第02章 園林給排水工程

第二章

園林給排水工程

概論第一節(jié)園林給水工程

第二節(jié)噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三節(jié)園林排水系統(tǒng)概論一、給水系統(tǒng)二、排水系統(tǒng)一、給水系統(tǒng)

在城鎮(zhèn)中，為了給各生產(chǎn)部門和各居民點(diǎn)，提供在水質(zhì)、水壓和水量方面均符合國家規(guī)范的用水，需要設(shè)置一系列的構(gòu)筑物，從水源取水，并按用戶的不同要求分別處理，然后將水送至各用水點(diǎn)使用的這一系列構(gòu)筑物。城市給水系統(tǒng)分為三種類型：

（1）地表水為水源的給水系統(tǒng)

（2）地下水為水源的給水系統(tǒng)

（3）以上兩種為水源的給水系統(tǒng)地表水為水源給水系統(tǒng)水源包括：江河、湖泊、水庫等（1）取水構(gòu)筑物（5）二級(jí)泵站（2）一級(jí)泵站（6）水管（3）取凈水池（7）高位水塔（4）清水池（8）配水管網(wǎng)（2）地下水為水源的給水系統(tǒng)：較為干凈，可直接使用。（1）取水構(gòu)筑物（5）水管（2）一級(jí)泵站（6）高位水塔（3）清水池（7）配水管網(wǎng)

（4）二級(jí)泵站

二、排水系統(tǒng)

在城鎮(zhèn)中，為了使排出的污水無害或變害為益，需要建造一系列設(shè)施對(duì)污水進(jìn)行必要的處理，使排放的水不污染環(huán)境和影響居民的身體健康，這一系列處理與排除污水的設(shè)施。

第一節(jié)園林給水工程

一、園林用水分類二、園林給水特點(diǎn)三、園林給水管網(wǎng)的布置四、園林給水管網(wǎng)的水力計(jì)算一、園林用水分類1、生活用水（飲用水）對(duì)水質(zhì)要求最高，無污染、無怪味、病毒等，對(duì)硬度等都有一定的要求。2、養(yǎng)護(hù)用水要求不能對(duì)動(dòng)植物的生長造成影響，不能有怪味，要求相對(duì)較前者低。3、造景用水水質(zhì)、水形、水色對(duì)水提出了更高的要求。一般要求：無色、無味、無雜質(zhì)，對(duì)水生植物的生長不能造成危害。4、消防用水

二、園林給水特點(diǎn)

1、園林用水點(diǎn)分散：分區(qū)給水式2、由于用水點(diǎn)分布于起伏的地形上，高程變化大：分壓給水式3、水質(zhì)可據(jù)用途不同分別處理：分質(zhì)給水式4、用水高峰時(shí)間可以錯(cuò)開；5、飲用水（沏茶用水）的水質(zhì)要求較高，以水質(zhì)好的山泉最佳。三、園林給水管網(wǎng)的布置

1、給水管網(wǎng)的布置類型樹枝型特點(diǎn)：投資少，見效快。供水保障率低，一旦出現(xiàn)問題，影響一大片面積的供水。構(gòu)造簡單，供水直接，末端流水停滯，可能影響水質(zhì)。

樹枝型環(huán)狀型特點(diǎn)：投資大，運(yùn)行比較安全可靠，降低水頭損失，節(jié)省能量，縮小管徑，減少水錘現(xiàn)象的發(fā)生。環(huán)狀型混合型

兩種方式混合使用，常在園林中使用。2、管網(wǎng)布置（1）原則：適用、經(jīng)濟(jì)、安全（2）布置要點(diǎn)在滿足用水點(diǎn)對(duì)水量、水壓要求的前提下，盡可能縮短管線布置的總長度，降低造價(jià)，方便管理和維修；干管布置一定要通過用水量最大的地區(qū)，并以最短距離向兩側(cè)用水區(qū)域送水；給水管網(wǎng)應(yīng)分段、分區(qū)設(shè)置檢查閥門，在管網(wǎng)的末端、進(jìn)戶管及干管與支管的連接處和直管段每500m距離也應(yīng)設(shè)置閥門，閥門存放閥門井中。若管線與其他地物設(shè)施相遇，其水平間距、交叉凈距，應(yīng)符合國家規(guī)范。

確定管網(wǎng)的埋深：在冰凍地區(qū)，必須埋在冰凍線下40㎝；在無冰凍區(qū)域，至少有50㎝的浮土，過淺，易遭破壞；給水管線埋設(shè)在車輛通過區(qū)域下面，埋深不少于70㎝；消防栓的設(shè)置：居住區(qū)內(nèi)每120m設(shè)一消防栓，其距離建筑外墻不低于5m，離道路邊緣距離不應(yīng)大于2m，古建筑群每30m/消防栓。四、園林給水管網(wǎng)的水力計(jì)算

1、解決的問題了解用水量選擇合適的管徑保證給水水壓、水量

2、具體步驟（1）在平面設(shè)計(jì)圖上定出干管布置位置；并對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，量出節(jié)點(diǎn)間的長度。節(jié)點(diǎn)：給水管網(wǎng)的交點(diǎn)，在此處應(yīng)設(shè)閥門井等附件，以便管理和維修。（2）計(jì)算管線配水量和節(jié)點(diǎn)流量，由流量可初步確定管徑。

3、給水管網(wǎng)的計(jì)算（1）概念最高日用水量：一年中用水最多一天的用水量；最高日用水量的計(jì)算：

Qd=n×qd×kd

n——用水人數(shù)qd——用水定額（l/人·d）kd——日變化系數(shù)，

kd=最高日用水量/平均日用水量，城鎮(zhèn)kd=1.2～2.0；農(nóng)村kd=1.5～3.0

最高時(shí)用水量：最高日那天中用水最多的一小時(shí)的用水量。最高時(shí)用水量的計(jì)算：

Qh=

Qd×kh/TQh——最高時(shí)用水量；T——用水時(shí)間；kh——時(shí)變化系數(shù)，園林綜合kh=4～6設(shè)計(jì)總用水量：Q總=Qh×［

1+（15～25%）］（2）流量與流速流量Q：單位時(shí)間內(nèi)水流通過某管道的水量（l/s或m3/h）。Q=A×ν

A=π×D2/4

D≈1.13×√Q/νA——管道橫截面積（㎡）；ν——水流速度（m/s）D——管徑（m）管徑流速水頭損失基本投資增大減小減小增大減小增大

增大減小經(jīng)濟(jì)流速：合適的流速使管網(wǎng)的造價(jià)和一定使用年限內(nèi)的經(jīng)營管理費(fèi)用兩者總合最小的流速。管徑在100～400㎜，ν=0.6～0.9m/s；在大于400㎜，ν=0.9～1.4m/s

（3）壓力與水頭計(jì)算水頭：1kg/c㎡的水壓相當(dāng)于10m水柱的壓力，水利學(xué)上把水柱高叫做“水頭”。水頭損失：水在管中流動(dòng)時(shí)為了克服水與管壁及水與水之間的摩擦而損耗的能量。

水頭損失：沿程水頭損失和局部水頭損失。

h=hy+hjhy=i×lhj=a×hyi——單位長度水頭損失mH2O/1000m

l——管道長度ma——百分系數(shù)（生活用水a(chǎn)=25～30%；生產(chǎn)用水a(chǎn)=20%，消防用水a(chǎn)=10%）

（4）水頭計(jì)算目的：使管中的水流經(jīng)過水頭損失和水量分流后，到達(dá)用水點(diǎn)仍有足夠的自由水頭和流量；校核城市自來水管的水壓（或水泵揚(yáng)程）是否能滿足最不利點(diǎn)的水壓要求。

H=H1+H2+H3+H4H——園中引水管處所需的總壓力H1——引水點(diǎn)與用水點(diǎn)之間的高程差H4——水頭損失H2——計(jì)算配水點(diǎn)與建筑物進(jìn)水管的標(biāo)高差H3——用水點(diǎn)所需的工作水頭（自由水頭）一般來講，H2+H3可參考下列數(shù)值：平房：10mH2O

；二層樓房：12mH2O

三層樓房：16mH2O；

三層以上樓房：每增一層，增加4mH2O29.51H0城市上水管所提供的資用水頭當(dāng)H《H0，為降低造價(jià)，通過縮小管徑來控制水壓；當(dāng)H≈H0接近時(shí)，園中不增加投資，可以放大管徑；當(dāng)H》H0，園內(nèi)用水必須設(shè)置升壓系統(tǒng)，根據(jù)所需用水來設(shè)置。

第二節(jié)噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)

特點(diǎn)：省水、省工、省地，對(duì)鹽堿地的改良有一定作用，基本建設(shè)投資大，工作時(shí)受風(fēng)的影響較大，超過3～4級(jí)風(fēng)不宜進(jìn)行灌溉。

一、噴灌系統(tǒng)的組成二、噴灌系統(tǒng)的主要技術(shù)要求三、噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、噴灌系統(tǒng)的組成

1、水源自來水、河流、渠道、池塘、生活廢水、中水等2、水泵自吸式離心泵、長軸井泵、深水潛水泵。3、動(dòng)力機(jī)電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)，與水泵配套

4、管道系統(tǒng)：承受一定的壓力（3～10

kg/c㎡），管徑一般在300㎜以內(nèi)。固定管：鑄鐵、鋼、PE（聚乙烯管）、PP-R（聚丙烯管）、PEX（交聯(lián)聚乙烯管）、PB（聚丁烯管）、PAP（鋁塑復(fù)合管）移動(dòng)管：膠管、錦綸塑料管、軟塑料管附件：三通、四通、堵頭、彎頭、閘閥、水表等。5、噴頭將管道中具有一定壓力的水分散成細(xì)小的水滴，均勻撒布到田間。（1）分類按結(jié)構(gòu)特征和噴灑特點(diǎn)分：固定式、散水式。旋轉(zhuǎn)式：反作用式、葉輪式、搖臂式

射程：近射程、中射程、遠(yuǎn)射程（2）噴頭的基本參數(shù)進(jìn)水口直徑：噴頭進(jìn)口過水管道或空心軸的內(nèi)徑。噴嘴直徑（嘴徑）：反映噴頭在一定壓力下的過水能力。工作壓力H：噴頭進(jìn)水口前的壓力。噴水量Qp：單位時(shí)間內(nèi)噴頭噴出水的體積。射程R：在無風(fēng)情況下，噴頭正常工作時(shí)濕潤圓周的半徑，即噴水所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離。二、噴灌系統(tǒng)的主要技術(shù)要求1、噴灌強(qiáng)度應(yīng)該小于土壤的入滲速度，以免產(chǎn)生徑流，造成沖刷和土壤板結(jié)；噴灌強(qiáng)度（雨強(qiáng)）：單位時(shí)間噴灑在灌區(qū)的水深㎜/h。ρ=1000Q/SQ——系統(tǒng)的噴水量m3/h，

S——噴灑控制的有效面積㎡2、水滴對(duì)植物或土壤的打擊強(qiáng)度，避免損壞植物或造成水土流失。水滴打擊強(qiáng)度：單位受雨面積內(nèi)，水滴對(duì)植物或土壤的打擊動(dòng)能。Pd=H/d

Pd——霧化指標(biāo)

H——噴頭工作壓力mH2O

d——噴嘴直徑m

3、水量應(yīng)均勻地分布在灌區(qū)，使植物獲得均勻足夠的水量。

噴灌均勻度：噴灌面積上水量分布均勻的程度。主要受噴頭結(jié)構(gòu)、工作壓力、噴頭組合方式、噴頭間距、噴頭轉(zhuǎn)速的均勻性、坡度、風(fēng)速、風(fēng)向等因素影響。

三、噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、灌區(qū)的踏勘和資料收集（1）地形資料（2）氣象資料（3）土壤資料（4）水文資料（5）植物資料2、噴灌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)（1）系統(tǒng)選型

固定式移動(dòng)式半固定式（2）選擇噴頭與工作壓力噴頭工作壓力大，射程遠(yuǎn)；一般投資少，占地少；運(yùn)行成本高，水滴粗，打得高，受風(fēng)影響大，質(zhì)量不易保證。（3）噴頭噴灑方式全圓噴灑：噴灌強(qiáng)度低；組合圖形噴灑方式噴頭間距（L）與支管間距（b）與射程（R）的關(guān)系有效控制面積適用范圍正方形全圓L=b=1.42R設(shè)S=2R2灌區(qū)風(fēng)向頻繁改變正三角形全圓L=1.73R設(shè),b=1.5R設(shè)

S=2.6R2無風(fēng)情況下較好組合圖形噴灑方式噴頭間距（L）與支管間距（b）與射程（R）的關(guān)系有效控制面積適用范圍矩形扇形L=R設(shè)

,b=1.73R設(shè)S=1.73R2較上面節(jié)省管道等腰三角形扇形L=R設(shè),b=1.87R設(shè)S=1.865R2同上扇形噴灑：在田邊地角或斜坡多作180、90或其它角度的噴灑。（4）管道布置干管應(yīng)沿主坡方向布置，支管應(yīng)與干管垂直，并盡量沿等高線布置；平坦地區(qū)，干管應(yīng)盡量與種植方向一致，并應(yīng)與地塊形狀相配合。

經(jīng)常刮風(fēng)區(qū)，使支管與主風(fēng)方向垂直。支管不可太長，且使支管上首段和末端的壓力差不超過工作壓力的20%，以保證噴灑均勻；泵站盡量設(shè)在噴灌系統(tǒng)的中心，減少水頭損失；地形復(fù)雜區(qū)，干管盡量布置在高處，支管由高向低處布置，使支管上壓力比較均勻；噴灌系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)輪灌的要求設(shè)有適當(dāng)?shù)目刂圃O(shè)備，一般每根支管應(yīng)裝有閘閥。3、灌溉制度設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)灌水定額m設(shè)單位面積一次灌水的灌水量。m設(shè)=0.1hg×（p1-p2）/η水hg——植物主要根系活動(dòng)層深度；p1——灌后土層允許達(dá)到含水量的上限，相當(dāng)于最大田間持水量，以土層體積的百分?jǐn)?shù)表示；p2——灌前土層含水量的下限，相當(dāng)于最大田間持水量的60～70%。η水——一般取0.7～0.9。（2）設(shè)計(jì)灌水周期（輪灌周期）：相鄰兩次灌水的間隔時(shí)間。T設(shè)=m設(shè)×η水/Wm設(shè)——灌水定額；W——日平均耗水量;η水——利用系數(shù)（3）一次灌水時(shí)間（噴灌歷時(shí)）t=m設(shè)/P系

P系=1000×q/b×lP系——系統(tǒng)平均噴灌強(qiáng)度，q———一個(gè)噴頭流量（4）噴灌強(qiáng)度校核計(jì)算P=Cp×Ps

單噴頭噴灑：扇形中心角360300270240180150120Cp1.01.21.341.52.02.43.0單行多噴頭噴灑：L=K×RK=L/R

多行多噴頭噴灑：

P=1000×Qp/L×bS=L×bQp——單噴頭流量m3/hl——噴頭間距mb——支管間距m4、水力計(jì)算（1）干管水頭損失：

h=hy+hjhj=0.1×hy（2）支管沿程水頭損失：（3）總水頭：H=H工+△H+H損

（4）流量：Q=n×q

方案一方案二5、繪制管網(wǎng)布置圖和計(jì)算工程量（1）繪制管網(wǎng)布置圖：噴灌區(qū)域、噴頭型號(hào)、各級(jí)管道布置走向、連接方式、控制方式、剖面圖。（2）工程量計(jì)算：各種材料的規(guī)格、數(shù)量、挖填土方量、棄土量。第三節(jié)園林排水系統(tǒng)一、園林中排水的特點(diǎn)二、園林排水方式三、防止地表徑流沖刷地面的措施四、管渠排水五、排水管網(wǎng)附屬構(gòu)筑物六、暗溝（盲溝）排水七、園林管線工程的綜合一、園林中排水的特點(diǎn)1、園林綠地排水參照城市排水系統(tǒng)，多采用分流制。2、園林綠地排水都是局部排水，結(jié)合排水構(gòu)筑物進(jìn)行；3、綠地排水多利用地形排水，表現(xiàn)靈活多樣；4、園林排水主要排除雨水和生活污水；5、排水盡量結(jié)合造景。二、園林排水方式

1、排水形式：地面排水、溝渠排水和管道排水。地面排水的方式可歸結(jié)為五個(gè)字：攔、阻、蓄、分、導(dǎo)。

三、防止地表徑流沖刷地面的措施

1、豎向設(shè)計(jì)注意控制地面坡度，使之不宜過陡；同一坡度的坡面不宜延緩過長，應(yīng)有起伏，避免形成流速較大的徑流，一沖到底；利用盤山道、谷線等攔截和組織排水；利用植被護(hù)坡，減少或防止對(duì)表土的沖蝕。2工程措施谷方擋水石護(hù)土筋消力階消力塊。礓礤。出水口處理：。欄柵式。3、埋管排水利用路面或兩側(cè)明溝將雨水引至瀕水地段或排放點(diǎn)，設(shè)雨水口埋管將水排除。四、管渠排水

園林綠地排水主要采用地面排水，但在局部排水困難的地區(qū)，可以設(shè)置溝渠或暗管排水。這些管渠采取分散和直接的原則，分別排入附近水體或城市雨水管，不必設(shè)置完整的體系。1、一般規(guī)定雨水管的最小覆土深度根據(jù)雨水井連接管的坡度、冰凍深度和外部荷載情況確定，最小覆土深度不小于0.7m。最小坡度管徑㎜200300350400最小坡度0.0040.00330.0030.002最小坡度：道路邊溝不小于0.002；梯形明渠的最小坡度0.0002。最小容許流速：各種管道最小容許流速不得小于0.75m/s，各種明渠不得小于0.4

m/s(個(gè)別地方可斟酌)最小管徑及溝底尺寸：雨水管最小管徑不小于300㎜，一般雨水口連接管最小管徑200㎜，最小坡度為0.01。最大設(shè)計(jì)流速：金屬管10

m/s，非金屬管5m/s。2、計(jì)算在排水管網(wǎng)中，雨水（污水）是在重力作用下通過管渠自行流走，因此排水系統(tǒng)的布置和計(jì)算不僅要保證排水管渠有足夠的過水?dāng)嗝妫乙泻侠淼乃ζ陆?，使雨水（污水）能順利排除?，F(xiàn)狀平面圖（1）根據(jù)地物、地形來劃分匯水區(qū)域（山脊線、溝谷線和道路）；（2）計(jì)算各個(gè)匯水區(qū)域的面積F；劃分匯水區(qū)域,計(jì)算匯水面積（3）在山谷線上作雨水口（30～80m），選擇長的雨水口連線為干線，其它就近安置；設(shè)置雨水口,布置管網(wǎng)（4）計(jì)算出各個(gè)節(jié)點(diǎn)的原地形標(biāo)高和管長；（5）計(jì)算匯水區(qū)域的平均徑流系數(shù)ψ平均=（Ψ1F1＋Ψ2F2＋…＋ΨnFn）/∑FΨn——各類地面的徑流系數(shù)

Fn——匯水區(qū)類各類地面所占面積∑F——匯水取總面積

（6）求設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度：單位時(shí)間內(nèi)的降雨量。q=167Ai×（1+c×lgP）/（t+b）nAi、c、b、n——地方參數(shù)；

t——降雨歷時(shí)（min）

P——重現(xiàn)期（a）,園林一般取1～3年

q——降雨強(qiáng)度(L/(s·h㎡))現(xiàn)狀平面圖P=1(a),t1=10min,φ平均=0.22t=t1+m×t2

t2——雨水在管內(nèi)流行的時(shí)間（min）m——延遲系數(shù)；暗管=2，明渠=1.2

t2=∑（L/60v）L——各管段的長度（m）；

v——各管段滿流時(shí)的水流速度（m/s）（7）求雨水設(shè)計(jì)流量：Q=q×F×ψ平均Q——計(jì)算流量（L/s）

F——

匯水區(qū)域面積（h㎡）（8）根據(jù)計(jì)算流量和地表坡度查表選擇管徑和設(shè)計(jì)流量，通常設(shè)計(jì)流量大于計(jì)算流量。雨水干管水力計(jì)算表檢查井編號(hào)管段編號(hào)管段長度L(m)匯水面積F（h㎡）管內(nèi)雨水流行時(shí)間(min)單位面積經(jīng)流量q0(l/s.h㎡)增數(shù)總數(shù)∑t2t212345678AA--B742.281.05103.7BB—B461.333.611.050.60151.8CC---D661.595.201.650.79209.9DD—E761.446.642.440.75255.1eE---O251.067.703.19283.2管段編號(hào)計(jì)算流量(L/s)管徑

d（mm）坡度

i（%）流速

V（m/s）設(shè)計(jì)流量(L/s)管底坡降

il（m）管底降落（m）29101112131415A--B103.735061.17112.950.44B—B151.840061.28161.350.280.25C---D209.945061.39220.910.40D—E255.145091.70270.370.680.20E---O283.2450101.79285.200.25雨水干管水力計(jì)算表管段編號(hào)設(shè)計(jì)地面標(biāo)高管底標(biāo)高埋深起點(diǎn)（m）終點(diǎn)（m）起點(diǎn)（m）終點(diǎn)（m）起點(diǎn)（m）終點(diǎn)（m）平均（m）216171819202122A--B49.5048.7048.0047.561.501.141.32B—B48.7048.3047.3147.031.391.271.33C---D48.3048.0047.0346.631.271.371.32D—E48.0047.0046.4345.751.571.251.41E---O47.0046.6545.7545.501.251.151.20雨水干管水力計(jì)算表（9）繪制雨水管渠平、縱斷面圖及水力計(jì)算表。雨水管布置平面圖雨水管縱剖面圖五、排水管網(wǎng)附屬構(gòu)筑物主要包括檢查井、跌水井、雨水口和出水口等1檢查井（窨井）作用：對(duì)管道進(jìn)行檢查、疏通清理及連接管道位置：管道交匯處、轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處、管底跌落處及直線管段上每隔一定距離處。構(gòu)造：井基、井底、井身、井蓋座、井蓋2、跌水井豎管式溢流堰式3雨水口雨水口間距在直線上控