园林工程施工技术 第二章 园林给排水工程

庭园园林喷灌设计及施工

本节课内容 园林给水排水工程 1、绿地喷灌系统的种类、设计与施工方法（视频教学，进行上节知识巩固）； 2、管网设计计算（以课本案例为例）； 3、熟悉园林常见排水方式及其设计要点； 4、了解不同设计环境或施工条件下排水设施的选择与要求；

喷灌系统的日常管理 定期检修 定期维护 注意动力部分的维护检修 经常检查喷头是否完好 遇到灾害性天气后要认真检查管网系统 园林给水排水工程 喷灌系统的日常管理 定期检修 定期维护 注意动力部分的维护检修 经常检查喷头是否完好 遇到灾害性天气后要认真检查管网系统 冬季严寒季节要防止管内结冰而损坏管道

园林节水灌溉（视频）

庭院园林喷灌设计与施工（视频）

如何计算管径大小？ 由于水流在管内流动，则产生水头损失 沿程损失的大小与管径大小、流速、过流断面和粘性等有关 经济流速（p43） As water flows through a pipe, there is a loss of energy due to friction between water molecules and the lining of the pipe. Also losses due to turbulence (water molecules bumping into each other。Extent of friction loss depends on pipe size, flow velocity through that pipe, length of pipe, roughness of the pipe wall, viscosity of fluid.

如何计算管径大小？课本p43 As water flows through a pipe, there is a loss of energy due to friction between water molecules and the lining of the pipe. Also losses due to turbulence (water molecules bumping into each other。Extent of friction loss depends on pipe size, flow velocity through that pipe, length of pipe, roughness of the pipe wall, viscosity of fluid.

沿程损失 计算采用Hazen Williams 公式, Darcy Weisbach公式, 或 Colebrook-White 公式等 沿程公式表示如下 : H = f x V² x L D x 2g 其 H = 沿程水头损失 f = 摩擦系数 D = 管径 V = 流速 g = 9.8 m/s² L = 管长

沿程损失计算 1) 主管流速小于 1.5 m/s 2)支管流速 计算程序 小于 2 m/s (50 & 80mm),

支管大小(阀门以后) 园林景观灌溉设计,避免使用大于50mm的阀门 阀门价格50mm 与 80mm相比较大 如果支管管径大,其主管也要大 较大支管对适应不同压力的喷头较为困难. 对散射喷头,通常采用25mm 阀门,比40 mm 阀门便宜,同时更加布线方便.

支管设计 设计压力变差在to +/- 5% 例如: 如果用 Falcons 设计压力为 5 Kg/cm², 最大可接受压力 5.25 Kg/cm² ,最小压力为 4.75 Kg/cm² 支管压力损失是指阀门到支管最末位置（计算要考虑多孔系数） 布管应遵循“水力中心”原则

不能将不同灌水器放在同一阀门上

‘关键途径’ 最长或最多喷头 途径，采用水力中心关键途径.

‘水力中心’ 好 坏

考虑投资… 主管比支管更贵. 减少挖沟量 – 主管和支管尽可能在同一沟内，也许有些影响支管设计 减少主管长度，也许增大支管管径（但不是总是采用“水力中心”原则) 减少挖沟量 – 主管和支管尽可能在同一沟内，也许有些影响支管设计

主管线的大小 限制流速主要是防止关闭阀门时产生水锤，减少弯头和连接件的压力 一般原则用 UPVC 流速不要超过 1.5 m/s 限制流速主要是防止关闭阀门时产生水锤，减少弯头和连接件的压力 管径为 100mm 主管, 每 12.8cm 有 1Kg 水 , 因此可以想象 200 m (1560 Kg) 主管道水在 1.5 m/s.流速下，如果突然在1秒钟内关闭阀门，其动能将产生f 2343 牛顿 !

高程对压力影响

主管道的压力计算 主管道损失由沿程损失和局部损失 考虑高程对压力影响 (1 m = 0.1 Kg/cm²) 环路主管道 – 简单化计算是假设主管道流量是设计流量的一半。

轮灌组布置方式之一

轮灌组布置方式之二：轮灌组数量减少，单个组的流量增加，总的灌溉时间缩短。对主管和水源流量要求高

喷嘴喷洒的形状有圆形、半圆和扇形等，一般扇形只用在场地的边角上，其他用圆形。 喷灌喷头的布局 固定式喷灌系统引水方式一般是：外部引水至泵房，通过水泵加压再输送给主管，主管输给（次主管至）支管，支管上竖立管再接喷嘴，在次主管或支管上设阀门控制喷嘴数量和喷洒面积。 1. 喷洒方式： 喷嘴喷洒的形状有圆形、半圆和扇形等，一般扇形只用在场地的边角上，其他用圆形。

喷灌喷头的布局 2. 喷头布置形式： 也叫喷头的组合形式，指各喷头的相对位置的安排。在喷头射程相同的情况下，不同的布置形式，其支管和喷头的间距也不相同。表2-2-1是常用的几种喷头布置形式和有效控制面积及使用范围。

S=2R L=1.73R B=1.5R C 扇形 B=1.73R S=1.73R D B=1.87R S=1.87R 表 2-2-1 几种喷头布置形式 序号   喷头组合形式  喷洒方式 喷头间距（L） 支管间距（b）喷头射程 （R）的关系 有效控制面积（S） 应用范围  A  全圆  L=b=1.42R S=2R  在风向改变频繁的地区效果较好  B L=1.73R B=1.5R  S=2.6R  在无风的情况下喷洒的效果最好  C 扇形  L=R B=1.73R S=1.73R  较A B节省管道，但多用了喷头  D  扇形 B=1.87R S=1.87R  同C 2 2

园林给水排水工程 园林排水工程 清洁的水经过人们在生活中和生产上的使用而被污染,形成大量成分复杂的污水。这些污水往往含有传染疾病的细菌及各种有害物质,如不经过处理和消毒就排走,将严重污染生态环境,危害人们的身体健康。另外在污水中又含有一些有用物质,经处理可回收利用。为了使排出的污水无害及变害为利,必须建造一系列设施对污水进行必要的处理,这些处理与排除污水的系统就叫排水系统。

通过对排水系统的了解，园林排水的作用是什么呢？ 园林给水排水工程 通过对排水系统的了解，园林排水的作用是什么呢？

排水系统的布置形式 正交式布置：当排水管网的干管 总走向与地形等高线或水体方向大 致成正交。 截流式布置：在正交式布置的管 网较低处，沿着水体方向再增设一条 截流干管，将污水截流并集中引到污 水处理站。 扇形布置：排水主干管布置成与 地面等高线或与园林水体流动方向 相平行或夹角很小的状态。

排水系统的布置形式 分区式布置：当规划设计的园林 地形高低差别很大时，布置形式各 异的排水沟管网系统。 辐射式布置：将排水干管布置成 分散的、多系统的、多出口的形式。 环绕式布置：是将辐射式布置的 多个分散出水口用一条排水主干管 串联起来，使主干管环绕在周围地 带，并在主干管的最低点集中布置 一套污水处理系统。

(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,雨水可可就近排入水体; 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需要; (6) 排水的同时还要考虑土壤能吸收到足够的水分,以利植物生长,干旱地区尤应注意保水。

园林排水的主要方式 地面排水 园林排水 沟渠（管道）排水 机械排水 从经济性角度考虑： 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。

举例说明： 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。如北京的颐和园万寿后山区(图1)、北海公园,广州动物园(图2)、杭州动物园、上海复兴岛公园等。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。 暴雨过后颐和园北海凭啥老物件排水？http://cul.qq.com/a/20160722/020663.htm

图1 颐和园后山排水示意

图2 广州动物园（局部）利用地形排水示意图

地面排水 拦 （把地表水拦截于园地或某局部之外） 阻 地面排水方式 蓄 分 导 （在径流的路线上设置障碍物挡水，达到消力降速 、减少冲刷的作用） （利用绿地保水、蓄水及地表洼地或园内水体蓄水） （用山石、地形、建筑墙体将大股地表径流分成多股细流，减少危害） （把多股地表径流或造成危害的地表径流利用地面、明沟、道路边沟或者管渠及时排放于水体或雨水管渠中）

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 竖向设计 1、在园林竖向设计中： 既要充分考虑地面排水的通畅，又要防止地表径流过大而造成对地面的冲刷破坏。在平地上，要保证地面有： 3‰——8‰的纵向排水坡度 1.5‰——3.5‰的横向排水坡度 竖向设计

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 2、利用植物 （阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；）

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 3、工程措施（阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；） 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 岩又能形成生动有趣的水景。如图下图所示。 图1 谷方

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 3、工程措施（阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；） 图2排水沟

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 3、工程措施（阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；） 图3 颐和园后山排水系统

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 3、工程措施（阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；） 2.挡水石 利用山道边沟排水，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1 图 1 挡 水 石

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 3、工程措施（阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；） 图2 颐和园后山园路

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 3、工程措施（阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；） 图3 恭王府园路排水

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 3、工程措施（阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；） 3. 护土筋 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）护土筋设置的疏密主要取决于坡度的陡缓，坡陡多设，反之则少设。见图1。在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 图1 护土筋 图2 粗糙材料衬砌的明沟

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 3、工程措施（阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；） 4. 出水口 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。 “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 （A）栏栅式 （Ｂ）礓礤式

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 3、工程措施（阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；） 4. 出水口 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2-3-12。 “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 （C）消力阶 （D）消力块

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 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，如图。

地面排水 防止地表径流冲刷地面的措施： 图 用雨水口将雨水排入园中水体雨水井 3、工程措施（阻碍地表径流、吸收水分以及固土等；） 5、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,设雨水埋管将水排出。 见下图 图 用雨水口将雨水排入园中水体雨水井

管渠排水 明沟排水 各排水方式及特点详见课本p63 管渠排水 管道排水 盲沟排水

管渠排水 (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,(冰冻线：郑州54cm,北京70cm信阳32cm)雨水管的最小覆土深度不小于0.7m （2）最小坡度 ① 雨水管道的最小坡度规定如表1。 ② 道路边沟最小坡度不小于0.002. ③ 梯形明渠的最小坡度不小于0.0002. (3)最小容许流速。①各种管道在自流条件下的最小容许流速不得小于0.75m/s. ②各种明渠不得小于0.4m/s(个别地方可酌减)。

管渠排水 表1 雨水管道各种管径最小坡度 (4)最小管径及沟槽尺寸 ① 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. ②梯形明渠为了便于维修和排水畅通,渠底宽度不得小于30cm. ③梯形明渠的边坡,用砖石或混凝土块铺砌底一般采用1:0.75—1:1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2的数值.

明渠排水 表2 梯形明渠的边坡 (5) 排水管渠的最大设计流速 ①管道: 金属管为10m/s;非金属管为5m/s. 表2 梯形明渠的边坡 (5) 排水管渠的最大设计流速 ①管道: 金属管为10m/s;非金属管为5m/s. ②明渠: 水流深度h为0.4m至1.0m时,宜按表3采用。 表3 明渠最大设计流速 1 2 3

暗渠排水 暗渠又称作盲沟，是一种地下排水渠道，用以排除地下水，降低地下水位。 何为暗渠排水？ 1、取材方便，可利用砖石等材料，价格低廉；2、不需要检查井或雨水井之类的排水构筑物，地面不留“痕迹”，从而保持了绿地或其他活动的场地完整性；3、对公园草坪的排水尤为适用。 暗渠排水 暗渠排水的优点 暗渠排水埋深和间距

暗渠排水 排水暗沟的几种形式

排水工程的组成 园林给水排水工程 汇水坡地、排水沟、截水沟、排洪沟、雨水口、雨水井等 排水明渠、暗沟、截水沟、排洪沟 雨水排水系统 污水排水系统 园林排水工程 汇水坡地、排水沟、截水沟、排洪沟、雨水口、雨水井等 排水明渠、暗沟、截水沟、排洪沟 雨水口、雨水井、雨水排水管网、出水口 利用重力自流排水困难的地方，设置雨水排水泵 室内污水排放设施如厨房洗物槽、下水管、房屋卫生设备等 除油池、化粪池、污水积水口 管网附属构筑物如检查井、连接井等 污水处理站及出水口 污水排水干管、支管组成的管道网等 排水工程的组成

排水管网的附属构筑物 园林给水排水工程 常见构筑物 雨水口 检查井 跌水井 闸门井 倒虹管 出水口

排水管网的附属构筑物 设计要点 园林给水排水工程 雨水口 是在雨水管或合流管渠上收集雨水的构筑物 由基础、井身、井口、井箅 1、与雨水管或合流制干管的检查井相接时，雨水口支管与干管的水流方向以在平面上呈60°交角为好。 设计要点 2、支管坡度一般不小于1% 3、雨水口呈水平方向设置时，井箅应低于周围路面及地面3cm左右，并与路面或地面顺接，以便雨水的汇集和泄入。

排水管网的附属构筑物 园林给水排水工程 图1 雨水口构造

排水管网的附属构筑物 园林给水排水工程 图2 雨水口：钱币形 图3 石鼓形雨水口 石头上有弧度，下面四周可进水

排水管网的附属构筑物 园林给水排水工程 图 4 图5

排水管网的附属构筑物 设计要点 园林给水排水工程 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。 检查井的构造,主要由井基、井底、井身、井盖座和井盖等组成 1、它是管段的连接点，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。 设计要点 2、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。

排水管网的附属构筑物 园林给水排水工程 II-II (有地下水时) 图1 普通检查井构造

排水管网的附属构筑物 设计要点 园林给水排水工程 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。 1、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。 设计要点 2、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。

排水管网的附属构筑物 园林给水排水工程 图2-3-l7 竖管式圆形跌水井构造

倒虹管 排水管网的附属构筑物 设计要点 园林给水排水工程 由于排水管道在园路下布置时有可能与其他管道发生交叉，而它又是一种重力自流式的管道，因此，要尽可能在管线综合中解决好交叉时管道之间的标高关系。但有时受地形所限，如遇到要穿过沟渠和地下障碍物时，排水管道就不能按照正常的情况敷设，而不得不以一个下凹的折线形式从障碍物下面穿过，这段管道就成了倒置的虹吸管。 1、倒虹管采用的最小管径为200mm，管内流速一般为1.2—1.5m/s,不得低于0.9m/s，并大于上游管内流速。 设计要点 2、平行管与上行管之间的夹角不应小于150°，要保证管内的水流有较好的水力条件，以防止管内污物滞留，为了减少管内泥沙和污物淤积，可在倒虹管进水井之前的检查井内，设一沉淀槽，使部分泥沙污物在此预沉下来。

排水管网的附属构筑物 园林给水排水工程 图 穿越溪流的倒虹管示意图

园林雨水口、雨水井（平入式、侧入式）

检查井

检查井：对管渠系统作定期检查而设置的检查井。

园林给水排水工程 如花坛排水管道施工 图片链接

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