园林给水排水工程

第三章园林给水排水工程掌握和理解给排水管线的布置和水力计算；掌握利用地形进行排水设计和防止地表径流的措施；了解园林给排水的特点和给排水的相关概念了解暗渠道排水设计。第二节园林排水工程一、概述1、 污水的分类来源和性质生活污水是来自办公生活区的厨房、食堂、厕所浴室等日常生活中使用过的水，一般含有大量的有机物和细菌；生产污水是工厂、服务设施排出的生产废水，水质受到严重污染有时还含有毒害物质；降水是地面上径流的雨水和冰雪融化水。一、概述22、 排水系统的组成一、概述33、 排水系统的体制对生活污水、生产污水和雨水所采用的汇集排放方式，称作排水系统的体制。生活污水、生产污水、雨水用两个或两个以上的排水管道系统来汇集与输送的排水系统，称分流制排水系统.分流制有利于环境卫生的保护及污水的综合利用。一、概述43、 排水系统的体制将污水和雨水用同一管道系统进行排除的体制称为合流制排水系统。合流制排水的优点：降低管道投资费用。暴雨期间管道可得到冲洗，养护方便。有利于方便施工。合流制排水的缺点：由于管道断面较大，晴天污水流量很小，往往产生污物淤积管道现象影响环境卫生。混合污水综合利用较困难一、概述54、 园林排水的特点主要是排除雨水和少量生活污水；园林中地形起伏多变，有利于地面水的排除；园林中大多有水体，雨水可就近排入水体；园林可采用多种方式排水；排水设施应尽量结合造景；排水的同时还要考虑土壤能吸收到足够的水分，以利植物生长，干旱地区尤应注意保水。二、防止地表径流冲刷地面的措施造成地表被冲蚀的原因主要是由于地表径流的流速过大，冲蚀了地表土层造成的。二、防止地表径流冲刷地面的措施（一） 竖向设计1.注意控制地面坡度，使之不致过陡，有些地段如较大坡度不可避免，应另采取措施以减少水土流失。同一坡度的坡面不宜延续过长，应该有起有伏，使地表径流不致一冲到底，形成大流速的径流。利用盘山道、谷线等拦截和组织排水。二、防止地表径流冲刷地面的措施（二） 工程措施11.谷方地表径流在谷线或山洼处汇集，形成大流速径流，为了防止其对地表的冲刷，在汇水线上布置一些山石，借以减缓水流的冲力，达到降低其流速，保护地表的作用。这些山石就叫“谷方”。“谷方”如布置自然得当，可成为优美的山谷景观；雨天，流水穿行于“谷方”之间，辗转跌岩又能形成生动有趣的水景；大；深埋浅露。二、防止地表径流冲刷地面的措施（二）工程措施22.挡水石利用山道边沟排水，在坡度变化较大处，由于水的流速大表土土层彳主彳主被严重冲刷甚至损坏路基，为了减少冲刷，在台阶两侧或陡坡处置石挡水，这种置石就叫做挡水石。挡水石可以本身的形体美或与植物配合形成很好的点景物。二、防止地表径流冲刷地面的措施（二）工程措施33.护土筋一般沿山路两侧坡度较大或边沟沟底纵坡较陡的地段敷设，用砖或其它块材成行埋置土中，使之露出地面3~5cm，每隔一定距离（10〜20m）设置三至四道。护土筋设置的疏密主要取决于坡度的陡缓，坡陡多设，反之则少设。二、防止地表径流冲刷地面的措施（二）工程措施42.出水口园林中利用地面或明渠排水，在排入园内水体时，为了保护岸坡结合造景，出水口应做适当处理。“水簸箕”是一种敞口排水槽，槽身的加固可采用三合土、浆砌块石（或砖）或混凝土。二、防止地表径流冲刷地面的措施（二） 工程措施4在园林中，雨水排水口应结合造景，用山石布置成峡谷，溪涧，落差大的地段还可以处理成跌水或小瀑布。解决排水问题，且丰富园林地貌景观。二、 防止地表径流冲刷地面的措施（三） 利用地被植物裸露地面很容易被雨水冲蚀，而有植被则不易被冲刷。这是因为：一方面植物根系深入地表将表层土壤颗粒稳固住，使之不易被地表径流带走。另一方面，植被本身阻挡了雨水对地表的直接冲激，吸收部分雨水并减缓了径流的流速。所以加强绿化，是防止地表水土流失的重要手段之一。三、 园林排水的主要方式（一）地面排水1通过竖向设汁将谷、涧、沟、地坡、小道顺其自然适当加以组织划分排水区域，就近排入水体或附近的雨水干管，管道造价为100%石砌明沟约为58%砖砌明沟约为68%砖砌加盖明沟约为279%土明沟只2%三、园林排水的主要方式（一）地面排水2三、园林排水的主要方式三、园林排水的主要方式（一）地面排水4三、园林排水的主要方式（一） 地面排水5三、园林排水的主要方式（二） 明沟排水1主要指土明沟，也可在一些地段视需要砌砖、石或混凝土明沟，断而形式有梯形、三角形和自然式浅沟，沟内可植草种花，也可任其生长杂草。三、园林排水的主要方式（二）明沟排水2原则，明沟设计应视其所在处的竖向地形规划及其工程地质情况和地表迳流的水力水文条件而定。同时还应视汇水量、施工条件、围护条件，以及所处的位置的特点等情况，进行综合考。土明沟边坡坡度主要视土质情况而定，通常采用梯形断面，三角形断面只在苗圃、花丛树坛旁或临时性的明沟处才采用，并且要求其边坡交角成90角度。三、园林排水的主要方式（二）明沟排水3梯形明沟土质与边坡三、园林排水的主要方式（二）明沟排水4梯形明渠渠底宽度不得小于30cm，便于维修和排水通畅；沟中水面与沟顶的高度不小于20cm。三、园林排水的主要方式（二）明沟排水5坡度要求明沟最小纵坡在2%。〜1%。；土质明沟i小于8%。；max水沟下游纵坡以不小于上游纵坡2%。为宜，以免产生淤积和水流顶托积水。三、园林排水的主要方式（二）明沟排水6土明沟为避免沟底植物丛生，设计纵坡应使水流速度不小于0.4—0.5m/s，最大允许流速为1・0m/s，避免冲刷过甚。三、园林排水的主要方式（二）明沟排水7砖砌（或混凝土）明沟构造三、园林排水的主要方式（二） 明沟排水8明沟最大允许流速三、园林排水的主要方式（三） 盲沟排水盲沟是一种地下排水渠道（暗沟、盲渠），主要用于排除地下水，降低地下水位。适用于一些要求排水良好的全天候的体育活动场地，地下水位高的地区以及某些不耐水的园林植物生长区等。三、园林排水的主要方式盲沟排水的优点：取材方便，可废物利用，造价低廉；不需附加雨水口、检查井等构筑物，地面不留“痕迹”，从而保持了园林绿地草坪及其他活动场地的完整性。对于高水位重盐地，可采用盲沟排盐，局部降低地下水位，以控制泛盐，为植物生长提供良好的环境。三、园林排水的主要方式（三）盲沟排水布置形式：取决于地形及地下水的流动方向。常见的有四种形式，即自然式（树枝式）、篦式 耙式。三、园林排水的主要方式（三）盲沟排水盲沟的埋深和间距：盲沟的埋深主要取决于植物对地下水位的要求、受根系破坏的影响、土壤质地、冰冻深度及地而荷载情况等因素，通常在1・2—1.7m之间；支管间距则取决于土壤种类、排水量和要求的排除速度，对排水要求高即全天候的场地，应多设支管。支管间距一般为8—24m。盲沟纵坡：盲沟沟底纵坡不小于0・5%。只要地形等条件许可，纵坡坡度应尽可能取大些，以利地下水的排除。三、园林排水的主要方式（三）盲沟排水盲沟的构造：因透水材料多种多样，类型也多。常用材料及构造形式：三、园林排水的主要方式（三）盲沟排水盲沟施工：盲沟施工应尽量选择在地下水位较低的季节进行，以方便施工。其施工过程为：施工前的测量放线 开挖沟槽铺设排水渠 铺设透水层（过滤层） 回填土。施工前的测量放线根据盲沟施工图在施工现场确定干、支管及节点的平面位置，分别用灰线和木桩标示。开挖沟槽按照土质、沟槽挖深及设计要求确定盲沟的边坡角度，当土质不良时可适当放大边坡或采取支撑措施。施工中应注意保护沟槽壁及支护设施。挖至设计标高后，将槽底整平夯实，并做出设计纵坡。三、园林排水的主要方式（三）盲沟排水铺设排水渠当地下水流量较大时，为加快排水速度，除设置透水层外，还应设置排水渠道。渠道材料可以是塑料多孔管、缠裹土工布，或带孔L形混凝土板，也可以用砖块干叠。施工时要认真检查坡度，使其符合要求，渠中间不能出现高起或低洼，否则易造成泥沙淤积，堵塞渠（管）道。三、园林排水的主要方式（三）盲沟排水铺设透水层（过滤层）盲沟构造不同，其透水层施工方法也不同。常用的透水材料如碎石、碎砖，粒径一般不大于50mm。在排水渠回填透水材料时动作要轻，以免损坏管道。填筑时应分层进行，大粒径砖、石置于下层，小粒料用于上层，并用振动压实机具压实或用钢钎捣实，确保透水层稳固。为了防止上层泥土堵塞透水层孔隙，可在透水层上覆盖土工布，土工布应摆放平稳，一边（角）受压时，对边（角）不得起翘，否则应重新找平。回填土方当土层较厚时，一般要求分层压实，上层再选用肥沃的种植土填筑并轻压。最后清理余料，整平地面。三、园林排水的主要方式盲沟排水杭州九里松一灵隐段，为降低地下水位而设置了管道与透水材料（砂卵石、乱石、道碴等）相结合的排水盲渠。它还有一个特点：平时当地下水量少时，可由下层的卵石层空隙中渗流排除；一旦水量大，高水头时，水可上升于石隙及管道中流走，由于设置了管道，加快了流速，便于及时将积水排出。三、园林排水的主要方式（四）管渠排水1、一般规定管道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决定，雨水管的最小覆土深度不小于0.7m。雨水管道的最小坡度规定（四）管渠排水1、一般规定各种管道在自流条件下的最小容许流速不得小于0.75m/s。雨水管最小管径不小于300mm，一般雨水口连接管最小管径为200mm，最小坡度为0.01。公园绿地的径流中挟带泥砂及枯枝落叶较多，容易堵塞管道，故最小管径限值可适当放大。排水管渠的最大设计流速管道：金属管为10m/s；非金属管为5m/s。（四）管渠排水2、雨水管渠的计算在排水管网中，雨水（或污水）是在重力作用下通过管渠自行流走的，称它为重力流。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（或污水）能顺利排除。设计流量Q是排水管网计算中最重要的依据之一。其计算公式如下：Q=W•q•F式中Q——管段雨水设计流量（1/s）；W——径流系数；q——管段设计降雨强度（1/s）；F——管段设计汇水面积（hm2）（四）管渠排水2、雨水管渠的计算径流系数w径流系数是指流入管渠中的雨水量和落到地面上的雨水量的比值。雨水降落到地面后，部分被土壤或其它地面物吸收，不可能全部流入管渠中，所以径流系数大小取决于地表或地面物的性质。覆盖类型较多的汇水区，其平均径流系数应采用加权平均法求取。管渠排水2、雨水管渠的计算各种场地的径流系数中值w平均=(Z•wi•F.)/ZF.=(8.4X0.15+0.8X0.9+1.4X0.9+2.2X0.3)：12.8管渠排水2、雨水管渠的计算②设计降雨强度q降雨强度是指单位时间内的降雨量，进行雨水管渠设计时，要知道的是单位时间流入设计管段的雨水量，而不是某一场雨的总降雨量。所以在排水工程中，雨水量是以单位时间的降雨量为单位的。.设计重现期P是指某一强度的降雨出现的频率，或说每隔若干年出现一次。强度越大的降雨出现的频率越小。.园林中的设计重现期可在1〜3年之间选择。怕水淹之处或重要的活动区域，P值可选得大些。管渠排水2、雨水管渠的计算设计降雨历时t是指连续降雨的时段，可以是整个降雨经历的时间，也可以指降雨过程中的某个连续时段。雨水管渠的设计降雨历时t,由地面集水时间气和雨水在计算管段中流行的时间t组成。2t=t]+mt2式中t 设计降雨历时(min)； ，气 地面集水时间(min)„t2——雨水在管渠内流行的时间(min)；m 延迟系数；暗管m=2，明渠m=1.2。管渠排水2、雨水管渠的计算地面集水时间t受汇水区面积大小、地形陡缓、屋顶及地面的1排水方式、土壤的干湿程度及地表覆盖情况等因素的影响。在实际应用中，要准确地计算气值是比较困难的，所以通常取经验数值，t1=5〜15min。在设计工作中，按经验在地形较陡、建筑密度较大或铺装场地较多及雨水口分布较密的地区，匕取5〜8min。而在地势较平坦、建筑稀疏、汇水区面积较大，雨水口少的地区七值可1取10〜15min。管渠排水2、雨水管渠的计算雨水在管渠内流行时间t可依以下公式计算：2t2=EL/60v(min)式中L——各管段的长度(m)，v——各管段满流时的水流速度(m/s)。降雨历时t直接影响着降雨强度q，t越大则与它相应的q越小。③汇水区面积F汇水区是根据地形和地物划分的，通常沿山脊线(分水岭)、沟谷(汇水线)或道路等进行划分，汇水区面积以公顷(hm2)为单位。三、园林排水的主要方式(四)管渠排水例：设某市有一公园，该园有一局部需设管排除雨水，雨水可直接排入附近水体。已知：该市的降雨强度公式4=1050(1+0.7lpP)/(t+5)o.6，设计重现期P=1(a)；地面集水时间h=10min；中=0.22。三、园林排水的主要方式(四)管渠排水三、园林排水的主要方式(四)管渠排水1、 划分汇水区，求汇水区面积三、园林排水的主要方式(四)管渠排水2、 草图应标出检查井位置，各管段长度，管道走向及雨水排放口等，并对检查井进行编号。3、 求单位面积径流量qoP=l，h=10min及该市的降雨强度公式：q=1050(1+0.7lpP)/(t+5)0.6=1050/(15+t2)0.6qo=中-q=231/(15+t2)0.6qo是t2的函数。三、园林排水的主要方式(四)管渠排水4、 雨水管道的水力计算求各管段的设计流量，以便确定出各管段所需的管径、坡度、流速、管底标高及管道埋深等数值，并将数值逐项填入管道水力计算表。a-b段管道承担F1汇水区的径流量，t2=0q广231/150.6=49.49（L/s・hm2）Q1=中q-Ff49.49X2.28=103.7（L/s）三、园林排水的主要方式（四）管渠排水Q］是汇水区F］的计算流量，查表得适合的设计流量。设计流量应稍大于计算流量。设计流量为112.95L/s，管径d为350mm，坡度i为6%。。，流速v为1.17m/s。再求出管内雨水流行时间t2=1.05min及管底坡降ha_b=0.44m。在求得检查井井口标高及确定了合理的管底标高后，便可根据匕值和管底坡降ha_b,求下一管段的％及管底标高、埋深等。三、园林排水的主要方式 2（四）管渠排水雨水干管水力计算表三、园林排水的主要方式（四）管渠排水雨水干管水力计算表6、雨水干管纵剖而图6、作管道系统排水构筑物的构造图四、排水管网的附属构筑物1、检查井检查井的功能是便于管道维护人员检查和清理管道。另外它还是管段的连接点。检查井通常设置在管道方向坡度和管径改变的地方。井与井之间的最大间距在管径小于500mm时为50m。为了检查和清理方便，相邻检查井之间的管段应在一直线上。检查井的构造，主要由井基、井底、井身、井盖座和井盖等组成。四、排水管网的附属构筑物1、 检查井四、排水管网的附属构筑物2、 跌水井跌水井是设有消能设施的检查井。在地形较陡处，为了保证管道有足够覆土深度，管道有时需跌落若干高度。在这种跌落处设置的检查井便是跌水井。常用的跌水井有竖管式和溢流堰式两种类型。竖管式适用于直径等于或小于400mm的管道；大于400mm的