园林给排水工程一.pptx

第一节 给水工程一、概述一、概述 （一）园林给水的分类及要求（一）园林给水的分类及要求 1 1生活用水生活用水 生生活活用用水水是是指指人人们们日日常常生生活活用用水水，在在园园林林中中指指饮饮用用、烹烹饪饪、洗洗涤涤、清清洗洗卫卫生生等等用用水水，包包括括办办公公室室、生生活活区区、餐餐厅厅、茶茶室室、展展览览馆馆、小小卖卖部部等等用用水水以以及及园园林卫生清洗设施和特殊供水（如游泳池等）。林卫生清洗设施和特殊供水（如游泳池等）。2 2养护管理用水养护管理用水 养养护护用用水水是是指指园园林林内内部部植植物物的的灌灌溉溉、动动物物笼笼舍舍的的清清洗洗以以及及其其他他园园务务用用水水（如如夏季园路、广场的清洗等）。夏季园路、广场的清洗等）。3 3造景用水造景用水 园林中各种水体（包括溪流、湖泊、池塘、瀑布、喷泉等）的补充用水。园林中各种水体（包括溪流、湖泊、池塘、瀑布、喷泉等）的补充用水。4 4消防用水消防用水 消防用水指扑灭火灾时所需要的用水。消防用水指扑灭火灾时所需要的用水。第1页/共42页二、园林给水特点二、园林给水特点1园林中用水点分散。园林中用水点分散。由于园林内多数功能点都不是密集布置的，在各功能点之间常常有较宽的植物种植区，因此用水点也必然很分散，不会像住宅、公共建筑那样密集；就是在植物种植区内所设的用水点，也是分散的。由于用水点分散，给水管道的密度就不太大，但一般管段的长度却比较长。第2页/共42页2用水点分布于起伏的地形，高程变化大。用水点分布于起伏的地形，高程变化大。喷泉、喷灌设施等用水点的水头与园林内餐饮、鱼池等用水点的水头就有很大变化。3可对不同水质分别利用。可对不同水质分别利用。生活用水水质要求较高，而其它用水则相对要求较低。4用水高峰时段可以错开。用水高峰时段可以错开。园林中灌溉用水、娱乐用水、造景用水等的具体时间都是可以自由确定的；也就是说，园林中可以做到用水均匀。第3页/共42页1、水源的分类与特点1）市政给水：水质符合饮用水标准，具有一定水压，是园林用水的重要水源。2）地表水：指江、河、湖、水库等地表水源。由于长期暴露于地面，容易受到污染，有时甚至受到各种污染源的污染，水质较差，必须经过净化和严格消毒，才可作为生活用水3）地下水：一般受形成、埋藏和补给条件的影响，大部分地区的地下水由于其水源不易受污染，水质较好，一般情况下除做必要的消毒外，不必再净化。三、水源与水质三、水源与水质第4页/共42页第5页/共42页 地下水存在于透水的土层和岩层中。各种土层和岩层的透水地下水存在于透水的土层和岩层中。各种土层和岩层的透水性是不一样的。卵石层和沙层的透水性好，而粘土层和岩层性是不一样的。卵石层和沙层的透水性好，而粘土层和岩层的透水性就比较差。凡是能透水、存水的地层都可叫含水层的透水性就比较差。凡是能透水、存水的地层都可叫含水层或透水层。存在于砂、卵石含水层的地下水叫做或透水层。存在于砂、卵石含水层的地下水叫做孔隙水孔隙水孔隙水孔隙水，在，在岩层裂缝中的地下水则叫岩层裂缝中的地下水则叫裂隙水裂隙水裂隙水裂隙水。4）再生水（中水）：指污水经过适当在生工艺处理后具有一指污水经过适当在生工艺处理后具有一定使用功能的水。污水经过处理后，达到一定的水质指标，定使用功能的水。污水经过处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求，可以再次使用，经深度处理可替代自来满足某种使用要求，可以再次使用，经深度处理可替代自来水，用于绿地灌溉、河湖等景观水体及其他非饮用用途。水，用于绿地灌溉、河湖等景观水体及其他非饮用用途。第6页/共42页 选择水源，必须进行水资源的勘查，经技术经济比较后综合考虑。选用的水源应水量充沛可靠，原水水质符合要求，取水、输水、净化设施安全、经济和维护方便。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，也可从自来水水厂接入。2）没有城市给水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。2 2给水水源选择给水水源选择 第7页/共42页3.水质1）.生活用水 生活用水必须经过严格净化消毒，水质应无色、无臭、无味、不混浊、无有害物质，特别是不含传染病菌，符合生活饮用水卫生规范。2）.养护用水 水质要求相对较低。用水只要无害于动植物，不污染环境且满足设备要求即可。3）.造景用水 因水体的使用功能不同略有差异。4）.消防用水对水质无特殊要求。允许使用有一定污染的水。第8页/共42页四、公园给水管网的布置与计算四、公园给水管网的布置与计算（1 1）树枝状管网）树枝状管网 树状网以引水点至用水点的管线布置成树枝状，管径随用水点的减少而逐步变小。优点：优点：方式简单，省管材，适合用水点分散的情况，有利于分期发展的公园。缺点：缺点：供水保证率低。（一）给水管网基本布置形式和布线要点（一）给水管网基本布置形式和布线要点1 1、给水管网基本布置形式、给水管网基本布置形式第9页/共42页（2 2）环状管网）环状管网 给水管线纵横相互接给水管线纵横相互接近，形成闭合的环状管网。近，形成闭合的环状管网。优点：优点：管网供水能互管网供水能互相调剂，供水保证率大、相调剂，供水保证率大、可靠性高。可靠性高。缺点：缺点：管线较长，管管线较长，管材增加，投资增大。材增加，投资增大。第10页/共42页 2 2、给水管网的布置要点、给水管网的布置要点 （1）管网布置应力求经济与满足最佳水力条件管网布置应力求经济与满足最佳水力条件 干干管管布布置置方方向向应应按按供供水水主主要要流流向向延延伸伸，而而供供水水流流向向取取决决于于最最大大的的用用水水点点和和用用水水调调节节设设施施的的位位置置（如如高高位位水水池池或或水水塔塔），即即管管网网中中干干管管输输水水距距它它们们的距离最近。的距离最近。（2）管网布置应便于检修维护 在在保保证证管管线线安安全全不不受受破破坏坏的的情情况况下下，干干管管宜宜随随地地形形地地伏伏敷敷设，避开复杂条件和难于施工的地段，以减少土石方工程量。设，避开复杂条件和难于施工的地段，以减少土石方工程量。第11页/共42页 （3）管网布置应保证使用安全，避免损坏和受到污染。和其它管道按规定保持一定距离。详见课本P57第12页/共42页（二）管网布置的一般规定（二）管网布置的一般规定1.1.管道埋深管道埋深 给水干管的覆土深度应根据土壤冰冻深度、给水干管的覆土深度应根据土壤冰冻深度、车辆载荷、管道材质及管道交叉等因素确定。车辆载荷、管道材质及管道交叉等因素确定。水管管顶以上的覆土深度，在不冰冻地区由外部荷载、水管强度、土壤地基与其他管线交叉等情况决定。金属管道一般不小于0.7m，非金属管道不小于1.0m-1.2m。第13页/共42页 冰冻地区除考虑以上条件外，还须考虑土壤冰冻深度，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。第14页/共42页 在土壤耐压力较高和地下水位较低时，水管可直接埋在天然地基上。在岩基上应加垫砂层。对承载力达不到要求的地基土层，应进行基础处理。第15页/共42页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，且不应有接口重叠，当给水管敷设在下面时，应采用钢管或钢套管。给水管与其他构筑物间距可参考给排水设计手册。第16页/共42页2 2、阀门和消防栓、阀门和消防栓（1 1）阀门井）阀门井 在给水管网的节点处（包括给水管道的引入管段上、水表前和立管、环形管网的节点处，配水管起端，接有3个及3个以上配水点的支管，水池，水箱等处）一般设有阀门等附件。阀门是用来调节管线中的流量和水压，主管和支管交接处的阀门常设在支管上。一般把阀门放在阀门井内，平面尺寸由水管直径及附件种类和数量定，井口一般DN600-800mm，井深由水管埋深决定。为便于检修，一般要求每500m直线距离设一阀门井。第17页/共42页（2 2）消火栓）消火栓 分地上式和地下式，地上式易于寻找，使用方便，但易碰坏，地下式适于气温较低地区，一般安装在阀门井内。在城市室外消火栓间距在120m以内，公园或风景区根据建筑情况而定。消火栓应距建筑物在5m以上，距离车行道不大于2m，便于消防车的连接。第18页/共42页3 3、管道材料的选择（包含排水管道）、管道材料的选择（包含排水管道）管材对水质有影响，管材的抗压强度影响管网的使用寿命。管网属于地下永久性隐敝工程设施，要求很高的安全可靠性，目前常用的给水管材有下列几种：第19页/共42页 铸铁管分为灰口铸铁管灰口铸铁管和球墨铸铁管球墨铸铁管（碳在铸铁中存在的形式不同）。灰口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，不耐振动和弯折，重量大，灰口铸铁管是以往使用最广的管材，主要用在DN80-1000mm的地方，但运用中易发生爆管，不适应城市的发展，在国外已被球墨铸铁管代替。球墨铸铁管在抗压、抗震上有提高。1 1铸铁管铸铁管第20页/共42页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，单管长度长，接口方便，有强的适应性，但耐腐蚀性差，防腐造价高。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，并延长了使用寿命，是生活用水的室内主要给水管材。2 2钢管钢管第21页/共42页 3 3钢筋混凝土管钢筋混凝土管 钢筋混凝土管防腐能力强，不需任何防腐处理，有较好的抗渗性和耐久性，但水管重量大，质地脆，装卸和搬运不便。其中自自应应力力钢钢筋筋混混凝凝土土管管会后期膨胀，可使管疏松，不用于主要管道；预预应应力力钢钢筋筋混混凝凝土土管管能承受一定压力，在国内大口径输水管中应用较广，但由于接口问题，易爆管、漏水。为克服这个缺陷现采用预预应应力力钢钢筒筒混混凝凝土土管管（PCCPPCCP管管），是利用钢筒和预应力钢筋砼管复合而成，具有抗震性好，使用寿命长，不宜腐蚀，渗漏的特点，是较理想的大水量输水管材。第22页/共42页 4 4塑料管塑料管 塑料管表面光滑，不易结垢，水头损失小。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，一般小于DN200，同时不宜安装在车行道下。国外在新安装的管道中占70%左右，国内许多城市已大量应用，特别是绿地、农田的喷灌系统中。第23页/共42页 5 5其他管材其他管材 玻璃钢管价格高，正刚刚起步，石棉水泥管宜破碎，已逐渐被淘汰。第24页/共42页 管材选用取决于承受的水压、价格、输送的水量、外部荷载、埋管条件、供应情况等，可参照下表据各种管材的特性，其大致适应性如下:1 1）长距离大水量输水系统：）长距离大水量输水系统：若压力较低，可选用预应力钢筋砼管，若压力较高，可采用预应力钢筒砼管和玻璃钢管。第25页/共42页 2）城市输配水管道系统可采用球墨铸铁管和玻璃钢管。3）室内、小区、绿地中内部可采用塑料管和镀锌钢管。第26页/共42页1 1用水量标准用水量标准 用水量标准用水量标准亦称亦称用水定额用水定额，它是对不同的用水对象，它是对不同的用水对象，在一定时期内制订的相对合理的单位用水量的数值标准，在一定时期内制订的相对合理的单位用水量的数值标准，是国家根据我国各地区、城镇的性质、生活水平、习惯、是国家根据我国各地区、城镇的性质、生活水平、习惯、气候、建筑卫生设备设施等不同情况而制定的。气候、建筑卫生设备设施等不同情况而制定的。（三）与给水管网布置计算有关的几个名（三）与给水管网布置计算有关的几个名词及水力学概念词及水力学概念第27页/共42页 园林中的用水量，不是固定不变的，一年中随着气候、游人量以及人们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称为最最高高日日用用水水量量，最高日用水量与平均日用水量的比值，叫日日变化系数变化系数，以Kd表示2 2日变化系数和时变化系数日变化系数和时变化系数Kd城镇一般取1.22.0；农村一般取1.53.0。第28页/共42页 一天中由于公园的营业时间、游人的需要，每小时用水量也不相同，把用水量最高日那天用水最多的一小时的用水量称为最高时用水量最高时用水量，它与这一天平均时用水量的比值，叫时变化系数时变化系数，以Kh表示。Kh城镇一般取1.32.5；农村一般取56。第29页/共42页3 3、管段流量的确定、管段流量的确定 管网的水力计算主要针对干管网，管网是由多个管段组成，沿沿线线流流量量是指供给该管段两侧用户所需流量。节节点点流流量量是从沿线流量计算得出的并且假设水的流量是均匀的。管网水力计算，须先求出沿线流量和节点流量，并进一步求得各管段的计算流量。第30页/共42页如图，沿线既有大用户的集中流量Q1、Q2，也有数量较多的小用户沿线流量q1、q2。沿线流量：沿线流量：干管干管 Q Q Q Q1 1 1 1 Q Q Q Q4 4 4 4 Q Q Q Q3 3 3 3 Q Q Q Q2 2 2 2 q q q q1 1 1 1 q q q q2 2 2 2 q q q q3 3 3 3 q q q q4 4 4 4 q q q q5 5 5 5 q q q q6 6 6 6 q q q q7 7 7 7 q q q q8 8 8 8 q q q q9 9 9 9 干管配水情况图干管配水情况图第31页/共42页为便于计算，可假定用水量均匀地分布在全部干管上，得出单位长度的流量，即长度比流量qs。式中：qs长度比流量（L/s.m)；Q管网供水总流量（L/s)；Qn大用水户集中流量总和（L/s)；L配水管网干管总长度（m)。第32页/共42页 每一管段的流量Q包括沿线流量QL和流入下游管线的传输流量Qt。QL从管段开始逐渐减少至零，Qt在整个管段中不变，如下图所示。节点流量：节点流量：第33页/共42页管段计算流量管段计算流量Q Q式中：式中：Q Q管段计算流量（管段计算流量（L/s)L/s)；Q Qt t管段传输流量（管段传输流量（L/s)L/s)；Q QL L管段沿线流量（管段沿线流量（L/s)L/s)。(L/s)管段沿线流量：管段节点流量：(L/s)第34页/共42页4 4、经济流速、经济流速 流量（Q）：单位时间内通过某一过水断面的液体体积（m3/s或l/s)。式中：Q流量（L/s或m3/s)；管道断面积（cm2或m2)；v流速（m/s)。第35页/共42页因为：所以：式中：D管径（mm)第36页/共42页从技术上说，给水管为防止流速过大而致管道爆裂，一般流速不得大于2.5-3m/s；浑水输水管为防止泥砂等淤积，流速不得小于0.5m/s。从经济上说，应根据当地的管网造价和输水电价，选用经济合理流速。一般情况下，经济流速可参照下述范围数值。d=100-350mm时，Ve=0.6-1.1m/s d=350-600mm时，Ve=1.1-1.6m/s d=600-1000mm时，Ve=1.6-2.1m/s第37页/共42页5 5、水压力和水头损失、水压力和水头损失 水压力水压力P P在给水管上任意点安装压力表，所测得的读数，即为该点的水压力值，（kg/cm2或N、KN、mH2O）。为了便于计算，也把水压称为“水柱高水柱高”，力学上又称“水头水头”，其单位换算关系为1kg/cm2=10m水头=100Kpa。第38页/共42页 水头损失水头损失水在管中流动时，为克服水与管壁间摩擦力而消耗的势能。其值可用压力表测得的两点压力差来确定。水头损失沿程水头损失局部水头损失第39页/共42页 沿程水头损失沿程水头损失当固体边界的形状和尺寸沿程不变时发生的水头损失。式中：a阻力系数（s2/m6)，由试验求得，与管道材料、管壁的粗糙程度、管径、管内流动物质以及温度等因素有关。l管段长度（m）第40页/共42页 局部水头损失局部水头损失水流因边界的改变而引起断面流速分布发生急骤的变化而产生的阻力为局部阻力，为克服阻力而引起的水头损失称为局部水头损失，通常用hj表示。第41页/共42页感谢您的观看。第42页/共42页