园林给排水工程课件

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章,园林给排水工程,概论,第一节 园林给水工程,第二节 喷灌系统设计,第三节 园林排水系统,概 论,一、给水系统,二、排水系统,一、给水系统,在城镇中，为了给各生产部门和各居民点，提供在,水质、水压和水量,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，并按用户的不同要求分别处理，然后将水送至各用水点使用的这一系列构筑物。,城市给水系统分为三种类型：,（,1,）,地表水为水源的给水系统,（,2,）,地下水为水源的给水系统,（,3,）,以上两种为水源的给水系统,地表水为水源给水系统,水源包括：江河、湖泊、水库等,（,1,）取水构筑物 （,5,）二级泵站,（,2,）一级泵站 （,6,）水管,（,3,）取净水池 （,7,）高位水塔,（,4,）清水池 （,8,）配水管网,（,2,）地下水为水源的给水系统：较为干净，可直接使用。,（,1,）取水构筑物 （,5,）水管,（,2,）一级泵站 （,6,）高位水塔,（,3,）清水池 （,7,）配水管网,（,4,）二级泵站,二、排水系统,在城镇中，为了使排出的污水无害或变害为益，需要建造一系列设施对污水进行必要的处理，使排放的水不污染环境和影响居民的身体健康，这一系列处理与排除污水的设施。,第一节 园林给水工程,一、园林用水分类,二、园林给水特点,三、园林给水管网的布置,四、园林给水管网的水力计算,一、园林用水分类,1,、生活用水（饮用水）,对水质要求最高，无污染、无怪味、病毒等，对硬度等都有一定的要求。,2,、养护用水,要求不能对动植物的生长造成影响，不能有怪味，要求相对较前者低。,3,、造景用水,水质、水形、水色对水提出了更高的要求。一般要求：无色、无味、无杂质，对水生植物的生长不能造成危害。,4,、消防用水,二、园林给水特点,1,、园林用水点分散：分区给水式,2,、由于用水点分布于起伏的地形上，高程变化大：分压给水式,3,、水质可据用途不同分别处理：分质给水式,4,、用水高峰时间可以错开；,5,、饮用水（沏茶用水）的水质要求较高，以水质好的山泉最佳。,三、园林给水管网的布置,1,、给水管网的布置类型,树枝型,特点：投资少，见效快。供水保障率低，一旦出现问题，影响一大片面积的供水。构造简单，供水直接，末端流水停滞，可能影响水质,。,树枝型,环状型,特点：投资大，运行比较安全可靠，降低水头损失，节省能量，缩小管径，减少水锤现象的发生,。,环状型,混合型,两种方式混合使用，常在园林中使用,。,2,、管网布置,（,1,）,原则：适用、经济、安全,（,2,）,布置要点,在满足用水点对水量、水压要求的前提下，尽可能缩短管线布置的总长度，降低造价，方便管理和维修；,干管布置一定要通过用水量最大的地区，并以最短距离向两侧用水区域送水；,给水管网应分段、分区设置检查阀门，在管网的末端、进户管及干管与支管的连接处和直管段每,500m,距离也应设置阀门，阀门存放阀门井中。,若管线与其他地物设施相遇，其水平间距、交叉净距，应符合国家规范。,确定管网的埋深：在冰冻地区，必须埋在冰冻线下,40,；,在无冰冻区域，至少有,50,的浮土，过浅，易遭破坏；,给水管线埋设在车辆通过区域下面，埋深不少于,70,；,消防栓的设置：居住区内每,120m,设一消防栓，其距离建筑外墙不低于,5m,，离道路边缘距离不应大于,2m,，古建筑群每,30m/,消防栓。,四、园林给水管网的水力计算,1,、解决的问题,了解用水量,选择合适的管径,保证给水水压、水量,2,、具体步骤,（,1,）在平面设计图上定出干管布置位置；并对节点进行编号，量出节点间的长度。,节点：给水管网的交点，在此处应设阀门井等附件，以便管理和维修。,（,2,）计算管线配水量和节点流量，由流量可初步确定管径。,3,、给水管网的计算,（,1,）概念,最高日用水量：一年中用水最多一天的用水量；,最高日用水量的计算：,Q,d,=n,q,d,k,d,n,用水人数,q,d,用水定额（,l/,人,d,）,k,d,日变化系数，,k,d,=,最高日用水量,/,平均日用水量，城镇,k,d,=1.2,2.0,；,农村,k,d,=1.5,3.0,最高时用水量：最高日那天中用水最多的一小时的用水量。,最高时用水量的计算：,Q,h,=,Q,d,k,h,/T,Q,h,最高时用水量；,T,用水时间；,k,h,时变化系数，园林综合,k,h,=4,6,设计总用水量：,Q,总,=,Q,h,1+,（,15,25,%,）,（,2,）流量与流速,流量,Q,：,单位时间内水流通过某管道的水量,（,l/s,或,m,3,/h,）。,Q=A,A=,D,2,/4,D,1.13,Q/,A,管道横截面积,（,）；,水流速度,（,m/s,）,D,管径（,m,）,管径 流速 水头损失 基本投资,增大 减小 减小 增大,减小 增大,增大 减小,经济流速：,合适的流速使管网的造价和一定使用年限内的经营管理费用两者总合最小的流速。,管径在,100,400,，,=0.6,0.9,m/s,； 在大于,400,，,=0.9,1.4,m/s,（,3,）压力与水头计算,水头：,1,kg/c,的水压相当于,10,m,水柱的压力，水利学上把水柱高叫做“水头”。,水头损失：水在管中流动时为了克服水与管壁及水与水之间的摩擦而损耗的能量。,水头损失：沿程水头损失和局部水头损失 。,h=,h,y,+,h,j,h,y,=i,l,h,j,=a,h,y,i,单位长度水头损失,mH,2,O/1000m,l,管道长度,m,a,百分系数（生活用水,a,=,25,30,%,；,生产用水,a,=20%,，,消防用水,a,=10%,）,（,4,）水头计算,目的：使管中的水流经过水头损失和水量分流后，到达用水点仍有足够的自由水头和流量；,校核城市自来水管的水压（或水泵扬程）是否能满足最不利点的水压要求。,H=H,1,+H,2,+H,3,+H,4,H,园中引水管处所需的总压力,H,1,引水点与用水点之间的高程差,H,4,水头损失,H,2,计算配水点与建筑物进水管的标高差,H,3,用水点所需的工作水头（自由水头,）,一般来讲，,H,2,+H,3,可参考下列数值： 平房：,10,mH,2,O,；,二层楼房：,12,mH,2,O,三层楼房：,16,mH,2,O,；,三层以上楼房：每增一层，增加,4,mH,2,O,29.51,H,0,城市上水管所提供的资用水头,当,H H,0,，,为降低造价，通过缩小管径来控制水压；,当,H,H,0,接近时，园中不增加投资，可以放大管径；,当,HH,0,，,园内用水必须设置升压系统，根据所需用水来设置。,第二节 喷灌系统设计,特点：,省水 、省工、省地，对盐碱地的改良有一定作用，基本建设投资大，工作时受风的影响较大，超过,3,4,级风不宜进行灌溉。,一、喷灌系统的组成,二、喷灌系统的主要技术要求,三、喷灌系统设计,一、喷灌系统的组成,1,、水源,自来水、河流、渠道、池塘、生活废水、中水等,2,、水泵,自吸式离心泵、长轴井泵、深水潜水泵。,3,、,动力机,电动机、内燃机，与水泵配套,4,、管道系统,：,承受一定的压力（,3,10,kg/c,），,管径一般在,300,以内。,固定管：铸铁、钢、,PE,（,聚乙烯管）、,PP-R,（,聚丙烯管）、,PEX,（,交联聚乙烯管）、,PB,（,聚丁烯管）、,PAP,（,铝塑复合管）,移动管：胶管、锦纶塑料管、软塑料管,附件：三通、四通、堵头、弯头、闸阀、水表等,。,5,、喷头,将管道中具有一定压力的水分散成细小的水滴，均匀撒布到田间。,（,1,）分类,按结构特征和喷洒特点分：固定式、散水式。,旋转式：反作用式、叶轮式、摇臂式,射程：近射程、中射程、远射程,（,2,）喷头的基本参数,进水口直径：喷头进口过水管道或空心轴的内径。,喷嘴直径（嘴径）：反映喷头在一定压力下的过水能力。,工作压力,H,：喷头进水口前的压力。,喷水量,Q,p,：单位时间内喷头喷出水的体积。,射程,R,：在无风情况下，喷头正常工作时湿润圆周的半径，即喷水所能达到的最远距离。,二、喷灌系统的主要技术要求,1,、喷灌强度应该小于土壤的入渗速度，以免产生径流，造成冲刷和土壤板结；,喷灌强度（雨强）：单位时间喷洒在灌区的水深,/,h,。,=1000Q/S,Q,系统的喷水量,m,3,/h,，,S,喷洒控制的有效面积,2,、水滴对植物或土壤的打击强度，避免损坏植物或造成水土流失。,水滴打击强度：单位受雨面积内，水滴对植物或土壤的打击动能。,P,d,=H/d,P,d,雾化指标,H,喷头工作压力,mH,2,O,d,喷嘴直径,m,3,、水量应均匀地分布在灌区，使植物获得均匀足够的水量。,喷灌均匀度：喷灌面积上水量分布均匀的程度。,主要受喷头结构、工作压力、喷头组合方式、喷头间距、喷头转速的均匀性、坡度、风速、风向等因素影响。,三、喷灌系统设计,1,、灌区的踏勘和资料收集,（,1,）地形资料,（,2,）气象资料,（,3,）土壤资料,（,4,）水文资料,（,5,）植物资料,2,、喷灌系统的规划设计,（,1,）系统选型,固定式,移动式,半固定式,（,2,）选择喷头与工作压力,喷头工作压力大，射程远；一般投资少，占地少；运行成本高，水滴粗，打得高，受风影响大，质量不易保证。,（,3,）喷头喷洒方式,全圆喷洒：喷灌强度低,；,组合图形,喷洒方式,喷头间距（,L,）,与支管间距,（,b,）,与射程（,R,）,的关系,有效控,制面积,适用范围,正方形,全圆,L=b=1.42R,设,S=2R,2,灌区风向频繁改变,正三角形,全圆,L=1.73 R,设,b=1.5 R,设,S=2.6R,2,无风情况下较好,组合图形,喷洒方式,喷头间距（,L,）,与支管间距,（,b,）,与射程（,R,）,的关系,有效控,制面积,适用范围,矩形,扇形,L=R,设,b=1.73R,设,S=1.73R,2,较上面节省管道,等腰三角形,扇形,L=R,设,b=1.87R,设,S=1.865R,2,同上,扇形喷洒：在田边地角或斜坡多作,180,、,90,或其它角度的喷洒。,（,4,）管道布置,干管应沿主坡方向布置，支管应与干管垂直，并尽量沿等高线布置；,平坦地区，干管应尽量与种植方向一致，并应与地块形状相配合,。,经常刮风区，使支管与主风方向垂直。,支管不可太长，且使支管上首段和末端的压力差不超过工作压力的,20%,，以保证喷洒均匀；,泵站尽量设在喷灌系统的中心，减少水头损失；,地形复杂区，干管尽量布置在高处，支管由高向低处布置，使支管上压力比较均匀；,喷灌系统应根据轮灌的要求设有适当的控制设备，一般每根支管应装有闸阀。,3,、灌溉制度设计,（,1,）设计灌水定额,m,设,单位面积一次灌水的灌水量。,m,设,=0.1,h,g,（,p,1,-p,2,）,/,水,h,g,植物主要根系活动层深度；,p,1,灌后土层允许达到含水量的上限，相当于最大田间持水量，以土层体积的百分数表示；,p,2,灌前土层含水量的下限，相当于最大田间持水量的,60,70%,。,水,一般取,0.7,0.9,。,（,2,）设计灌水周期,（轮灌周期）：,相邻两次灌水的间隔时间。,T,设,=,m,设,水,/,W,m,设,灌水定额；,W,日平均耗水量,;,水,利用系数,（,3,）一次灌水时间（喷灌历时）,t= m,设,/P,系,P,系,=1000q/bl,P,系,系统平均喷灌强度，,q,一个喷头流量,（,4,）喷灌强度校核计算,P,=C,p,P,s,单喷头喷洒：,扇形中心角,360,300,270,240,180,150,120,C,p,1.0,1.2,1.34,1.5,2.0,2.4,3.0,单行多喷头喷洒,：,L=KR,K=L/R,多行多喷头喷洒：,P =1000Q,p,/Lb S=Lb,Q,p,单喷头流量,m,3,/h,l,喷头间距,m,b,支管间距,m,4,、水力计算,（,1,）干管水头损失,：,h=,h,y,+,h,j,h,j,=0.1,h,y,（,2,）,支管沿程水头损失,：,（,3,）,总水头,：,H=H,工,+,H+H,损,（,4,）流量,：,Q=nq,方案一,方案二,5,、绘制管网布置图和计算工程量,（,1,）绘制管网布置图,：喷灌区域、喷头型号、各级管道布置走向、连接方式、控制方式、剖面图。,（,2,）工程量计算,：各种材料的规格、数量、挖填土方量、弃土量。,第三节 园林排水系统,一、园林中排水的特点,二、园林排水方式,三、防止地表径流冲刷地面的措施,四、管渠排水,五、排水管网附属构筑物,六、暗沟（盲沟）排水,七、园林管线工程的综合,一、园林中排水的特点,1,、园林绿地排水参照城市排水系统，多采用分流制。,2,、园林绿地排水都是局部排水，结合排水构筑物进行；,3,、绿地排水多利用地形排水，表现灵活多样；,4,、园林排水主要排除雨水和生活污水；,5,、排水尽量结合造景。,二、园林排水方式,1,、排水形式：,地面排水、沟渠排水和管道排水。,地面排水的方式可归结为五个字：,拦、阻、蓄、分、导。,三、防止地表径流冲刷地面的措施,1,、竖向设计,注意控制地面坡度，使之不宜过陡；,同一坡度的坡面不宜延缓过长，应有起伏，避免形成流速较大的径流，一冲到底；,利用盘山道、谷线等拦截和组织排水；,利用植被护坡，减少或防止对表土的冲蚀。,2,工程措施,谷方,挡水石,护土筋,消力阶,消力块,。,礓礤,。,出水口处理,：,。,栏栅式,。,3,、埋管排水,利用路面或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除。,四、管渠排水,园林绿地排水主要采用地面排水，但在局部排水困难的地区，可以设置沟渠或暗管排水。这些管渠采取分散和直接的原则，分别排入附近水体或城市雨水管，不必设置完整的体系。,1,、一般规定,雨水管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确定，最小覆土深度不小于,0.7,m,。,最小坡度,管径,200,300,350,400,最小,坡度,0.004,0.0033,0.003,0.002,最小坡度：道路边沟不小于,0.002,；梯形明渠的最小坡度,0.0002,。,最小容许流速：各种管道最小容许流速不得小于,0.75,m/s,，,各种明渠不得小于,0.4,m/s,(,个别地方可斟酌,),最小管径及沟底尺寸：雨水管最小管径不小于,300,，一般雨水口连接管最小管径,200,，最小坡度为,0.01,。最大设计流速：金属管,10,m/s,，,非金属管,5,m/s,。,2,、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，因此排水系统的布置和计算不仅要保证排水管渠有足够的过水断面，而且要有合理的,水力坡降,，使雨水（污水）能顺利排除,。,现状平面图,（,1,）,根据地物、地形来划分汇水区域（山脊线、沟谷线和道路）；,（,2,）,计算各个汇水区域的面积,F,；,划分汇水区域,计算汇水面积,（,3,）,在山谷线上作雨水口（,30,80m,），选择长的雨水口连线为干线，其它就近安置；,设置雨水口,布置管网,（,4,）,计算出各个节点的原地形标高和管长；,（,5,）,计算汇水区域的平均径流系数,平均,=,（,1,F,1,2,F,2,n,F,n,）,/F,n,各类地面的径流系数,F,n,汇水区类各类地面所占面积,F,汇水取总面积,（,6,）,求设计降雨强度：单位时间内的降雨量。,q=167A,i,（,1+c,lgP,）,/,（,t+b,）,n,A,i,、,c,、,b,、,n,地方参数；,t,降雨历时（,min,）,P,重现期（,a,）,园林一般取,1,3,年,q,降雨强度,(,L/(sh,),现状平面图,P=1(a),t,1,=10min,平均,=0.22,t=t,1,+mt,2,t,2,雨水在管内流行的时间（,min,）,m,延迟系数；暗管,=2,，明渠,=1.2,t,2,=,（,L/60v,）,L,各管段的长度（,m,）；,v,各管段满流时的水流速度（,m/s,）,（,7,）,求雨水设计流量：,Q=qF,平均,Q,计算流量（,L/s,）,F,汇水区域面积,（,h,）,（,8,）,根据计算流量和地表坡度查表选择管径和设计流量，通常设计流量大于计算流量。,雨水干管水力计算表,检查井编号,管段编号,管段长度,L(m),汇水面积,F,（,h,）,管内雨水流行时间,(min),单位面积经流量,q,0,(l/s.h),增数,总数,t,2,t,2,1,2,3,4,5,6,7,8,A,A-B,74,2.28,1.05,103.7,B,BB,46,1.33,3.61,1.05,0.60,151.8,C,C-D,66,1.59,5.20,1.65,0.79,209.9,D,DE,76,1.44,6.64,2.44,0.75,255.1,e,E-O,25,1.06,7.70,3.19,283.2,管段,编号,计算流量,(L/s),管径,d,（,mm,）,坡度,i,（,%,）,流速,V,（,m/s,）,设计流量,(L/s),管底坡降,il,（,m,）,管底降落（,m,）,2,9,10,11,12,13,14,15,A-B,103.7,350,6,1.17,112.95,0.44,BB,151.8,400,6,1.28,161.35,0.28,0.25,C-D,209.9,450,6,1.39,220.91,0.40,DE,255.1,450,9,1.70,270.37,0.68,0.20,E-O,283.2,450,10,1.79,285.20,0.25,雨水干管水力计算表,管段,编号,设计地面标高,管底标高,埋深,起点,（,m,）,终点,（,m,）,起点,（,m,）,终点,（,m,）,起点,（,m,）,终点,（,m,）,平均,（,m,）,2,16,17,18,19,20,21,22,A-B,49.50,48.70,48.00,47.56,1.50,1.14,1.32,BB,48.70,48.30,47.31,47.03,1.39,1.27,1.33,C-D,48.30,48.00,47.03,46.63,1.27,1.37,1.32,DE,48.00,47.00,46.43,45.75,1.57,1.25,1.41,E-O,47.00,46.65,45.75,45.50,1.25,1.15,1.20,雨水干管水力计算表,（,9,）,绘制雨水管渠平、纵断面图及水力计算表。,雨水管布置平面图,雨水管纵剖面图,五、排水管网附属构筑物,主要包括检查井、跌水井、雨水口和出水口等,1,检查井（窨井）,作用：对管道进行检查、疏通清理及连接管道,位置：管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、管底跌落处及直线管段上每隔一定距离处。,构造：井基、井底、井身、井盖座、井盖,2,、 跌水井,竖管式,溢流堰式,3,雨水口,雨水口间距在直线上控制在,30,80,米，且与,200,的连接管连接，其长度不超过,25,米。连接管串联雨水口个数不超过,3,个。,4,出水口,水流方向而定，出水口不要淹没在水中,。,六、暗沟（盲沟）排水,一种地下排水管道，用以排除地下水，降低地下水位。,优点：取材方便，可废物利用，造价低廉；不需要检查井或雨水井之类的排水构筑物，地面不留痕迹，从而保持了绿地或其它活动场地的完整性；对公园绿地草坪尤其适用。,1,、布置形式,自然式,截留式,篦式,耙式,2,暗沟的埋深和间距,暗沟的排水量与其埋置深度与间距相关，而埋深与间距又取决于土壤的质地。,埋深：,植物对水位的要求；受根系破坏的影响，不同植物其根系的大小深浅各异；土壤质地的影响，土质疏松可浅，粘重宜深；地面是否有荷载；冰冻严寒地区，还有冰冻破坏的影响。,暗沟沟底纵坡不少于,5,，只要地形条件许可，纵坡坡度应尽可能取大些，以利地下水的排除。,3,暗沟构造及材料,石块、砖、砂、碎石、混凝土盖板、陶管等,七、园林管线工程的综合,1,、一般原则,A,、地下管线的布置，一般是按管线的埋深，由浅至深（由建筑物向道路）布置。,常用顺序如下：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；,B,、管线的竖向综合应根据小管让大管；有压管让自流管、临时管让永久管、新建管让已建管；,C,、管线平面应做到管线短，转弯小，减少与道路和其它管线的交叉，并同主要建筑物和道路的中心线平行或垂直敷设；,D,、干管应靠近主要使用单位和连接支管较多的一侧敷设；,E,、地下管线一般布置在道路以外，但检修较少的管线（如雨水管、污水管、给水管）也可布置在道路下面；,F,、雨水管应尽量布置在路边；带消防栓的给水管也应沿路敷设。,2,、管线综合平面图的表示方法,园林管线种类较少，交叉的机率也较少，一般可在,1,：,1000,1,：,2000,的规划图纸上确定其平面位置，遇到管线交叉处可用垂距简表表示。,名称,截面,管底标高,雨水管,d400,314.50,给水管,DN50,315.30,净距,0.30,地面标高,316.00,名称,截面,管底标高,净距,地面标高,名称,截面,管底标高,净距,地面标高,上海天山公园给排水设计平面图局部,