第二章 园林给排水工程 第三节 排水工程
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《园林工程》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:220594课程名称:园林工程英文名称:Landscape Engineering课程类别:专业课学时:81学时(其中理论45学时,实验36学时)学分:3.5适用对象: 园林专业考核方式:考试;课程综合成绩=60%考试成绩+40%平时成绩先修课程:园林制图、工程力学、设计初步、美术、测量学等。
二、课程简介本课程主要系统地讲授园林工程的设计原理与施工知识,使学生掌握园林工程设计与施工的理论与方法,具备工程设计与施工管理的能力。
The design principles and construction knowledge of the landscape engineering are systematically taught in this course. The purpose of this course is to make students master the theories and methods of design and construction for the landscape engineering and having the ability for engineering design and construction management.三、课程性质与教学目的《园林工程》是园林专业的专业必修课,也是园林规划设计中的一个重要组织部分。
本课程与各相关课程共同构成了园林专业的课程体系,园林工程课程内容是学生从事园林专业工作必须掌握的基础知识。
课程研究的中心是如何在综合发挥园林的生态效益、社会效益和经济效益功能作用的前提下,处理园林中的工程设施与园林景观之间的矛盾,达到科学性、技术性与艺术性的高度统一。
课程教学目的是通过本课程的学习,培养学生在园林工程设计与实践中自觉地把科学性、技术性和艺术性结合起来的意识,使学生既能掌握园林工程的基本原理和实践技能,又具备将工程景观化的能力和技巧,并能将理论用之于分析、解决工程中的实际问题。
第一章土方工程一、名词解释:1.园林工程2..园林用地竖向设计3.土方工程4.土壤的容重5.土壤安息角6.土壤可松性7.平整标高8. 零点9. 零点线二、填空:1、竖向设计常用方法——、——、——、——、——。
2、常用土方计算的方法有——、——、——、——。
3、园林工程的特点具有——、——、——。
4、边坡坡度1 : 3的边坡,也可叫做坡度系数M = ——的边坡。
5、用求体积公式算的优点是——,缺点是——,适用于总体规划阶段的——。
6、断面法:内容是——,适用于——单体,基本公式为——。
7、等高面法是——,计算公式为——,适用于——单体8、方格法计算程序为——、——、——,适用于——单体。
9、插入法求某点高程的基本公式——各项含义——。
10、零点线上各点高程(是否) ——相等,平整标高线上各点高程——相等。
11、施工标高=——————。
12、土方调配图内容包括——、——、——。
13、土壤的主要工程性质——、——、——、——、——。
14、土壤压实过程应注意①——,②——,③——,④——。
15、在填方工程中,机械压实土壤密实可达——,人力压实为——。
三、简答1、土壤工程性质对土方工程的影响2、简述等高线的性质。
3、园林用地竖向设计的内容四、图示1、坡度系数与坡度关系2、方格法计算土方角点的标注方法3、平整标高H。
4、图示零点线5、图示土方调配图6、等高线图中a点位置7、设计A、B两点间路径。
8、修补如图等高线第二章园林给排水工程一、名词解释:1. 用水量标准2. 日变化系数3. 时变化系数4.经济流速5.水头6.水头损失7.管道流量8.径流系数9.设计降雨强度10.设计降雨历时11.地面集水时间12.汇水面积13.谷方14.挡水石15.护土筋16.管道比阻17.倒滤层18.延缓系数二、填空:1、园林用水种类——、——、——、——。
2、园林水源种类——————。
3、1公斤/cm2水压=——米水柱高。
4、给水管段所需水压H=H1+H2+H3+H4的含义:——、——、——、——。
景观给排水工程园林进场施工前,确保水电配套管网等隐蔽工程均已施工完成,且验收合格。
包括后期有可能产生的预埋管线应在前期充分考虑并给予预留。
保证在园林施工开始后,避免因重新预埋管线导致园林工程遭到破坏二次施工。
一、给水工程(一)、图纸深化:1、甲方工程师根据现场给水管网的平面布置提供园林给水接驳点位置。
2、园建单位根据甲方工程师提供的给水点位置及园林图纸重新策划给水管线路由。
3、注:管线线位应充分考虑配水点位置,园区小品、道路等位置的相对关系。
4、由监理工程师对园建单位方案进行审核,审核通过后由甲方工程师审核,通过后方可施工。
方案不通过则由园建单位重新提报。
(二)、给水管网的布置原则1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
(三)、给水管网的布置形式1、树枝状管网树状网以引水点至用水点的管线布置成树枝状,管径随用水点的减少而逐步变小。
2、环状管网给水管线纵横相互接近,形成闭合的环状管网。
(四)、园区给水管网注意事项:1、园区给水管网尽量布置成环状,有利于水利平衡。
另:园区给水主管线标高应高于园区雨排管线标高(保证给水管线内水可泄到排水管线内)2、绿化给水点应较均匀分布在灌溉区域内,保证20米半径覆盖。
如能分布在四周靠近铺装边缘雨水井位置最佳,安装锁闭阀、泄水阀。
(可在给水井内设置连通管将给水点泄水直接排放到雨水井内)3、保洁给水点应设置在铺装周围,与雨排井相邻,安装锁闭阀、泄水阀。
园林给排水工程园林绿地的给水与排水工程是城市给排水工程的一部分。
给水系统设置一系列的构筑物,从水源取水,并按用户对水质的不同要求分别进行处理,然后将水送至各用水点使用,这一系列的构筑物即叫给水系统。
排水系统为使经过人们在生活中和生产上使用而排出的被污染、成分复杂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叫做排水系统。
城市中水的供、用、排三个环节就是通过给水系统和排水系统联系起来的。
关于给水排水的整个流程如图2-1所示。
图2-1 给水排水流程示意图第一部分应掌握的内容一、一般公园中用水的四个方面公用中用水大致可分为以下几方面:1、生活用水如餐厅、内部食堂、茶室、小卖部、消毒饮水器及卫生设备等的用水。
2、养护用水包括植物灌溉、动物笼舍的冲洗、喷洒用水。
3、造景用水各种水体的用水。
4、消防用水公用的古建筑或主要建筑周围应该设消防栓。
二、给水管网的基本布置形式1.给水管网基本布置形式(如图2-2所示)(1)树枝式管网这种布置方式较简单,省管材。
如图所示,布线形式就像树干分枝,适合于用水较分散的情况。
但保证率差,一旦管网出现问题或需维修时,影响面较大。
(2)环状管网即是把供水管网闭合成环。
当管网中的某一段出现故障时,不致于影响供水。
但这种布置形式较费管材,投资较大。
图2-2 园林给水管网的布置形式(a)树枝形;(b)环形三、自然排水排除雨水(或雪水)应尽可能利用地面坡度(地面排水),通过谷、涧、山道,就近排入园中(或园外)的水体,或附近的城市雨水管渠。
这项工程一般在竖向设计时应该综合考虑。
除了利用地面坡度外,主要靠明渠排水,埋设管道只是局部的、辅助性的。
这样不仅经济实用,而且便于维修。
明渠可以结合地形、道路,做成一种浅沟式的排水渠,沟中可任其生长植物,既不影响园林景观,又不妨碍雨天排水。
在人流较集中的活动场所,为了安全起见,明渠应局部加盖。
第二部分应理解的内容一、给水管网布置的一般规定1、管道埋深冰冻地区,应埋深于冰冻线以下40cm处。
第三节园林排水工程一、概述(一)污水的分类:污水按照来源和性质分为三类:生活污水、工业废水和降水。
1、生活污水指人们在日常生活中所使用过的水,主要包括从住宅、机关、学校以及其他公共建筑和工厂内人们日常生活所排出的水。
2、工业废水指工业生产过程中产生的或使用过的水,来自车间、矿场等地。
根据污染程度不同,又分为生产废水和生产污水。
(1)生产废水:指生产过程中水质只受到轻微污染或只是水温升高,不经处理可直接排放的工业废水,如一些机器的冷却水等等。
园林中只有浇盆花的过滤水和服务设施中中央空调的冷却水等。
(2)生产污水:指生产过程中,受到严重污染的水,需经处理后方可再利用排放。
这类污水在园林中很少,因为在公园及风景区不允许工业生产存在。
3、降水降水指在地面上径流的雨水和冰雪融化水,降水的特点是集中,径流量大。
降水一般较清洁,但初期的雨水,由于含淋洗大气及冲洗建筑物、地面等挟带的各种污染物,通常比较脏,含有较多污染物。
(二)排水工程系统的组成在园林中有生活污水排水系统和雨水排水系统。
1、生活污水排水系统它的任务是收集园林中各类建筑的污水,排出至城市生活污水管道系统或自行处理。
包括下面几个方面:(1)室内污水管道系统和设备:收集建筑室内生活污水并将其排出至室外庭院的污水管道中。
(2)室外污水管道系统:分布在房屋出户管以外,布置在公园中埋在地下靠重力流输送,生活污水经园内污水管道系统,再流向城市管道系统。
在园林中,一般污水管道系统只包括上述两项,在风景区须设置以下部分:(3)污水泵站及压力管道:污水一般以重力流排除,但受到地形等条件的限制需把低处的污水向上提升,需设泵站,并相应地设压力管道。
(4)污水处理与利用建筑物:城市的污水处理厂和风景区的污水处理设施。
(5)出水口:经过处理的污水排入自然水面的出口。
2、雨水排水系统园林中的雨水排水系统主要用来收集经流的雨水,将其排入园林中的水体或城市雨水排水系统。
包括:(1)房屋雨水管道系统和设备:收集房屋的屋面雨水包括天沟、竖管及房屋周边的雨水沟。
(2)公园雨水管渠系统:包括雨水管渠、雨水口、检查井、跌水井等等。
(3)出水口:雨水排入天然水体的出口。
(三)排水工程系统的体制对生活污水、工业废水和降水所采用的不同的排除方式所形成的排水系统,称为排水体制,又称排水制度。
可分为合流制和分流制两类。
1、合流制排水系统将生活污水、工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统,分为:①直排式合流制:管渠系统布置就近坡向水体,分若干排水口,混合的污水不经处理和利用直接排入水体。
②截流式合流制:在直排式合流制的基础上,临近水体建造一条截流干管,同时在干管上设溢流井和污水处理厂。
晴天和初雨时,所有污水都送至污水处理厂;当雨量增大,混合污水水量超过一定数量后,其超出部分过溢流井并排入水体。
③全处理合流制:污水、废水、雨水混合汇集,输送到污水厂进行处理后再排放。
2、分流制排水系统将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或以上独立的管渠内排除的系统。
又可分为:①完全分流制:分设污水和雨水两个管渠系统,前者汇集生活污水、部分工业生产污水,经处理后排放和利用,后者汇集雨水和部分工业生产废水,就近排入水体。
②不完全分流制:只有污水管道系统而没有完整的雨水排水系统。
污水通过污水系统流至污水厂,经过处理利用后排入水体。
雨水通过地面、道路边沟和明渠泄入天然水体。
这种体制必须具备有利的地形和健全的明渠水系的地方。
在有水体的公园、风景区大多采用这种方法。
③半分流制(截流式分流制):既有污水排水系统,又有雨水排水系统。
与完全分流制的不同之处是在于它具有初期雨水引入污水管道的特殊设施,称雨水跳越中,小雨时,雨水和污水同时排入污水处理厂;大雨时雨水跳越截流干管经雨水出流干管排入水体。
二、园林排水特点及排水方式(一)园林排水特点1、排水主要是雨水和少量污水2、公园风景区大多具有地形起伏和水面,有利于地面排水和雨水的排除。
3、园林中有大量的植物,可以吸收部分雨水,同时还需考虑旱季植物对水的需要,要注意保水。
4、园林排水方式可采取多种形式,在地面上的形式应尽可能结合园林造景。
(二)园林排水方式园林排水特点决定园林的排水方式:以地面排水方式为主结合沟渠和管道排水,我国大部分公园绿地中都是采用这种方式。
1、地面排水利用园林中地形条件,通过竖向设计将谷、涧、沟、道路等加以组织,划分排水区域,并就近排入园林水体或城市雨水干管。
地面排水方式可以归结为四个字:拦、蓄、分、导拦:把地表水有组织地拦截,减少地表经流对园林建筑及其他重要景点的影响。
蓄:利用绿地保水、蓄水和地表洼地与池塘畜水。
分:用山石、地形、建筑墙体将大股地表经流分成多股细流以减少危害。
导:把多余的地表水或造成危害的地表径流通过地表、明沟和管渠及时排至水体或城市雨水干管。
2、明沟排水利用各种明沟,将地表水有组织地排放,明沟的坡度根据材料而定,不小于4‰。
3、管道排水主要用于排除园林生活污水、低洼地雨水或公园中没有自然水体时的雨水。
三、地表径流的排除地表径流是指经土壤、地被物吸收、填充洼地及在空气中蒸发后余下的在地表面流动的那部分降水。
(一)竖向设计1、控制地面坡度,使之不要过陡,不至于造成过大的地表径流速度。
如果坡度大而不可避免,需设加固措施。
2、同一坡度(即使坡度不大)的坡面不宜延续过长,应有起伏变化,坡度陡缓不一,以免地表经流一冲到底,造成大的地表经流。
3、利用顺等高线的盘谷山道、谷线等组织拦截,分散排水。
4、利用植被(特别是地被和草皮植物)护坡,减少和防止地表的冲刷。
(二)工程措施1、消能石:2、挡水石和护土筋:3、出水口:园林排水应结合理水、道路布局等,布置成各种不同的水景(下图)。
(三)利用植物园林中要求没有裸露地面,一是为了减少扬尘,另外就是减少地表冲刷,同时植物可以吸收一部分水分,植物防地表冲刷主要是草皮和地被植物。
(四)埋管排水在地势低洼处,无法用地面排水时,可能利用管渠进行排水,尽快地把公园内的道路与排水结合处理四、雨水管渠设计公园绿地中,雨水主要靠地表排除,但局部地区如广场、建筑和难以利用地表排水地段,需采取管渠排水形式,以便尽快排除公园绿地中的雨水。
(一)布置原则:1、充分利用地形,就近排入水体。
2、结合道路规划布局:雨水管道一般宜沿道路设置。
3、结合竖向设计:进行公园竖向设计时,应充分考虑排水的要求,以便能合理利用地形。
4、雨水管渠形式的选择:自然或面积较大的公园绿地中,宜多采取自然明沟形式,在城市广场、小游园以及没有自然水体的公园中可以采取盖板明沟和雨水暗管形式排水。
5、雨水口布置应使雨水不致漫出道路而影响游人行走,在汇水点,低洼处要设雨水口,注意不要设在对游人不便的地方。
道路雨水口的间距,取决于道路坡度,汇水面积及路面材料,一般25-60m。
(二)雨水管渠设计流量确定要确定雨水管渠的断面尺寸和坡度,必先确定管渠的设计流量,而雨水管渠的设计流量与地区降雨强度、地面状况、汇水面积等有关。
1、暴雨强度公式雨量分析的目的是分析多年的降雨资料,找出表示暴雨特征的降雨历时、降雨强度与降雨重现期之间的关系,作为雨水管渠设计的基础。
降雨强度指某一连续降雨时段内的平均降雨量。
h式中:i——降雨强度(mm/min)i=—t——降雨历时,即连续降雨的时间(min)t h——降雨历时内的降雨量(用深度mm表示)降雨强度也可用单位时间内单位面积上的降雨体积q(L/s.hm2)表示。
1×1000×10000q=—————————i=167i1000×60在设计雨水管渠时,根据各地的雨量资料,可以推算出暴雨的强度公式。
按照规划,暴雨公式一般采用下列形式:167A1(1+clgP)式中:q——暴雨强度(l/s.hm2)q=————————P——重现期(年)(也用T表示)(t+b)n t——降雨历时(min)A1,c,b,n——地方参数,统计方法确定暴雨强度的频率是指等于或大于该暴雨强度发生的机会,而暴雨强度的重现期指等于或大于该暴雨强度发生一次的平均间隔时间,以P表示,以年为单位。
3、集水时间:连续降雨的时段称为降雨历时,降雨历时可以指全部降雨的时间,也可以指其中任一时段。
设计中通常用汇水面积最远点雨水流到设计断面时的集水时间作为设计降雨历时。
雨水管渠的设计降雨历时t由两部分组成:包括从汇水面积最远点流到第一个雨水口地面集水时间t1,以及雨水在设计雨水管的上游管段内的流行时间t2,可用公式表示:t=t1+mt2式中:t——设计降雨历时(min)t1——地面集水时间(min)t 2——雨水在设计管段上游管段流行的时间(min)m——延续系数管道m=2,明渠m=1.2地面集水时间t1受地形、地面铺砌材料、地面种植情况以及汇水面积大小等因素的影响。
而雨水在管段中流水时间t2可依下式计算:Lt2=Σ——(min)式中:L——上游各管渠的长度(m)60V V——上游各管渠的设计流速(L/S)2、重现期(P)4、径流系数降落到地面的雨水,只有一部分径流入雨水管道,其径流量与降雨量的比值就是径流系数ψ,与地表渗水性、地表材料、地面坡度等有关,同时也受降雨历时、暴雨强度的影响。
径流量ψ=————降雨量不同材料的覆盖表面的经流系数不同,由不同种类地面的排水面积的径流分数ψ用加数平均法计算:Σfiψi式中:fi——汇水面积上各类地面的面积ψ=—————ψi——各类地面相应径流系数ΣFΣF——汇水总面积5、雨水管渠设计流量公式Q=167ψFi=ψFq式中:Q——雨水设计流量(l/s)F——设计管段排水面积(hm2)i——设计降雨强度(mm/min)q——设计降雨强度(L/s.hm2)ψ——径流系数(三)雨水管渠水力计算1、计算公式:不管是雨水、污水、都按液体在管渠中均匀流动(即在过水断面上每一条流线的流速大小和方向沿流程不变)计算。
管道水力学的两个基本公式(均匀流):流量公式:Q =ωV 流速公式:V =C R I (谢才公式)式中:Q ——设计管段的设计流量ω——设计管段的过水断面面积V ——过水断面的平均流速R ——水力半径I ——水力坡度(即水面坡度、等于管底坡度)C ——流速系数或谢才系数一般C =R将上式代入V =R I Q =ωV式中n ——管渠壁的粗糙系数,由管渠材料定,见下表。
1/61n 1n 1/22/3排水管渠粗糙系数表管渠种类n值管渠种类N值陶土管0.013浆砌砖渠道0.0130.013-0.014浆砌块石渠道0.017混凝土和钢筋混凝土管石棉水泥管0.012干砌块石渠道0.020-0.030铸铁管0.013土明渠(带或不带草皮)0.025-0.030钢管0.012木槽0.012-0.014水泥砂浆拌面渠道0.013-0.0142、雨水管渠水力计算的设计数据雨水管道一般采用圆形断面,但当直径超过2m时,也可用矩形、半园形和马蹄形。