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1、第四章风景园林给排水工程,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。第一节 风景园林给水工程第二节 风景园林喷灌工程第三节 风景园林排水工程,第一节 风景园林给水工程,请思考：园林中有哪些用水？,在园林中，由于游人的活动、动植物的养护、水景工程的供水及消防用水等方面，都需一定量的水，因此必须建立一个给水系统。而给水系统的建立具有一定的工程要求，以保障水质、水压、水量的供给，完成其使用功能。,一、城市给水系统概述（一）、什么是给水工程：就是解决生活用水、消防用水、工农业生产用水的工程。,（二）、给水水源及其选择,1给水水源的分类与特点
2、 （1）地表水：来源于大气降水，包括江、河、湖水。 优点：取用方便、水量充沛、投资少。 缺点：易受污染、水质差、浊度高（细菌含量高）、含水量不丰富、没有很好的保护带。 可直接用于植物养护和选景用，饮用则必须处理（严格净化、消毒）。,地下水： 包括泉水以及从深井中或管井中取用的水。优点：含水量丰富、无污染，水质较好。缺点：矿质变化程度较高，易形成水垢，投资较大。 地下水因其水源不易污染，除必要消毒之外，不必净化。,2给水水源选择 选择给水水源，首先应满足水量、水质的要求，注重安全防护、经济并结合公园和风景区的发展。 （1）城市公园或近郊风景区可直接从城市的给水管网系统中接入。 （2）没有城市给水
3、管网或给水管网水量不能满足园林的要求的前提下，可优先考虑地下水（包括泉水），其次考虑江、河、湖、水库等地表水。,一般接城市自来水。如无自来水，可先考虑使用地下水，最后考虑应用地表水。,（三）园林给水的分类及要求 公园中用水大致可分为以下几方面：生活用水:如餐厅、茶室、小卖部、消毒饮水器等的用水。养护用水:包括植物灌溉、动物笼舍的冲洗及夏季广场园路的喷洒用水等。造景用水:各种水体（溪涧、湖泊、池沼、瀑布、跌水、喷泉等）的用水。消防用水:公园中的古建筑或主要建筑周围应该设消防栓。,中水 指城市污水经处理设施深度净化后达到国家规定生活杂用水水质标准，能在一定范围内重复使用的再生水。可作为浇灌绿地，河
4、湖景观，洗车等非人体接触的用水。园林给水工程的任务： 如何经济、合理、安全可靠的满足各方面的用水要求。,请再思考这些用水的特点或要求是什么？(水质),生活用水的水质要求比较高，必须经过严格的净化消毒，水质符合国家卫生标准。对饮茶用水要求尤其高。养护用水只要无害于动植物，不污染环境即可。造景用水(尤其是喷泉)要求水中的杂质含量达到一定标准，同时水体不能有异味和有害菌。,（四）园林给水的特点是 什么？,园林中用水点较分散；高程变化大；水质可据用途不同分别处理；用水高峰时间可以错开；饮用水（沏茶用水）的水质要求较高，以水质好的山泉最佳。,（五）给水系统的组成及布置形式,1给水系统的组成 给水工程可分
5、为三个部分：取水工程、净水工程（沉淀、过滤、消毒等工序）和输配水工程，并用水泵联系，组成一个供水系统。给水工程系统根据水源不同其组成有些差异，如图2-1-2（a）(b)所示。,（1）统一给水系统 各类用水均按生活饮用水水质标准，用统一的给水管网供给用户的给水系统。 （2）分质给水系统 取水构筑物从水源地取水，经过不同的净化过程，用不同的管道分别将不同水质的水供给各用户的系统。,2给水系统的布置形式,（3）分区给水系统 将整个给水系统分为几个系统，分别建立自己的泵站、管网、水塔，有时系统之间保持适当联系，可保证供水安全和调度的灵活性。 另外还有分压给水系统、循环给水系统等。,（六）、园林给水方式
6、,（1）引用式：直接到城市给水管网上取水。（2）自给式：当附近无自来水通过，可就近取地下水或地表水，自成系统，独立给水。（3）兼用式：生活用水引用式，造景、生产用水自给式。,（1）引用式：直接到城市给水管网上取水。 当园子附近有自来水管道通过时，采用此种给水方式；管线的引入可考虑一点式或多点式。 （a）当用水量过大，一点接入无法满足水量要求时，采用多点式。 （b）当公园为狭长形，宜采用二点以上式接入，以减少水头损失。,1. 给水管网布置要求技术上，保证用水量和压力。经济上，一次性投资最小，线路最短，维修费用最小，施工方便。安全上，管网一旦发生事故，仍能保证一定量的供水。,二、公园给水管网的布置
7、与计算,2.给水管网基本布置形式 ：（1）树枝式管网 ：主管从支管上分支连城管网。 特点：单向供水。适用于用水点较分散的地方。 优点：管线短，投资少。 缺点：一旦发现故障，影响面较大，供水不保障，检查不方便，末端容易形成死水，水质容易恶化。,（2）环状管网 ： 主管与支管在园内场地上呈环状分布。 特点：双向供水，适用于用水连续性较高的区域。 优点：供水有保障，水质不易变坏，无“死水”。 缺点：管线长，投资高。,混合式：主要供水区域采用环状。次要供水区域采用树状，以减少投资。,3、管网的布置要点：,干管（主管）要通过两侧用水量较大的区域。管线长度在安全合理的前提下，尽量缩短。给水管在上，污水管在
8、下。分段设检查井、阀门井。一般在干管与干管、干管与支管连接处设阀门井，在转折处设检查井，干管直线长度不大于500m设井。,管线尽量设在道路一侧或绿地中，尽量减少穿越马路。在保证不受冻的情况下，干管宜随地形起伏敷设，避开复杂地形和难于施工的地段，以减少土石方工程量；管端井应设泄水阀（防止水不流动而变质，变质的水应排出）金属管铺设前要做防锈处理。干管应靠近调节设施（如高位水池或水塔）。,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，应先考虑主要建筑。消火栓设置见下表。,4、管网布置的一般规定,管道埋深： 冰冻地区，应埋设于冰冻线以下40cm处。 （北京冰冻线0.8m，沈阳
9、冰冻线1.2m） 无冰冻时 管顶有外荷载时 0.7m 管顶无外荷载时 0.7m 当然管道也不宜埋得过深，埋得过深工程造价高。但也不宜过浅，否则管道易遭破坏。,三、与给水管网布置计算有关的几个名词及水力学概念,用水量标准: 用水量标准是国家根据各地区城镇的性质、生活水平和习惯、气候、房屋设备及生产性质等不同情况而制定的。我国地域辽阔，因此各地的用水量标准也不尽相同。,居民生活用水定额 单位：L/人.d,注：1居民生活用水指：城市居民日常生活用水，包括居民的饮用、烹调、洗涤等。 2城市规模按中华人民共和国城市规划法分类 特大城市：市区和近郊非农业人口100万及以上的城市 大城市：市区和近郊非农业人
10、口50万及以上，100万以下的城市 中等城市：市区和近郊非农业人口20万及以上，50万以下的城市 小城市：市区和近郊非农业人口20万以下的城市 3一区包括：贵、川、鄂、湘、黔、浙、闽、粤、桂、海、沪、云、苏、皖、渝 二区包括：黑、吉、辽、京、津、冀、晋、豫、鲁、宁夏、陕、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地区 三区包括新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西地面。,最高日用水量：,就是园林用水最多的那一天消耗的水量。用Qd表示。,最大时用水量：,用水量最大一天中消耗水量最多的那一小时的用水量。用Qh表示。,最高日用水量对平均日用水量的比值，称日变化系数。 ( 园林：kd=2-3 )最高时用水
11、量对平均时用水量的比值，称为时变化系数。 ( 园林：kh=4-6 ),日变化系数和时变化系数：,每米长管线长度所承担的配水流量，称之为长度比流量qs。,流量：,指在一定的水流断面上单位时间内流过的水量。单位L/S m3/h,集中流量：,对干管来说，大用水户是集中泄流，称之为集中流量Q n；,沿程流量：,而零散居民户的用水则称之为沿程流量qn,长度比流量：,单位时间内水流流过某管道的量，称为管道流量。其单位一般用1/s或m3/h表示。其计算公式如下： Q=v Q流量（ls或 m3h）； 管道断面积（cm2或 m2）。 v流速（ms）。由此可知：Q一定，V；，V,经济流速:,所以在选择管材料大小时
12、，选小的，则V，水头损失亦大，动力投资大，但管材投资小。选大的，则V，水头损失小，动力投资小，但管材投资大。经济流速：使整个给水系统的成本降至最低时的流速，即管网造价和一定年限内的经营管理费用最低。 经济流速可按下列经验数值采用： 小管径D。100400mm v取 0.61.0 ms 大管径D。400mm v取 1.01.4ms,在给水管上任意点接上压力表，都可测得一个读数，这数字便是该点的水压力值。 1 kgcm水力=10m H2O=100KPa,水压力,水在管道中流动，对管壁会造成一定的压力，这个压力就叫水压力。一般用kgcm2表示。为计算方便，又常用“水柱高度表示”又称水头。,水在管中流
13、动，水和管壁发生摩擦，克服这些摩擦力而消耗的势能就叫水头损失。,水头损失：,（一）、目的：由最高日最高时用水量确定管段的流量，继而确定管段管径，再计算管网水头损失，然后确定所需供水水压；如公园给水管网自设水源供水，则须确定水泵所需扬程及水塔（或高位水池）所需高度。Q=v,四、给水管网水力计算,（二）、计算步骤1、有关图纸、资料的搜集与研讨 ： 首先从公园设计图纸、说明书等，了解原有的或拟建的建筑物、设施等的用途及用水要求、各用水点的高程等。 然后根据公园所在地附近城市给水管网布置情况，掌握其位置、管径、水压及引用的可能性。如公园（特别是地处郊区的公园）自设设施取水，则须了解水源（如泉等）常年的
14、流量变化、水质优劣等。,2、布置管网： 在公园设计平面图上，走出给水干管的位置、走向，并对节点进行编号，量出节点间的长度。3、进行计算： （l）求用水点的用水量 最高日用水量Qd = qN（ld或md） （ Qd最大日用水量（ld）； q用水量标准（最大日）； N游人数（服务对象数目）或用水设施的数目。）,最高时用水量Qh = Qd/24Kh（lh或mh） Kh时变化系数（公园中Kh值可 取46）。设计秒流量q0=Qh/3600(L/s)4、确定各管段的管径 根据各用水点的设计秒流量q0及要求水压查水力计算表，确定用水点与给水干管之间的管段和管径。,5.水头损失 公园中所设的给水管网无论采用城
15、市自来水还是自设水泵取水，都必须考虑：水在管道中流动克服管道阻力产生的水头损失；,6.计算公园最不利点配水水压的要求。（课本P64例题）用水点与引水点的高程差；用水点建筑的层数高低及用水点的水压要求等；,水头计算公园给水干管所需水压可按下式计算：H= H1+H2+H3+H4；式中：H引水管处所需的总水压(Pa)；H1引水点和用水点之间的地面高程差(m)；H2用水点与建筑物进水管之间的高差(m)；H3用水点所需的工作水头(Pa)；H4沿程水头损失和局部水头损失之和(Pa)。通过上述的水头计算，若引水点的自由水头高于用水点的总水压要求，则说明该管段的设计是合理的。,H2用水点与建筑物进水管之间的高
16、差(m)；H3用水点所需的工作水头(Pa)；,H4hyhj（mH2O） hy=iL（mH2O） hy 沿程水头损失（mH2O） i 单位长度的水头损失值； L 管段长度（m）； hj 局部水头损失； 局部水头损失一般情况下不需计算，而是按不同用途管道的沿程水头损失值的百分比采用；生活用水管网为2530，生产用水管网为20，消防用水管网为10。,四、给水管材和管网附属设施,给水工程中，管网投资约占工程费的30%-80%。管道工程总投资中，管材费用至少在1/3以上。管材对水质有影响，管材的抗压强度影响管网的使用寿命。,（一）给水管材管网属于地下永久性隐蔽工程设施，要求很高的安全可靠性，目前常用的给
17、水管材有下列几种：,1铸铁管 含碳量大于2%的铁碳合金经熔融浇铸铸造成型的无缝金属管。铸铁管分为灰口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，重量大，灰铸铁管是以往使用最广的管材，但运中易发生爆管，在国外已被球墨铸铁管代替。球墨铸铁管强度大、韧性好、管壁薄、金属用量少、能承受较高的压力。,球墨铸铁管,球墨铸铁和普通铸铁里都含有石墨单体，就是说铸铁是铁和石墨的混合体。 普通铸铁中的石墨是片状存在的，石墨的强度很低，所以相当于铸铁中存在许多片状的空隙，所以普通铸铁强度比较低，较脆。石墨铸铁中的石墨是呈球状的，相当于铸铁中存在许多球状的空隙。球状空隙对铸铁
18、强度的影响远比片状空隙小，所以球墨铸铁强度比普通铸铁强度高许多。,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，但耐腐蚀性差。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，是生活用水的室内主要给水管材。,镀锌钢管（白铁管）,无缝钢管：是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材。无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。,3钢筋混凝土管 防腐能力强，有较好的抗渗性和耐久性， 但水管重量大，质地脆，装运不便。 4塑料管 塑料管表面光滑，不易结垢，水头损
19、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，大量应用于绿地、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，石棉水泥管易破碎，已逐渐被淘汰。 玻璃钢：学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。玻璃纤维 ：用熔融玻璃制成的极细的纤维，绝缘性、耐热性、抗腐蚀性好，机械强度高。用做绝缘材料和玻璃钢的原料等。,管材选择原则：1）城市输配水管道系统可采用球墨铸铁管和玻璃钢管。2）室内、小区、绿地中内部可采用塑料管和镀锌钢管。,6.管件 给水管的管件有接头、弯头、三通、四通以及管堵、活性接头等等。
20、右图为钢管部分管件图。,钢管管件图,（1）（3）外接头 （2）异径外接头 （4）内外螺丝 （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，园林给水工程中大多为中低压阀门，以手动为主。,（二）给水管网的敷设 在公园给水管线绝大部分都在绿地下，部分穿越道路、广场时才设在硬质铺地下；在风景区，部分由于山势、溪河等影响，在气候温暖地区，为节省土方工程，有时设在地面上。,1. 给水管线敷设原则水管管顶以上的覆土深度，非冰冻地区金属管道一般不小于0.7m，非金属管道不小于1.0m-1.2m
21、。冰冻地区一般水管的埋深在冰冻下的深度：管径d=300-600mm时，为0.75d，d600mm时为0.5d。,给水管道相互交叉时，其净距不小于0.15m，与污水管平行时，间距取1.5m，与污水管或输送有毒液体管道交叉时，给水管道应敷设在上面。给水管与其他构筑物间距可参考给排水设计手册。,2. 给水管线施工,熟悉设计图纸：熟悉管线的平面布局、管段的节点位置、不同管段的管径、管底标高、阀门井以及其他设施的位置等。清理施工场地：清除场地内有碍管线施工的设施和建筑垃圾等。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+2L 式中 D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：水管一般可直接埋在天然地基上，不需要作基础处理。管道安装：覆土填埋：管道安装完毕，通水检验管道渗漏情况再填土，填土前用砂土填实管底和固定管道，不使水管悬空和移动。修筑管网附属设施：阀门井、水泵站、泵房、水塔、水池等等,
