2023/3/5城市園林教研室--林偉1第一部分園林工程

第二單元園林給排水工程教學主題2023/3/5城市園林教研室--林偉2

課程名稱：《園林工程施工與管理》授課班級：園林工程施工與管理1班授課時間：授課學時：6學時授課地點：2023/3/5城市園林教研室--林偉3

教學目標：1、使學生熟悉園林給水的類型、特點、水質選擇、給水系統的組成及布置形式；2、掌握給水管網的水力計算方法，理解給水管網的相關概念；3、掌握噴灌形式和噴灌系統的設計要求與方法；4、熟悉園林排水的特點，掌握地表徑流、雨水管渠、排水盲溝等排水設計；5、了解排水管材及管道附屬物。職業技能教學點：要求學生具備基本的園林給水、排水和噴灌設計處理能力。2023/3/5城市園林教研室--林偉4

教學設計：1、清點人數—復習舊課---講授新課—課后小結—作業布置。2、教學重點噴泉設計處理、園林排水設計。3、教學難點為園林給水相關計算。教學手段：結合例題進行解析，運用多媒體的手段采用講授法的方式教學。2023/3/5城市園林教研室--林偉5一、給水工程（一）概述：1、園林給水的分類：生活用水：日常生活用水；養護用水：植物灌溉；造景用水：水體補充用水；消防用水：滅火用水。2023/3/5城市園林教研室--林偉6

2、園林給水的特點：園林中用水點分散；用水點高程變化大；水質可以分別處理；用水高峰時間可以錯開。2023/3/5城市園林教研室--林偉7

3、給水水源的選擇：（1）給水水源分類與特點：地表水：江河湖水庫等地表水源；渾濁度較高、水溫變幅大、易受污染、季節性變化明顯，徑流量大、礦化度和硬化度低；多作養護用水。2023/3/5城市園林教研室--林偉8

地下水：指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水介質中的儲存運移的水體；可分為包氣帶水、潛水、承壓水；水質清潔、水溫穩定、分布面廣；可消毒處理后作為水源。城市自來水：直接引入作為生活用水。2023/3/5城市園林教研室--林偉9

（2）給水水源選擇：滿足水量、水質要求，注意安全防護、經濟，結合綠地發展。2023/3/5城市園林教研室--林偉102023/3/5城市園林教研室--林偉11

4、給水系統組成及布置形式：（1）給水系統的組成：取水工程：選擇水源和取水點，建取水構筑物；凈水工程：建給水構筑物，水質處理；輸配水工程：敷設輸、配水管道，泵站、水塔、水池等調節構筑物。2023/3/5城市園林教研室--林偉12

（2）給水系統的布置形式：統一給水系統：小游園、小水面公園采用；分質給水系統：大水面公園采用；分區給水系統：特大型公園及風景區采用，可保證供水安全性和靈活性；分壓給水系統、循環給水系統：2023/3/5城市園林教研室--林偉13（二）園林給水管網的布置1、給水管網的布置原則：①按總體規劃布局的要求布置管網，分步建設；②干管布置方向應按供水主要流向延伸，供水流向取決于最大的用水點和用水調節設施位置，干管輸水距離最近；2023/3/5城市園林教研室--林偉14

③管網布置必須保證供水安全可靠，干管一般按主要道路布置，宜布置成環狀；④力求以最短距離敷設管線，降低造價和供水能量費用；2023/3/5城市園林教研室--林偉15

⑤干管宜隨地形敷設，避開復雜地形和難于施工地段，減少土方工程量；⑥消火栓應與干管連接，布置應考慮主要建筑。2023/3/5城市園林教研室--林偉16

2、給水管網布置形式：（1）樹枝狀管網：從引水點至用水點管線布置成樹枝狀，管徑隨用水點的減少逐步變小；適合用水點分散的情況，利于分期發展公園；構造簡單、造價低、管線長度短、供水安全可靠性差，末端水質容易變壞。2023/3/5城市園林教研室--林偉17

（2）環狀管網：給水管線縱橫相互接近，形成閉合的環狀管網；供水可靠、可降低管網中的水頭損失；增加管線長度，投資增加。2023/3/5城市園林教研室--林偉182023/3/5城市園林教研室--林偉19（三）園林給水管網的水力計算1、用水量的確定：(1)用水量標準：參考用水定額。(2)日變化系數：最高日用水量與平均日用水量的比值，以Kd表示；一般城鎮為1.2-2.0，農村為1.5-3.0；園林節假日為2-3。2023/3/5城市園林教研室--林偉20

(3)時變化系數：用水量最高日用水最多的一小時用水量與該天平均時用水量的比值，以Kh表示；城鎮為1.3-2.5，農村為5-6；園林為4-6。2023/3/5城市園林教研室--林偉21

(4)設計用水量的計算：最高日用水量Qd：Qd=m*qd/1000最高時用水量Qh：Qh=Qd/T*Kh=Qp*Kh2023/3/5城市園林教研室--林偉22

未預見用水量：未預見的突擊用水、管道漏水等；按最高日用水量的15%-25%計算。計算用水量：計算用水量=（1.15~1.25)∑Qh管道設計所需秒流量：（L/s）qg=（1.15~1.25)∑Qh1000/36002023/3/5城市園林教研室--林偉23

2、管段流量的確定：（1）沿線流量：線比流量：qs=(Q-∑q)/∑L管段沿線流量：ql=qsl（2）節點流量：折算流量:q=qt+1/2ql2023/3/5城市園林教研室--林偉24

（3）管段計算流量：管網各管段的沿線流量簡化成節點流量后，每一管段即可擬定水流方向和計算流量QJ。2023/3/5城市園林教研室--林偉25

3、管徑確定：d=√4Q/兀

v管內流速技術和經濟方面確定；防止流速過大，流速不大于2.5~3m/s;渾水管流速不小于0.5m/s；根據當地的管網造價和輸水電價選用合理的流速；2023/3/5城市園林教研室--林偉26

經濟流速：在一定計算年限內管網造價和經營管理費用總和最小時的流速，用Ve表示。2023/3/5城市園林教研室--林偉27

4、水頭損失計算：（1）水壓：水壓：即水頭、水柱高；（2）水頭損失：水頭損失：水流在運動過程中單位質量液體的機械能的損失。2023/3/5城市園林教研室--林偉28

沿程水頭損失：為克服發生于水流全部流程的摩擦阻力而引起的水頭損失，用hy表示；公式：Hy=i*l2023/3/5城市園林教研室--林偉29

局部水頭損失：水流因邊界的改變而引起斷面速分布發生急驟的變化產生的局部阻力而引起的水頭損失，用hj表示；多采用經驗值計算。2023/3/5城市園林教研室--林偉30

5、管網水力計算：（1）管網設計和計算步驟：圖紙、資料的收集；布置管網；定出干管的總計算長度以及各管段的計算長度；根據輸水線路最短的原則定出各管段的水流方向；2023/3/5城市園林教研室--林偉31

確定管網總流量，求出流量比，各管段沿線流量和節點流量；根據管網的總流量，做出管網的流量分配，根據經濟流速確定各管段的管徑；計算各管段的水頭損失和各點地形標高，算出水塔高度和水泵的揚程。2023/3/5城市園林教研室--林偉32

（2）樹枝網的水力計算：從供水量最不利點算起，沿線返回，一直算到進水點或二級泵房，算出各管段水頭損失、各節點的自由水頭以及引水點的水壓要求。H=H1+H2+H3+H4例題解析：2023/3/5城市園林教研室--林偉33（四）給水管材和管網敷設1、給水管材、管件及閥門：管材：包括鑄鐵管、鋼管、鋼筋混凝土管、塑料管、其他管材；管件：接頭、彎頭、三通、管堵等；閥門：截止閥、閘閥、蝶閥、球閥、電磁閥；手動、電動、液動、氣動；高壓、中壓、低壓。以中低壓手動閥門為主。2023/3/5城市園林教研室--林偉34

2、管網附屬設施：地下龍頭：用于綠地灌溉，服務半徑50m，一般深埋300~500mm；閥門井：內徑1000~2800mm；排氣閥井和排水閥井：排氣閥裝在管線的高起部位；排水閥設在最低處；消火栓：分為地上式和底下式，間距在120m以內，距建筑物5m以上，距離車行道不大于2m；其他：泵站、泵房、水塔、水池等。2023/3/5城市園林教研室--林偉35

3、給水管網的敷設：（1）給水管網敷設原則：①管頂以上的覆土深度，不凍地區由外部荷載、水管強度、土壤地基與其他交叉等情況；金屬管道不小于0.7m，非金屬管道不小于1.0~1.2m；2023/3/5城市園林教研室--林偉36

②冰凍地區還須考慮土壤冰凍深度，埋深在冰凍線深度：d=300~600mm，0.75d；d＞600mm，0.5d；2023/3/5城市園林教研室--林偉37

③一般直接埋在天然地基上；巖基上加墊砂層；承載力達不到要求的地基土層應進行基礎處理；2023/3/5城市園林教研室--林偉38

④給水管道相互交叉時，凈距不小于0.15m；與污水管平行時間距取1.5m，敷設在上面，不應有接口重疊；2023/3/5城市園林教研室--林偉39

（2）給水管線施工：熟悉設計圖紙；清理施工場地；施工定點放線；抽溝挖槽；基礎處理；管道安裝；覆土填埋；修筑管網附屬設施；挖溝寬度：D=d+2l2023/3/5城市園林教研室--林偉40二、噴灌技術（一）噴灌形式：1、移動式噴灌系統：適合有天然水源的園林綠地灌溉；動力、管道、噴頭可以移動，節省投資，機動性強，操作不便。2023/3/5城市園林教研室--林偉41

2、固定式噴灌系統：泵房固定，閥門、管道下地，噴頭固定/臨時，常用地埋伸縮式噴頭；設備費用高，節省人工、水量，自動化強。2023/3/5城市園林教研室--林偉42

3、半固定式噴灌系統：支管和噴頭可以移動；多應用在大型花圃、苗圃及菜地、林區。2023/3/5城市園林教研室--林偉43（二）固定式噴灌系統設計1、基礎資料的收集：地形圖、氣象資料、土壤資料、植被狀況、水源條件、動力來源。2023/3/5城市園林教研室--林偉44

2、噴灌噴頭的布局：引水方式：外部引水至泵房，加壓輸送給主管—支管—豎立管—噴嘴，在次管或支管上設閥門控制噴嘴數量和噴灑面積。2023/3/5城市園林教研室--林偉45

（1）噴灑方式：圓形和扇形；扇形只用在場地的邊角上；（2）噴頭布置形式：2023/3/5城市園林教研室--林偉46

（3）噴頭及支管間距：根據噴嘴的射程確定噴頭的間距和支管間距。2023/3/5城市園林教研室--林偉472023/3/5城市園林教研室--林偉48

3、噴灌系統的計算：（1）選擇管徑：根據所選噴嘴流量和接管管徑，確定立管管徑；按布置形式、支管上噴嘴的數量得出支管的水流量；支管的水流量：Q=∑Qp2023/3/5城市園林教研室--林偉49

（2）計算噴灌時間：t=mS/1000QpA、設計灌水定額灌水定額：指一次灌水的水層深度或一次灌水單位面積的用水量。設計灌水定額：指作為設計依據的最大灌水定額。目的：保證綠地的需要，又不造成水量過多而浪費。2023/3/5城市園林教研室--林偉50

計算方法：利用土壤田間持水量資料計算；m=10rh(P1-P2)/η

利用土壤有效持水量資料計算；m=h(p1-p2)/η

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B、設計灌水周期：T=m/n*η

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C、噴灌強度及噴灌有效面積：噴灌強度：單位時間噴灑于田間的水層深度，單位為mm/h；噴灌強度越大，噴灌有效面積越小，互為倒數關系；噴灌強度：ρ=1000Qp/S組合噴灌強度：

ρ=Cρ*ρs2023/3/5城市園林教研室--林偉53

噴頭組合形式和噴灑方式：單噴頭噴灑：噴灌強度ρ=ρs單行多噴頭噴灑：用在單支管的移動噴灌管道系統和支管逐條輪灌或間支輪灌的固定噴灌管道系統，組合噴灌強度決定于噴頭間距α

；噴頭間距：α=K*r查K--Cρ

關系圖，得換算系數Cρ

。2023/3/5城市園林教研室--林偉54

多行多噴頭噴灑：相鄰多行主管上的多個噴頭使用時作全圓形噴灑；噴頭的實際控制面積：

S=a*b噴灌組合強度：

ρ=1000Qp/S=1000Qp/ab2023/3/5城市園林教研室--林偉552023/3/5城市園林教研室--林偉562023/3/5城市園林教研室--林偉57

（3）噴灌管道的水力計算：沿程水頭損失：Hf=SofLQ局部水頭損失：估算為沿程水頭損失的10%~15%。22023/3/5城市園林教研室--林偉58三、園林排水工程（一）概述：1、污水的分類：生活污水、工業廢水和降水。2、排水工程系統的組成：（1）生活污水排水系統：收集園林中各類建筑的污水，排至城市生活污水管道系統或自行處理。包括：污水管道系統和設備、室外污水管道系統、污水泵站及壓力管道、污水處理與利用建筑物、出水口。2023/3/5城市園林教研室--林偉59

（2）雨水排水系統：主要用來收集徑流的雨水，排入園林中的水體或城市雨水排水系統。包括：房屋雨水管道系統和設備、公園雨水管渠系統、出水口。2023/3/5城市園林教研室--林偉60

3、排水工程系統的體制：對生活污水、工業廢水和降水所采用的不同的排除方式所形成的排水系統；合流制排水系統：混合在一個管渠內排除的系統；分流制排水系統：分別在兩個或以上各自獨立的管渠內排除的系統。2023/3/5城市園林教研室--林偉61（二）園林排水特點及排水方式1、園林排水特點：排水主要是雨水和少量污水；園林大多具起伏的地形和水面，有利于地面排水和雨水的排除；園林中大量植物可以吸收部分雨水，要考慮旱季植物對水的需要，注意保水；園林排水方式可采取多種形式，在地面上的形式應盡可能結合園林造景。2023/3/5城市園林教研室--林偉62

2、園林排水方式：以地面排水為主結合溝渠和管道排水；地面排水：通過豎向設計組織溝谷，劃分排水區域，就近排入園林水體或城市雨水干管；地面排水方式歸結為：攔、截、蓄、分、導。2023/3/5城市園林教研室--林偉63

明溝排水：明溝將地表水有組織地排放；明溝坡度不小于0.4%；管道排水：主要排除生活污水、低洼地雨水或沒有自然水體時的雨水。2023/3/5城市園林教研室--林偉642023/3/5城市園林教研室--林偉65（三）地表徑流排除地表徑流：指經土壤、地被物、填充洼地及在空氣中蒸發后余下的在地表面流動的那部分降水。2023/3/5城市園林教研室--林偉66

1、豎向設計：控制地面坡度，不至于造成過大的地表徑流速度；同一坡度的坡面不宜過長，應有起伏變化，坡度陡緩不一；利用順等高線的盤谷山道、谷線等組織攔截，分散排水。2023/3/5城市園林教研室--林偉672023/3/5城市園林教研室--林偉68

2、工程措施：消能石（谷方）：匯水區布置的疊石；需深埋淺露，布置得當，成為園林中水景；擋水石和護土筋：路旁或陡坡處設擋水石；邊溝中設置護土筋，成行布置露出30~50cm，隔10~20m設置3~4道，成75°魚骨狀布置；出水口：做消能處理，布置成水景。2023/3/5城市園林教研室--林偉692023/3/5城市園林教研室--林偉702023/3/5城市園林教研室--林偉712023/3/5城市園林教研室--林偉72

3、利用植物：草皮和地被植物可以減少揚塵、地表沖刷、吸收水分。4、埋管排水：地勢低洼處采用溝渠排水，排入園內水體或城市排水管道。2023/3/5城市園林教研室--林偉73（四）雨水管渠設計1、布置原則：①充分利用地形，就近排入水體；②結合道路規劃布局；③結合豎向設計；④雨水管渠形式的選擇；⑤雨水口布置。2023/3/5城市園林教研室--林偉74

2、雨水管渠設計流量確定：（1）暴雨強度公式：暴雨強度：指某一連續降雨時段內的平均降雨量。i=h/t暴雨公式：查表確定地方參數。2023/3/5城市園林教研室--林偉75

（2）重現期：指等于或大于該暴雨強度發生一次的平均間隔時間，以P表示，以年為單位；強度越大的暴雨的重現期越大，出現頻率越??；規范規定：一般地區設計重現期為0.5~3年，重要地區為2~5年，園林中為1~3年。2023/3/5城市園林教研室--林偉76

（3）集水時間：降雨歷時：用匯水面積最遠點雨水流到設計斷面時的集水時間作為設計降雨歷時。公式：t=t1+mt22023/3/5城市園林教研室--林偉77

（4）徑流系數：Ψ=徑流量/降雨量Ψp=∑fiΨi/∑fi（5）雨水管渠設計流量公式：Q=167ΨFi=ΨFq2023/3/5城市園林教研室--林偉78

3、雨水管渠水力計算：雨水管道一般采用圓形斷面，大管可用矩形、半圓形、馬蹄形；明渠采用矩形、梯形或自然弧形；斷面底寬不小于0.3m；采用1：0.75~1：1的邊坡。2023/3/5城市園林教研室--林偉79

設計充滿度：管渠中的水深和管徑之比值；設計流速：滿流、起始段、最大設計流速的要求；最小管徑和最小設計坡度：覆土深度與埋深：1~2m；管道在檢查井內的連接：多采用管頂平接，局部采取水面平接，少用管低平接。2023/3/5城市園林教研室--林偉80

鋼筋混凝土圓管水力計算：梯形斷面水力計算：例題解析：2023/3/5城市園林教研室--林偉81（五）排水盲溝設計盲溝（暗溝）：一種用以排除地面積水，降低地下水的地下排水渠道。1、盲溝的優點：取材方便，造價相對便利；地面設檢查井、雨水口構筑物，不破壞綠地整體景觀，保持綠地的完整性。2023/3/5城市園林教研室--林偉822023/3/5城市園林教研室--林偉83

2、布置形式：樹枝形：洼地；魚骨形：谷地；鐵耙式：坡地。2023/3/5城市園林教研室--林偉84

3、盲溝的埋深及間距：埋深的影響因素：植物對水位的要求；土壤物理性能的影響；氣候的影響；支管的設置間距：見表2-26；盲溝最小縱坡不小于0.5%。2023/3/5城市園林教研室--林偉85

（六）排水管材及管道附屬物1、排水管材：（1）對管渠材料的要求：具有足夠的強度，承受荷載與水壓；具抵抗污水中雜質沖刷和磨損的作用，抗腐蝕；不滲水；內壁整齊光滑，使水流阻力盡量減??；盡量就地取材，減少成本和運輸費用。2023/3/5城市園林教研室--林偉86

（2）排水管材及制品：常用圓形非金屬管材。混凝土管和鋼筋混凝土管：方便、價低、應用廣，抗形性強；接口多，搬運不便；陶土管：內壁光滑、水阻力小、抗腐蝕；易碎、不抗彎拉、施工不便，不宜用在松土和埋深較大處；2023/3/5城市園林教研室--林偉87

塑料管：內壁光滑、抗腐蝕；抗壓力不高、多用在建筑的排水系統中；金屬管：鑄鐵管和鋼管強度高、抗性好、內壁光滑、接頭少；價格貴、耐酸堿腐蝕差；常用在壓力管上。2023/3/5城市園林教研室--林偉88

2、排水管渠系統附屬構筑物：檢查井：