园林景观工程给排水专题Word文档格式.docx
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当管网中的某一管段出现故障，也不致影响供水．从而提高了供水的可靠性。
但这种布置形式较费，管材投资较大。
如图3.1（B）。
（A）树枝式管网（B）环状管网
图3.1给水管网基本布置形式
（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和其它管道按规定保持一定距离。
（四）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。
当然管道也不宜埋得过深，埋得过深工程造价高。
但也不宜过浅，否则管道易遭破坏。
（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联接处外，为便于检修养护，要求每500m直线距离设一个阀门井。
配水管上安装着消防栓，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，离车行道不大于2m。
（3）管道材料的选择
①钢管：
钢管可分为焊接钢管和无缝钢管，而焊接钢管又分为镀锌钢管和黑铁管，室内饮用给水用镀锌钢管。
用钢管施工造价高，速度慢，但耐久性好。
②铸铁管：
分为灰铸铁管和球墨铸铁管。
灰铸铁管具有耐久性好，质脆，不耐弯折和振动，内壁光滑度较差；
球墨铸铁管抗压、抗震强度较大，具有一定的弹性，施工采用承插式，密封用胶圈，施工较方便，但造价高于灰铸铁管。
③钢筋混凝土管：
钢筋混凝土管分为普通钢筋混凝土管和预应力钢筒混凝土管。
这一类管道多用于大输水量的管材。
普通混凝土管材。
由于质脆、重量大，在防渗和密封上都不好处理，现多做排水管。
而预应力钢筒混凝土管是由钢筒和预应力钢筋混凝土管复合而成的，具有较好的抗震、耐腐、耐渗等特点，大输水量的管材常使用。
④塑料管：
塑料管的种类比较多，常用的有PVC、PE、PPR管等，这些管材均具有表面光滑、耐腐蚀，连接方便等特点，是小管径（200mm以内）输水较理想的管材。
总结：
本节课讲述了园林给水工程的特点、水源与水质、公园给水管网的布置等几个方面，重点要掌握给水管网的基本布置形式和要点以及管网布置的一般规定。
对一般规定中所提到的数据和材料的选择尤为要引起注意。
复习思考题
1、设计公园给水管网前准备哪些工作？
2、给水管网的布置要点有哪些？
第一章园林给排水工程第二节喷灌系统设计
（一）
了解喷灌系统的组成和喷灌形式，掌握固定式喷灌系统设计所依据的基本资料和喷头组合形式。
喷头的组合形式。
第二节喷灌系统设计
（一）
园林绿地中的灌溉方式长期来一直处在人工拉胶管或提水浇灌的状况，这不仅耗费劳力、容易损坏花木，而且用水也不经济。
近年来，随着我国城镇建设的迅速发展，绿地面积不断扩展，绿地质量要求越来越高，一种新型的灌溉方式——喷灌逐渐发展起来。
喷灌和其它灌溉方式比较，有很多优点，如有利于浅浇勤灌节约用水、改善小气侯、不破坏花木、减少劳动强度、便于控制灌水量、不产生冲刷保持土壤肥力等，它是一种先进的灌溉方式，缺点是初始投资较大。
喷灌是属于给水系统，由于是生产用水，其水源可以用自来水也可以用地表水和地下水，同时整个灌区内可以分区分片供水，减小主管道的管径，降低工程造价。
一、喷灌系统的组成
（1）供水部份：
水源泵房水泵动力机械
（2）输水部份：
干管、支管、立管、阀门弯头、三通活节等
（3）喷洒部份：
喷头
二、喷灌形式
依喷灌方式，喷灌系统可分为移动式、半固定式和固定式三类。
（一）移动式喷灌系统
要求灌溉区有天然水源（池塘、河流等），其动力（电动机或汽油发动机）、水泵、管道和喷头等是可以移动的，由于管道等设备不必埋入地下，所以投资约省，机动性强，但移动不方便、易损坏苗木、管理劳动强度大。
适用于水网地区的园林绿地、苗圃和花圃的灌溉。
（二）固定式喷灌系统
这种系统有固定的泵站，供水的干管、支管均埋于地下，喷头固定于竖管上，也可临时安装。
还有一种较先进的固定喷头，喷头不工作时，缩入套管中或检查井中，使用时打开阀门，水压力把喷头顶升到一定高度进行喷洒。
喷灌完毕，关上阀门，喷头便自动缩入管中或检查井中。
这种喷头便于管理，不妨碍地面活动，不影响景观，高尔夫球场多用，园林中有条件的地方也可使用。
固定式喷灌系统的设备费较高，但操作方便，节约劳力，便于实现自动化和遥控操作。
适用于需要经常灌溉和灌溉期较长的草坪、大型花坛、花圃、庭院绿地等。
（三）半固定式喷灌系统
其泵站和干管固定，支管及喷头可移动，优缺点介于上述二者之间。
使用于大型花圃或苗圃。
以上三种形式可根据灌溉地的情况酌情采用。
三、固定式喷灌系统设计
（一）喷灌系统的规划的任务
根据园林绿地系统的实际情况，从造景和培育园林苗木出发，对喷灌系统合理布局。
（二）设计所依据的基本资料
（1）地形图
比例尺为1／1000～l／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，其中尤以风对喷灌影响最大。
（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，主要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
柴油机、电动机、潜水泵
（三）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。
一般在管道式喷灌系统中，除了位于地块边缘的喷头作扇形，其余均采用圆形喷洒。
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。
在喷头射程相同的情况下，不同的布置形式，其支管和喷头的间距也不同。
表3.1是常用的几种喷头组合形式及其有效控制面积和适用范围。
表3.1
序号
喷头组合图形
喷洒方式
喷头间距（L），支管间距（b）与喷头射程（R）的关系
有效控制面积
适用
A
正方形
全圆
L=b=1.42R
S=2R2
在风向改变频繁的地方效果较好
B
正三角形
L=1.73R
B=1.5R
S=2.6R2
在无风的情况下喷灌的均匀度最好
C
矩形
扇形
L=R
B=1.73R
S=1.73R2
较A，B节省管道
D
等腰三角形
B=1.87R
S=1.865R2
同C
风对喷灌有很大影响，在不同风速条件下，喷头组合间距如何选择最合理，是喷灌系统设计中一个尚待研究的课题。
在实际工作中可参照美国“Rainbird”公司建议的喷头组合间距值，见表3.2。
表3.2
平均风速（m/s）
喷头间距L
支管间距b
＜3.0
0.8R
1.3R
4.5～5.5
0.6R
R
3.0～4.5
1.2R
＞5.5
不宜喷灌
-
本节课讲述了喷灌系统的组成和喷灌形式，以及固定式喷灌系统设计所依据的基本资料，并对喷洒方式和喷头的组合形式进行了学习。
重点要掌握固定式喷灌系统设计时所依据的基本资料和喷头的组合形式。
1、喷灌系统有哪些部分组成？
2、固定式喷灌系统设计时所依据的基本资料有哪些？
3、画出喷头组合形式图。
第一章园林给排水工程第二节喷灌系统设计
（二）
教学过程：
第二节喷灌系统设计
（二）
（四）管道布置及管径的确定
（1）管线定位
首先对喷灌地进行勘查，根据水源和喷灌地的具体情况，确定主干管的位置，支管一般与干管垂直。
当喷头选定后，根据喷头的覆盖半径、喷洒方式，利用表3.1和3.2中相应的公式，计算喷头间距（L）和支管间距（b），从而确定支管在图中的位置。
距边缘最近的一条支管距边缘的间距为喷头的覆盖半径。
（2）管径的确定
①立管直径
立管即为支管与喷头的连接段，现在有的喷灌系统已缩入地下。
它的管径确定以喷头上标注的为准，并且每个立管上均应设一阀门，调节水量、水压。
②支管直径
将支管上的所有喷头流量相加，计算支管的总流量，根据支管流量和管道经济流速两项指标查水力计算表，确定管径。
经济流速可按下列经验数值采用：
小管径Dg100～400mm
v取0.6～10m/s
大管径Dg＞400mm。
v取1.0～1.4m/s
③干管的管径
干管总流量为：
喷灌区内干管供水范围内的所有喷头流量之和。
根据干管的总流量和经济流速，查水力计算表求得干管管径。
（五）喷灌系统水力计算
喷灌系统的水力计算与给水系统相仿，通过计算，确定流量和配套动力。
（1）总压力计算
在计算喷灌系统压力时，首先找出最不利点，所谓最不利点，指远离泵房、地面标高较高处。
不利点满足压力要求，其它各点均能满足要求。
通过对可能最不利点的压力计算，选取所需的压力最的一点为最为利点。
压力的计算表达式为：
H=H1+H2+H3+H4
H:
不利点需要的压力，即系统的总压力（mH2O）。
H1:
不利点的地面高程与供水点地面高程之差，其值可正可负可零（m）。
利用地形图计算或实际测量。
H2：
管道（包括主管道和支管道）损失，包括沿程损失和局部水头损失（mH2O），用公式计算。
H3：
立管高度（m），一般为1.2m左右。
H4：
喷头的工作压力（mH2O），喷头产品说明书上标注。
（2）管道水力计算
①主管道的水力计算
a.根据选定的管道材质，查粗糙系数表3.3，得管材的粗糙度系数n。
b.根据粗糙度系数和管径，查单位管长阻力系数，由表3.4，查得管道的沿程阻力系数Sof（S2/m6）。
c.计算沿程阻力Hf
Hf=SofLQ2
Hf：
管道沿程水头损失（mH2O）。
Sof：
沿程阻力系数，查表3.4得（S2/m6）
L：
管道长度（m）。
Q：
流量（M3/s）
d.求管道的水头损失H2
局部水头损失，生产用水一般按沿程损失的20%计算。
H2=1.20Hf
②支管水头损失计算
支管压力与干管的压力计算前几步相同，支管由于多孔喷水，从首端到末端对水的阻力会逐渐减小，需将计算的支管水头损失乘以一个系数，即得支管水头损失值。
将这个系数称为“多孔系数”，这种计算方法叫多孔系数法。
多孔系数是假定各孔口流量相同，依孔口数目求得的一个折算系数F。
Hf′=Hf·
F
Hf′:
支管沿程水头损失（mH2O）
F:
折算系数查表3.5。
未乘折算系数前的管道沿程水头损失（mH2O）
将干管的水头损失与支管的水头损失求和即为管道的水头损失（H2）。
表3.3各种管材的粗糙系数n值
管道种类
n
各种光滑的塑料管（如PVC、PE管等）
玻璃管
石棉水泥管，新钢管，新的铸造很好的铁管
铝合金管，镀锌钢管，锦塑软管，涂釉缸瓦管
使用多年的旧钢管、旧铸铁管，离心浇注的混凝土管
普通混凝土管
0.008
0.009
0.012
0.013
0.014
0.015
表3.4单位管长沿程阻力系数Sof值（s2/m6）
管内径
d（mm）
粗糙系数n
0.010
0.011
25
40
50
75
80
227940
183850
5600
658
470
288200
232700
7060
824.8
591
355900
28700
8710
1015
729
431000
34800
10550
1221
884
512500
41400
12600
1480
1057
602500
48600
147500
1738
1240
697500
562500
171200
2015
1440
774000
64600
19590
2270
1638
100
125
150
200
250
140
43.0
16.3
3.46
1.06
179
54.1
20.3
4.38
1.33
221
66.8
25.3
5.41
1.645
268
80.9
30.7
6.55
1.99
315
96.8
36.7
7.80
2.39
370
113.6
43
9.15
2.80
429
131.8
49.9
10.60
3.26
479
150.0
56.9
12.15
3.70
300
350
400
450
500
0.404
0.178
0.088
0.0467
0.0266
0.505
0.228
0.110
0.0595
0.0335
0.623
0.282
0.135
0.0735
0.0411
0.755
0.341
0.163
0.089
0.0498
0.908
0.400
0.197
0.105
0.0597
1.066
0.470
0.232
0.123
0.0701
1.237
0.545
0.269
0.143
0.0813
1.400
0.634
0.304
0.165
0.0925
600
700
800
900
1000
0.01005
0.00442
0.00216
0.00115
0.00066
0.0128
0.00559
0.00274
0.00146
0.00083
0.0158
0.0069
0.00338
0.0018
0.00103
0.0191
0.00835
0.00405
0.00218
0.00124
0.0226
0.00993
0.00487
0.00259
0.00148
0.0265
0.01166
0.00572
0.00305
0.00174
0.0308
0.01352
0.00663
0.00354
0.00202
0.0354
0.0155
0.00761
0.00231
表3.5多口系数F值
N
多口系数F
X=1
X=1/2
m=2.0
m=1.90
m=1.875
2
0.625
0.639
0.500
0.512
0.516
3
0.518
0.528
0.535
0.422
0.434
4
0.469
0.480
0.486
0.393
0.405
0.413
5
0.440
0.451
0.457
0.378
0.390
0.396
6
0.421
0.433
0.435
0.369
0.381
0.385
7
0.408
0.419
0.425
0.363
0.375
8
0.398
0.41.
0.415
0.358
0.370
0.377
9
0.391
0.402
0.409
0.355
0.367
0.374
10
0.353
0.365
0.371
11
0.380
0.392
0.397
0.351
0.368
12
0.376
0.388
0.349
0.361
0.366
13
0.373
0.384
0.348
0.360
14
0.387
0.347
0.364
15
0.379
0.346
0.357
16
0.382
0.345
0.362
17
0.344
0.356
18
0.343
19
0.372
20
0.359
0.342
0.354
22
m=2.0，适用于谢才公式；
m=1.9，适用于斯柯贝公式；
m=1.875，适用于哈-威公式。
使用表3.5时，应先根据第一个喷头至支管进口的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：
有一长80米的支管，管径为DN=80mm（PVC）管，管上装有7个喷头，每个喷头流量为6m3/H，工作压力为P=300Kpa，第一个喷头到干管的距离为10m，喷头间距为10m，立管高度为1m，地面高差为+0.2m，求这个支管需干管提供给多大压力能满足要求？
解：
1.查表3.3，粗糙度系数为n=0.008（PVC）
2.查表3.4，沿程阻力系数Sof=470s2/m3（n=0.008,DN=80mm）
3.计算流量7×
6m3/H=42m3/H=0.012m3/s
4.Hf=SofLQ2=470×
80×
0.0122=5.41m
5.查表3.5，m=2.0,x=10m/10m=1,N=7,查得多孔系数F=0.408
F=5.41×
0.408=2.2mH2O
H2=1.2Hf′=1.2×
2.2=2.64mH2O
6.支管所需压力
H=H1+H2+H3+H4==0.2+2.64+1+300×
0.1=33.84mH2O（1kpa=0.1mH2O）
干管应提供大于33.84m水柱高的压力方能满足要求。
（3）配套动力
泵房或供水部分应提供相应的压力、流量方能满足要求，供水部分应提供略大于计算的流量和压力损失值的5～10%。
6）喷灌系统设计的要点
（1）根据水源及灌溉地的实际情况，确定供水部分的位置及主干管的位置，进行合理规划布局。
（2）先确定适宜的喷头，确定接管直径、工作压力、覆盖半径、流量。
（3）确定支管位置、间距、布设的喷头。
（4）计算支管及干管流量，再根据经济流速查水力计算表，确定干管和支管管径。
（5）计算最不利点所需的压力。
（6）根据总流量和最不利点的压力确定配套动力。
以上是固定式喷灌系统设计的基本知识，喷灌系统的设计较复杂，设计中要考虑的问题很多。
例如灌溉地块的形状，地形条件，常年的主要风向风速、水源位置等对喷灌系统的布置都会产生影响。
在坡地上，干管应尽量沿主坡向布置，使支管沿平行于等高线方向伸展。
这样，干管两侧的水头损失较均匀。
支管适当向干管倾斜，在干管的低端应设泄水阀，以便于检修或冬季排空管内存水。
管道埋深应距地面80cm以下，以防破坏。
喷灌系统的布置和风向关系密切，水的喷洒应该顺主风向。
对不同的植被或作物，喷灌时雾化程度的要求也不同。
所谓雾化度是用喷头的压力与喷嘴直径的比值（H/d）来表示。
表3.6是前苏联提出的雾化指标。
表3.6不同作物对雾化程度的要求
作物
H嘴/d
软草
1500～1600
各种作物
200～2200
成年农作物
1700～1800
管理精细的植物（苗圃与花卉）
2400～2600
在小规模的喷灌工作中，如宅旁植被喷灌、花圃、花带或花
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