园林给排水工程.ppt

2020 1 14 1 第三章园林给排水工程 本章主要讲述园林中给水 排水工程设计基本原理 工程计算的简单方法 给排水设施的具体选用和设计及相关内容 2020 1 14 2 给排水流程示意图 2020 1 14 3 第一节城镇给排水一 城镇给排水系统 一 城镇给水系统供给城市生产和生活用水的工程设施 二 城镇排水系统处理和排除城市污水和雨水的工程设施系统 2020 1 14 4 第二节园林给水工程一 概述1 园林用水的类型1 生活用水生活用水是指人们日常生活用水 在园林中指饮用 烹饪 洗涤 清洗卫生等用水 包括办公室 生活区 餐厅 茶室 展览馆 小卖部等用水以及园林卫生清洗设施和特殊供水 如游泳池等 2 养护用水养护用水是指园林内部植物的灌溉 动物笼舍的清洗以及其他园务用水 如夏季园路 广场的清洗等 3 造景用水 各种水体 溪涧 湖泊 池沼 瀑布 跌水等 用水4 消防用水 按国家建筑规范规定 所有建筑都应单独设消防给水系统 2020 1 14 5 2 园林给水特点 1 园林中用水点分散 2 用水点高程变化大 3 水质可以分别处理 4 错开用水高峰时间 5 饮用水水质要求较高 2020 1 14 6 二 给水水源的选择 1 给水水源的分类与特点 1 地表水地表水指江 河 湖 水库等地表水源 2 地下水地下水指埋藏在地下孔隙 裂隙 溶洞等含水层介质中的储存运移的水体 地面水按埋藏条件可分为 潜水 承压水 3 城市自来水 直接引入作生活用水 2020 1 14 7 2020 1 14 8 1 生活用水优先选用城市自来水 远郊地区优先选择地下水和泉水 2 造景用水 植物栽培用水优先选用河流湖泊等地面水 尽可能的将自然水体的水引入园林溪流和湖池 植物栽培及卫生冲刷用水可以直接取用园林水体中的水 3 水源缺乏地区可以把园林生活用水用后收集起来 经过简单净化处理后作为绿化浇灌和造景用水 2 水源选择的原则 2020 1 14 9 3 水质 采用地表水做水源的 必须对水进行净化处理后才能做生活饮用水使用 处理办法是经过澄清 过滤和消毒等步骤 采用井水的一般要对硬度偏高的井水进行软化处理和加氯消毒 山泉水如果是取自无污染的地区可以直接饮用 否则也要经过消毒工艺 2020 1 14 10 三 园林给水方式 1 根据给水性质和给水系统构成分类从属式 独立式和复合式2 根据水质 水压或地形高差要求分类分区供水 分质供水与分压供水 2020 1 14 11 四 园林给水管网的布置 一 给水管网的布置形势和布置要点 二 给水管网的一般规定 2020 1 14 12 一 给水管网的布置形式 1 树枝状管网树状网以引水点至用水点的管线布置成树枝状 管径随用水点的减少而逐步变小 2 环状管网给水管线纵横相互接近 形成闭合的环状管网 2020 1 14 13 二 管网的布置要点 1 干管应接近主要供水点 力求最短2 可随地形起伏 避开复杂地形及难以施工地段 以减少土石方量3 干管尽量埋于绿地下 避免穿越或设于园路下 与其他管道保持规定距离1 2m4 管道埋深应在当地冰冻线以下40cm 一般不少于70cm 5 为检修方便 管网的每个节点须设阀门和活接头 2020 1 14 14 1 管道埋深2 阀门及消防栓3 管道材料的选择管材对水质有影响 管材的抗压强度影响管网的使用寿命 管网属于地下永久性隐敝工程设施 要求很高的安全可靠性 目前常用的给水管材有下列几种 1 铸铁管铸铁管分为灰铸铁管和球墨铸铁管 灰铸铁管具有经久耐用 耐腐蚀性强 使用寿命长的优点 但质地较脆 不耐振动和弯折 重量大 灰铸铁管是以往使用最广的管材 主要用在DN80 1000mm的地方 但运用中易发生爆管 不适应城市的发展 在国外已被球墨铸铁管代替 球墨铸铁管在抗压 抗震上有提高 三 管网布置的一般规定 2 钢管钢管有焊接钢管和无缝钢管两种 焊接钢管又分为镀锌钢管 白铁管 和非镀锌钢管 黑铁管 钢管有较好的机械强度 耐高压 振动 重量较轻 单管长度长 接口方便 有强的适应性 但耐腐蚀性差 防腐造价高 镀锌钢管就是防腐处理后的钢管 它防腐 防锈 水质不易变坏 并延长了使用寿命 是生活用水的室内主要给水管材 2020 1 14 15 3 钢筋混凝土管钢筋混凝土管防腐能力强 不需任何防腐处理 有较好的抗渗性和耐久性 但水管重量大 质地脆 装卸和搬运不便 其中自应力钢筋混凝土管会后期膨胀 可使管疏松 不用于主要管道 预应力钢筋混凝土管能承受一定压力 在国内大口径输水管中应用较广 但由于接口问题 易爆管 漏水 为克服这个缺陷现采用预应力钢筒混凝土管 PCCP管 是利用钢筒和预应力钢筋砼管复合而成 具有抗震性好 使用寿命长 不宜腐蚀 渗漏的特点 是较理想的大水量输水管材 4 塑料管塑料管表面光滑 不易结垢 水头损失小 耐腐蚀 重量轻 加工连接方便 但管材强度低 性质脆 抗外压和冲击性差 多用于小口径 一般小于DN200 同时不宜安装在车行道下 国外在新安装的管道中占70 左右 国内许多城市已大量应用 特别是绿地 农田的喷灌系统中 5 其他管材玻璃钢管价格高 正刚刚起步 石棉水泥管宜破碎 已逐渐被淘汰 2020 1 14 16 五 园林给水管网的设计计算 设计用水量最高日用水量最高时用水量日 时变化系数流量流量 流速 管径水头损失沿程水头损失和局部水头损失 2020 1 14 17 园林设计用水量主要包括园内生活用水量 养护用水量 造景用水量 消防用水量以及未预见用水量和管网漏失水量 1 最高日用水量Qd m3 d 园林中的用水量 不是固定不变的 一年中随着气候 游人量以及人们不同的生活方式而不同 把一年中用水量最多的一天的用水量称为最高日用水量 Qd m qd 1000 用水单位数 人 等 qd 用水量标准 L 人 d等 设计用水量 2020 1 14 18 2 最高时用水量Qh m h 一天中由于公园的营业时间 游人的需要 每小时用水量也不相同 把用水量最高日那天用水最多的一小时的用水量称为最高时用水量 Qh Qd T Kh Qp KhT 建筑物或其他用水点的用水时间Kh 小时变化系数Qp 平均时用水量 m3 h 在计算用水时间时 要切合实际 否则会造成误差过大 造成管网的供水不足或投资浪费 2020 1 14 19 最高日用水量与平均日用水量的比值 叫日变化系数 以Kd表示日变化系数Kd 最高日用水量 平均日用水量最高时用水量与这一天平均时用水量的比值 叫时变系数 以Kh表示 时变化系数Kh 最高时用水量 平均时用水量园林的时变化系数与日变化系数与城镇的相比 取值要更大些 建议Kd取2 3 Kh取4 6 3 日变化系数和时变化系数 2020 1 14 20 4 流量 流速和管径 管网中用水量各管段计算流量分配确定后 一般就作为确定管径d的依据 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 由此导出 管内流速的确定 应从技术和经济两方面因素恰当选用 从技术上说 给水管为防止流速过大而致管道爆裂 一般流速不得大于2 5 3m s 从经济上说 应根据当地的管网造价和输水电价 选用经济合理的流速 一般情况下 经济流速可参照下述范围数值 d 100mm时 v 0 2 0 6m sd 100 400mm时 v 0 6 1 0m s 经济流速 d 400mm时 v 1 0 1 4m s 2020 1 14 21 5 水头 在给水管网上安装一个压力表 可测到一个读数 这数字就是该点的水压 水压通常用kg cm2或Kpa来表示 1kg cm2 100Kpa 为了便于计算 也把水压称为 水柱高 力学上又称 水头 其单位换算关系为1kg cm2 10m水头 100Kpa 水流在运动过程中单位质量液体的机械能的损失称为水头损失 水头损失包括沿程水头损失和节点水头损失 2020 1 14 22 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 H2 H3是表示计算用水点处的构筑物从地面算起所需的水压值 可参考以下数值 按建筑物的层数确定从地面算起的最小保证水头值 平房10mH2O二层12mH2O三层16mH2O以后每增加一层增加4mH2OH4 水管沿程水头损失与局部水头损失之和H4 Hy Hj 2020 1 14 23 沿程水头损失Hy i LHy 管道沿程水头损失 单位mH2O i 单位长度的水头损失值 可查表3 3 L 管道长度 m 局部水头损失Hj 25 30 Hy 生活用水管网 20 生产用水管网 10 消防用水管网 2020 1 14 24 例题 某公园大众餐厅 二层楼房 的设计接待能力为1500人次 日 标高为50 50m 引水点A处标高45 60m 该点与引水点的距离为148m 试计算该餐厅的用水量 引水管管径 水头损失及所需总水头 解 1 求该餐厅的最高日用水量 Qd N qN 1500人次 日 q 15L 人次 表3 2 Qd 1500 15 22500L d 2 求最高时用水量 Qh Qd T Kh Kh 6Qh 22500 24 6 5625L h 3 求设计秒流量q0 q0 Qh 3600 5625 3600 1 56L s 4 求引水管管径 q0 1 56L s 查表3 3取1 6L s作为设计流量 则Dg 50mm v 0 75m s 在经济流速范围内 阻力 单位长度水头损失值 30 4mH2O 1000m 2020 1 14 25 5 求改管断的水头损失H4 hy hj hy i L 30 4mH2O 1000m 148 5 50mH4 hy hj 1 25hy 6 88mH2O 6 求该点所需总水头H H1 H2 H3 H4已知 A点地面标高为45 60m 该餐厅点为50 50m 则H1 50 50 46 60 4 90mH2 H3按规定二层楼房可取12m 所以H 4 9 12 6 88 23 78m 2020 1 14 26 2 管网水力计算步骤 收集并分析有关的图纸资料 布置管网 求公园中各用水点的最高时用水量 设计流量 通过查水力计算表 确定管径 流速及单位长度的水头损失 总水头H的计算 2020 1 14 27 第三节景观灌溉系统 2020 1 14 28 一 喷灌系统的构成 固定式喷灌系统引水方式一般是 外部引水至泵房 通过水泵加压再输送给主管 主管输给 次主管至 支管 支管上竖立管再接喷嘴 在次主管或支管上设阀门控制喷嘴数量和喷洒面积 喷头1 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 2 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 表2 2 1是常用的几种喷头布置形式和有效控制面积及使用范围 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确定喷头的间距和支管间距 2020 1 14 29 表2 2 1几种喷头布置形式 2020 1 14 30 喷灌平面设计 2020 1 14 31 管网系统实例 2020 1 14 32 狭长区域绿带的喷头布置 2020 1 14 33 按非工作状态分类 按工作状态分类 按射程分类 外露式喷头 地埋式喷头 喷头 优点 造价低 对供水压力要求不高缺点 有碍园林景观 不影响景观效果 雾化效果好 固定式喷头 喷芯静止 适用于小规模绿地 旋转式喷头 喷洒半径大 对压力要求高 近射程喷头 小于8m中射程喷头 8 20m远射程喷头 大于20m 2020 1 14 34 休闲广场草坪 2020 1 14 35 喷灌所用的喷头 2020 1 14 36 地埋式喷灌喷头 2020 1 14 37 2 管材和管件聚氯乙稀 PVC 聚乙稀 PE 和聚丙稀 PP 3 控制型设备4 控制电缆5 过滤设备6 加压设备 2020 1 14 38 喷灌是一种先进的灌溉方式 已广泛地运用在公园 城市广场以及农业作物上 一 喷灌形式依喷灌方式 喷灌系统可分为移动式 半固定式 固定式三种 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 其动力设备 水泵 管道和喷头等都是可以移动的 投资较省 机动性较强 但管理劳动强度大 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 有时也可临时安装 现在运用的地埋伸缩式喷头 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 运动场等草坪上应用最广 固定式喷灌系统设备费用较高 一次投资较多 但节省人工 水量 从长远角度看还是比较经济的 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 二 喷灌技术 2020 1 14 39 三 喷灌管网布置原则 力求管道总长度最短沿灌区几何轴线布置管道 力求最佳水利条件干管顺坡布置 支管最好与等高线平行 且与干管垂直力求使支管长度一致 规格统一尽量减少管线转折 避免锐角相交尽量避免与乔灌木根区及其他地下管线冲突尽量将阀门井 泄水井布置在绿地周边干支管均向泄水井找坡 确保管网冬季泄水防冻 2020 1 14 40 移动喷灌设备 2020 1 14 41 四 喷灌的主要技术要求 喷灌强度 单位时间喷洒在控制面的水深 mm h 应小于土壤的入渗 以免积水活产生径流 喷灌均匀度 在喷灌面积上水量分布的均匀度 水滴打击强度 单位受水面积内 水滴对植物或土壤的打击动能 2020 1 14 42 第三节园林排水工程 一 概述 一 污水的分类 污水按照来源和性质分为三类 生活污水 工业废水和降水 1 生活污水指人们在日常生活中所使用过的水 主要包括从住宅 机关 学校以及其他公共建筑和工厂内人们日常生活所排出的水 2 工业废水指工业生产过程中产生的或使用过的水 来自车间 矿场等地 根据污染程度不同 又分为生产废水和生产污水 1 生产废水 指生产过程中水质只受到轻微污染或只是水温升高 不经处理可直接排放的工业废水 如一些机器的冷却水等等 园林中只有浇盆花的过滤水和服务设施中中央空调的冷却水等 2 生产污水 指生产过程中 受到严重污染的水 需经处理后方可再利用排放 这类污水在园林中很少 因为在公园及风景区不允许工业生产存在 3 降水降水指在地面上径流的雨水和冰雪融化水 降水的特点是集中 径流量大 降水一般较清洁 但初期的雨水 由于含淋洗大气及冲洗建筑物 地面等挟带的各种污染物 通常比较脏 含有较多污染物 2020 1 14 43 二 排水工程系统的组成 在园林中有生活污水排水系统和雨水排水系统 1 生活污水排水系统它的任务是收集园林中各类建筑的污水 排出至城市生活污水管道系统或自行处理 包括下面几个方面 1 室内污水管道系统和设备 收集建筑室内生活污水并将其排出至室外庭院的污水管道中 2 室外污水管道系统 分布在房屋出户管以外 布置在公园中埋在地下靠重力流输送 生活污水经园内污水管道系统 再流向城市管道系统 在园林中 一般污水管道系统只包括上述两项 在风景区须设置以下部分 3 污水泵站及压力管道 污水一般以重力流排除 但受到地形等条件的限制需把低处的污水向上提升 需设泵站 并相应地设压力管道 4 污水处理与利用建筑物 城市的污水处理厂和风景区的污水处理设施 5 出水口 经过处理的污水排入自然水面的出口 2020 1 14 44 2 雨水排水系统 园林中的雨水排水系统主要用来收集经流的雨水 将其排入园林中的水体或城市雨水排水系统 包括 1 房屋雨水管道系统和设备 收集房屋的屋面雨水包括天沟 竖管及房屋周边的雨水沟 2 公园雨水管渠系统 包括雨水管渠 雨水口 检查井 跌水井等等 3 出水口 雨水排入天然水体的出口 2020 1 14 45 三 排水工程系统的体制 对生活污水 工业废水和降水所采用的不同的排除方式所形成的排水系统 称为排水体制 又称排水制度 可分为合流制和分流制两类 1 合流制排水系统将生活污水 工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统 分为 直排式合流制 管渠系统布置就近坡向水体 分若干排水口 混合的污水不经处理和利用直接排入水体 截流式合流制 在直排式合流制的基础上 临近水体建造一条截流干管 同时在干管上设溢流井和污水处理厂 晴天和初雨时 所有污水都送至污水处理厂 当雨量增大 混合污水水量超过一定数量后 其超出部分过溢流井并排入水体 全处理合流制 污水 废水 雨水混合汇集 输送到污水厂进行处理后再排放 2020 1 14 46 2 分流制排水系统 将生活污水 工业废水和雨水分别在两个或以上独立的管渠内排除的系统 又可分为 完全分流制 分设污水和雨水两个管渠系统 前者汇集生活污水 部分工业生产污水 经处理后排放和利用 后者汇集雨水和部分工业生产废水 就近排入水体 不完全分流制 只有污水管道系统而没有完整的雨水排水系统 污水通过污水系统流至污水厂 经过处理利用后排入水体 雨水通过地面 道路边沟和明渠泄入天然水体 这种体制必须具备有利的地形和健全的明渠水系的地方 在有水体的公园 风景区大多采用这种方法 半分流制 截流式分流制 既有污水排水系统 又有雨水排水系统 与完全分流制的不同之处是在于它具有初期雨水引入污水管道的特殊设施 称雨水跳越中 小雨时 雨水和污水同时排入污水处理厂 大雨时雨水跳越截流干管经雨水出流干管排入水体 2020 1 14 47 二 园林排水特点及排水方式 一 园林排水特点1 排水主要是雨水和少量污水2 公园风景区大多具有地形起伏和水面 有利于地面排水和雨水的排除 3 园林中有大量的植物 可以吸收部分雨水 同时还需考虑旱季植物对水的需要 要注意保水 4 园林排水方式可采取多种形式 在地面上的形式应尽可能结合园林造景 2020 1 14 48 二 园林排水方式 园林排水特点决定园林的排水方式 以地面排水方式为主结合沟渠和管道排水 我国大部分公园绿地中都是采用这种方式 1 地面排水利用园林中地形条件 通过竖向设计将谷 涧 沟 道路等加以组织 划分排水区域 并就近排入园林水体或城市雨水干管 地面排水方式可以归结为四个字 拦 蓄 分 导拦 把地表水有组织地拦截 减少地表经流对园林建筑及其他重要景点的影响 蓄 利用绿地保水 蓄水和地表洼地与池塘畜水 分 用山石 地形 建筑墙体将大股地表经流分成多股细流以减少危害 导 把多余的地表水或造成危害的地表径流通过地表 明沟和管渠及时排至水体或城市雨水干管 2 明沟排水利用各种明沟 将地表水有组织地排放 明沟的坡度根据材料而定 不小于4 3 管道排水主要用于排除园林生活污水 低洼地雨水或公园中没有自然水体时的雨水 2020 1 14 49 2020 1 14 50 2020 1 14 51 2020 1 14 52 三 防止地表径流冲刷地面的方式 一 竖向设计1 控制地面坡度 使之不要过陡 不至于造成过大的地表径流速度 如果坡度大而不可避免 需设加固措施 2 同一坡度 即使坡度不大 的坡面不宜延续过长 应有起伏变化 坡度陡缓不一 以免地表经流一冲到底 造成大的地表经流 3 利用顺等高线的盘谷山道 谷线等组织拦截 分散排水 4 利用植被 特别是地被和草皮植物 护坡 减少和防止地表的冲刷 二 工程措施1 消能石 2 挡水石和护土筋 3 出水口 园林排水应结合理水 道路布局等 布置成各种不同的水景 下图 三 利用植物园林中要求没有裸露地面 一是为了减少扬尘 另外就是减少地表冲刷 同时植物可以吸收一部分水分 植物防地表冲刷主要是草皮和地被植物 四 埋管排水在地势低洼处 无法用地面排水时 可能利用管渠进行排水 尽快地把公园内的积水排入园内水体或城市排水管道中 2020 1 14 53 道路与排水结合处理 2020 1 14 54 2020 1 14 55 四 管渠排水 一 雨水管渠的基本知识 二 常用的管材 三 管道的接口形式 四