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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(m/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=（1.151.25）Qh换算成管道设计所需的秒流量qgqg=(1.151.25)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、q2qs=（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=100350mm时，Ve=0.61.1m/sd=350600mm时，Ve=1.11.6m/sd=6001000mm时，Ve=1.62.1m/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Ve,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=iL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,（五）管网水力计算,1管网设计和计算步骤图纸、资料的收集：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。定出干管的总计算长度以及各管段的计算长度。根据输水路线最短的原则，定出各管段的水流方向。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。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。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1.52mH2O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),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。,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300500mm，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1000mm2800mm（管径DN75-1000时），井口一般DN600800mm3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、给水管线施工熟悉设计图纸清理施工场地施工定点放线抽沟挖槽；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）基础处理管道安装覆土填埋修筑管网附属设施,（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,第二节喷灌技术,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/min或mm/h点喷灌强度pi：指一定时间t内喷洒到土壤表面的水深h。pi=h/t平均喷灌强度po：指一定面积上各点在单位时间t内喷灌水深的平均值ho与相应喷灌时间的比值。Po=ho/t喷水量Q=hoA=qtA喷头湿润面积q喷头流量Po=q/A一般要求平均喷灌强度与土壤的透水性相适宜，应使喷灌强度小于土壤的渗吸速度,2、喷灌均匀度：指在喷灌面积上水量分布的均匀程度。对喷灌植物的生长整齐、长势起决定性作用。是衡量喷灌质量好坏的主要指标之一影响喷灌均匀度的因素：喷头结构，工作压力，喷头组合形式、喷头转速的均匀性，竖管的倾斜度、地面坡度、风向、风速。,四、喷头的种类,1、按工作压力和控制范围的大小分低压喷头（近射程喷头）工作压力Kg/cm2流量m3/h射程m1-30.3-115-20中压喷头（中射程喷头）工作压力Kg/cm2流量m3/h射程m3-511-4020-40高压喷头（远射程喷头）工作压力Kg/cm2流量m3/h射程m54040,2、按照喷头的结构形式与水流分旋转式喷头射程30米以上固定式喷头射程5-10米孔管式喷头由一根或几根较小直径的管子组成。上分布孔径1-2mm的喷水孔,五、固定式喷灌系统设计,（一）计基础资料的收集1、地形图比例尺为1/10001/500的地形图，了解设计区域的形状、面积、位置、地势等。2、气象资料包括气温、雨量、湿度、风向风速等，其中风对喷灌影响最大。3、土壤资料主要是土壤的物理性能，包括土壤的质地、持水能力、土层厚度、汲水能力等，土壤的物理性能是确定喷灌强度和灌水定额的依据。4、植被情况植被的种类、种植面积、根系情况等。5、水源条件城市自来水或天然水源。6、动力来源,（二）喷灌喷头的布局1、喷灌系统的选型：对固定式、移动式、半固定式的比较（使用、投资）2、喷洒方式：喷嘴喷洒的形状有圆形和扇形，一般扇形只用在场地的边角上，其他用圆形。3、喷头布置形式：也叫喷头的组合形式，指各喷头的相对位置的安排。在喷头射程相同的情况下，不同的布置形式，其支管和喷头的间距也不相同。如下表,3、喷头及支管间距在确定喷头的布置形式后，选择合适的喷嘴，每个正规厂家的产品都标明了喷嘴的型号、射程、喷嘴流量、工作压力等，然后根据喷嘴的射程（R）确定喷头的间距（L）和支管间（b）。下表为美国“Rainbird”公司的喷头组合间距建议值,（三）喷灌系统的计算在确定喷灌的布置形式，选择合适的喷嘴后，须确定立管、支管、主管的管径，每次喷灌所需要的时间，每管段的水头损失，引水点或泵房所需要的工作压力和扬程。1、选择管径：根据所选喷嘴流量（Qp）和接管管径，确定立管管径。按照布置形式、支管上喷嘴的数量，得出支管的水流量（Q）。Q=Qp2.计算喷灌时间：t=mS/1000Qp式中t喷灌时间（h）m设计喷灌定额（mm）S喷头有效控制面积（m）Qp喷头喷