mS/1000QpA、設(shè)計灌水定額灌水定額：指一次灌水的水層深度或一次灌水單位面積的用水量。設(shè)計灌水定額：指作為設(shè)計依據(jù)的最大灌水定額。目的：保證綠地的需要，又不造成水量過多而浪費。3/21/202348

計算方法：利用土壤田間持水量資料計算；m=10rh(P1-P2)/η

利用土壤有效持水量資料計算；m=h(p1-p2)/η

3/21/202349

B、設(shè)計灌水周期：T=m/n*η

3/21/202350

C、噴灌強度及噴灌有效面積：噴灌強度：單位時間噴灑于田間的水層深度，單位為mm/h；噴灌強度越大，噴灌有效面積越小，互為倒數(shù)關(guān)系；噴灌強度：ρ=1000Qp/S組合噴灌強度：

ρ=Cρ*ρs3/21/202351

噴頭組合形式和噴灑方式：單噴頭噴灑：噴灌強度ρ=ρs單行多噴頭噴灑：用在單支管的移動噴灌管道系統(tǒng)和支管逐條輪灌或間支輪灌的固定噴灌管道系統(tǒng)，組合噴灌強度決定于噴頭間距α；噴頭間距：α=K*r查K--Cρ

關(guān)系圖，得換算系數(shù)Cρ。3/21/202352

多行多噴頭噴灑：相鄰多行主管上的多個噴頭使用時作全圓形噴灑；噴頭的實際控制面積：S=a*b噴灌組合強度：ρ=1000Qp/S=1000Qp/ab3/21/2023533/21/2023543/21/202355

（3）噴灌管道的水力計算：沿程水頭損失：Hf=SofLQ局部水頭損失：估算為沿程水頭損失的10%~15%。23/21/202356三、園林排水工程（一）概述：1、污水的分類：生活污水、工業(yè)廢水和降水。2、排水工程系統(tǒng)的組成：（1）生活污水排水系統(tǒng)：收集園林中各類建筑的污水，排至城市生活污水管道系統(tǒng)或自行處理。包括：污水管道系統(tǒng)和設(shè)備、室外污水管道系統(tǒng)、污水泵站及壓力管道、污水處理與利用建筑物、出水口。3/21/202357

（2）雨水排水系統(tǒng)：主要用來收集徑流的雨水，排入園林中的水體或城市雨水排水系統(tǒng)。包括：房屋雨水管道系統(tǒng)和設(shè)備、公園雨水管渠系統(tǒng)、出水口。3/21/202358

3、排水工程系統(tǒng)的體制：對生活污水、工業(yè)廢水和降水所采用的不同的排除方式所形成的排水系統(tǒng)；合流制排水系統(tǒng)：混合在一個管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)；分流制排水系統(tǒng)：分別在兩個或以上各自獨立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。3/21/202359（二）園林排水特點及排水方式1、園林排水特點：排水主要是雨水和少量污水；園林大多具起伏的地形和水面，有利于地面排水和雨水的排除；園林中大量植物可以吸收部分雨水，要考慮旱季植物對水的需要，注意保水；園林排水方式可采取多種形式，在地面上的形式應盡可能結(jié)合園林造景。3/21/202360

2、園林排水方式：以地面排水為主結(jié)合溝渠和管道排水；地面排水：通過豎向設(shè)計組織溝谷，劃分排水區(qū)域，就近排入園林水體或城市雨水干管；地面排水方式歸結(jié)為：攔、截、蓄、分、導。3/21/202361

明溝排水：明溝將地表水有組織地排放；明溝坡度不小于0.4%；管道排水：主要排除生活污水、低洼地雨水或沒有自然水體時的雨水。3/21/2023623/21/202363（三）地表徑流排除地表徑流：指經(jīng)土壤、地被物、填充洼地及在空氣中蒸發(fā)后余下的在地表面流動的那部分降水。3/21/202364

1、豎向設(shè)計：控制地面坡度，不至于造成過大的地表徑流速度；同一坡度的坡面不宜過長，應有起伏變化，坡度陡緩不一；利用順等高線的盤谷山道、谷線等組織攔截，分散排水。3/21/2023653/21/202366

2、工程措施：消能石（谷方）：匯水區(qū)布置的疊石；需深埋淺露，布置得當，成為園林中水景；擋水石和護土筋：路旁或陡坡處設(shè)擋水石；邊溝中設(shè)置護土筋，成行布置露出30~50cm，隔10~20m設(shè)置3~4道，成75°魚骨狀布置；出水口：做消能處理，布置成水景。3/21/2023673/21/2023683/21/2023693/21/202370

3、利用植物：草皮和地被植物可以減少揚塵、地表沖刷、吸收水分。4、埋管排水：地勢低洼處采用溝渠排水，排入園內(nèi)水體或城市排水管道。3/21/202371（四）雨水管渠設(shè)計1、布置原則：①充分利用地形，就近排入水體；②結(jié)合道路規(guī)劃布局；③結(jié)合豎向設(shè)計；④雨水管渠形式的選擇；⑤雨水口布置。3/21/202372

2、雨水管渠設(shè)計流量確定：（1）暴雨強度公式：暴雨強度：指某一連續(xù)降雨時段內(nèi)的平均降雨量。i=h/t暴雨公式：查表確定地方參數(shù)。3/21/202373

（2）重現(xiàn)期：指等于或大于該暴雨強度發(fā)生一次的平均間隔時間，以P表示，以年為單位；強度越大的暴雨的重現(xiàn)期越大，出現(xiàn)頻率越小；規(guī)范規(guī)定：一般地區(qū)設(shè)計重現(xiàn)期為0.5~3年，重要地區(qū)為2~5年，園林中為1~3年。3/21/202374

（3）集水時間：降雨歷時：用匯水面積最遠點雨水流到設(shè)計斷面時的集水時間作為設(shè)計降雨歷時。公式：t=t1+mt23/21/202375

（4）徑流系數(shù)：Ψ=徑流量/降雨量Ψp=∑fiΨi/∑fi（5）雨水管渠設(shè)計流量公式：Q=167ΨFi=ΨFq3/21/202376

3、雨水管渠水力計算：雨水管道一般采用圓形斷面，大管可用矩形、半圓形、馬蹄形；明渠采用矩形、梯形或自然弧形；斷面底寬不小于0.3m；采用1：0.75~1：1的邊坡。3/21/202377

設(shè)計充滿度：管渠中的水深和管徑之比值；設(shè)計流速：滿流、起始段、最大設(shè)計流速的要求；最小管徑和最小設(shè)計坡度：覆土深度與埋深：1~2m；管道在檢查井內(nèi)的連接：多采用管頂平接，局部采取水面平接，少用管低平接。3/21/202378

鋼筋混凝土圓管水力計算：梯形斷面水力計算：例題解析：3/21/202379（五）排水盲溝設(shè)計盲溝（暗溝）：一種用以排除地面積水，降低地下水的地下排水渠道。1、盲溝的優(yōu)點：取材方便，造價相對便利；地面設(shè)檢查井、雨水口構(gòu)筑物，不破壞綠地整體景觀，保持綠地的完整性。3/21/2023803/21/202381

2、布置形式：樹枝形：洼地；魚骨形：谷地；鐵耙式：坡地。3/21/202382

3、盲溝的埋深及間距：埋深的影響因素：植物對水位的要求；土壤物理性能的影響；氣候的影響；支管的設(shè)置間距：見表2-26；盲溝最小縱坡不小于0.5%。3/21/202383

（六）排水管材及管道附屬物1、排水管材：（1）對管渠材料的要求：具有足夠的強度，承受荷載與水壓；具抵抗污水中雜質(zhì)沖刷和磨損的作用，抗腐蝕；不滲水；內(nèi)壁整齊光滑，使水流阻力盡量減?。槐M量就地取材，減少成本和運輸費用。3/21/202384

（2）排水管材及制品：常用圓形非金屬管材?；炷凉芎弯摻罨炷凉埽悍奖?、價低、應用廣，抗形性強；接口多，搬運不便；陶土管：內(nèi)壁光滑、水阻力小、抗腐蝕；易碎、不抗彎拉、施工不便，不宜用在松土和埋深較大處；3/21/202385

塑料管：內(nèi)壁光滑、抗腐蝕；抗壓力不高、多用在建筑的排水系統(tǒng)中；金屬管：鑄鐵管和鋼管強度高、抗性好、內(nèi)壁光滑、接頭少；價格貴、耐酸堿腐蝕差；常用在壓力管上。3/21/202386

2、排水管渠系統(tǒng)附屬構(gòu)筑物：檢查井：對管道檢查、清理和連接管段；設(shè)在管渠轉(zhuǎn)彎、交匯、尺寸和坡度改變處；井口600-700mm，分淺井和深井；3/21/202387

跌水井：設(shè)有消