园林给排水工程PPT课件.ppt

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1、园林给排水工程,第一节 园林给水工程 一、概述 公园中用水分为生活用水、养护用水、造景用水、消防用水。 二、园林给水的特点 （1）园林中用水点较分散 （2）由于用水点分布于起伏的地形上，高程变化大。 （3）水质可据用途不同分别处理 （4）用水高峰时间可以错开 （5）饮用水的水质要求较高，以水质好的山泉最佳。,三、水源与水质 （一）水源 城区的园林从就近城市自来水管引水；郊区的园林绿地自行设法解决，也可引用江湖水，也可自行打井抽水；近山的园林引用山泉。 （二）水质 养护用水只要无害于动植物不污染环境即可；生活用水必须经过净化消毒，水质要符合国家颁布的卫生标准。园林中的水的来源不外乎地表水和地下水

2、两种。 （1）地表水：包括江、河、湖塘和浅井中的水，水质差的要经过净化和消毒才可作为生活用品用水。 （2）地下水：包括泉水，及从深井中或管井中取用的水。由于水源不易受污染，水质较好，作必要的消毒外，不必再净化。,净化地面水，还可采用砂滤法，如图2-1-2。 净化生活用水的简易方法是定期在水中投放漂白粉，图2-1-3是一种消毒井水简单而有效的方法。取一节一端开口的竹管，竹管侧面每立方米井水开三个直径为22.5mm的小孔，装入漂白粉0.5kg，并用木塞将管子塞紧，再用一段铁丝或绳子将装漂白粉竹管系于浮物上，令竹管沉于水面下12m处。每投放一次有效期可达20天。,四、公园给水管网的布置与计算 一般市

3、区小公园可由一点引水，但对较大型公园，特别是地形较复杂的公园，有条件的最好多点引水。 （一）给水管网的基本布置形式和布线要点 1、给水管网基本布置形式 （1）树枝式管网 如图2-1-4（A），这种布置方式较简单，省管材。布线形式像树干分杈分枝，适合于用水点较分散的情况，对分期发展的公园有利。但供水的保证率较差，一旦管网出现问题或需维修时，影响用水面积较大。 （2）环状管网 它是把供水管网闭合成环，管网间互相调剂，优点是当某一管段出现故障也不致影响供水。但较费管材，投资较大。,2、管网的布置要点 （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

4、况下，干管宜随地形起伏敷设，避开复杂地形和难于施工的地段，以减少土石工程量； （4）干管应尽量埋设绿地下，避免穿越或设于园路下； （5）和其它管道按规定保持一定距离。,（二）管网布置的一般规定 1、管道埋深 冰冻地区应埋设于冰冻线以下40cm处。不冻或轻冻地区覆土深度也不小于70cm。 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，节点处设阀门井。 阀门除安装在支管和干管的联接处外，要求每500m直线距离设一个阀门井。 配水管上安装着消防栓，其间距通常为120m，且其位置距建筑不得少于5m，为了便于消防车补水，离车行道不大于2m。 3、管道材料的选择（包含排水管道）见表2-

5、1-1,（三）与给水管网布置计算有关的几个名词及水力学概,1、用水量标准 进行管网布置时，首先应求出各点的用水量。公园中各用水点的用水量就是根据或参照这些用水量标准计算出来的，用水量标准是国家根据各地区域镇的性质、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。与园林有关的项目列表，如表2-1-2。 2、日变化系数和时变化系数 日变化系数Kd=最高日用水量/平均日用水量 （2-1） 日变化系数Kd的值，在城镇一般取1.22.0；在农村取1.53.0。 时变化系数Kh=最高时用水量/平均时用水量 （2-2） 时变化系数Kh的值，在城镇一般取1.32.5；在农村取56。,3、沿线流量、

6、节点流量和管段计算流量 进行给水管网的水力计算，先求出各管段的沿线流量和节点流量，并以此进一步求得各管段的计算流量，根据计算流量确定相应的管径。 （1）沿线流量 qs=(Q-Qn)/L (2-3) 式中 qs长度比流量（L/Sm)； 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)； （2）节点流量和管段计算流量 Q=Qt+QL (2-4) 式中 Q管段计算流量（L/S)； Qt管段转输流量（L/S）； QL管段沿线流量（L/S）；,4、经济流速 流量是指单位时间内水流流过某管道的量。称为管道流量。其单位用l/s或m3/h表示，其计算公式如下： Q

7、 = wv 式中 Q流量(l/s或m3/h)； w管道断面积（cm2或m2）； v流速（m/s)； 式中D = 管径（mm) 经济流速可按下列经验数值采用： 小管径 Dg100400mm V取0.61.0m/s 大管径 Dg400mm V取1.01.4m/s,5、水压力和水头损失 在给水管上任意点接上压力表都可测得一个读数，这数字便是该点的水压力值。管道内的水压力通常以kg/cm2表示。也会以“水柱的高度”表示。kg/cm2与“水柱高度”的单位换算关系是：1 kg/cm2水压力等于10 mH2O，水力学上又将水柱高度称为“水头”。 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就叫

8、水头损失。水头损失可用水压表测出，假设在给水管的A点用水压表测得该点水压力为5kg/cm2，又在沿水流方向距A点200m的B点测得水压力为4kg/cm2，可知在管道中水流经过200m之后，损失了1kg/cm2压力，这1kg/cm2压力就是水流为克服管道阻力而被消耗掉的，这就是水头损失。 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 hy=alQ2 (mH2O) 式中 hy沿程水头损失（mHO) a阻力系数（s2/m6) l管段长度（m) Q流量(m3/s),阻力系数由试验求得，它与管道材料、管壁粗糙程度、管径、管内流动物质以及温度等因素有关。公式复杂，设计计算时，每一米或每一千米管道

9、的阻力，由铸铁管水力计算表上查到。在求得某点计算流量后，便可据此查以确定该管道的管径，在确定管径时，还可查到与该管径和流量相对应的流速和每单位长度的管道阻力值。 例如：有一长120m，管径为50mm的铸铁管，在通过水量为1.5l/s时, 求其管道阻力(水头损失)。 由表2-1-4查得其流速为0.79m/s，其管道阻力为1000i=36.6,i=36.3 管道阻力=12036.3=4.356mH2O 即该管的管道阻力（水头损失）为4.356m水柱。 关于压强单位,如喷灌喷头和水景喷头等产品以帕为单位,国际通用代号为Pa. 1帕（Pa)=9.8692310-6标准大气压 10-6kg/cm2 因为

10、帕(Pa)单位太小通常以千帕(kPa)为计算单位。 1kPa0.01kg/cm20.1mH2O,(四)树枝状管网的计算步骤 管网水力计算的目的是根据最高时作为设计用水量求出各段管线的直径和水头损失，然后确定城市给水管网的水压是否能满足公园用水的要求；如公园给水管网自设水源供水，则须确定水泵所需扬程及水塔（或高位水池）所需高度，以保证各用水点有足够的水量和水压。 管网的设计与计算步骤如下: 1、有关图纸、资料的搜集与研讨 先从公园设计图纸、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。然后根据公园所在地附近城市给水管网布置情况，掌握其位置、管径、水压及引用的可能性

11、。如公园自设设施取水，须了解水源（如泉等）常年的流量变化、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Qd Qd=qN(l/dm3/d) (2-5) 式中Qd最大日用水量（l/d); q 用水量标准（最大日）； N游人数（服务对象数目）或用水设施的数目。 （2）求该用水点的最高时用水量Qh 式中 Kh时变化系数（公园中Kh值可取46） （3）求设计秒流量qo,4、各管段管径的确定 根据各用水点所求得的设计秒流量qo及要求的水压，查表2-1-4或表2-1-5以

12、确定连接园内给水干管和用水点之间的管段的管径。查表时还可查得与该管径相应的流速和单位长度的水头损失值。 5、水头计算 水头计算必须考虑：水在管道中流动，克服管道阻力产生的水头损失；用水点和引水点的高程差；用水点建筑的层数（高低）及用水点的水压要求等。 公园给水管段所需水压可按下式计算： H=H1+H2+H3+H4（mH2O) (2-8) 式中H引水管处所需的总压力（mH2O) H1引水点和用水点之间的地面高程差（m） H2用水点与建筑进水管的高差（m） H3用水点所需的工作水头（mH2O) H4沿程水头损失和局部水头损失之和（mH2O)）,5、水头计算 H2+H3的值，在估算总水头时，可依建筑

13、层数不同按下列规采用： 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4mH2O。 H4=hy+hj (mH2O) Hy=iL (mH2O) 式中 Hy 沿程水头损失（mH2O） i单位长度的水头损失值，铸铁管的i值可查表2-1-4； L管段长度（） hj局部水头损失，计算公式较复杂，一般情况下不需计算，而是按不同用途管道的沿程水头损失值的百分比采用；生活用水管网为25%30%，生产用水管网为20%，消防用水管网为10%。 通过上述的水头损失，如果引水点的自由水头高于用水点的总水压要求，说明该管段的设计是合理的。 公园中给水系统设计

14、要注意消防用水。消防管网的水压不少于25mH2O。,6.干管的水力计算 在完成各用水点用水量计算和确定各点引水管的管径之后,便应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。并对整个管网的总水头要求进行复核。 复核一个给水管网各点所需水压能否得到满足的方法是:找出管网中的最不利点。所谓最不利点是指处在地势高、距离引水点远、用水量大或要求工作水头特别高的用水点,因为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。,图2-1-7,例:某公园大众餐厅(二层楼房)图2-1-7,其设计接待能力为1500人次/日,引水点A处的自由水头为37.40mH20,用水点位置见图,标高为50

15、.50m,试计算该餐厅的用水量、引水管管径、水头损失及其水压线标高,并复核A点的自由水头是否能满足餐厅的要求。,图2-1-7,解: 1.求点的最高日用水量 Qd=Nq 已知N=1500人次/日,q=15升/人次，查表2-1-2, Qd=150015=22500l/d,2.求最高日最高时用水量 Qh=Qd/24Kh (Kh=6 时变化系数） Qh =22500/246=5625l/h 3.求设计秒流量qo qo=Qh/3600=5625/3600=1.56l/s 4.求-A管段管径 qo=1.561/s,查表2-1-4取1.6l/s作为设计流量，则Dg=50mm;v=0.85m/s (在经济流速

16、范围内),阻力(水头损失)=40.9m H2O/1000m. 5.求该管段的水头损失 H4=hy+hj (沿程水头损失和局部水头损失) hy=iL=40.9m H2O/1000148=6.05m H4=hy+hj=1.25hy=7.6m H2O,Q=v Q-流量 -管道 断面积 v-流速,局部水头损失,计算公式较复杂,一般情况下不需计算,而是按不同用途管道的沿程水头损失值的百分比采用:生活用水管网为25%一30%,生产用水管网为20%,消防用水管网为10%。,图2-1-7,6.求该点所需总水头 H=H1+H2+H3+H4+ (引水管处所需的总压力，H1引水点和用水点的地面高程差，H2用水点和建

17、筑进水管的高差，H3用水点所需工作水头（水压线标高指假设当水管在海拔米时，水柱的高度，所以海拔高度消耗了地面标高的水柱，所以水压线标高地面标高自由水头，假设当点向走.米，水可冒出，但水还是喷不出来，并非水压线标高地面标高即可，因为需要工作水头，而地面标高0.也消耗了部分水流量，给水管是坡上坡下的，当管子海拔高，自由水头低，管网的水压线标高在一根管子上是越来越低的，因为一部分水消耗在管子上，越流，摩擦力越大）H4沿程水头损失和局部水头损失） 已知:A点地面标高为45.60m,1点为50.50m. 则:H1=50.50-45.60=4.90m H2+H3按规定二层楼房可取12m H4=7.6m H

18、=4.9+12+7.6=24.5m 7.求该点的水压线标高 点的水压线标高h等于A点水压线标高 减去引水管A-1的水头损失。则 h=82.90一7.60=75.30m 配水点的自由水头等于该点水压线标高与该点地面高程之 差。则75.30-50.50=24.8Om 该点的自由水头可以满足餐厅用水的总水头要求,故计算合理。,图2-1-7,同法可将全园各用水点的用水量、所需水压、各该管段的管径及水头损失一一求出并将所求得的各项数值填入管线图。,图2-1-7,8.求管网各节点流量 本例由于沿线没有配水要求,所有配水点都是集中流量,节点的总流量即该节点的集中流量，见表2-1-6,由表中及图2-1-8，可

19、看到A,B,C三节点起转输后面水量的作用，本身不输出。,表2-1-6：节点流量计算,图2-1-8,在进行给水干管水力计算时,管段的计算流量应包括节点流量和转输流量,表2-2-5的各项数值便是根据计算流量查表取得的。,表2-1-7 干管水力计算表,在完成上述计算后,还应计算干管上各节点的水压线标高,并对整个管网的水压要求进行复核。首先核算其最不利点(如本例的点),如该点的水压得以满足,则全园各用水均可满足,故该管网的布置与计算成立见图2-1-8。,图2-1-8,园林给水管网的布置和水力计算,是以各用水点用水时间相同为前提的。即所设计的供水系统在用水高峰时仍可安全地供水。但实际上公园中各用水点的用

20、水时间并不同步,例如餐厅营业时间主要集中在中午前后;植物的浇灌则宜在清晨或傍晚。由于用水时间不尽相同,可以通过合理安排用水时间,即把几项用水量较大项目的用水时间错开,另外像餐厅、花圃等用水量较大的用水点可设水池等容水设备,错过用水高峰时间在平时储水;像喷泉、瀑布之类的水景,其用水可考虑自设水泵循环使用。这样就可以降低用水高峰时的用水量,对节约管材和投资是有很大意义的。,五、喷灌系统的设计 喷灌系统的布置近似于上述的给水系统，其水源可取自城市的给水系统，也可取自江河、湖泊和泉源等水体。喷灌系统的设计就是要求得一个完善的供水管网，通过这一管网为喷头提供足够的水量和必要的工作压力，供所有喷头正常工作

21、。必要时，管网还可以分区控制。 喷灌技术的基本知识： （一）喷灌形式的选择 1、移动式喷灌系统 2、固定式喷灌系统 3、半固定式喷灌系统,（二）固定式喷灌系统的设计 其设计步骤如下： 1、设计所依据的基本资料 （1）地形图 比例尺为1/10001/500的地形图，灌溉区面积、位置、地势。 （2）气象资料 包括气温、雨量、湿度、风向风速等，其中风对喷灌影响最大。 （3）土壤资料 包括土壤的质地、持水能力、吸水能力和土层厚度等，用以确定灌溉制度和允许喷灌强度。 （4）植被情况 植被（或作物）的种类、种植面积、耗水量情况、根系深度等。 （5）水源条件 灌溉区水的来源、自来水或天然水源。 （6）动力,

22、2、灌溉制定的设计 （1）设计灌水定额 灌水定额是指一次灌水的水层深度或一次灌水单位面积的用水量.而设计定额是指作为设计依据的最大灌水定额.确定这一定额旨在使灌溉区获得合理的灌水量. 利用土壤田间持水量资料计算 m=0.1rh(p1-p2)1/（2-9） m=0.1h(p1-p2)1/ （2-10） p1，p2，p1，p2值和r值均可由表2-1-8查得。 利用土壤有效持水量资料计算设计灌水定额 m=ahp/1000 （2-11） （2）设计灌溉周期 T=m/w（2-12）,（3）喷洒方式和喷头组合形式 喷头的喷洒方式有圆形喷洒和扇形喷洒两种。一般管道式喷灌系统中，除位于地块边缘的喷头作扇形，其

23、余均采用圆形喷洒。 喷头的组合形式（也叫布置形式）是指各喷头相对位置的安排。在喷头射程相同情况下，不同的布置形式，其支管和喷头的间距也不同。表2-1-11是常用的几中喷头组合形式及其有效控制面积和适用范围。,表2-1-11,（4）喷灌强度与喷灌时间 喷灌强度 单位时间喷洒于田间的水层深度就叫喷灌强度。 =1000Qp/S (2-13) 喷头的喷灌强度s由产品技术说明书获得，这一强度是指单喷头作全圆形喷洒时的计算喷灌强度。其控制面积S=R29(R喷头射程)代入公式(2-13)，则s=1000Qp/R2。在特定喷灌系统中，单个喷头实际控制面积并不是以射程为半径的圆面积，引入一个叫布置系数Cp的换算

24、系数，即 =CpPs (2-14) 喷洒方式和喷头组合形式大致为：单喷头喷洒、单行多喷头喷洒、多行多喷头喷洒三种。 A、单喷头喷洒 在定喷机组式喷灌系统中，大都用单喷头喷洒，对全圆运作的喷头来说，其喷灌强度就是s，而对作扇形喷洒的喷头，其换算系数随扇形中心角a的变化而变化。,B、单行多喷头喷洒 它出现在单支管的移动管道式系统和支管逐条轮灌或间支轮灌的固定式管道中，其组合喷灌取决于喷头布置的间距a。 a=KR (2-15) C是K的函数，K与C的关系如图2-1-9。,例：设有一支管，采用喷头流量Qp为2.5m3/h，射程R为15m的喷头，喷头间距a为12m。试求该支管工作时的组合喷灌强度。 s=

25、1000Qp/R2=10002.5/152=3.54 mm/h K=a/R=12/15=0.8查K-C关系曲线图，C=2.02 =CpPs=2.023.54=7.15mm/h 据此可知该支管工作时的组合喷灌强度为7.15mm/h。 C、多行多喷头喷洒 相邻多行支管上的多个喷头使用时作全圆形喷洒。其单喷头实际控制面积S=ab，a是喷头布置间距，b是相邻支管的间距，其组合喷灌强度可直接按公式（2-1-16）计算不必采用换算系数，即 =1000Qp/ab (2-1-16),喷灌时间 喷灌时间是指为了达到既定的灌水定额，喷头在每个位置上所需的喷洒时间，可用下式计算： t=mS/1000Qp (2-1-

26、17) 3.喷灌系统管道的水力计算 喷灌系统管道的水力计算和一般的给水管道的水力计算相仿，也是在保证用水量的前提下，通过计算水头损失来正确地选定管径及选配水泵与动力的。 水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。沿程水头损失可用公式计算，也可查管道水力计算表。以下介绍一个经验公式，即谢才公式： Hf=LV2/C2R (2-1-18) 将上述有关数值代入公式并化简，则 hf=10.28n2(L/d5.33)Q2 (2-1-19) 若令10.28n2/d5.33=Sof,Sof称为单位管长沿程阻力参数，则 hf=SofLQ2 （2-1-20）,根据已知的流量和管道品种及管径，查表2-1-4和表2-1

27、-5或其它管材的水力计算表，便可求得该管段的沿程水头损失值。局部水头损失，在计算粘度要求不太高时，为了避免繁琐计算，可按沿程水头损失值的10%计算。 前面提及喷灌系统管道的水力计算类似一般给水管道，但也有其本身的特点。喷灌系统的支管上，一般都要安装若干个竖管和喷头，在喷头同时工作时，支管上每隔一定距离都有部分水量流出，所以支管流量是向管末端逐渐减少的，在求取这种多孔口管道的水头损失时，应逐段计算，但这计算很繁琐，为了便于计算，这里采用一个叫“多口系数”的概念。“多口系数”是假定支管各孔口流量相同，依孔口数目求得一个折算系数，见表2-1-16。,使用表2-1-16时，应根据第一个喷头至支管进口的

28、距离和喷头间距计算出X，如两距离相等则X=1，如前者为后者之半则X=1/2，然后按孔口数（即喷头数）查取相应的F值。 例：设有一长56m的喷灌支管，管径为50mm的PVC管，管上装有4个喷头，第一喷头距干管8m，喷头间距为16m，每个喷水量为4.5m3/h(5L/s)，试求该支管的沿程水头损失。 进入该支管的流量Q为4.5m3/h4=18m3/h(5L/s) 用谢才公式求hf,从表2-1-15查得Sof=5600（s2/m6) hf=560056(0.005m3/s)2=7.84m 喷头数为4，X=8/16=1/2 由表2-1-16中m=2查得多口系数F=0.393,故支管沿程水头损失为 hf

29、=7.840.393=3.08m,图2-1-11是国外某高尔夫球场喷灌系统布置图。 在小规模的喷灌工作中，如宅旁植被喷灌、花圃、花带或花坛等有自来水管处，可以临时接管在管上安装各喷头或喷水器进行灌溉。图2-1-10是国内外庭园中常用的各种喷头（喷灌工具）,第二节 园林排水工程,一 、园林排水的特点 (1) 主要是排除雨水和少量生活污水; (2) 园林中地形起伏多变,有利于地面水的排除; (3) 园林中大多有水体,雨水可就近排入水体; (4) 园林可采用多种方式排水,不同地段可根据其具体情况采用适当的排水方式; (5) 排水设施应尽量结合造景; (6) 排水的同时还要考虑土壤能吸收到足够的水分,

30、以利植物生长,干旱地区尤应注意保水。,1,2,3,图2-3-1 恭王府出水口,二、园林排水的主要方式-地面排水 公园中排除地表径流,基本上有三种形式,即地面排水、沟渠排水和管道排水,三者之间以地面排水最为经济。现以几种常见排水量相近的排水设施的造价作一比较。设以管道(混凝土管或钢筋混凝土管)的造价为100%,则石砌明沟约为58.0%,砖砌明沟约为68.0%,砖砌加盖明沟约为27.9%,而土明沟只2%。于此可见利用地面排水的经济性了. 在我国,大部分公园绿地都采用地面排水为主,沟渠和管道排水为辅的综合排水方式。如北京的颐和园(图2-3-1)、北海公园,广州动物园(图2-2-2)、杭州动物园、上海

31、复兴岛公园等。复兴岛公园完全采用地面和浅明沟排水,不仅经济实用,便于维修,而且景观自然。,地面排水的方式可以归结为五个字,即:拦、阻、蓄、分、导。 拦一一把地表水拦截于园地或某局部之外 ； 阻一一在径流流经的路线上设置障碍物挡水,达到消力降速以减少 冲刷的作用; 蓄蓄包含两方面意义,一是采取措施使土壤多蓄水 ;一是利用地表洼处或池塘蓄水。这对干旱地区的园林绿地尤其重要; 分一一用山石建筑墙体等将大股的地表径流分成多股细流,以减少为害; 导把多余的地表水或造成危害的地表径流利用地面、明沟、道路边沟或地下管及时排放到园内(或园外)的水体或雨水管渠中去。,运用拦（挡土墙）阻（石块）导（后湖）,图2-

32、2-1 颐和园后山排水示意,图2-2-2广州动物园（局部）利用地形排水示意图,三、防止地表径流冲刷地面的措施,造成地表被冲蚀的原因主要是由于地表径流(径流是指经土壤或地被物吸收及在空气中蒸发后余下的在地表面流动的那部分天然降水)地流速过大,冲蚀了地表土层造成的。解决这个问题可以从两方面着手: (一)竖向设计 1.注意控制地面坡度,使之不致过陡,有些地段如较大坡度不可避免,应另采取措施以减少水土流失。 （水泥预制筋，镶嵌在坡面上） 2.同一坡度(即使坡度不太大)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,

33、 减少或防止对表土的冲蚀。,(二)工程措施 在我国园林中有关防止冲刷，固坡及护岸措施很多 ,现将常见的几种介绍如下。 1.“谷方“,地表径流在谷线或山洼处汇集,形成大流速径流,为了防止其对地表的冲刷,在汇水线上布置一些山石,借以减缓水流的冲力,达到降低其流速,保护地表的作用。这些山石就叫“谷方”。作为“谷（谷底）方（障碍物）”的山石须具有一定体量,且应深埋浅露,才能抵挡径流冲激。“谷方”如布置自然得当,可成为优美的山谷景观;雨天,流水穿行于“谷方”之间,辗转跌岩又能形成生动有趣的水景。如图2-2-3。,图2-3-4 谷方,图2-2-4： 排水沟,颐和园后山排水系统,2.挡水石 利用山道边沟排水

34、，在坡度比较大处，由于水地流速大，表土土层往往被严重冲刷甚至损坏路基，为了减少冲刷，在台阶两侧或陡坡处置石挡水，这种置石就叫做挡水石。挡水石可以本身的形体美或与植物配合形成很好的点景物。 如图2-2-4。,图 2-2-4 挡 水 石,颐和园后山园路（挡土石）,恭王府园路排水 （挡土石）,3. 护土筋 其作用与“谷方”或挡水石相仿，一般沿山路两侧坡度较大或边沟沟底纵坡较陡的地段敷设，用砖或其它块材成行埋置土中，使之露出地面3-5m，每隔一定距离（10-20m）设置三至四道（与道路中线成一定角度，如鱼骨状排列于道路两侧）护土筋设置底疏密主要取决于坡度的陡缓，坡陡多设，反之则少设。见图2-2-5。在

35、山路上为防止径流冲刷，除采用上述措施外，还可以在排水沟底用较粗糙的材料（如卵石，砾石等）衬砌。如图2-2-6。,图2-2-5 护土筋,图2-2-6 粗糙材料衬砌的明沟,4.出水口 园林中利用地面或明渠排水，在排入园内水体时，（滴水穿石，水流量大，冲刷成坑）为了保护岸坡结合造景，出水口应做适当处理，常见底如“水簸箕”，有如下几种方式，如图2-2-7。 “水簸箕” 它是一种敞口排水槽，槽身的加固可采用三合土、浆砌块石（或砖）或混凝土。排水槽上下口高差大的,(A)可在下口前端设栅栏起消力和拦河作用;( B)槽底做成礓礤状,（）礓礤式,（A）栏栅式,图2-2-7各种排水口处理,（C）消力阶,（D）消力

36、块,图2-2-7 各种排水口处理,在园林中,雨水排水口应结合造景,用山石布置成峡谷,溪涧,落差大的地段 还可以处理成跌水或小瀑布。这不仅解决了排水问题,而且丰富了园林 地貌 景观。见图2-2-8 。,;(C)在槽底设置“消力阶”; （D）在槽底砌消力块等,(三)利用地被植物 裸露地面很容易被雨水冲蚀,而有植被则不易被冲刷。这是因为:一方面植物根系深 入地表将表层土壤颗粒稳固住;使之不易被地表径流带走。另一方面,植被本身阻挡了雨水对地表的直接冲激,吸收部分雨水并减缓了径流的流速。所以加强绿化,是防止地表水土流失的重要手段之一。 (四)埋管排水 利用路面或路两侧明沟将雨水引至濒水地段或排放点,设雨

37、水埋管将水排出。 见2-2-9及图2-2-10,图2-2-8 排水结合造景的处理,图2-2-9 用雨水口将雨水排入园中水体,图2-2-10 边沟和排水管的连接,四、管渠排水 公园绿地应尽可能利用地形排除雨水，但在某些局部如广场、主要建筑周围或难于利用地面排水的局部，可设置暗管，或开渠排水。这些管渠可根据分散和直接的原则，分别排入附近水体或城市雨水管，不必搞完整的系统。 （一）雨水管渠的布置与计算 1、一般规定 （1）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，雨水管的最小覆土尝试不小于0.7m。 （2）最小坡度 雨水管道的最小坡度规定如表2-2-1。 道路边沟的最小坡

38、度不小于0.002。 梯形明渠的最小坡度不小于0.0002。 （3）最小容许流速 各种管道在自流条件下的最小容许流速不得小于0.75m/s。 各种明渠不得小于0.4m/s。,表2-2-1 雨水管道各种管径最小坡度,(4)最小管径及沟槽尺寸 雨水管最小管径不小于300mm, 一般雨水口连接最小管径为200mm,最小坡度为0.01. 公园绿地的径流中挟带泥砂及枯校落叶较多容易堵塞管道,故最小管径限值可适当放大. 梯形明渠为了便于维修和排水畅通,渠底宽度不得小于30cm. 梯形明渠的边坡,用砖石或混凝土块铺砌底一般采用1:0.751:1底边坡.边坡在无铺装情况下在无铺装情况下,根据其土壤性质可采用表

39、2-2-2的数值.,(5) 排水管渠的最大设计流速 管道: 金属管为10m/s;非金属管为5m/s. 明渠: 水流深度h为0.4m至1.Om时,宜按表2-2-3采用。 表2-2-3明渠最大设计流速,表2-2-2 梯形明渠的边坡,1,2,3,2、雨水管渠的计算 在排水管网中，雨水（或污水）是在重力作用下通过管渠自行流走的，所以称它为重力流。因此排水系统的布置和计算不仅要保证排水管渠有足够的过水断面，且要有合理的水力坡降，使雨水（或污水）能顺利排除。 设计流量Q是排水管网计算中最重要的依据之一。公式如下 Q=qF (2-21) (1)与计算有关的几个因子 径流系数 径流系数是指流入管渠中的雨水量和

40、落到地面上的雨水量的比值，即 =径流量/降雨量 （2-22） 由于雨水降落到地面后，部分被土壤或其它地面物吸收，不可能全部流入管渠中，所以这一比值的大小取决于地表或地面物的性质。覆盖类型较多的汇水区，其平均径流系数应采用加权平均法求取。即： 平均=1F1+ F2+ F3+ nFn/F (2-23),设计降雨强度q 降雨强度是指单位时间内的降雨量，进行雨水管渠的设计时，要知道单位时间流入设计管段的雨水量，而不是一场雨的总降雨量。所以在排水工程中，雨水量是以单位时间的降雨量为单位的，即： 降雨强度i=h降雨量/降雨历时t(mm/min) （2-24） 我国常用的降雨强度公式如下： q=167Ai(

41、1+clgT)/(t+b)n (2-25) 表2-2-5是我国一些主要城市的降雨强度公式。 降雨强度公式中都含有两个计算因子，即设计重现期P（或T）其单位为年（a)和设计降雨历时t,单位为分(min)。园林中的设计重现期可在1-3年之间选择。设计降雨历时 t=t1+mt2 (2-26) 雨水在管渠内流行时间t2可按以下公式计算： t2=L/60v (min) (2-27) 汇水区面积F 汇水区是根据地形和地物划分的，通常沿山脊线（分水岭）、沟谷（汇水线）或道路等进行划分，汇水区面积以公顷(hm2)为单位。,（2）设计步骤 以下结合设计实例阐明 例题：设某市有一公园，该园有一局部（见图2-2-1

42、1）需设管排除雨水，雨水可直接排入附近水体。已知：该市的降雨强度公式为q=1050(1+0.7lgP)/(t+5)0.60,设计重现期P=1（a）；地面集水时间t1=10min; 平均=0.22。 解：1、根据图2-2-11地形及地物情况划分汇水区，而后给各汇水区编号并求其面积，面积如下表。 3、作雨水管道的布置草图 草图应标出检查井位置，各管段长度，管道走向及雨水排放口等。并对检查井进行编号，见图2-2-11。,4、求单位面积径流量q0 依例题给定的条件：P=1，t1=10min及该市的降雨强度公式： q=1050(1+0.7lgP)/(t+5)0.60 L/（shm2) q=1050/(1

43、5+2t2)0.60 L/（shm2) q0是降雨强度q与径流系数的乘积。 q0=q=1050/(15+2t2）0.6 L/（shm2) 由例题已知平均=0.22 q0=2310.22/(15+2t2）0.6 L/（shm2) 5、雨水管道的水力计算 求各管段的设计流量，以便确定出各管段所需的管径、坡度、流速、管底标高及管道埋深等数值，并将这些数值逐项填入管道水力计算表。见表2-2-9。 例题中a-b段管道承担了F1汇水区的径流量,由于a-b段是起始段故t2=0,所以: q1=1050/150.6=206.8 L/（shm2) Q1=qF1=206.80.222.28=103.7(L/S),Q

44、1是汇水区F1的计算流量,查表2-2-7求得适合的设计流量.通常设计流量应稍大于计算流量.本段设计流量112.95(L/s)，管径d为350mm，坡度i为6，流速v为1.17m/s.据此再求管内雨水流行时间t2=la-b/60v=74/601.17=1.05min及管底坡降ha-b=ila-b=0.00674=0.44m.在求得检查井井口标高及确定了合理的管底标高(管底标高的确定要满足最小覆盖土深度的要求)后,便可根据t2和管底坡降ha-b去求下一管段的q2及管底标高、埋深等.见表2-2-9。,在b-c段中，其径流量为： q2=1050/(15+21.05)0.60=191.2 L/（shm2

45、) Q2=q2(F1+F2)=191.20.223.61=151.8 (L/S) 查表2-2-7求得该段管道设计流量161.35L/s，管径d=400mm，坡度i=6，流速v=1.28m/s,t2=0.6min,管底坡降ha-b=0.28m。 c-d段的径流量：q3=1050/(15+21.65)0.6=191.2 L/（shm2) Q3=q3(F1+F2+F3)=209.9 (L/S) 查表2-2-7求得该段管道设计流量为220.9L/s,管径d=450mm，坡度i=6，流速v=1.39m/s,t2=0.79min,管底坡降hc-d=0.40m。 同法可求得d-e段及e-o段的Q、i、v及t

46、2等数据，将这些数据逐项填入“雨水干管水力计算表”，见表2-2-9。,6、绘制雨水干管平面图 图上标出各检查井的井口标高，各管段的管底标高，管段的长度、管径、水力坡降及流速等，见图2-2-12。 7、绘制雨水干管纵剖面图，见图2-2-13。 8、作该管道系统排水沟构筑物的构造图。,在雨水排水管网中常见的附属构筑物有检查井、跌水井、雨水口和出水口等。 (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。另外它还是管段的连接点。检查井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为50m。为了检查和清理方便.相邻检查井之间的管段应在一直线上。,图2-2-1

47、4 普通检查井构造,检查井的构造,主要由井基、井底、井身、井盖座和井盖等组成,见图2-2-14.,II-II (有地下水时),五、排水管网附属构筑物,(二)跌水井 跌水井是设有消能设施的检查井。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。常用的跌水井有竖管式 和溢流堰式两种类型。竖管式适用于直径等于或小于400mm的管道;大于400mm的管道中应 采用溢流堰式跌水井。但在实际工作中如上、下游管底标高落差不大于1m时,只须将检查 井底部做成斜坡水道衔接两端排水管,不必采用专门的跌水措施。,图2-2-l5 竖管式圆形跌水井构造,1,2,3,

48、(三).雨水口 雨水口通常设置在道路边沟或地势低洼处,是雨水排水管道收集地面径流的孔道。雨水口设置的间距，在直线上一般控制在30-80m，它与干管常用200mm的连接管连接，其长度不得超过25m。雨水口的构造见图2-2-16(a.b.c.d)。,图2-2-l6 a 雨水口构造,图2-2-16 b 雨水口：钱币形,图2-2-16 c 石鼓形雨水口 石头上有弧度，下面四周可进水,图2-2-16 d 中国传统图案的雨水口,出水口是排水管渠排入水体的构筑物,其形式和位置视水位、水流方向而定,管渠出水口不要淹没于水中。最好令其露在水面上。为了保护河岸或池壁及固定出水口的位置，通常在出水口和河道连接部分应做护坡或挡土墙。 如图2-2-17（a.b),(四)出水口,图2-3-23 出水口构造,图2-2-17 a 出水口的构造,图2-2-17 b出水口,图2-2-18 雨水口、检查井盖,园林中的雨水口、检查井和出水口，其外观应该作为园景的一部分来考虑。有的在雨水井的蓖子或检查井盖上铸出各种美丽的图案花纹；有