第02章园林给排水工程

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 Qd n qd kdn 用水人数qd 用水定额 l 人 d kd 日变化系数 kd 最高日用水量 平均日用水量 城镇kd 1 2 2 0 农村kd 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 Qh Qd kh TQh 最高时用水量 T 用水时间 kh 时变化系数 园林综合kh 4 6设计总用水量 Q总 Qh 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m3 h Q A A D2 4D 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 9m s 在大于400 0 9 1 4m s 3 压力与水头计算水头 1kg c 的水压相当于10m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 hy hjhy i lhj a hyi 单位长度水头损失mH2O 1000ml 管道长度ma 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 H1 H2 H3 H4H 园中引水管处所需的总压力H1 引水点与用水点之间的高程差H4 水头损失H2 计算配水点与建筑物进水管的标高差H3 用水点所需的工作水头 自由水头 一般来讲 H2 H3可参考下列数值 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4mH2O 29 51 H0城市上水管所提供的资用水头当H H0 为降低造价 通过缩小管径来控制水压 当H H0接近时 园中不增加投资 可以放大管径 当H H0 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 10kg 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Qp 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 SQ 系统的喷水量m3 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 Pd H dPd 雾化指标H 喷头工作压力mH2Od 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 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 1hg p1 p2 水hg 植物主要根系活动层深度 p1 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 p2 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 Wm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 1000 q b lP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 Cp Ps单喷头喷洒 单行多喷头喷洒 L K RK L R 多行多喷头喷洒 P 1000 Qp L bS L bQp 单喷头流量m3 hl 喷头间距mb 支管间距m 4 水力计算 1 干管水头损失 h hy hjhj 0 1 hy 2 支管沿程水头损失 3 总水头 H H工 H H损 4 流量 Q n q 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 7m 最小坡度 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 75m s 各种明渠不得小于0 4m 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10m s 非金属管5m 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 1F1 2F2 nFn F n 各类地面的径流系数Fn 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 167Ai 1 c lgP t b nAi 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 s h 现状平面图 P 1 a t1 10min 平均 0 22 t t1 m t2t2 雨水在管内流行的时间 min m 延迟系数 暗管 2 明渠 1 2t2 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 q F 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 雨水干管水力计算表 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