第二章1園林給水工程

第二章園林給排水工程第一節(jié)園林給水工程第二節(jié)園林噴灌技術(shù)第三節(jié)園林排水工程本章主要講述園林中給水、排水工程設(shè)計(jì)基本原理、工程計(jì)算的簡(jiǎn)單方法，給排水設(shè)施的具體選用和設(shè)計(jì)及相關(guān)內(nèi)容。第一節(jié)

給水工程一、概述

（一）園林給水的分類及要求

1．生活用水

生活用水是指人們?nèi)粘Ｉ钣盟?，在園林中指飲用、烹飪、洗滌、清洗衛(wèi)生等用水，包括辦公室、生活區(qū)、餐廳、茶室、展覽館、小賣部等用水以及園林衛(wèi)生清洗設(shè)施和特殊供水（如游泳池等）。

2．養(yǎng)護(hù)用水養(yǎng)護(hù)用水是指園林內(nèi)部植物的灌溉、動(dòng)物籠舍的清洗以及其他園務(wù)用水（如夏季園路、廣場(chǎng)的清洗等）。

3．造景用水園林中各種水體（包括溪流、湖泊、池塘、瀑布、噴泉等）的補(bǔ)充用水。

4．消防用水消防用水指撲滅火災(zāi)時(shí)所需要的用水。（二）園林給水特點(diǎn)1．園林中用水點(diǎn)分散。2．用水點(diǎn)高程變化大。3．水質(zhì)可以分別處理。4．錯(cuò)開用水高峰時(shí)間。

（三）給水水源的選擇

1．給水水源的分類與特點(diǎn)

1）地表水地表水指江、河、湖、水庫(kù)等地表水源。

2）地下水地下水指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水層介質(zhì)中的儲(chǔ)存運(yùn)移的水體，地下水按埋藏條件可分為：包氣帶水、潛水、承壓水（圖2-1-1）。

3）城市自來水：直接引入作生活用水。選擇給水水源，首先應(yīng)滿足水量、水質(zhì)的要求，注重安全防護(hù)、經(jīng)濟(jì)并結(jié)合公園和風(fēng)景區(qū)的發(fā)展。

1）城市公園或近郊風(fēng)景區(qū)可直接從城市的給水管網(wǎng)系統(tǒng)中接入，也可從自來水水廠接入。

2）沒有城市給水管網(wǎng)或給水管網(wǎng)水量不能滿足園林的要求的前提下，可優(yōu)先考慮地下水（包括泉水），其次考慮江、河、湖、水庫(kù)等地表水。

2．給水水源選擇

（四）水源的保護(hù)

1．地表水源的衛(wèi)生防護(hù)

2．地下水源的衛(wèi)生防護(hù)（五）給水系統(tǒng)的組成及布置形式

給水工程可分為三個(gè)部分，取水工程、凈水工程和輸配水工程，并用水泵聯(lián)系，組成一個(gè)供水系統(tǒng)。

1）取水工程：包括選擇水源和取水地點(diǎn)，建造適宜的取水構(gòu)筑物，其主要任務(wù)是保證城市用水量。

2）凈水工程：建造給水處理構(gòu)筑物，對(duì)天然水質(zhì)進(jìn)行處理，以滿足生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)生產(chǎn)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3）輸配水工程：將足夠的水量輸送和分配到各用水地點(diǎn)，并保證水壓和水質(zhì)，為此需敷設(shè)輸水管道、配水管道和建造泵站以及水塔、水池等調(diào)節(jié)構(gòu)筑物。水塔、高位水池常設(shè)于地勢(shì)較高地點(diǎn)，借以調(diào)節(jié)用水量并保證管網(wǎng)中的水壓。給水工程系統(tǒng)根據(jù)水源不同其組成有些差異，如圖2-1-2（a）(b)所示。

1．給水系統(tǒng)的組成

1）統(tǒng)一給水系統(tǒng)各類用水均按生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，用統(tǒng)一的給水管網(wǎng)供給用戶的給水系統(tǒng)，稱為統(tǒng)一給水系統(tǒng)。

2）分質(zhì)給水系統(tǒng)取水構(gòu)筑物從水源地取水，經(jīng)過不同的凈化過程，用不同的管道分別將不同水質(zhì)的水供給各用戶，這種系統(tǒng)稱分質(zhì)給水系統(tǒng)。

3）分區(qū)給水系統(tǒng)將整個(gè)給水系統(tǒng)分為幾個(gè)系統(tǒng)，分別建立自己的泵站、管網(wǎng)、水塔，有時(shí)系統(tǒng)之間保持適當(dāng)聯(lián)系，可保證供水安全和調(diào)度的靈活性。另外還有分壓給水系統(tǒng)，循環(huán)給水系統(tǒng)等。

2．給水系統(tǒng)的布置形式

二、園林給水管網(wǎng)的布置

（一）給水管網(wǎng)的布置原則

1．按照總體規(guī)劃布局的要求布置管網(wǎng)，在大型公園或風(fēng)景區(qū)與園林其他建設(shè)一樣，可以考慮分步建設(shè)的可能。

2．干管布置方向應(yīng)按供水主要流向延伸，而供水流向取決于最大的用水點(diǎn)和用水調(diào)節(jié)設(shè)施（如高位水池和水塔）位置，即管網(wǎng)中干管輸水距它們距離最近。

3．管網(wǎng)布置必須保證供水安全可靠，干管一般按主要道路布置，宜布置成環(huán)狀，但應(yīng)盡量避免布置在園路和鋪裝場(chǎng)地下敷設(shè)。

4．力求以最短距離敷設(shè)管線，以降低管網(wǎng)造價(jià)和供水能量費(fèi)用。

5．在保證管線安全不受破壞的情況下，干管宜隨地形敷設(shè)，避開復(fù)雜地形和難于施工的地段，減少土方工程量。在地形高差較大時(shí)，可考慮分壓供水或局部加壓，不僅能節(jié)約能量，還可以避免地形較低處的管網(wǎng)承受較高壓力。

6．為保證消火栓處有足夠的水壓和水量，應(yīng)將消火栓與干管相連接，消火栓的布置，應(yīng)先考慮主要建筑。

（二）給水管網(wǎng)的布置形式

1．樹枝狀管網(wǎng)樹狀網(wǎng)以引水點(diǎn)至用水點(diǎn)的管線布置成樹枝狀，管徑隨用水點(diǎn)的減少而逐步變小。

2．環(huán)狀管網(wǎng)

給水管線縱橫相互接近，形成閉合的環(huán)狀管網(wǎng)。

（三）用水量的確定1．用水量標(biāo)準(zhǔn)

用水量標(biāo)準(zhǔn)亦稱用水定額，它是對(duì)不同的用水對(duì)象，在一定時(shí)期內(nèi)制訂的相對(duì)合理的單位用水量的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)家根據(jù)我國(guó)各地區(qū)、城鎮(zhèn)的性質(zhì)、生活水平、習(xí)慣、氣候、建筑衛(wèi)生設(shè)備設(shè)施等不同情況而制定的。

居民生活用水定額單位：L/人.d城市規(guī)模特大城市大城市中、小城市用水分區(qū)最高日平均日最高日平均日最高日平均日一180-270140-210160-250120-190140-230100-170二140-200110-160120-18090-140100-16070-120三140-180110-150120-16090-130100-14070-110注：1．居民生活用水指：城市居民日常生活用水，包括居民的飲用、烹調(diào)、洗滌等。

2．城市規(guī)模按《中華人民共和國(guó)城市規(guī)劃法》分類特大城市：市區(qū)和近郊非農(nóng)業(yè)人口100萬及以上的城市大城市：市區(qū)和近郊非農(nóng)業(yè)人口50萬及以上，100萬以下的城市中等城市：市區(qū)和近郊非農(nóng)業(yè)人口20萬及以上，50萬以下的城市小城市：市區(qū)和近郊非農(nóng)業(yè)人口20萬以下的城市

3．一區(qū)包括：貴、川、鄂、湘、黔、浙、閩、粵、桂、海、滬、云、蘇、皖、渝二區(qū)包括：黑、吉、遼、京、津、冀、晉、豫、魯、寧夏、陜、內(nèi)蒙古河套以東和甘肅黃河以東的地區(qū)三區(qū)包括新疆、青海、西藏、內(nèi)蒙古河套以西和甘肅黃河以西地面。

園林中的用水量，不是固定不變的，一年中隨著氣候、游人量以及人們不同的生活方式而不同，把一年中用水量最多的一天的用水量稱為最高日用水量，最高日用水量與平均日用水量的比值，叫日變化分?jǐn)?shù)，以Kd表示日變化系數(shù)Kd=最高日用水量/平均日用水量

一天中由于公園的營(yíng)業(yè)時(shí)間、游人的需要，每小時(shí)用水量也不相同，把用水量最高日那天用水最多的一小時(shí)的用水量稱為最高時(shí)用水量，它與這一天平均時(shí)用水量的比值，叫時(shí)變化系數(shù)，以Kh表示。

時(shí)變化系數(shù)Kh=最高時(shí)用水量/平均時(shí)用水量2．日變化系數(shù)和時(shí)變化分?jǐn)?shù)在給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，年限內(nèi)的各種構(gòu)筑物的規(guī)模是按最高日用水量來確定的，而給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)中是按最高日最高時(shí)用水量來計(jì)算確定的，最高日最高時(shí)管網(wǎng)中的流量就是給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)流量。

1）最高日用水量Qd(m3/d)

Qd=m×qd/1000M——用水單位數(shù)（人.床等）

qd——用水定額（L/人.d等）3．設(shè)計(jì)用水量的計(jì)算2）最高時(shí)用水量Qh(m3/h)

Qh=Qd/T.Kh=Qp.KhT——建筑物或其他用水點(diǎn)的用水時(shí)間

Kh——時(shí)變化系數(shù)

Qp——平均時(shí)用水量(m3/h)

在計(jì)算用水時(shí)間時(shí)，要切合實(shí)際，否則會(huì)造成誤差過大，造成管網(wǎng)的供水不足或投資浪費(fèi)。3）未預(yù)見用水量這類用水包括未預(yù)見的突擊用水、管道漏水等，根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ13-86）規(guī)定，未預(yù)見用水量可按最高日用水量的15%—25%計(jì)算。4）計(jì)算用水量計(jì)算用水量=（1.15-1.25）∑Qh換算成管道設(shè)計(jì)所需的秒流量qg

qg=(1.15-1.25)∑Qh1000/3600(L/S)管網(wǎng)中用水量各管段計(jì)算流量分配確定后，一般就作為確定管徑d的依據(jù)（管網(wǎng)中有的管段從供水安全等考慮，需適當(dāng)放大管徑）。

d=式中，d——管段管徑（m）

Q——管段的計(jì)算流量（m3/S）

v——管內(nèi)流速（m/s）

４Ｑлv

管內(nèi)流速的確定，應(yīng)從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面因素恰當(dāng)選用。從技術(shù)上說，給水管為防止流速過大而致管道爆裂，一般流速不得大于2.5-3m/s；渾水輸水管為防止泥砂等淤積，流速不得小于0.5m/s。從經(jīng)濟(jì)上說，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓芫W(wǎng)造價(jià)和輸水電價(jià)，選用經(jīng)濟(jì)合理的流速。一般情況下，經(jīng)濟(jì)流速可參照下述范圍數(shù)值。

以Ｑ、Ｖ查管道水力計(jì)算表，得出DN值DgV(米/秒)〈100mm0.6-0.8100-35006-1.1350-6001.1-1.6600-10001.6-2.1（四）水頭損失計(jì)算

水力計(jì)算是在前面計(jì)算的基礎(chǔ)上，根據(jù)管道材料和管段長(zhǎng)度進(jìn)行各段水頭損失計(jì)算，結(jié)合整個(gè)管網(wǎng)地形情況等，保證管網(wǎng)中供水最不利點(diǎn)的水壓，從而確定引水點(diǎn)的水壓或加壓裝置所需揚(yáng)程及水塔高度。

1．水壓及水頭損失在給水管網(wǎng)上安裝一個(gè)壓力表，可測(cè)到一個(gè)讀數(shù)，這數(shù)字就是該點(diǎn)的水壓。水壓通常用kg/cm2或Kpa來表示，1kg/cm2=100Kpa，為了便于計(jì)算，也把水壓稱為“水柱高”，力學(xué)上又稱“水頭”，其單位換算關(guān)系為1kg/cm2=10m水頭=100Kpa。水流在運(yùn)動(dòng)過程中單位質(zhì)量液體的機(jī)械能的損失稱為水頭損失，水頭損失包括沿程水頭損失和節(jié)點(diǎn)水頭損失。

1）沿程水頭損失：沿程阻力是發(fā)生于水流全部流程的磨擦阻力，為克服這一阻力而引起的水頭損失稱為沿程水頭損失，用hy表示。

hy=il式中hy——管段的沿程水頭損失(m)

i——單位管段長(zhǎng)度的水頭損失，或稱水力坡降(mH2O/m)

l——管段長(zhǎng)度（m）

2）局部水頭損失：水流因邊界的改變而引起斷面流速分布發(fā)生急驟的變化而產(chǎn)生的阻力為局部阻力，為克服阻力而引起的水頭損失稱為局部水頭損失，通常用hj表示。

（五）管網(wǎng)水力計(jì)算

1、有關(guān)圖紙、資料的收集與研討首先從公園設(shè)計(jì)圖紙、說明書等了解原有的或擬建的建筑物、設(shè)施等的用途及用水要求、各用水點(diǎn)的高程等。然后根據(jù)公園所在地供水條件，制定引水計(jì)劃。2、布置管網(wǎng)在公園設(shè)計(jì)平面圖上，定出給水干管的位置、走向，并對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，量出節(jié)點(diǎn)間的長(zhǎng)度。3、求公園中各用水點(diǎn)的用水量及水壓要求（1）某位用水點(diǎn)的最高日用水量Qd

（2）求該用水點(diǎn)的最高時(shí)用水量Qh

（3）求設(shè)計(jì)秒流量q04、各管段管徑的確定：根據(jù)流量查表確定管徑，同時(shí)查得該管徑相應(yīng)的流速和單位長(zhǎng)度的水頭損失。5、水頭計(jì)算

公園給水管段所需的水壓可按下式計(jì)算：H=H1+H2+H3+H4（mH2o）式中H——引水管處所需的總壓力（mH2o）；H1——引水點(diǎn)和用水點(diǎn)之間的地面高程差（m）H2——用水點(diǎn)與建筑進(jìn)水管的高差（m）H3——用水點(diǎn)所需的工作水頭（mH2o）；H4——沿程水頭損失和局部水頭損失之和（H2+H3）的值，在估算總水頭時(shí)，（mH2o）；平房：10mH2o二層樓房：12—10mH2o三層樓房：14mH2oH4=Hy+Hi三、給水管材和管網(wǎng)附屬設(shè)施

（一）給水管材

管材對(duì)水質(zhì)有影響，管材的抗壓強(qiáng)度影響管網(wǎng)的使用壽命。管網(wǎng)屬于地下永久性隱敝工程設(shè)施，要求很高的安全可靠性，目前常用的給水管材有下列幾種：

1．鑄鐵管鑄鐵管分為灰鑄鐵管和球墨鑄鐵管，灰鑄鐵管具有經(jīng)久耐用、耐腐蝕性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)地較脆，不耐振動(dòng)和彎折，重量大，灰鑄鐵管是以往使用最廣的管材，主要用在DN80-1000mm的地方，但運(yùn)用中易發(fā)生爆管，不適應(yīng)城市的發(fā)展，在國(guó)外已被球墨鑄鐵管代替。球墨鑄鐵管在抗壓、抗震上有提高。

2．鋼管鋼管有焊接鋼管和無縫鋼管兩種，焊接鋼管又分為鍍鋅鋼管（白鐵管）和非鍍鋅鋼管（黑鐵管）。鋼管有較好的機(jī)械強(qiáng)度，耐高壓、振動(dòng)，重量較輕，單管長(zhǎng)度長(zhǎng)，接口方便，有強(qiáng)的適應(yīng)性，但耐腐蝕性差，防腐造價(jià)高。鍍鋅鋼管就是防腐處理后的鋼管，它防腐、防銹、水質(zhì)不易變壞，并延長(zhǎng)了使用壽命，是生活用水的室內(nèi)主要給水管材。

3．鋼筋混凝土管鋼筋混凝土管防腐能力強(qiáng)，不需任何防腐處理，有較好的抗?jié)B性和耐久性，但水管重量大，質(zhì)地脆，裝卸和搬運(yùn)不便。其中自應(yīng)力鋼筋混凝土管會(huì)后期膨脹，可使管疏松，不用于主要管道；預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管能承受一定壓力，在國(guó)內(nèi)大口徑輸水管中應(yīng)用較廣，但由于接口問題，易爆管、漏水。為克服這個(gè)缺陷現(xiàn)采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP管），是利用鋼筒和預(yù)應(yīng)力鋼筋砼管復(fù)合而成，具有抗震性好，使用壽命長(zhǎng)，不宜腐蝕，滲漏的特點(diǎn)，是較理想的大水量輸水管材。

4．塑料管塑料管表面光滑，不易結(jié)垢，水頭損失小，耐腐蝕，重量輕，加工連接方便，但管材強(qiáng)度低，性質(zhì)脆，抗外壓和沖擊性差。多用于小口徑，一般小于DN200，同時(shí)不宜安裝在車行道下。國(guó)外在新安裝的管道中占70%左右，國(guó)內(nèi)許多城市已大量應(yīng)用，特別是綠地、農(nóng)田的噴灌系統(tǒng)中。

5．其他管材玻璃鋼管價(jià)格高，正剛剛起步，石棉水泥管宜破碎，已逐漸被淘汰。管材選用取決于承受的水壓、價(jià)格、輸送的水量、外部荷載、埋管條件、供應(yīng)情況等，可參照下表據(jù)各種管材的特性，其大致適應(yīng)性如下：1）長(zhǎng)距離大水量輸水系統(tǒng)：若壓力較低，可選用預(yù)應(yīng)力鋼筋砼管，若壓力較高，可采用預(yù)應(yīng)力鋼筒砼管和玻璃鋼管。2）城市輸配水管道系統(tǒng)可采用球墨鑄鐵管和玻璃鋼管。3）室內(nèi)、小區(qū)、綠地中內(nèi)部可采用塑料管和鍍鋅鋼管。管徑（mm）主要管材≤501．鍍鋅鋼管2．硬聚氯乙烯等塑料管≤2001．連續(xù)澆鑄鑄鐵管，采用柔性接口2．塑料管價(jià)低，耐腐蝕，使用可靠，但抗壓較差300-12001．球墨鑄鐵管較為理想，但目前產(chǎn)量少，規(guī)格不多，價(jià)高2．鑄態(tài)球墨鑄鐵管價(jià)格較便宜，不易爆管，是當(dāng)前可選用的管材3．質(zhì)量可靠的預(yù)應(yīng)力和自應(yīng)力鋼筋砼管，價(jià)格便宜可以選用>12001．薄型鋼筒預(yù)應(yīng)力混凝土管，性能好，價(jià)格適中，但目前產(chǎn)量較低2．鋼管性能可靠，價(jià)貴，在必要時(shí)使用，但要注意內(nèi)外防腐3．質(zhì)量可靠的預(yù)應(yīng)力鋼筋砼管是較經(jīng)濟(jì)的管材管材選用

6.管件給水管的管件種類很多，不同的管材有些差異，但分類差不多，有接頭、彎頭、三通、四通以及管堵、活性接頭等等。每類又有很多種，如接頭分內(nèi)接頭、外接頭、內(nèi)外接頭、同徑或異徑接頭等等。右圖為鋼管部分管件圖。

鋼管管件圖（1）（3）外接頭（2）異徑外接頭（4）內(nèi)外螺絲

（5）內(nèi)接頭（6）外螺絲（7）（8）彎頭（9）異徑彎頭（10）三通（11）異徑三通（12）管堵（13）四通（14）異徑四通

7.閥門閥門的種類很多，園林給水工程中常用的閥門按閥體結(jié)構(gòu)形式和功能可分為截止閥、閘閥、蝶閥、球閥、電磁閥等。按照驅(qū)動(dòng)動(dòng)力分為手動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)4種方式，按照公稱壓力分為高壓、中壓、低壓3類，園林中大多為中低壓閥門，以手動(dòng)為主。（二）管網(wǎng)附屬設(shè)施

1.

地下龍頭一般用于綠地澆灌之用，它由閥門、彎頭及直管等組成，通常用DN20或DN25。把部件放在井中，埋深300-500mm，周邊用磚砌成井，大小根據(jù)管件多少而定。地下籠頭的服務(wù)半徑50m左右。

2．閥門井閥門是用來調(diào)節(jié)管線中的流量和水壓，主管和支管交接處的閥門常設(shè)在支管上。一般把閥門放在閥門井內(nèi)，平面尺寸由水管直徑及附件種類和數(shù)量定，一般閥門井內(nèi)徑1000mm-2800mm（管徑DN75-1000時(shí)），井口一般DN600-800mm，井深由水管埋深決定。

3．排氣閥井和排水閥井排氣閥裝在管線的高起部位，用以排出管內(nèi)空氣。排水閥設(shè)在管線最低處，用以排除管道中沉淀物和檢修時(shí)放空存水。

4．消火栓分地上式和地下式，地上式易于尋找，使用方便，但易碰壞，地下式適于氣溫較低地區(qū)，一般安裝在閥門井內(nèi)。在城市室外消火栓間距在120m以內(nèi)，公園或風(fēng)景區(qū)根據(jù)建筑情況而定。消火栓距建筑物在5m以上，距離車行道不大于2m，便于消防車的連接。

5．其他給水管網(wǎng)附屬設(shè)施較多，還有水泵站、泵房、水塔、水池等等。（三）給水管網(wǎng)的敷設(shè)城市給水管線基本上埋在道路、綠地下，特殊情況時(shí)（如過橋時(shí)）才考慮敷設(shè)在地面上。在公園絕大部分都在綠地下，部分穿越道路、廣場(chǎng)時(shí)才設(shè)在硬質(zhì)鋪地下，在風(fēng)景區(qū)，部分由于山勢(shì)，溪河等影響，在氣候溫暖地區(qū)，為節(jié)省土