【对话给排水】浅析园林工程给排水系统施工技术（上）

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一、园林给水工程概述：
1、园林给水的分类：
生活用水：日常生活用水；
养护用水：植物灌溉；
造景用水：水体补充用水；
消防用水：灭火用水。

2、园林给水特点
★园林中用水点分散。 　　　　　　　　　
★用水点分布于起伏的地形上，高程变化大。
★水质可根据用途不同分别处理。
★错开用水高峰时间。

3、给水水源的选择：
（1）给水水源分类与特点：


地表水：江河湖水库等地表水源；浑浊度较高、水温变幅大、易受污染、季节性变化明显，径流量大、矿化度和硬化度低；多作养护用水。
地下水：指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水介质中的储存运移的水体；可分为包气带水、潜水、承压水；水质清洁、水温稳定、分布面广；可消毒处理后作为水源。
城市自来水：直接引入作为生活用水。

（2）给水水源选择：满足水量、水质要求，注意安全防护、经济，结合绿地发展。


4、给水系统组成及布置形式：
（1）给水系统的组成：
取水工程：选择水源和取水点，建取水构筑物；
净水工程：建给水构筑物，水质处理；输配水工程：敷设输、配水管道，泵站、水塔、水池等调节构筑物。

（2）给水系统的布置形式：
统一给水系统：小游园、小水面公园采用；
分质给水系统：大水面公园采用；分区给水系统：特大型公园及风景区采用，可保证供水安全性和灵活性；
分压给水系统、循环给水系统：


二、园林给水管网的布置

（一）给水管网的布置原则
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与园林其他建设一样，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，而供水流向取决于最大的用水点和用水调节设施（如高位水池和水塔）位置，即管网中干管输水距它们距离最近。
3．管网布置必须保证供水安全可靠，干管一般按主要道路布置，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。在地形高差较大时，可考虑分压供水或局部加压，不仅能节约能量，还可以避免地形较低处的管网承受较高压力。
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。

（二）设计管网的准备工作
1．收集资料：平面图、竖向设计图、水文地质等资料。
2．调查公园的水源、用水量及用水规律。
3．公园中各种建筑对水的需求。

（三）给管网的布置形式
1．树枝状管网
从引水点至用水点管线布置成树枝状，管径随用水点的减少逐步变小；适合用水点分散的情况，利于分期发展公园；构造简单、造价低、管线长度短、供水安全可靠性差，末端水质容易变坏。

2．环状管网
给水管线纵横相互接近，形成闭合的环状管网；供水可靠、可降低管网中的水头损失；增加管线长度，投资增加。

（四）管布置要点
1．干管应靠近主要供水点。
2．干管应靠近调节设施（如高位水池或水塔）。
3．在保证不受冻的情况下，干管宜随地形起伏敷设，避开复杂地形和难以施工的地段，以减少土石方工程量。
4．干管应尽量埋设于绿地下，避免穿越或设于园路下。
5．和其他管道按规定保持一定距离

（五）管网布置的一般规定
1．管道埋深：冰冻地区，管道应埋于冰冻线以下40cm处。不冻或轻冻地区，覆土深度应不小于70cm。当然管道也不宜埋得过深，埋得过深则工程造价高，但也不宜过浅，否则管道易遭到破坏。
2．阀门及消防栓：给水管网的交点叫做节点，在节点上设有阀门等附件，为了检修管理方便，节点处应设阀门井。阀门除安装在支管和干管的连接处外，为便于检修养护，要求每500m直线距离设一个阀门井。配水管上安装消防栓，按规定其间距通常为120m。且其位置距建筑不得少于5m。为了便于消防车补给水，配水管里车行道不大于2m。

（六）园林给水管网的水力计算
1、用水量的确定：
(1)用水量标准：参考用水定额。
(2)日变化系数：最高日用水量与平均日用水量的比值，以Kd表示；一般城镇为1.2-2.0，农村为1.5-3.0；园林节假日为2-3。
(3)时变化系数：用水量最高日用水最多的一小时用水量与该天平均时用水量的比值，以Kh表示；城镇为1.3-2.5，农村为5-6；园林为4-6。
(4)设计用水量的计算：最高日用水量Qd：Qd=m*qd/1000；最高时用水量Qh：Qh=Qd/T*Kh=Qp*Kh；未预见用水量：未预见的突击用水、管道漏水等；按最高日用水量的15%-25%计算。

计算用水量：计算用水量=（1.15~1.25) ∑Qh；
管道设计所需秒流量：（L/s），qg=（1.15~1.25) ∑Qh1000/3600

2、管段流量的确定：
（1）沿线流量：线比流量：qs=(Q- ∑q)/ ∑L；管段沿线流量：ql=qsl
（2）节点流量：折算流量:q=qt+1/2ql
（3）管段计算流量：管网各管段的沿线流量简化成节点流量后，每一管段即可拟定水流方向和计算流量QJ。

3、管径确定：d= √4Q/兀v
管内流速技术和经济方面确定；防止流速过大，流速不大于2.5~3m/s;浑水管流速不小于0.5m/s ；根据当地的管网造价和输水电价选用合理的流速；
经济流速：在一定计算年限内管网造价和经营管理费用总和最小时的流速，用Ve表示。

4 、水头损失计算：
（1）水压：即水头、水柱高；
（2）水头损失：
水头损失：水流在运动过程中单位质量液体的机械能的损失。
沿程水头损失：为克服发生于水流全部流程的摩擦阻力而引起的水头损失，用hy表示；公式：Hy=i*l
局部水头损失：水流因边界的改变而引起断面速分布发生急骤的变化产生的局部阻力而引起的水头损失，用hj表示；
多采用经验值计算。

5、管网水力计算：
（1）管网设计和计算步骤：
★图纸、资料的收集；
★布置管网；
★定出干管的总计算长度以及各管段的计算长度；
★根据输水线路最短的原则定出各管段的水流方向；
★确定管网总流量，求出流量比，各管段沿线流量和节点流量；
★根据管网的总流量，做出管网的流量分配，根据经济流速确定各管段的管径；
★计算各管段的水头损失和各点地形标高，算出水塔高度和水泵的扬程。

（2）树枝网的水力计算：从供水量最不利点算起，沿线返回，一直算到进水点或二级泵房，算出各管段水头损失、各节点的自由水头以及引水点的水压要求。H=H1+H2+H3+H4


（七）给水管材和管网敷设
1、给水管材、管件及阀门：
管材：包括铸铁管、钢管、钢筋混凝土管、塑料管、其他管材；
管件：接头、弯头、三通、管堵等；
阀门：截止阀、闸阀、蝶阀、球阀、电磁阀；手动、电动、液动、气动；高压、中压、低压。以中低压手动阀门为主。

2、管网附属设施：
地下龙头：用于绿地灌溉，服务半径50m，一般深埋300~500mm；
阀门井：内径1000~2800mm；
排气阀井和排水阀井：排气阀装在管线的高起部位；排水阀设在最低处；消火栓：分为地上式和底下式，间距在120m以内，距建筑物5m以上，距离车行道不大于2m；
其他：泵站、泵房、水塔、水池等。

3、给水管网的敷设：
（1）给水管网敷设原则：
①管顶以上的覆土深度，不冻地区由外部荷载、水管强度、土壤地基与其他交叉等情况；金属管道不小于0.7m，非金属管道不小于1.0~1.2m；
②冰冻地区还须考虑土壤冰冻深度，埋深在冰冻线深度：d=300~600mm，0.75d；d＞600mm，0.5d；
③一般直接埋在天然地基上；岩基上加垫砂层；承载力达不到要求的地基土层应进行基础处理；
④给水管道相互交叉时，净距不小于0.15m ；与污水管平行时间距取1.5m，敷设在上面，不应有接口重叠；

（2）给水管线施工：熟悉设计图纸；清理施工场地；施工定点放线；抽沟挖槽；基础处理；管道安装；覆土填埋；修筑管网附属设施；
挖沟宽度：D=d+2l


三、喷灌技术

（一）喷灌形式：
1、移动式喷灌系统：适合有天然水源的园林绿地灌溉；动力、管道、喷头可以移动，节省投资，机动性强，操作不便。
2、固定式喷灌系统：泵房固定，阀门、管道下地，喷头固定/临时，常用地埋伸缩式喷头；设备费用高，节省人工、水量，自动化强。
3、半固定式喷灌系统：支管和喷头可以移动；多应用在大型花圃、苗圃及菜地、林区。

（二）固定式喷灌系统设计
1、基础资料的收集：地形图、气象资料、土壤资料、植被状况、水源条件、动力来源。
2、喷灌喷头的布局：
引水方式：外部引水至泵房，加压输送给主管—支管—竖立管—喷嘴，在次管或支管上设阀门控制喷嘴数量和喷洒面积。
（1）喷洒方式：圆形和扇形；扇形只用在场地的边角上；
（2）喷头布置形式：


（3）喷头及支管间距：根据喷嘴的射程确定喷头的间距和支管间距。

3、喷灌系统的计算：
（1）选择管径：根据所选喷嘴流量和接管管径，确定立管管径；按布置形式、支管上喷嘴的数量得出支管的水流量；
支管的水流量：Q=∑Qp
（2）计算喷灌时间：t=mS/1000Qp

A、设计灌水定额
灌水定额：指一次灌水的水层深度或一次灌水单位面积的用水量。
设计灌水定额：指作为设计依据的最大灌水定额。
目的：保证绿地的需要，又不造成水量过多而浪费。
计算方法：
利用土壤田间持水量资料计算：m=10rh(P1-P2)/η；
利用土壤有效持水量资料计算：m=h(p1-p2)/η

B、设计灌水周期：T=m/n *η
C、喷灌强度及喷灌有效面积：
喷灌强度：单位时间喷洒于田间的水层深度，单位为mm/h；喷灌强度越大，喷灌有效面积越小，互为倒数关系；
喷灌强度：ρ =1000Qp/S
组合喷灌强度： ρ=C ρ* ρs


喷头组合形式和喷洒方式：单喷头喷洒：喷灌强度ρ=ρs单行多喷头喷洒：用在单支管的移动喷灌管道系统和支管逐条轮灌或间支轮灌的固定喷灌管道系统，组合喷灌强度决定于喷头间距α ；
喷头间距：α=K *r
查K--Cρ关系图，得换算系数Cρ。
多行多喷头喷洒：相邻多行主管上的多个喷头使用时作全圆形喷洒；
喷头的实际控制面积：S=a*b
喷灌组合强度：ρ=1000Qp/S=1000Qp/ab




（3）喷灌管道的水力计算：
沿程水头损失：Hf=SofLQ
局部水头损失：估算为沿程水头损失的10%~15%。

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