园林给水工程

一、概述
公园和其它公用绿地是群众休息游览的场所，同时又是树木、花草较集中的地方。由于游人活动的需要、植物养护管理及水景用水的补充等，公园绿地的用水量是很大的。所以解决好园林的用水问题是一项十分重要的工作。公园中用水大致可分为以下几方面：
（一）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。
（二）养护用水
包括植物灌溉、动物笼舍的冲洗及夏季广场园路的喷洒用水等。
（三）造景用水
各种水体（溪涧、湖泊、他沼、瀑布、跌水、喷泉等）的用水。
（四）消防用水
公园中的古建筑或主要建筑周围应该设消防栓。
公园中用水除生活用水外，其它方面用水的水质要求可根据情况适当降低。例如无害于植物，不污染环境的水都可用于植物灌溉和水景用水的补给。如条件许可，这类用水可取自园内水体；大型喷泉、瀑布用水量较大，可考虑自设水泵循环使用。
园林给水工程的任务就是如何经济、合理、安全可靠地满足以上四个方面的用水需求。
二、四环给水的特点
（一）园林中用水点较分散。
（二）由于用水点分布于起伏的地形上，高程变化大。
（三）水质可据用途不同分别处理。
（四）用水高住时间可以错开。
（五）饮用水的水质要来较高，彻条用水以水质好的山泉最佳。
三、水源与水质
（一）水污
园林由于其所在地区的供水情况不同，取水方式也各异。在城区的园林，可以直接从就近 的城市自来水管引水，在郊区的园林绿地如果没有自来水供应，只能自行设法解决；附近有本 质较好的江湖水的可以引用江湖水；地下水较丰富的地区可自行打并抽水（如北京颐和园）。近山的园林往往有山泉，引用山泉水是最理想的。
园林中水的来沉不外乎地表水和地下水两种。
1．地表水
包括江、河、湖塘和浅井中的水，这些水由于长期暴露于地面上，容易受到污染。有的甚至受到各种污染记的污染，水质较差，必须经过净化和严格消毒，才可作为生活用水。
2．地下水
包括泉水以及从深井中或省井中取用的水，由于其水源不易受污染，水质较好，一般情况下除作必要的消毒外，不必再净化。
（二）水质
园林用水的水质要求，可因其用途不同分别处理。养护用水只要无害于动植物不污染环境即可。但生活用水（特别是饮用水）则必须经过严格净化消毒，水质须符合国家颁布的卫生标准。
生活用水的净化和消毒可采用如下方法。
如果取用的地表水较混浊，一拨每吨水加人粗制流回铝用～509，经搅拌后，悬浮物即可凝絮沉淀，色度可减低，细菌亦可减少，但杀菌效果仍不理想，因此还须另行消毒。净化地面水，还可采用砂滤法。
水的消毒方法很多，其中加氛法使用最普遍，通信以覆白场放人水中进行消毒，它是强氧化剂，性质活泼，能将细菌等有机物氧化，从而将其杀灭。
园林对饮用水水质的要求并不满足于一股的符合卫生标准，它还有更高要求。我国是有悠久饮茶历史的国家，2000多年前历史文献上就已有有关茶的记载。今天茶已是我国人民是普遍的饮料了。彻条对水质的要求是很讲究的。彻茶以泉水为上，历代都有人给宜案的泉水评组分等。我国有许多著名的泉眼，这些名泉不仅为风景区或园林提供了高质量的水源，而且为风景区或园林增添了景色。有条件的地方应注意开发利用。
四、公国给水普网的布置与计算
公园给水管网的布置除了要了解国内用水的特点外，公园四周的给水情况也很重要，它往往影响管网的布置方式。一波市区小公园的给水可由一点引人。但对较大型的公园，特别是地形较复杂的公园，为了节约管材，减少水头损失，有条件的最好多点引水。
（－）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。这种布置方式较简单，省管材。布线形式就像树干分权分枝，它适合于用水点较分散的情况，对分期发展的公园有利。但树枝式管网供水的保证率较差，一旦管网出现问题或务维修时，影响用水面较大。
（2）环状管网。环状管网是把供水管网闭合成环，使管网供水能互相调剂。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。但这种布且形式较粪管材，投资较大。
2．管网的布置要点
（1）干管应靠近主要供水点。
（2）干省应靠近调节设施（如高位水池或水塔）。
（3）在保证不受冻的情况下，干省宜阳地形起伏敷设，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。
（二）管网布置的一般规定
1．管道理深
冰凉地区，应埋设于冰冻线以下40cm处。不冻或轻冻地区，区上深度也不小于70cm，当管管道也不宜理得过深，埋得过探工程造价高。坦也不宜过钱，否则管道易遭破坏。
2．阀门及消防检
给水管网的交点叫做节点，在节点上没有门门等附件。为了检修管理方便，节点处应设阀门共。阀门除安装在支管和平管的联接处外，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（包含排水管道）
大型排水渠道有砖砌、石砌及预制混凝土装配式等。
表2-1 管道材料的选择
流动物质 压力Pg（kg/cm2）
及水温t 室内哐室外 DN公称管径（mm）*
25 50 80 100 150 200 ≥250
给
水 Pg≤10
t≤50℃ 室内 白铁管、黑铁管 螺旋缝电焊钢管
室外 铸铁管、石棉水泥管
流动
物质 压力Pg（kg/cm2）
及水温t 室内或室外 DN公称管径（mm）*
25 50 80 100 150 200 ≥250
雨
水 无

压 室内 铸铁管
室外 陶土管

生产
污水 室内 排水铸铁管

室外 钢筋混凝土管、混凝土管
陶土管、陶瓷
生活
污水 室内 排水铸铁管、陶土管
室外 陶土管、混凝土管
*耐酸陶瓷管、混凝土管、钢筋混凝土管、陶土管（缸瓦台）等管类的管径以内径d表示。
（三）给水管网计算步骤
管网水力计算的目的是根据最高日最高时用水量作为设计用水量．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。
1．求最高日用水量
公园中的用水量，在任何时间里都不是固定不变的。在一天中游人数量随着公园的开放和关闭在变化着；在一年中又随季节的冷暖而变化。另外不同的生活方式对用水量也有影响。我们把一年中用水最多的一天的用水量称为最高日用水量。最高日用水量根据用水量标准及用本单位放而定。见表2－2。
2．求最高时用水量
我们把最高日那天中用水最多的一小时，叫做最高时用水量。最高时用水量与平均时用水量的比值，称为时变化系数。
最高时用水量
时变化系数Kh =
平均时用水量

表2－2 用水量标准及小时变化系数
建筑物名称 单 位 生活用水量
标准
最高日（升） 小时变化系数 备注
公共食堂

营业食堂

内部食堂

茶室

小卖 每顾客
每次
每人每次
每一顾客
每次
″ 15-20
10-15
5-10
3-5 2.0-1.5
2.0-1.5 1） 食堂用水包手主副食加工、餐具洗涤清洁用水和工作人员及顾客的生活用水，但未包括冷冻机冷却用水。
2） 营业食堂用水比内部褒赏多、中餐厅又多于西餐餐厅。
3） 餐具洗涤方式是影响用水量标准的重要因素，以设有洗碗机的用水量大。
4） 内部食堂设计人数即为实际服务人数；营业食堂按座位数，每一顾客就餐时间及营业时间计算顾客人数。
电影院 每一观众每场 3-8 2.5-2.0 1） 附设有厕所和饮水设备的露天或室内文娱活动的场所，都可以按电影院或剧场的用水量标准选用。
2） 俱乐部、音乐厅和杂技场可按剧场标准，影剧院用水量标准介于电影院与剧场之间。
剧场 ″ 10-20 2.5-2.0
体育场
运动员淋浴
观众 每人每次
每人每次 50
3 2.0
2.0 1） 体育场的生活用水用于运动员淋浴部分，系考虑运动员在运动场进行一次比赛或表演活动后需淋浴一次。
2） 运动员人数应按假日或大规模活动时的运动员人数计。
游泳池
游泳池补充水
运动员淋浴
观众 每日占
水池容积
每人每场
每人每场 15%
60
3
2.0
2.0 当游泳池为完全循环处理（过渡消毒）时，补充水量可按每日水池容积5%考虑。
办公楼 每人每班 10-20 2.5-2.0 1） 企业事业、科研单位的办公及行政管理用房均属此项。
2） 用水只包括便溺冲洗、洗手、饮用和清洁用水。
公共厕所 每小时
每冲洗器 100
*喷泉
大型
中型
每小时
每小时
10000
2000 不考虑水的循环使用。
洒地用水量
柏油路面
石子路面
庭园及草地
每次每平米
″
″
0.2-0.5
0.4-0.7
1.0-1.5 <3次/日
<4次/日
<2次/日
*花圃浇水
乔灌木 每日每平米
4.8-8.0
缺 根据各地实际情况（如气候土质等）决定。
（有*者为国外资料，茶室、小卖用水量只是据一些公园的使用情况做统计，不是国家标准，仅供参考）
时变化系数Kh的值，在城镇通常取1.3-2.5，在农村则取5-6。
最高时用水量是根据最高日平均小时用水量乘以时变化系数求得的。即：
Qd
Qh = Kh
T
式中：Qh——最大小时用水最；Qd——最高日用水量（升/日）；
Kh——小时变化系数；T——建筑物用水时间（时）。
在计算小时用水量时，所确定的该服务设施的用水时间应尽量切合实际，否则对计算结果影响很大。
3．来管段计算流量Q
园林中的给水水泥若取自城市给水管网，则园中给水平曾将是城市给水管网中的一根支管，在这根“干管”上只有为数不多的一些用水量相对较多的用水点，沿线不取城镇给水管网那样有许多居民用水点。所以在进行管段流量的计算时，根据用水量标准分别求出各用水点的需求量，管段的计算流量等于该管段所负担的转辗流量加上该节点相连各管段的沿线流量总和的一半。根据计算流量Q及合适的水头损失通过查表2-3来选择管径。
4．确定管段的管径D
在给水管上任意点接上压力表，都可测得一个读数，这数字便是读点的水压力值，管道内的血压力通常以kg/cm2表示。有时为便于计算管道阻力，井对压力有一个较形象的概念，又常以“水柱的高度”表示。kg/cm2与“水柱高度”的单位换算关系是：1kg/cm2=10m高水柱。
水在管中流动时与管道测室发生摩擦，克服这些摩擦力而消耗的势能就叫水头损失。管道中的水头损失包合治程水头损失和局部水头很失。沿程水头损失的大小与管道材料、管壁粗糙程度、管径、省内流动物质以及温度等因素有关。
在求得某点计算流量后，便可据此查表以确定该管道的管经，在确定管径时，还可直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。给水管网中连接各用水点的管段的管径是根据流量和流速来换定的，由下列公式可以看到三者之间的关系：

（2-3）
公式中当Q不变对和υ互相制约，管径D大，管道断面积也大，流速υ变小；反之υ大D变小。以同一流量Q，查水力计算表，可以查出多个管径来。如果选择大流速，用于管道的投资就可以减少，但是造成的水头损失就增大；反之，采用较大的管径以降低流速，但却要增加许多管材和基建费用。所以选择管段管径时，这二者要进行权衡以确定一个较适宜的流速。此外，这一流速还受当地敷管单价和动力价格总费用的制约，这个流速既不浪费管材、增大投资，又不致 使水头损失过大。这一流速就叫做经济流速。经济流速可按下列经验数值采用：小管径Dg=100～400mm时，υ取 0. 6～10m／s，大管径 Dg＞400mm肘，υ取 1. 0～1.4m／s。
5．水头计再
在计算时，一般选择国内一个或几个最不利点进行计算。所谓最不利点是指因管线消耗水头多，或由于地形高或建筑高的关系要求水头较高的用水点。因为无论是采用城市自来水还是自设水泵取水，水在管道中流动，必须具有相当的水头来克服沿程的水头损失，并使水能达到一定的高度以满足用水点的要求。水头计算的目的有两方面；一是计算出最不利点的水头要求；一是校校城市自来水配水管的水压（或水泵扬程）是否能满足公园内最不利点配水的水头要求。
公园给水管段所需水压可以下式表示：
H = H1 + H2 + H3 + H4
式中：H——引水管处所需求的总压力（或水泵的扬程）（米水柱）；H1——引水点与用水点之间的地面高程差（米）；H2——计算配水点与建筑物进水管的标高差（米）；H3——计算配水点所需流出水头（米水柱）；H4——管内因沿程和局部阻力而产生的水头损失值（米水柱）。
H2与H3之和是计算用水点建筑或构筑物，从地面算起所需要的水压值，这数值在低略估算总水压时可参考以下数值。即，按建筑物层教，确定从地面算起的最小保证水头值；平房10米水柱；二层12米水往；三层16米水柱。
H3值随阀门类型而定，一般取1.5～2.0米水柱。
H4 数值由沿程水头损失及局部水头损失求得，沿程水头损失可用下列公式求取。
Hy＝ i? l? l／1000 （2-5）
式中：Hy——沿程水头损失（米水柱）；i——单位长度的水头损失（米水柱／米）；l—一管段长度（米）。
钢管的各种管径及不同流量下单位管长的水头损失，值可查表2-3获得。
管道的局部水头损失，一般情况下不必计算，而是按不同用途管道的沿程水头损失值的百分比采用：
①生活用水管网——25％～30％；
②生产用水管网——20％；
③消防用水管网——10％。
通过水头计算应使城市自来水配水管的管压大于公园内给水管同所需总水压H0，当城市配水管的管压大于H0很多时，应充分利用城市配水管的管压。在允许的限值内适当络小某些管段的管径，以节约管材，当扶市配水管的管压小于 H0不很多时，为了避免设置局部升压设备而增加投资，可采取放大某些管段的管径，减少管网的水头损失来满足。
公园中的消防用水对一般较大型建筑物如一些文艺演出场地、展览馆等特别是古建筑的防火应该有专门设计。一般来说对消灭2～3层建筑物的火灾，消防管网的水压不小于25m水头。
在计算整个管网时，先将各用水点的设计流量Q及所要求的水压H0求出，如各用水点用水时间一致，则各点设计流量的总和∑Q，就是公园给水平管的设计流量，根据这一设计流量及公园给水管网布置所确定的管段长度，就可以查表求出各管段的管径，流速及其水头很失值。但实际上公园各用水点用水时间是不同的，例如食堂营业时间主要集中在中午前后，茶室营业时间比食堂要长，植物养护（浇灌）用水最好在清晨或傍晚，有些水景（如喷泉）用水则可能在整个公园开放时间内都要用水，由于用水时间不尽相同，我们可以通过合理安排用水时间把几项用水量较大的项目匀开，如植物灌溉用水的时间应该和茶室、食堂用水时间错开等；另外仅食堂、范围等用水量较大的用水点可多设一些水池、水缸之类的储水设备，错过用水高峰时间在平时储水；因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。另外，如果选用其他管材作为输水管道，在进行水力计算时则需查相应的管道水力计算表，详见有关参考资料。