園林給排水工程.第一節(jié)園林給水工程一、概述公園中用水分為生活用水、養(yǎng)護(hù)用水、造景用水、消防用水。二、園林給水的特點(diǎn)

（1）園林中用水點(diǎn)較分散（2）由于用水點(diǎn)分布于起伏的地形上，高程變化大。（3）水質(zhì)可據(jù)用途不同分別處理（4）用水高峰時(shí)間可以錯(cuò)開(kāi)（5）飲用水的水質(zhì)要求較高，以水質(zhì)好的山泉最佳。.三、水源與水質(zhì)

（一）水源

城區(qū)的園林從就近城市自來(lái)水管引水；郊區(qū)的園林綠地自行設(shè)法解決，也可引用江湖水，也可自行打井抽水；近山的園林引用山泉。（二）水質(zhì)

養(yǎng)護(hù)用水只要無(wú)害于動(dòng)植物不污染環(huán)境即可；生活用水必須經(jīng)過(guò)凈化消毒，水質(zhì)要符合國(guó)家頒布的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。園林中的水的來(lái)源不外乎地表水和地下水兩種。

（1）地表水：包括江、河、湖塘和淺井中的水，水質(zhì)差的要經(jīng)過(guò)凈化和消毒才可作為生活用品用水。（2）地下水：包括泉水，及從深井中或管井中取用的水。由于水源不易受污染，水質(zhì)較好，作必要的消毒外，不必再凈化。.

凈化地面水，還可采用砂濾法，如圖2-1-2。凈化生活用水的簡(jiǎn)易方法是定期在水中投放漂白粉，圖2-1-3是一種消毒井水簡(jiǎn)單而有效的方法。取一節(jié)一端開(kāi)口的竹管，竹管側(cè)面每立方米井水開(kāi)三個(gè)直徑為2～2.5mm的小孔，裝入漂白粉0.5kg，并用木塞將管子塞緊，再用一段鐵絲或繩子將裝漂白粉竹管系于浮物上，令竹管沉于水面下1～2m處。每投放一次有效期可達(dá)20天。.四、公園給水管網(wǎng)的布置與計(jì)算一般市區(qū)小公園可由一點(diǎn)引水，但對(duì)較大型公園，特別是地形較復(fù)雜的公園，有條件的最好多點(diǎn)引水。

（一）給水管網(wǎng)的基本布置形式和布線要點(diǎn)1、給水管網(wǎng)基本布置形式（1）樹(shù)枝式管網(wǎng)

如圖2-1-4（A），這種布置方式較簡(jiǎn)單，省管材。布線形式像樹(shù)干分杈分枝，適合于用水點(diǎn)較分散的情況，對(duì)分期發(fā)展的公園有利。但供水的保證率較差，一旦管網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題或需維修時(shí)，影響用水面積較大。（2）環(huán)狀管網(wǎng)

它是把供水管網(wǎng)閉合成環(huán)，管網(wǎng)間互相調(diào)劑，優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)某一管段出現(xiàn)故障也不致影響供水。但較費(fèi)管材，投資較大。.2、管網(wǎng)的布置要點(diǎn)（1）干管應(yīng)靠近主要供水點(diǎn)；（2）干管應(yīng)靠近調(diào)節(jié)設(shè)施；（如高位水池或水塔）（3）在保證不受凍的情況下，干管宜隨地形起伏敷設(shè)，避開(kāi)復(fù)雜地形和難于施工的地段，以減少土石工程量；（4）干管應(yīng)盡量埋設(shè)綠地下，避免穿越或設(shè)于園路下；（5）和其它管道按規(guī)定保持一定距離。.（二）管網(wǎng)布置的一般規(guī)定1、管道埋深

冰凍地區(qū)應(yīng)埋設(shè)于冰凍線以下40cm處。不凍或輕凍地區(qū)覆土深度也不小于70cm。2、閥門(mén)及消防栓

給水管網(wǎng)的交點(diǎn)叫做節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)上設(shè)有閥門(mén)等附件，節(jié)點(diǎn)處設(shè)閥門(mén)井。閥門(mén)除安裝在支管和干管的聯(lián)接處外，要求每500m直線距離設(shè)一個(gè)閥門(mén)井。配水管上安裝著消防栓，其間距通常為120m，且其位置距建筑不得少于5m，為了便于消防車(chē)補(bǔ)水，離車(chē)行道不大于2m。3、管道材料的選擇（包含排水管道）見(jiàn)表2-1-1.

（三）與給水管網(wǎng)布置計(jì)算有關(guān)的幾個(gè)名詞及水力學(xué)概1、用水量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管網(wǎng)布置時(shí)，首先應(yīng)求出各點(diǎn)的用水量。公園中各用水點(diǎn)的用水量就是根據(jù)或參照這些用水量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出來(lái)的，用水量標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家根據(jù)各地區(qū)域鎮(zhèn)的性質(zhì)、生活水平和習(xí)慣、氣候、房屋設(shè)備及生產(chǎn)性質(zhì)等不同情況而制定的。與園林有關(guān)的項(xiàng)目列表，如表2-1-2。2、日變化系數(shù)和時(shí)變化系數(shù)日變化系數(shù)Kd=最高日用水量/平均日用水量（2-1）日變化系數(shù)Kd的值，在城鎮(zhèn)一般取1.2～2.0；在農(nóng)村取1.5～3.0。時(shí)變化系數(shù)Kh=最高時(shí)用水量/平均時(shí)用水量（2-2）時(shí)變化系數(shù)Kh的值，在城鎮(zhèn)一般取1.3～2.5；在農(nóng)村取5～6。.3、沿線流量、節(jié)點(diǎn)流量和管段計(jì)算流量進(jìn)行給水管網(wǎng)的水力計(jì)算，先求出各管段的沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量，并以此進(jìn)一步求得各管段的計(jì)算流量，根據(jù)計(jì)算流量確定相應(yīng)的管徑。（1）沿線流量qs=(Q-∑Qn)/∑L(2-3)式中qs——長(zhǎng)度比流量（L/S·m)；

Q——管網(wǎng)供水總流量（L/S）；∑Qn——大用水戶集中流量總和（L/S）；∑L——配水管網(wǎng)干管總長(zhǎng)度（m)；（2）節(jié)點(diǎn)流量和管段計(jì)算流量

Q=Qt+?QL(2-4)式中Q——管段計(jì)算流量（L/S)；

Qt——管段轉(zhuǎn)輸流量（L/S）；

QL——管段沿線流量（L/S）；.4、經(jīng)濟(jì)流速流量是指單位時(shí)間內(nèi)水流流過(guò)某管道的量。稱(chēng)為管道流量。其單位用l/s或m3/h表示，其計(jì)算公式如下：Q=w×v式中Q——流量(l/s或m3/h)；

w——管道斷面積（cm2或m2）；

v——流速（m/s)；式中D=管徑（mm)經(jīng)濟(jì)流速可按下列經(jīng)驗(yàn)數(shù)值采用：小管徑Dg100～400mm

V取0.6～1.0m/s大管徑Dg＞400mm

V取1.0～1.4m/s.5、水壓力和水頭損失

在給水管上任意點(diǎn)接上壓力表都可測(cè)得一個(gè)讀數(shù)，這數(shù)字便是該點(diǎn)的水壓力值。管道內(nèi)的水壓力通常以kg/cm2表示。也會(huì)以“水柱的高度”表示。kg/cm2與“水柱高度”的單位換算關(guān)系是：1kg/cm2水壓力等于10mH2O，水力學(xué)上又將水柱高度稱(chēng)為“水頭”。水在管中流動(dòng)，水和管壁發(fā)生摩擦，克服這些摩擦力而消耗的勢(shì)能就叫水頭損失。水頭損失可用水壓表測(cè)出，假設(shè)在給水管的A點(diǎn)用水壓表測(cè)得該點(diǎn)水壓力為5kg/cm2，又在沿水流方向距A點(diǎn)200m的B點(diǎn)測(cè)得水壓力為4kg/cm2，可知在管道中水流經(jīng)過(guò)200m之后，損失了1kg/cm2壓力，這1kg/cm2壓力就是水流為克服管道阻力而被消耗掉的，這就是水頭損失。水頭損失包含沿程水頭損失和局部水頭損失。沿程水頭損失hy=a·l·Q2(mH2O)

式中hy——沿程水頭損失（mHO)

a——阻力系數(shù)（s2/m6)l——管段長(zhǎng)度（m)Q——流量(m3/s).

阻力系數(shù)由試驗(yàn)求得，它與管道材料、管壁粗糙程度、管徑、管內(nèi)流動(dòng)物質(zhì)以及溫度等因素有關(guān)。公式復(fù)雜，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，每一米或每一千米管道的阻力，由鑄鐵管水力計(jì)算表上查到。在求得某點(diǎn)計(jì)算流量后，便可據(jù)此查以確定該管道的管徑，在確定管徑時(shí)，還可查到與該管徑和流量相對(duì)應(yīng)的流速和每單位長(zhǎng)度的管道阻力值。例如：有一長(zhǎng)120m，管徑為50mm的鑄鐵管，在通過(guò)水量為1.5l/s時(shí),求其管道阻力(水頭損失)。由表2-1-4查得其流速為0.79m/s，其管道阻力為1000i=36.6,i=36.3‰管道阻力=120×36.3‰=4.356mH2O即該管的管道阻力（水頭損失）為4.356m水柱。關(guān)于壓強(qiáng)單位,如噴灌噴頭和水景噴頭等產(chǎn)品以帕為單位,國(guó)際通用代號(hào)為Pa.1帕（Pa)=9.86923×10-6標(biāo)準(zhǔn)大氣壓≈10-6kg/cm2因?yàn)榕?Pa)單位太小通常以千帕(kPa)為計(jì)算單位。1kPa≈0.01kg/cm2≈0.1mH2O.(四)樹(shù)枝狀管網(wǎng)的計(jì)算步驟管網(wǎng)水力計(jì)算的目的是根據(jù)最高時(shí)作為設(shè)計(jì)用水量求出各段管線的直徑和水頭損失，然后確定城市給水管網(wǎng)的水壓是否能滿足公園用水的要求；如公園給水管網(wǎng)自設(shè)水源供水，則須確定水泵所需揚(yáng)程及水塔（或高位水池）所需高度，以保證各用水點(diǎn)有足夠的水量和水壓。管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算步驟如下:1、有關(guān)圖紙、資料的搜集與研討先從公園設(shè)計(jì)圖紙、說(shuō)明書(shū)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)公園所在地附近城市給水管網(wǎng)布置情況，掌握其位置、管徑、水壓及引用的可能性。如公園自設(shè)設(shè)施取水，須了解水源（如泉等）常年的流量變化、水質(zhì)優(yōu)劣。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）求某一用水點(diǎn)的最高日用水量QdQd=q×N(l/dm3/d)(2-5)式中Qd——最大日用水量（l/d);q——用水量標(biāo)準(zhǔn)（最大日）；

N——游人數(shù)（服務(wù)對(duì)象數(shù)目）或用水設(shè)施的數(shù)目。（2）求該用水點(diǎn)的最高時(shí)用水量Qh式中Kh——時(shí)變化系數(shù)（公園中Kh值可取4～6）（3）求設(shè)計(jì)秒流量qo.4、各管段管徑的確定根據(jù)各用水點(diǎn)所求得的設(shè)計(jì)秒流量qo及要求的水壓，查表2-1-4或表2-1-5以確定連接園內(nèi)給水干管和用水點(diǎn)之間的管段的管徑。查表時(shí)還可查得與該管徑相應(yīng)的流速和單位長(zhǎng)度的水頭損失值。5、水頭計(jì)算水頭計(jì)算必須考慮：水在管道中流動(dòng)，克服管道阻力產(chǎn)生的水頭損失；用水點(diǎn)和引水點(diǎn)的高程差；用水點(diǎn)建筑的層數(shù)（高低）及用水點(diǎn)的水壓要求等。公園給水管段所需水壓可按下式計(jì)算：H=H1+H2+H3+H4（mH2O)(2-8)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（mH2O)）.5、水頭計(jì)算H2+H3的值，在估算總水頭時(shí)，可依建筑層數(shù)不同按下列規(guī)采用：平房：10mH2O；二層樓房：12mH2O；三層樓房：16mH2O；三層以上樓房：每增一層，增加4mH2O。

H4=hy+hj(mH2O)Hy=i·L(mH2O)

式中Hy——沿程水頭損失（mH2O）

i——單位長(zhǎng)度的水頭損失值，鑄鐵管的i值可查表2-1-4；

L——管段長(zhǎng)度（）

hj——局部水頭損失，計(jì)算公式較復(fù)雜，一般情況下不需計(jì)算，而是按不同用途管道的沿程水頭損失值的百分比采用；生活用水管網(wǎng)為25%～30%，生產(chǎn)用水管網(wǎng)為20%，消防用水管網(wǎng)為10%。通過(guò)上述的水頭損失，如果引水點(diǎn)的自由水頭高于用水點(diǎn)的總水壓要求，說(shuō)明該管段的設(shè)計(jì)是合理的。公園中給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要注意消防用水。消防管網(wǎng)的水壓不少于25mH2O。.

6.干管的水力計(jì)算

在完成各用水點(diǎn)用水量計(jì)算和確定各點(diǎn)引水管的管徑之后,便應(yīng)進(jìn)一步計(jì)算干管各節(jié)點(diǎn)的總流量.據(jù)此確定干管各管段的管徑。并對(duì)整個(gè)管網(wǎng)的總水頭要求進(jìn)行復(fù)核。

復(fù)核一個(gè)給水管網(wǎng)各點(diǎn)所需水壓能否得到滿足的方法是:找出管網(wǎng)中的最不利點(diǎn)。所謂最不利點(diǎn)是指處在地勢(shì)高、距離引水點(diǎn)遠(yuǎn)、用水量大或要求工作水頭特別高的用水點(diǎn),因?yàn)樽畈焕c(diǎn)的水壓可以滿足,則同一管網(wǎng)的其它用水點(diǎn)的水壓也能滿足。.圖2-1-7例:某公園大眾餐廳(二層樓房)圖2-1-7,其設(shè)計(jì)接待能力為1500人次/日,引水點(diǎn)A處的自由水頭為37.40mH20,用水點(diǎn)①位置見(jiàn)圖,標(biāo)高為50.50m,試計(jì)算該餐廳①的用水量、引水管管徑、水頭損失及其水壓線標(biāo)高,并復(fù)核A點(diǎn)的自由水頭是否能滿足餐廳的要求。.圖2-1-7解:1.求①點(diǎn)的最高日用水量Qd=N·q已知N=1500人次/日,q=15升/人次，查表2-1-2,Qd=1500×15=22500l/d

.2.求最高日最高時(shí)用水量

Qh=Qd/24×Kh(Kh=6時(shí)變化系數(shù)）Qh=22500/24×6=5625l/h3.求設(shè)計(jì)秒流量qo

qo=Qh/3600=5625/3600=1.56l/s4.求①--A管段管徑

qo=1.561/s,查表2-1-4取1.6l/s作為設(shè)計(jì)流量，則Dg=50mm;v=0.85m/s(在經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)),阻力(水頭損失)=40.9mH2O/1000m.

5.求該管段的水頭損失

H4=hy+hj(沿程水頭損失和局部水頭損失)

hy=i·L=40.9mH2O/1000×148=6.05m

H4=hy+hj=1.25hy=7.6mH2OQ=ω×vQ----流量ω----管道斷面積v----流速局部水頭損失,計(jì)算公式較復(fù)雜,一般情況下不需計(jì)算,而是按不同用途管道的沿程水頭損失值的百分比采用:生活用水管網(wǎng)為25%一30%,生產(chǎn)用水管網(wǎng)為20%,消防用水管網(wǎng)為10%。

圖2-1-7.6.求該點(diǎn)所需總水頭

H=H1+H2+H3+H4+……(Ｈ引水管處所需的總壓力，H1引水點(diǎn)和用水點(diǎn)的地面高程差，H2用水點(diǎn)和建筑進(jìn)水管的高差，H3用水點(diǎn)所需工作水頭（水壓線標(biāo)高指假設(shè)當(dāng)水管在海拔０米時(shí)，水柱的高度，所以海拔高度消耗了地面標(biāo)高的水柱，所以水壓線標(biāo)高－地面標(biāo)高＝自由水頭，假設(shè)當(dāng)１點(diǎn)向走７５.３米，水可冒出，但水還是噴不出來(lái)，并非水壓線標(biāo)高＝地面標(biāo)高即可，因?yàn)樾枰ぷ魉^，而地面標(biāo)高５0.５也消耗了部分水流量，給水管是坡上坡下的，當(dāng)管子海拔高，自由水頭低，管網(wǎng)的水壓線標(biāo)高在一根管子上是越來(lái)越低的，因?yàn)橐徊糠炙脑诠茏由?，越流，摩擦力越大）H4沿程水頭損失和局部水頭損失）已知:A點(diǎn)地面標(biāo)高為45.60m,1點(diǎn)為50.50m.

則:H1=50.50-45.60=4.90mH2+H3按規(guī)定二層樓房可取12mH4=7.6m

H=4.9+12+7.6=24.5m7.求該點(diǎn)的水壓線標(biāo)高

①點(diǎn)的水壓線標(biāo)高h(yuǎn)等于A點(diǎn)水壓線標(biāo)高減去引水管A-1的水頭損失。則

h=82.90一7.60=75.30m

配水點(diǎn)①的自由水頭等于該點(diǎn)水壓線標(biāo)高與該點(diǎn)地面高程之差。則75.30-50.50=24.8Om該點(diǎn)的自由水頭可以滿足餐廳用水的總水頭要求,故計(jì)算合理。

圖2-1-7.同法可將全園各用水點(diǎn)的用水量、所需水壓、各該管段的管徑及水頭損失一一求出并將所求得的各項(xiàng)數(shù)值填入管線圖。圖2-1-7.8.求管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)流量

本例由于沿線沒(méi)有配水要求,所有配水點(diǎn)都是集中流量,節(jié)點(diǎn)的總流量即該節(jié)點(diǎn)的集中流量，見(jiàn)表2-1-6,由表中及圖2-1-8，可看到A,B,C三節(jié)點(diǎn)起轉(zhuǎn)輸后面水量的作用，本身不輸出。表2-1-6：節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算.圖2-1-8.在進(jìn)行給水干管水力計(jì)算時(shí),管段的計(jì)算流量應(yīng)包括節(jié)點(diǎn)流量和轉(zhuǎn)輸流量,表2-2-5的各項(xiàng)數(shù)值便是根據(jù)計(jì)算流量查表取得的。表2-1-7干管水力計(jì)算表.

在完成上述計(jì)算后,還應(yīng)計(jì)算干管上各節(jié)點(diǎn)的水壓線標(biāo)高,并對(duì)整個(gè)管網(wǎng)的水壓要求進(jìn)行復(fù)核。首先核算其最不利點(diǎn)(如本例的⑤點(diǎn)),如該點(diǎn)的水壓得以滿足,則全園各用水均可滿足,故該管網(wǎng)的布置與計(jì)算成立見(jiàn)圖2-1-8。

圖2-1-8.園林給水管網(wǎng)的布置和水力計(jì)算,是以各用水點(diǎn)用水時(shí)間相同為前提的。即所設(shè)計(jì)的供水系統(tǒng)在用水高峰時(shí)仍可安全地供水。但實(shí)際上公園中各用水點(diǎn)的用水時(shí)間并不同步,例如餐廳營(yíng)業(yè)時(shí)間主要集中在中午前后;植物的澆灌則宜在清晨或傍晚。由于用水時(shí)間不盡相同,可以通過(guò)合理安排用水時(shí)間,即把幾項(xiàng)用水量較大項(xiàng)目的用水時(shí)間錯(cuò)開(kāi),另外像餐廳、花圃等用水量較大的用水點(diǎn)可設(shè)水池等容水設(shè)備,錯(cuò)過(guò)用水高峰時(shí)間在平時(shí)儲(chǔ)水;像噴泉、瀑布之類(lèi)的水景,其用水可考慮自設(shè)水泵循環(huán)使用。這樣就可以降低用水高峰時(shí)的用水量,對(duì)節(jié)約管材和投資是有很大意義的。.五、噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)噴灌系統(tǒng)的布置近似于上述的給水系統(tǒng)，其水源可取自城市的給水系統(tǒng)，也可取自江河、湖泊和泉源等水體。噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是要求得一個(gè)完善的供水管網(wǎng)，通過(guò)這一管網(wǎng)為噴頭提供足夠的水量和必要的工作壓力，供所有噴頭正常工作。必要時(shí)，管網(wǎng)還可以分區(qū)控制。噴灌技術(shù)的基本知識(shí)：（一）噴灌形式的選擇1、移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)2、固定式噴灌系統(tǒng)3、半固定式噴灌系統(tǒng).（二）固定式噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)其設(shè)計(jì)步驟如下：1、設(shè)計(jì)所依據(jù)的基本資料（1）地形圖比例尺為1/10001/500的地形圖，灌溉區(qū)面積、位置、地勢(shì)。（2）氣象資料包括氣溫、雨量、濕度、風(fēng)向風(fēng)速等，其中風(fēng)對(duì)噴灌影響最大。（3）土壤資料包括土壤的質(zhì)地、持水能力、吸水能力和土層厚度等，用以確定灌溉制度和允許噴灌強(qiáng)度。（4）植被情況

植被（或作物）的種類(lèi)、種植面積、耗水量情況、根系深度等。（5）水源條件

灌溉區(qū)水的來(lái)源、自來(lái)水或天然水源。（6）動(dòng)力.2、灌溉制定的設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)灌水定額灌水定額是指一次灌水的水層深度或一次灌水單位面積的用水量.而設(shè)計(jì)定額是指作為設(shè)計(jì)依據(jù)的最大灌水定額.確定這一定額旨在使灌溉區(qū)獲得合理的灌水量.①利用土壤田間持水量資料計(jì)算m=0.1rh(p1-p2)1/η（2-9）m=0.1h(p`1-p`2)1/η

（2-10）p1，p2，p`1，p`2值和r值均可由表2-1-8查得。②利用土壤有效持水量資料計(jì)算設(shè)計(jì)灌水定額m=ahp/1000η

（2-11）（2）設(shè)計(jì)灌溉周期T=mη/w（2-12）.（3）噴灑方式和噴頭組合形式噴頭的噴灑方式有圓形噴灑和扇形噴灑兩種。一般管道式噴灌系統(tǒng)中，除位于地塊邊緣的噴頭作扇形，其余均采用圓形噴灑。噴頭的組合形式（也叫布置形式）是指各噴頭相對(duì)位置的安排。在噴頭射程相同情況下，不同的布置形式，其支管和噴頭的間距也不同。表2-1-11是常用的幾中噴頭組合形式及其有效控制面積和適用范圍。.表2-1-11.（4）噴灌強(qiáng)度與噴灌時(shí)間①噴灌強(qiáng)度單位時(shí)間噴灑于田間的水層深度就叫噴灌強(qiáng)度。ρ=1000Qp/S(2-13)噴頭的噴灌強(qiáng)度ρs由產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明書(shū)獲得，這一強(qiáng)度是指單噴頭作全圓形噴灑時(shí)的計(jì)算噴灌強(qiáng)度。其控制面積S=πR29(R—噴頭射程)代入公式(2-13)，則ρs=1000Qp/πR2。在特定噴灌系統(tǒng)中，單個(gè)噴頭實(shí)際控制面積并不是以射程為半徑的圓面積，引入一個(gè)叫布置系數(shù)Cp的換算系數(shù)，即ρ=Cp·Ps(2-14)噴灑方式和噴頭組合形式大致為：?jiǎn)螄婎^噴灑、單行多噴頭噴灑、多行多噴頭噴灑三種。A、單噴頭噴灑在定噴機(jī)組式噴灌系統(tǒng)中，大都用單噴頭噴灑，對(duì)全圓運(yùn)作的噴頭來(lái)說(shuō)，其噴灌強(qiáng)度ρ就是ρs，而對(duì)作扇形噴灑的噴頭，其換算系數(shù)隨扇形中心角a的變化而變化。.B、單行多噴頭噴灑它出現(xiàn)在單支管的移動(dòng)管道式系統(tǒng)和支管逐條輪灌或間支輪灌的固定式管道中，其組合噴灌取決于噴頭布置的間距a。a=KR(2-15)Cρ是K的函數(shù)，K與Cρ的關(guān)系如圖2-1-9。.例：設(shè)有一支管，采用噴頭流量Qp為2.5m3/h，射程R為15m的噴頭，噴頭間距a為12m。試求該支管工作時(shí)的組合噴灌強(qiáng)度。ρs=1000Qp/πR2=1000×2.5/π152=3.54mm/hK=a/R=12/15=0.8查K-Cρ關(guān)系曲線圖，Cρ=2.02

ρ=Cp·Ps=2.02×3.54=7.15mm/h據(jù)此可知該支管工作時(shí)的組合噴灌強(qiáng)度為7.15mm/h。C、多行多噴頭噴灑相鄰多行支管上的多個(gè)噴頭使用時(shí)作全圓形噴灑。其單噴頭實(shí)際控制面積S=a×b，a是噴頭布置間距，b是相鄰支管的間距，其組合噴灌強(qiáng)度可直接按公式（2-1-16）計(jì)算不必采用換算系數(shù)，即ρ=1000Qp/ab(2-1-16).②噴灌時(shí)間噴灌時(shí)間是指為了達(dá)到既定的灌水定額，噴頭在每個(gè)位置上所需的噴灑時(shí)間，可用下式計(jì)算：t=mS/1000Qp(2-1-17)3.噴灌系統(tǒng)管道的水力計(jì)算噴灌系統(tǒng)管道的水力計(jì)算和一般的給水管道的水力計(jì)算相仿，也是在保證用水量的前提下，通過(guò)計(jì)算水頭損失來(lái)正確地選定管徑及選配水泵與動(dòng)力的。水頭損失包括沿程水頭損失和局部水頭損失。沿程水頭損失可用公式計(jì)算，也可查管道水力計(jì)算表。以下介紹一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，即謝才公式：Hf=LV2/C2R(2-1-18)將上述有關(guān)數(shù)值代入公式并化簡(jiǎn)，則hf=10.28n2(L/d5.33)Q2(2-1-19)若令10.28n2/d5.33=Sof,Sof稱(chēng)為單位管長(zhǎng)沿程阻力參數(shù)，則

hf=SofLQ2（2-1-20）.

根據(jù)已知的流量和管道品種及管徑，查表2-1-4和表2-1-5或其它管材的水力計(jì)算表，便可求得該管段的沿程水頭損失值。局部水頭損失，在計(jì)算粘度要求不太高時(shí)，為了避免繁瑣計(jì)算，可按沿程水頭損失值的10%計(jì)算。前面提及噴灌系統(tǒng)管道的水力計(jì)算類(lèi)似一般給水管道，但也有其本身的特點(diǎn)。噴灌系統(tǒng)的支管上，一般都要安裝若干個(gè)豎管和噴頭，在噴頭同時(shí)工作時(shí)，支管上每隔一定距離都有部分水量流出，所以支管流量是向管末端逐漸減少的，在求取這種多孔口管道的水頭損失時(shí)，應(yīng)逐段計(jì)算，但這計(jì)算很繁瑣，為了便于計(jì)算，這里采用一個(gè)叫“多口系數(shù)”的概念。“多口系數(shù)”是假定支管各孔口流量相同，依孔口數(shù)目求得一個(gè)折算系數(shù)，見(jiàn)表2-1-16。.

使用表2-1-16時(shí)，應(yīng)根據(jù)第一個(gè)噴頭至支管進(jìn)口的距離和噴頭間距計(jì)算出X，如兩距離相等則X=1，如前者為后者之半則X=1/2，然后按孔口數(shù)（即噴頭數(shù)）查取相應(yīng)的F值。例：設(shè)有一長(zhǎng)56m的噴灌支管，管徑為50mm的PVC管，管上裝有4個(gè)噴頭，第一噴頭距干管8m，噴頭間距為16m，每個(gè)噴水量為4.5m3/h(5L/s)，試求該支管的沿程水頭損失。

進(jìn)入該支管的流量Q為4.5m3/h×4=18m3/h(5L/s)

用謝才公式求hf,從表2-1-15查得Sof=5600（s2/m6)hf=5600×56×(0.005m3/s)2=7.84m

噴頭數(shù)為4，X=8/16=1/2由表2-1-16中m=2查得多口系數(shù)F=0.393,故支管沿程水頭損失為hf=7.84×0.393=3.08m.圖2-1-11是國(guó)外某高爾夫球場(chǎng)噴灌系統(tǒng)布置圖。在小規(guī)模的噴灌工作中，如宅旁植被噴灌、花圃、花帶或花壇等有自來(lái)水管處，可以臨時(shí)接管在管上安裝各噴頭或噴水器進(jìn)行灌溉。圖2-1-10是國(guó)內(nèi)外庭園中常用的各種噴頭（噴灌工具）.

第二節(jié)園林排水工程

一、園林排水的特點(diǎn)

(1)主要是排除雨水和少量生活污水;(2)園林中地形起伏多變,有利于地面水的排除;(3)園林中大多有水體,雨水可就近排入水體;(4)園林可采用多種方式排水,不同地段可根據(jù)其具體情況采用適當(dāng)?shù)呐潘绞?(5)排水設(shè)施應(yīng)盡量結(jié)合造景;(6)排水的同時(shí)還要考慮土壤能吸收到足夠的水分,以利植物生長(zhǎng),干旱地區(qū)尤應(yīng)注意保水。123.圖2-3-1恭王府出水口.二、園林排水的主要方式-----地面排水公園中排除地表徑流,基本上有三種形式,即地面排水、溝渠排水和管道排水,三者之間以地面排水最為經(jīng)濟(jì)?，F(xiàn)以幾種常見(jiàn)排水量相近的排水設(shè)施的造價(jià)作一比較。設(shè)以管道(混凝土管或鋼筋混凝土管)的造價(jià)為100%,則石砌明溝約為58.0%,磚砌明溝約為68.0%,磚砌加蓋明溝約為27.9%,而土明溝只2%。于此可見(jiàn)利用地面排水的經(jīng)濟(jì)性了.

在我國(guó),大部分公園綠地都采用地面排水為主,溝渠和管道排水為輔的綜合排水方式。如北京的頤和園(圖2-3-1)、北海公園,廣州動(dòng)物園(圖2-2-2)、杭州動(dòng)物園、上海復(fù)興島公園等。復(fù)興島公園完全采用地面和淺明溝排水,不僅經(jīng)濟(jì)實(shí)用,便于維修,而且景觀自然。.地面排水的方式可以歸結(jié)為五個(gè)字,即:攔、阻、蓄、分、導(dǎo)。

攔一一把地表水?dāng)r截于園地或某局部之外；

阻一一在徑流流經(jīng)的路線上設(shè)置障礙物擋水,達(dá)到消力降速以減少?zèng)_刷的作用;

蓄――蓄包含兩方面意義,一是采取措施使土壤多蓄水;一是利用地表洼處或池塘蓄水。這對(duì)干旱地區(qū)的園林綠地尤其重要;

分一一用山石建筑墻體等將大股的地表徑流分成多股細(xì)流,以減少為害;

導(dǎo)――把多余的地表水或造成危害的地表徑流利用地面、明溝、道路邊溝或地下管及時(shí)排放到園內(nèi)(或園外)的水體或雨水管渠中去。.運(yùn)用攔（擋土墻）／阻（石塊）／導(dǎo)（后湖）圖2-2-1頤和園后山排水示意.圖2-2-2廣州動(dòng)物園（局部）利用地形排水示意圖.三、防止地表徑流沖刷地面的措施

造成地表被沖蝕的原因主要是由于地表徑流(徑流是指經(jīng)土壤或地被物吸收及在空氣中蒸發(fā)后余下的在地表面流動(dòng)的那部分天然降水)地流速過(guò)大,沖蝕了地表土層造成的。解決這個(gè)問(wèn)題可以從兩方面著手:(一)豎向設(shè)計(jì)1.注意控制地面坡度,使之不致過(guò)陡,有些地段如較大坡度不可避免,應(yīng)另采取措施以減少水土流失。（水泥預(yù)制筋，鑲嵌在坡面上）2.同一坡度(即使坡度不太大)的坡面不宜延續(xù)過(guò)長(zhǎng),應(yīng)該有起有伏,使地表徑流不致一沖到底,形成大流速的徑流。3.利用盤(pán)山道、谷線等攔截和組織排水。4.利用植被護(hù)坡,減少或防止對(duì)表土的沖蝕。.(二)工程措施在我國(guó)園林中有關(guān)防止沖刷，固坡及護(hù)岸措施很多,現(xiàn)將常見(jiàn)的幾種介紹如下。

1."谷方"

地表徑流在谷線或山洼處匯集,形成大流速?gòu)搅?為了防止其對(duì)地表的沖刷,在匯水線上布置一些山石,借以減緩水流的沖力,達(dá)到降低其流速,保護(hù)地表的作用。這些山石就叫“谷方”。作為“谷（谷底）方（障礙物）”的山石須具有一定體量,且應(yīng)深埋淺露,才能抵擋徑流沖激?！肮确健比绮贾米匀坏卯?dāng),可成為優(yōu)美的山谷景觀;雨天,流水穿行于“谷方”之間,輾轉(zhuǎn)跌巖又能形成生動(dòng)有趣的水景。如圖2-2-3。圖2-3-4谷方.圖2-2-4：排水溝.頤和園后山排水系統(tǒng).

2.擋水石

利用山道邊溝排水，在坡度比較大處，由于水地流速大，表土土層往往被嚴(yán)重沖刷甚至損壞路基，為了減少?zèng)_刷，在臺(tái)階兩側(cè)或陡坡處置石擋水，這種置石就叫做擋水石。擋水石可以本身的形體美或與植物配合形成很好的點(diǎn)景物。如圖2-2-4。圖2-2-4擋水石.頤和園后山園路（擋土石）.恭王府園路排水（擋土石）.

3.護(hù)土筋

其作用與“谷方”或擋水石相仿，一般沿山路兩側(cè)坡度較大或邊溝溝底縱坡較陡的地段敷設(shè)，用磚或其它塊材成行埋置土中，使之露出地面3-5m，每隔一定距離（10-20m）設(shè)置三至四道（與道路中線成一定角度，如魚(yú)骨狀排列于道路兩側(cè)）護(hù)土筋設(shè)置底疏密主要取決于坡度的陡緩，坡陡多設(shè)，反之則少設(shè)。見(jiàn)圖2-2-5。在山路上為防止徑流沖刷，除采用上述措施外，還可以在排水溝底用較粗糙的材料（如卵石，礫石等）襯砌。如圖2-2-6。圖2-2-5護(hù)土筋圖2-2-6粗糙材料襯砌的明溝.4.出水口

園林中利用地面或明渠排水，在排入園內(nèi)水體時(shí)，（滴水穿石，水流量大，沖刷成坑）為了保護(hù)岸坡結(jié)合造景，出水口應(yīng)做適當(dāng)處理，常見(jiàn)底如“水簸箕”，有如下幾種方式，如圖2-2-7。

“水簸箕”它是一種敞口排水槽，槽身的加固可采用三合土、漿砌塊石（或磚）或混凝土。排水槽上下口高差大的,(A)可在下口前端設(shè)柵欄起消力和攔河作用;(

B)槽底做成礓礤狀

（Ｂ）礓礤式（A）欄柵式圖2-2-7各種排水口處理.（C）消力階（D）消力塊圖2-2-7各種排水口處理在園林中,雨水排水口應(yīng)結(jié)合造景,用山石布置成峽谷,溪澗,落差大的地段還可以處理成跌水或小瀑布。這不僅解決了排水問(wèn)題,而且豐富了園林地貌景觀。見(jiàn)圖2-2-8。;(C)在槽底設(shè)置“消力階”;（D）在槽底砌消力塊等.(三)利用地被植物裸露地面很容易被雨水沖蝕,而有植被則不易被沖刷。這是因?yàn)?一方面植物根系深入地表將表層土壤顆粒穩(wěn)固住;使之不易被地表徑流帶走。另一方面,植被本身阻擋了雨水對(duì)地表的直接沖激,吸收部分雨水并減緩了徑流的流速。所以加強(qiáng)綠化,是防止地表水土流失的重要手段之一。(四)埋管排水

利用路面或路兩側(cè)明溝將雨水引至瀕水地段或排放點(diǎn),設(shè)雨水埋管將水排出。見(jiàn)2-2-9及圖2-2-10圖2-2-8排水結(jié)合造景的處理.圖2-2-9用雨水口將雨水排入園中水體.圖2-2-10邊溝和排水管的連接.四、管渠排水公園綠地應(yīng)盡可能利用地形排除雨水，但在某些局部如廣場(chǎng)、主要建筑周?chē)螂y于利用地面排水的局部，可設(shè)置暗管，或開(kāi)渠排水。這些管渠可根據(jù)分散和直接的原則，分別排入附近水體或城市雨水管，不必搞完整的系統(tǒng)。（一）雨水管渠的布置與計(jì)算1、一般規(guī)定（1）管道的最小覆土深度根據(jù)雨水井連接管的坡度、冰凍深度和外部荷載情況決定，雨水管的最小覆土嘗試不小于0.7m。（2）最小坡度①雨水管道的最小坡度規(guī)定如表2-2-1。②道路邊溝的最小坡度不小于0.002。③梯形明渠的最小坡度不小于0.0002。（3）最小容許流速①各種管道在自流條件下的最小容許流速不得小于0.75m/s。②各種明渠不得小于0.4m/s。.表2-2-1雨水管道各種管徑最小坡度

(4)最小管徑及溝槽尺寸①雨水管最小管徑不小于300mm,一般雨水口連接最小管徑為200mm,最小坡度為0.01.公園綠地的徑流中挾帶泥砂及枯校落葉較多容易堵塞管道,故最小管徑限值可適當(dāng)放大.②梯形明渠為了便于維修和排水暢通,渠底寬度不得小于30cm.③梯形明渠的邊坡,用磚石或混凝土塊鋪砌底一般采用1:0.75—1:1底邊坡.邊坡在無(wú)鋪裝情況下在無(wú)鋪裝情況下,根據(jù)其土壤性質(zhì)可采用表2-2-2的數(shù)值..

(5)排水管渠的最大設(shè)計(jì)流速①管道:金屬管為10m/s;非金屬管為5m/s.②明渠:水流深度h為0.4m至1.Om時(shí),宜按表2-2-3采用。表2-2-3明渠最大設(shè)計(jì)流速表2-2-2梯形明渠的邊坡123.2、雨水管渠的計(jì)算在排水管網(wǎng)中，雨水（或污水）是在重力作用下通過(guò)管渠自行流走的，所以稱(chēng)它為重力流。因此排水系統(tǒng)的布置和計(jì)算不僅要保證排水管渠有足夠的過(guò)水?dāng)嗝?，且要有合理的水力坡降，使雨水（或污水）能順利排除。設(shè)計(jì)流量Q是排水管網(wǎng)計(jì)算中最重要的依據(jù)之一。公式如下Q=Ψ·q·F(2-21)(1)與計(jì)算有關(guān)的幾個(gè)因子①?gòu)搅飨禂?shù)Ψ

徑流系數(shù)是指流入管渠中的雨水量和落到地面上的雨水量的比值，即Ψ=徑流量/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，所以這一比值的大小取決于地表或地面物的性質(zhì)。覆蓋類(lèi)型較多的匯水區(qū)，其平均徑流系數(shù)應(yīng)采用加權(quán)平均法求取。即：Ψ平均=Ψ1F1+ΨF2+ΨF3+…+ΨnFn/∑F(2-23)

.②設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度q

降雨強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)的降雨量，進(jìn)行雨水管渠的設(shè)計(jì)時(shí)，要知道單位時(shí)間流入設(shè)計(jì)管段的雨水量，而不是一場(chǎng)雨的總降雨量。所以在排水工程中，雨水量是以單位時(shí)間的降雨量為單位的，即：降雨強(qiáng)度i=h降雨量/降雨歷時(shí)t(mm/min)（2-24）我國(guó)常用的降雨強(qiáng)度公式如下：q=167Ai(1+clgT)/(t+b)n(2-25)表2-2-5是我國(guó)一些主要城市的降雨強(qiáng)度公式。降雨強(qiáng)度公式中都含有兩個(gè)計(jì)算因子，即設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P（或T）其單位為年（a)和設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t,單位為分(min)。園林中的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期可在1-3年之間選擇。設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t=t1+mt2(2-26)雨水在管渠內(nèi)流行時(shí)間t2可按以下公式計(jì)算：t2=∑L/60v(min)(2-27)③匯水區(qū)面積F

匯水區(qū)是根據(jù)地形和地物劃分的，通常沿山脊線（分水嶺）、溝谷（匯水線）或道路等進(jìn)行劃分，匯水區(qū)面積以公頃(hm2)為單位。.（2）設(shè)計(jì)步驟以下結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)例闡明例題：設(shè)某市有一公園，該園有一局部（見(jiàn)圖2-2-11）需設(shè)管排除雨水，雨水可直接排入附近水體。已知：該市的降雨強(qiáng)度公式為q=1050(1+0.7lgP)/(t+5)0.60,設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=1（a）；地面集水時(shí)間t1=10min;Ψ平均=0.22。解：1、根據(jù)圖2-2-11地形及地物情況劃分匯水區(qū)，而后給各匯水區(qū)編號(hào)并求其面積，面積如下表。3、作雨水管道的布置草圖草圖應(yīng)標(biāo)出檢查井位置，各管段長(zhǎng)度，管道走向及雨水排放口等。并對(duì)檢查井進(jìn)行編號(hào)，見(jiàn)圖2-2-11。.4、求單位面積徑流量q0依例題給定的條件：P=1，t1=10min及該市的降雨強(qiáng)度公式：q=1050(1+0.7lgP)/(t+5)0.60L/（s·hm2)q=1050/(15+2t2)0.60L/（s·hm2)q0是降雨強(qiáng)度q與徑流系數(shù)Ψ的乘積。

q0=q·Ψ=1050×Ψ/(15+2t2）0.6L/（s·hm2)由例題已知Ψ平均=0.22q0=231×0.22/(15+2t2）0.6L/（s·hm2)5、雨水管道的水力計(jì)算求各管段的設(shè)計(jì)流量，以便確定出各管段所需的管徑、坡度、流速、管底標(biāo)高及管道埋深等數(shù)值，并將這些數(shù)值逐項(xiàng)填入管道水力計(jì)算表。見(jiàn)表2-2-9。例題中a-b段管道承擔(dān)了F1匯水區(qū)的徑流量,由于a-b段是起始段故t2=0,所以:q1=1050/150.6=206.8

L/（s·hm2)Q1=q·Ψ·F1=206.8×0.22×2.28=103.7(L/S).Q1是匯水區(qū)F1的計(jì)算流量,查表2-2-7求得適合的設(shè)計(jì)流量.通常設(shè)計(jì)流量應(yīng)稍大于計(jì)算流量.本段設(shè)計(jì)流量112.95(L/s)，管徑d為350mm，坡度i為6‰，流速v為1.17m/s.據(jù)此再求管內(nèi)雨水流行時(shí)間t2=la-b/60v=74/60×1.17=1.05min及管底坡降ha-b=i×la-b=0.006×74=0.44m.在求得檢查井井口標(biāo)高及確定了合理的管底標(biāo)高(管底標(biāo)高的確定要滿足最小覆蓋土深度的要求)后,便可根據(jù)t2和管底坡降ha-b去求下一管段的q2及管底標(biāo)高、埋深等.見(jiàn)表2-2-9。.在b-c段中，其徑流量為：q2=1050/(15+2×1.05)0.60=191.2

L/（s·hm2)Q2=q2·Ψ·(F1+F2)=191.2×0.22×3.61=151.8(L/S)查表2-2-7求得該段管道設(shè)計(jì)流量161.35L/s，管徑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段的徑流量：q3=1050/(15+2×1.65)0.6=191.2

L/（s·hm2)Q3=q3·Ψ·(F1+F2+F3)=209.9(L/S)查表2-2-7求得該段管道設(shè)計(jì)流量為220.9L/s,管徑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t2等數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)逐項(xiàng)填入“雨水干管水力計(jì)算表”，見(jiàn)表2-2-9。.6、繪制雨水干管平面圖圖上標(biāo)出各檢查井的井口標(biāo)高，各管段的管底標(biāo)高，管段的長(zhǎng)度、管徑、水力坡降及流速等，見(jiàn)圖2-2-12。7、繪制雨水干管縱剖面圖，見(jiàn)圖2-2-13。8、作該管道系統(tǒng)排水溝構(gòu)筑物的構(gòu)造圖。.在雨水排水管網(wǎng)中常見(jiàn)的附屬構(gòu)筑物有檢查井、跌水井、雨水口和出水口等。(一)檢查井

檢查井的功能是便于管道維護(hù)人員檢查和清理管道。另外它還是管段的連接點(diǎn)。檢查井通常設(shè)置在管道方向坡度和管徑改變的地方。井與井之間的最大間距在管徑小于500mm為50m。為了檢查和清理方便.相鄰檢查井之間的管段應(yīng)在一直線上。圖2-2-14普通檢查井構(gòu)造檢查井的構(gòu)造,主要由井基、井底、井身、井蓋座和井蓋等組成,見(jiàn)圖2-2-14.II-II(有地下水時(shí))五、排水管網(wǎng)附屬構(gòu)筑物.(二)跌水井

跌水井是設(shè)有消能設(shè)施的檢查井。在地形較陡處,為了保證管道有足夠覆土深度,管道有時(shí)需跌落若干高度。在這種跌落處設(shè)置的檢查井便是跌水井。常用的跌水井有豎管式和溢流堰式兩種類(lèi)型。豎管式適用于直徑等于或小于400mm的管道;大于400mm的管道中應(yīng)采用溢流堰式跌水井。但在實(shí)際工作中如上、下游管底標(biāo)高落差不大于1m時(shí),只須將檢查井底部做成斜坡水道銜接兩端排水管,不必采用專(zhuān)門(mén)的跌水措施。圖2-2-l5豎管式圓形跌水井構(gòu)造123.(三).雨水口

雨水口通常設(shè)置在道路邊溝或地勢(shì)低洼處,是雨水排水管道收集地面徑流的孔道。雨水口設(shè)置的間距，在直線上一般控制在30-80m，它與干管常用200mm的連接管連接，其長(zhǎng)度不得超過(guò)25m。雨水口的構(gòu)造見(jiàn)圖2-2-16(a.b.c.d)。圖2-2-l6a雨水口構(gòu)造

.圖2-2-16b雨水口：錢(qián)幣形.圖2-2-16c石鼓形雨水口石頭上有弧度，下面四周可進(jìn)水.圖2-2-16d中國(guó)傳統(tǒng)圖案的雨水口.

出水口是排水管渠排入水體的構(gòu)筑物,其形式和位置視水位、水流方向而定,管渠出水口不要淹沒(méi)于水中。最好令其露