雨水管水力计算表课件

园林工程技术v知识目标知识目标v了解园林给水的基本知识；v了解园林给水管网设计的方法：v掌握固定式喷灌系统设计、施工的方法v掌握园林排水的基本知识；v了解雨水管渠设计的方法：v掌握排水系统的施工方法。v能力目标能力目标v能进行固定式喷灌系统的设计、施工v能进行园林排水系统的设计、施工。园林工程技术v内容内容 v园林给排水工程设计的基本原理v工程计算的基本方法v给排水设施的选用和设计v施工 园林工程技术第一节第一节 园林给水工程园林给水工程一、给水工程的组成一、给水工程的组成 给水工程是由一系列构筑物和管道系统构成的。从给水的工艺流程来看，它可以分成三个部分。1、取水工程 是从地面上的河、湖和地下的井、泉等天然水源中取水的一种工程，取水的质量和数量主要受取水区域水文地质情况影响。2、净水工程 这项工程是通过在水中加药混凝、沉淀（澄清）、过滤、消毒等工序而使水净化，从而达到园林中的各种用水要求。园林工程技术3、配水工程 它是通过输水管道把经过净化的水输送到各用水点的一项工程。下图，是以河水水源为例的给水工艺流程示意。园林工程技术二、园林用水的分类及要求二、园林用水的分类及要求 公园和其它公共绿地是群众休息和游览活动的场所，又是花草树木、各种鸟兽比较集中的地方。由于游人活动的需要、动植物养护管理及水景用水的补充等，园林绿地用水量是很大的。水是园林生态系统中不可缺少的要素。因此，解决好园林的用水问题是一项十分重要的工作。公园用水的类型大致可分以下几个方面：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的用水。生活饮用水对水质要求较高，必须经过严格的净化和消毒，符合国家颁布的水质标准。园林工程技术2、养护用水 包括植物灌溉、动物笼舍的冲洗及夏季广场道路喷洒用水等。养护用水对水质要求不高，有条件时可直接从园内或附近的河湖、池塘中抽取。3、造景用水 各种水体包括溪流、湖池等，和一些水景如喷泉、瀑布、跌水，以及北方冬季冰景用水等。对水质的要求与养护用水基本相同，通常采用循环供水。4、游乐用水 一些游乐项目，如“激流探险”、“碰碰船”、滑水池、戏水池、休闲娱乐的游泳池等等，平常都要用大量的水，而且还要求水质比较好。5、消防用水 公园中为防火灾而准备的水源，如消火栓、消防水池等。古建筑或主要建筑物的周围应设置消防栓。园林工程技术三、水源、水质三、水源、水质 园林给水工程的首要任务，是要按照水质标准来合理地确定水源和取水方式。在确定水源的时候，不但要对水质的优劣、水量的丰缺情况进行了解，而且还要对取水方式、净水措施和输配水管道布置进行初步计划。水的来源可以分为：1、地表水源 来源于大气降水，包括江、河、湖水。由于地表水直接与大气相接触，长期暴露地在面，易受周围环境污染。在各种因素的作用下，地表水的浑浊度一般较高，细菌含量大，因此水质较差。但地表水水量充沛，取用较方便。地表水如比较清洁或受污染较轻可直接用于植物养护或水景用水。园林工程技术 作为生活用水则需净化消毒处理。2、地下水源 是由大气降水渗入地层，或者河水通过河床渗入地下面形成的。地下水一般水质澄清、无色无味、水温稳定、分布面广，并具不易受到污染，水质较好。通常可直接使用，即使用作生活用水仅需做一些必要的清毒，不再净化处理。3、自来水 城市给水管网中的水已经过净化消毒，一般能满足各类用水对水质的要求。园林工程技术四、给水管网的布置四、给水管网的布置（一）公园用水的特点（一）公园用水的特点 园林绿地给水与城市居住区、机关单位、工厂企业等的给水有许多不同，在用水情况、给水设施布置等方面都有自己的特点。其主要的给水特点如下：1、生活用水较少，其它用水较多 除了休闲、疗养性质的园林绿地之外，一般园林中的主要用水是在植物灌溉、湖池水补充和喷泉、瀑布等生产和造景用水方面，而生活用水方面的则一般很少，只有园内的餐饮、卫生设施等属于这方面。园林工程技术2、园林中用水点较分散 由于园林内多数功能点都不是密集布置的，在各功能点之间常常有较宽的植物种植区，因此用水点也必然很分散，不会像住宅、公共建筑那样密集；就是在植物种植区内所设的用水点，也是分散的。由于用水点分散，给水管道的密度就不太大，但一般管段的长度却比较长。3、用水点水头变化大 喷泉、喷灌设施等用水点的水头与园林内餐饮、鱼池等用水点的水头就有很大变化。（水压、位置、速度水压、位置、速度）4、用水高峰时间可以错开 园林中灌溉用水、娱乐用水、造景用水等的具体时间都是可以自由确定的；也就是说，园林中可以做到用水均匀，不出现用水高峰。园林工程技术（二）给水管网布置的形式（二）给水管网布置的形式1、树枝形管道网 是以一条或少数几条主干管为骨干，从主管上分出许多配水支管连接到各用水点。在一定范围内，采用树枝形管网形式的管道总长度比较短，管网建设和用水的经济性比 较好，但如果主干管出故障，则整个给水系统就可能断水，用水的可靠性较差。园林工程技术2、环形管道网 主干管道在园林内布置成一个闭合的大环形，再从环形主管上分出配水支管向各用水点供水。这种管网形式所用管道的总长度较长，耗用管材较多，建设费用稍高于树枝形管网。但管网的使用很方便，主干管上某一点 出故障时，其它管段仍能 通水。用水的可靠性较高。园林工程技术 在实际布置管道网的工作中，常常将两种布置方式结合起来应用，称为混合管网。在园林中用水点密集的区域，采用环形管道网；而在用水点稀少的局部，则采用分支较少的树枝形管网。或者，在近期中采用树枝形，而到远期用水点增多时，再改造成环形管道网形式。园林工程技术（三）给水管网布置的要点（三）给水管网布置的要点（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）和其它管道按保持一定距离。（6）应力求管线最短，以降低管网造价和运行费用 园林工程技术（四）与给水管网布置有关的几个参数（四）与给水管网布置有关的几个参数1、用水量标准 用水量标准是国家根据各地区不同城市的性质、气候、生活水平、生活习惯、房屋卫生设备等不同情况而制定的。这个标准针对不同用水情况分别规定了用水指标，这样可以更加符合实际情况，同时也是计算用水量的依据。通常用一年中用水最高的那一天的用水量来表示。表2-1 综合了园林用水点的各种情况，分别提出了用水量的参考标准。园林工程技术表2-1 园林工程技术 园林工程技术2、日变化系数和时变化系数：日变化系数是用一年中用水量最多一天的用水量除以平均日用水量，用Kd表示。时变化系数是最高日那天用水量最多的一小时用水量除以平均时用水量，以Kh表示，也可以直接在表中选用。Kd QdQ Kh QhQp式中：Kd日变化系数；Kh时变化系数；Qd最高日用水量（m3d）；Qh最大时用水量（m3h）；Qp平均时用水量（m3h）；Q平均日用水量（m3d）。园林工程技术 日变化系数的值，在城镇一般取l.22.0；在农村由于用水时间很集中，数值偏高，一般取1.53.0；在园林中取43。时变化系数，在城镇一般取l.32.5；在农村一般取56；在园林中取46。最高日最高时用水量就是给水管网的设计用水量或设计流量，其单位换算为Ls时称为设计秒流量。设计时取用这个用水量可在用水高峰时保证水的正常供应。最高日最高时用水量=平均日用水量日变化系数时变化系数 园林工程技术3、流量、流速 管道中的流量流量是指单位时间内流过该管子的水量，计算单位是m3h，或m3s、Ls。流量与管径和流速有关；管径大，流量也大；流速越快，流量也越大。园林管网中的流量，实际上就是该管网供水范围内所有用水点的总用水量。流速流速（v）是水在管道中流动的速度，单位是ms。合适的流速可使管网的造价和一定使用年限内的经营管理费用都最低，即这种流速就是最经济流速。在给水系统中，一般可以用经济流速来确定管径。我国选用给水管管径所采用的经济流速范围是：小管径DN100400mm,v 0.61.0ms大管径DN400mm,v 1.02.1ms 园林工程技术4、水压和水头损失 用水压表可测得水管内某点的水压。管道的水压一般用“水柱高度”来表示，单位mH2O。水力学中称水头。水在水管中流动，会因管壁等的阻力而损失一部分能量，使水压逐渐降低；这些水能的损失在水力学上被称为水头损失。水头损失有两种情况：一种情况是局部损失。局部损失的程度一般可按经验判别：生活给水和游乐给水系统取25%，生产给水系统取20%，消防给水取10%（15%）。另一种情况是沿程损失。沿程水头损失可按式算出：园林工程技术HyL式中Hy管段的沿程水头损失（mH2O）L计算管段的长度（m）管道单位长度的水头损失（mH2Om）无论是局部水头损失还是沿程水头损失，实际上都可不必计算，而直接去查给排水设计手册中的有关图表。在表中选出合适的管径，同时查得相应的流速和水力坡度（mH2Om），由此就可按公式计算沿管段的水头损失。园林工程技术 园林工程技术 园林工程技术五、树状管网的设计方法五、树状管网的设计方法（1）收集分析有关图纸资料 首先从公园设计图纸、说明书等,了解原有的或拟建的建筑物、设施等的用途及用水要求、各用水点的高程等。然后根据公园所在地附近城市给水管网布置情况,掌握其位置、管径、水压及引用的可能性。如公园(特别是地处郊区的公园)自设设施取水,则须了解水源(如泉等)常年的流量变化、水质优劣等。（2）布置管网 在园林设计平面图上，定出给水干管的走向与位置，并对各节点进行编号，量出节点间的长度。干管应尽量布置在主要用水点附近。园林工程技术（3）求公园中各用水点的用水量(设计秒流量)。（4）求管段流量（5）确定各段管径 根据各用水点所求得的设计秒流量及要求的水压，并考虑经济流速，水力计算表(见表22)以确定各管段的管径。同时还可查得与该管径相应的流速和单位长度的沿程水头损失值。（6）水头计算 公园给水管网总引水处所需要的总水压力可以表示如公式。HH1H2H3H4 园林工程技术式中H引水管处所需的总压力（mH2O）H1总引水处与最不利点最不利点间地面高程差（m）H2计算配水点配水点与建筑物进水管的标高差（m）H3计算配水点配水点所需流出的水头值（一般取1.52.0mH2O）；H4管内沿程水头损失与局部水头损失的总和（mH2O）。通过上述的水头计算，若引水点的自由水头高于用水点的总水压要求，则说明该管段的设计是合理的。计算配水点应当是管网中的最不利点。所谓最不利点是指处在地势高、距离引水点远、用水量大或要求工作水头特别高的用水点。只要最不利点的水压得到满足，则同一管网中的其他用水点的水压也能满足。园林工程技术例:某公园大众餐厅(二层楼房)如图22所示。其设计接待能力为1500人次/日,引水点A处的自由水头为37.40mH20,用水点位置见图,标高为50.5Om,试计算该餐厅的用水量、引水管管径、水头损失及其水压线标高,并复核A点的自由水头是否能满足餐厅的要求。园林工程技术解:1.求点的最高日用水量查表2-1,q=15升/人次，已知N=1500人次/日Qd=Nq=150015=22500L/d 2.求最高日最高时用水量 Qh=Qd/24Kh (Kh=6 时变化系数）Qh=22500/24 6=5625L/h 3.求设计秒流量qo qo=Qh/3600=5625/3600=1.56L/s 园林工程技术4.求-A管段管径 qo=1.56L/s,查表2-2取1.6L/s作为设计流量，则D=50mm;v=0.85m/s(在经济流速范围内),水头损失i=40.9m H2O/1000m5.求-A管段的水头损失 H4=Hy+hj(沿程水头损失+局部水头损失)Hy=iL=40.9m H2O/1000148=6.05m H4=Hy+hj=1.25hy=7.6m H2O 园林工程技术6.求该点所需总水头 H=H1+H2+H3+H4+已知:A点地面标高为45.60m,1点为50.50m.则:H1=50.50-45