02第2章 给排水工程.ppt

园林工程,LANDSCAPEENGINEERING,主讲漆萍,给排水工程,给水工程,给水用水分类及要求,,,,,,,,,,,,,,,,,,,生活用水饮用、烹饪、洗涤和清洁等,养护用水包括植物灌溉、园务用水等,造景用水各种水体、水景补充用水等,消防用水扑灭火灾时所需要的用水,概述,水源与水质,,1.水源1城区直接从就近的城市自来水管引水；2郊区如果没有自来水供应，自行解决；3附近有水质较好的江湖水时引用江湖水；4地下水较丰富的地区自行打井抽水；5近山的园林引用山泉。,2.水质１地表水江、河、湖和浅井中的水等２地下水泉水、承压水、潜水。,水源的保护,,1.地表水源取水点周围半径100米的水域内严禁捕捞、泊船和游泳等可能污染水源的活动。2.取水点上游1000米、下游100米的水域,不得排入工业废水和生活污水;沿岸防护范围内不得堆放废渣,不得设立有害化学物品仓库、堆占或装卸垃圾、粪便和有毒物品的码头3.以地下水为水源的取水井周围半径30米内不得设厕所、渗水坑、粪池、垃圾堆等污染源。,给水系统的布置形式,,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。（小游园或者水面较小的公园）2）分质给水系统用不同的管道分别将不同水质的水供给各用户。有大型自然水面的公园或风景区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。（城市特大型公园及风景区）4）其他分压给水系统、循环给水系统等。,给水管网的布置原则,,给水管网的布置,1．按照总体规划布局的要求布置管网，在大型公园或风景区可以考虑分步建设的可能。2．干管布置方向应按供水主要流向延伸。3．管网布置必须保证供水安全可靠，干管一般沿主要道路布置，宜布置成环状，但应尽量避免布置在园路和铺装场地下敷设。4．力求以最短距离敷设管线，以降低管网造价和供水能量费用。5．在保证管线安全不受破坏的情况下，干管宜随地形敷设，避开复杂地形和难于施工的地段，减少土方工程量。6．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。,给水管网的基本布置形式,,树枝式管网优点布置方式简单，省管材。适合于用水点较分散的情况，对分期发展的公园有利。缺点供水的保证率较差，一旦管网出现问题或需维修时，影响用水面较大。,环状管网优点把供水管网闭合成环，使管网供水能互相调剂。当管网中某一段出现故障，不致影响供水，提高供水的可靠性。缺点这种布置形式较费管材，投资较大。,管网布置的一般规定,,１.管道埋深冰冻地区，埋设于冰冻线以下40cm处；不冻地区，覆土深度也不小于70cm。（管道也不是埋得越深越好，埋得过深工程造价也会提高）２.阀门及消防栓阀门除安装在支管和干管的连接处外，为便于检修养护，每500m直线距离设一个阀门井。消防栓间距通常是120m，距建筑不得少于5m，离车道不大于2m。,给水管网的最小水平净距和垂直净距,给水管网水力计算,用水量确定,,１.用水量标准管网布置前，计算各点的用水量时使用的一个标准。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。,居民生活用水定额单位L/人.d,国家用水定额较多，参照室外给水设计规范（GBJ13-86，1997年内部修订）、建筑给水排水规范（GBJ15-88，1997年局部修订）、建筑设计方案规范（GBJ16-87）等,用水量确定,,２.日变化系数和时变化系数最高日用水量一年中用水最多的一天的用水量。最高时用水量最高日用水量最多的一小时的用水量。日变化系数Kd最高日用水量对平均日用水量的比值（城镇1.2-2.0；农村1.5-3.0）时变化系数Kh最高时用水量与平均时用水量的比值。（城镇1.3-2.5；农村5-6）在公园中，日变化系数和时变化系数的数值一般比城镇大，建议采用日变化系数2-3，时变化系数4-6。将平均日用水量乘以日变化系数和时变化系数，即可求得最高日最高时用水量，设计管网时必须用这个用水量。,用水量确定,,3．设计用水量的计算1）最高日用水量m3/dQdm.qd/1000m用水单位数（人.床等）qd用水定额（L/人.d等）2）最高时用水量m/hQhQd/T.KhQp.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。3）未预见用水量这类用水包括未预见的突击用水、管道漏水等，根据室外给水设计规范（GBJ13-86）规定，未预见用水量可按最高日用水量的1525计算。4）计算用水量计算用水量（1.15-1.25）∑Qh换算成管道设计所需的秒流量qgqg1.15-1.25∑Qh1000/3600L/S,管径确定,,单位时间内水流流过某管道的量称为管道流量。（l/s或m/h）QωvQ流量（l/s或m/h）ω管道断面积（cm或m）v流速（m/s）当Q不变时，ω和v互相制约，管径D大，管道断面积也大，流速v可小；相反v大D可小。∵ω＝（π/4）D2∴D＝√4Q/πV＝1.13√Q/VV↑D↓↑hy↑成本V↓D↑↑hy↓成本经济流速使整个给水系统的成本降到最经济时的流速范围是DN100－4000.6-1m/sd100-350mm时，Ve0.6-1.1m/sd350-600mm时，Ve1.1-1.6m/sd600-1000mm时，Ve1.6-2.1m/s,,,水压力和水头损失,,1.水压力在给水管上任意点接上压力表，都可测得一个读数，这个数值就是该点的水压力值（kg/m2）。2.通常以“水柱的高度”表示,水力学上将“水柱的高度”称为水头。1kg/cm210mH2O1Pa≌10-6kg/cm21KPa≌0.01kg/cm2≌0.1mH2O3.水头损失水在管中流动，水和管壁发生摩擦，克服这些摩擦力而消耗的势能。水头损失包含沿程水头损失和局部水头损失。沿程水头损失hyalQmH2Ohy沿程水头损失（mH2O）a阻力系数（s/m6）L管段长度（m）Q流量（m3/s）局部损失hJ一般情况下，局部损失按经验用管段沿程损失的百分数计算生活给水取25-30，生产给水取20，消防给水取15，生活-消防给水取25，生活-生产-消防给水取20,管网水力计算,,1.有关图纸、资料的搜集与研讨设计图纸、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。根据城市给水管网情况，掌握其位置、管径、水压等。如自设设施取水，则须了解水源常年的水量变化、水质优劣。2.布置管网在公园设计平面图上，定出给水干管的位置、走向，并对节点进行编号，量出节点间的长度。3.求公园中各用水点的用水量及水压要求（1）求某一用水点的最高日用水量及水压要求。QdqNl/d或m3/dq最大日用水量（l/d）N游人数或用水设施的数目（2）求该用水点的最高时用水量QhQhQdkh/24l/h或m3/hkh时变化系数（公园中可取4-6）（3）求设计秒流量q0q0Qh/3600l/s,管网水力计算,,4.各管段管径的确定根据设计秒流量及要求的水压，查表确定干管和用水点之间的管段的管径。同时查得相应的流速和单位长度的水头损失值。5.水头计算计算考虑因素克服管道阻力产生的水头损失；用水点和引水点的高程差，用水点建筑层数（高低）及用水点的水压要求。计算目的使管中的水流在经上述消耗后到达用水点仍有足够的自由水头以保证用水点有足够的水量和水压；校核城市自来水配水管的水压是否能满足公园内最不利点配水水压要求。,水压计算公式HH1H2H3H4mH2OH引水管处所需的总压力H1引水点和用水点之间的高程差H2用水点与建筑进水管的高差H3用水点所需的工作水头H4沿程水头损失和局部水头损失之和其中H2H3的值，在估算总水头时，可依建筑层数不同按规定采用平房10mH2O二层楼房12mH2O三层楼房16mH2O三层以上楼房每增一层，增加4mH4hyhjHyiLHy沿程水头损失（mH2O）；i单位长度的水头损失值；L管段长度hj局部水头损失局部水头损失，计算复杂，通常情况下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25；生产用水管网20；消防用水管网10通过水头计算，如果引水点的自由水头高于用水点的总水压要求，说明管段设计是合理的。消防用水二、三层建筑灭火需求25mH2O,管网水力计算,,管网水力计算,,6.干管的水力计算完成各用水点用水量计算和确定各点引水管的管径之后，进一步计算干管各节点的总流量，据此确定干管各管段的管径。对整个管网的总水头要求进行复核。复核方法找出管网中的最不利点。最不利点是指处在地势高、距离引水点远、用水量最大或要求工作水头特别高的用水点。（最不利点的水压可以满足，则同一管网的其它用水点的水压也能满足。）,喷灌系统的设计,１.移动式喷灌系统条件灌溉区有天然水源，动力、水泵、管道和喷头等是可以移动的。优点投资小、机动性强缺点管理劳动强度大适用于水网地区的园林绿地、苗圃和花圃的灌溉２.固定式喷灌系统有固定的泵站，供水的干管、支管均埋于地下，喷头固定于竖管上，也可临时安装。缺点设备费用高优点操作方便，节约劳力，便于实现自动化和遥控操作。适于需要经常灌溉的草坪，大型花坛、花圃、庭院绿地等。３.半固定式喷灌系统泵站和干管固定，支管及喷头可移动。,喷灌系统的形式,,喷头布置的原则及过程,,1.等间距，等密度，最大限度地满足喷灌均匀度要求。2.在无风和微风的情况下，喷灌区域外不大量溅水。3.充分考虑风对喷灌水量分布的影响，将这种影响的程度降到最低。,布置过程确定喷头的位置在边界的转折点上布置喷头。（角）在转折点的边界上，按照一定的间距布置喷头要求喷头的间距尽量相等。（边）在边界的区域里，布置喷头，要求喷头的密度尽量相等。（中间）用“波形”将喷头分组到支管，从而确定支管的分布形式支管线路只需将喷头连线画主管示意图并考虑遥控阀的位置支管布置及主管布线和遥控阀定位过程的细化并完成,原则,,,,,,,,,,,,,,,,,,组合形式,,方形区域,,应用实例,狭长区域,,应用实例,应用实例,不规则区域,,喷灌管线布置注意事项,,山地干管沿主坡向、脊线布置，支管沿等高线布置缓坡地，干管尽可能沿路放置，支管与干管垂直经常刮风的地区，支管与主风向垂直支管不可过长，支管首端与末端压力差不超过工作压力的20％压力水源（泵站）尽可能布置在喷灌系统中心每根支管均应安装阀门支管竖管的间距按选用的喷头射程及布置方式及风向、风速而定,喷灌的主要技术要素,,喷灌强度、喷灌均匀系数和喷灌雾化指标是衡量喷灌质量的主要指标。进行喷灌时要求喷灌强度适宜，喷洒均匀，雾化程度好，以保证土壤不板结，植物不损伤。1.喷灌强度ρ系统的组合喷灌强度应小于土壤的渗吸速度2.喷灌均匀度与单喷头水量分布、工作压力、喷头布置方式、喷头转速的均匀性、竖管安装角度、地面坡度和风速风向等因素有关，一般不应低于75％。3.水滴打击强度,喷灌管线计算,,1.确定喷灌用水量Q＝nqq＝Lbp/1000Q喷灌用水量（m3/h）n喷头数q单个喷头流量L喷头间距b支管距p设计喷灌强度（mm/h）2.选定管径DN根据Q、V查表得DNV2m/s为喷灌经济流速3.水头计算HH喷＋H局＋CdH沿＋H立＋H地形高差Cd多口系数,排水工程,污水分类,,1.降水降水是地面上泾流的雨水和冰雪融化水，常称作雨水。降水的特点是历时集中，水量集中，一般较清洁，可不经处理用明沟或暗管直接导排入水体或作为景区水景水源的一部分。2.生活污水生活污水是来自办公生活区的厨房、食堂、厕所浴室等人们在日常生活中使用过的水。其中一般含有大量的有机物和细菌。生活污水必须经过适当处理，使其水质得以改善后方可排入水体或用以灌溉农田。3.生产污水生产污水是景区内的工厂、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。,排水系统的组成和体制,,一、排水系统的组成1.雨水排水系统房屋的雨水管道系统和设备----景区雨水管渠系统----出水口-----雨水口2.污水排水系统室内卫生设备和污水管道系统----室外污水管道系统-----污水泵站及压力管道-----污水处理与利用构筑物-----排入水体的出水口。,排水系统的组成和体制,,二、排水系统的体制1.分流制排水系统生活污水、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。有时公园里的分流制排水系统，也有仅设污水管道系统，不设雨水管道，雨水沿地面、道路边沟排入天然水体。分流制有利于环境卫生的保护及污水的综合利用。2.合流制排水系统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。合流制管道排水断面虽增大，但总长度较分流制少30-40，且污水、雨水合用同一管道，从而降低了管道投资费用。缺点是混合污水综合利用较困难。,景观排水方式,,一、景观排水方式1.污、雨水管道在平面上可布置成树枝状，并顺地面坡度和道路由高处向低处排放，尽量利用自然地面或明沟排水，减少管道埋深和费用。在地形进行竖向设计时综合考虑。2.利用地形排水通过竖向设计将谷，涧、沟、地坡、小道顺其自然适当加以组织划分排水区城，就近排入水体或附近的雨水干管，可节省工程投资。地面排水的方式拦、阻、蓄、分、导利用地形排水，地表种植草皮，最小坡度为5。3.明沟排水主要指土明沟，也可在一些地段视需要砌砖、石或混凝土明沟，其坡度不小0.4。4.管道排水将管道埋于地下，有一定坡度，通过排水构筑物等排出。公园里一般采用明沟与管道组成混合的排水方式。,防止地表径流冲刷地面措施,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1.合理进行竖向设计１）注意控制地面坡度，使之不致过陡，大坡不可避免时应另采取措施；２）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；３）利用盘山道、谷线等拦截和组织排水；４）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、出水口（A、栅栏式B、消力阶式C、礓嚓式D、消力块式）,3.利用地被植物,4.埋管排水,景观明沟设计,,1.常见明沟及其构造要求⑴土明沟,⑵砖砌明沟,景观明沟设计,,景观明沟设计,,景观明沟设计,,2.明沟允许最大流速,盲渠设计,,1.盲渠平面布置形式,2.盲渠横断面构造设计,盲渠设计,,盲沟的构造做法,雨水管道设计与计算,,1.一般规定,⑴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。⑵最小坡度A.雨水管道的最小坡度如表2-2-1；B.道路边沟的最小坡度不小于0.002；C.梯形明渠的最小坡度不小于0.0002.⑶最小容许流速A.各种灌渠在自流条件下的最小容许流速不得小于0.75m/s；B.各种明渠不得小于0.4m/s。⑷最小管径及沟槽尺寸A.雨水管不得小于300mm，一般雨水口连接管最小管径为200mm，最小坡度为0.01；B.梯形明渠渠底宽度不得小于30cm；C.梯形明渠的边坡，用砖石或混凝土铺砌采用10.75-11，无铺装表2-2-2⑸排水管渠的最大设计流速A.管道金属管为10m/s，非金属管为5m/s；B.明渠水流深度h为0.4m至1.0m时，按表2-2-3采用。,雨水管道设计与计算,,2.雨水管渠的计算设计流量计算公式QΨqFQ管段雨水设计流量（l/s）Ψ径流系数q管段设计流量降雨强度（l/s）F管段设计汇水面积（hm2）,径流系数Ψ指流入管渠中的雨水量和落到地面上的雨水量的比值。,设计降雨强度q指单位时间内的降雨量。常用的降雨强度公式q167Ai1clgT/tbnT重现期（P）；t降雨历时；Ai,c,b,n地方参数。,汇水区面积F根据地形和地物划分，通常沿山脊线、沟谷或道路等进行划分。（单位为公顷）,,应用实例,例题设某市有一公园，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q105010.7lgP/t50.6,P1；t110min；Ψ平均0.22。,1.划分汇水区2.给各汇水区编号并求面积3.作雨水管道布置草图标出检查井位置，管段长度，管道走向及雨水排放口，并对检查井编号。4.求单位面积径流量q0q0qΨ5.雨水管道的水力计算求各管段的设计流量，确定管径、坡度、流速、管底标高及管道埋深，并逐一填入表格。管底标高先求得起点检查井井口标高，确定合理的管底标高，然后根据坡度求取坡降，计算终点的管底标高。6.绘制雨水干管平面图7.绘制雨水干管纵剖面8.作该管道系统排水构筑物的构造图,设计步骤,排水管网附属构筑物,,（一）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。（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。）检查井的构造，主要由井基、井底、井身、井盖座和井盖等组成。,（二）跌水井在地形较陡处，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。常见的跌水井有竖管式和溢流堰式,（三）雨水口雨水口通常设置在道路边沟或地势低洼处，是雨水排水管收集地面径流的孔道。雨水口间距在直线上一般控制在25-80m。,（四）出水口出水口是排水管渠排入水体的构筑物。管渠出水口不要淹没于水中，出水口和河道连接部分应做护坡或挡土墙。,园林污水处理,,一、污水污染分析指标1.生物需氧量（BOD）2.化学需氧量（COD）3.悬浮固体与溶解固体4.pH值5.细菌含量二、污水处理基本方式1.物理法采用物理作用来分离去处污水中的非溶解性物质，如重力分离法、离心分离法、过渡法等。2.生物法利用微生物活动，将污水中有机物分解氧化成稳定的无机物。有天然生物处理法和人工生物处理法两类。3.化学法利用化学反映处理或回收活水中有毒害的溶解或胶体物质。常有投药法和传质法（利用污染物固、液、气台的转化）。,三、污水处理构筑物1.化粪池2.氧化塘,园林管线工程的综合,,管线综合的目的是为了合理安排各种管线，综合解决各种管线在平面和竖向上的相互关系。㈠一般原则⑴地下管线的布置，按管线的埋深，有浅至深布置。常见的顺序建筑物基础、电讯电缆、电力电缆、热力管道、煤气管道、给水管、雨水管道、污水管道、路缘。⑵管线的竖向综合应根据小管让大管；有压管让自流管，临时管让永久管，新建管让已建管。⑶管线平面应做到管线短，转弯小，减少与道路及其它管线的交叉，并同主要建筑物和道路的中心线平行或垂直敷设。⑷干管应靠近主要使用单位和连接支管较多的一侧敷设。⑸地下管线一般布置在道路以外，但检修较少的管线也可布置在道路下面。⑹雨水管应尽量布置在路边，带消防栓的给水管也应沿路敷设。,㈡管线综合平面图的表示方法园林中管线种类较少密度也小，因此其交叉的机率也少。一般可在11000或12000的规划图纸上确定其平面位置，遇到管线交叉处可用垂距简表表示（管线标高水平净距可查表）。如图2-2-19,ThankYou,Emailqiping43,,