第一节园林给水工程(二)

风景园林学院刘爱丽园林给水工程---续上节回顾园林给水的分类1园林用水特点及给水方式2园林给水管网的布置形式31．用水量标准用水量标准亦称用水定额，它是对不同的用水对象，在一定时期内制订的相对合理的单位用水量的数值标准，是国家根据我国各地区、城镇的性质、生活水平、习惯、气候、建筑卫生设备设施等不同情况而制定的。（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念区域特大城市大城市中等城市小城市一区0.8－1.20.7－1.10.6－1.00.4－0.8二区0.6－1.00.5－0.80.35－0.70.3－0.6三区0.5－0.80.4－0.70.3－0.60.25－0.5表1城市单位人口综合用水量指标/[万m3/万人·d）]一区包括：贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南、上海、云南、江苏、安徽、重庆；二区包括：黑龙江、吉林、北京、天津、河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地区；三区包括：新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西和甘肃黄河以西的地区。居民生活用水量指标表2单位公共设施用地用水量指标/[万m3/（km2·d）]用地代号用地名称用水量指标用地名称用水量指标C体育文化娱乐用地0.50－1.00行政办公用地0.50－1.00旅馆、服务业用地0.50－1.00商贸金融用地0.50－1.00医疗、修疗养用地1.00－1.50教育用地1.00－1.50其它公共设施用地0.80－1.20注：本表指标已包括管网漏失水量。表3单位其它用地用水量指标/[万m3/（km2·d）]用地代号用地名称用水量指标用地代号用地名称用水量指标W仓储用地0.20－0.50T对外交通用地0.30－0.60G绿地0.10－0.30S道路广场用地0.20－0.30D特殊用地0.50－0.90U市政设施用地0.25－0.50注：本表指标已包括管网漏失水量。一年中用水量最多的一天的用水量称为最高日用水量，最高日用水量与平均日用水量的比值，叫日变化系数，以Kd表示2．日变化系数和时变化系数dK=最高日用水量日变化系数平均日用水量Kd—城镇一般取1.2～2.0；农村一般取1.5～3.0。（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念把用水量最高日那天用水最多的一小时的用水量称为最高时用水量，它与这一天平均时用水量的比值，叫时变化系数，以Kh表示。Kh最高时用水量时变化系数平均时用水量Kh—城镇一般取1.3～2.5；农村一般取5～6。2．日变化系数和时变化系数（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念进行给水管网的水力计算，须先求得各管段的沿线流量和节点流量，并以此进一步求得各管段的计算流量，根据计算流量确定相应的管径。3、沿线流量、节点流量和管段计算流量（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念（1）沿线流量和节点流量----相关概念节点：如所示的干管网，标有1、2、3、…、8的称为节点，包括：A、水源节点，如泵站、水塔或高位水池等；B、不同管径或不同材质的管线交接点；C、两管段交点或集中向大用户供水的点。管段：两节点之间的管线称为管段，如管段2—3，表示节点2和3之间的一段管线。管线：管段顺序连接形成管线，如图中的管线1—2—3—4—7—8，是指从泵站到水塔的一条管线。环：起点和终点重合的管线，称为管网的环如2—3—6—5—2，即图中的环I。（1）沿线流量和节点流量----相关概念沿线流量：是指供给该管段两侧用户所需流量。节点流量：是从沿线流量折算得出的并且假设是在节点集中流出的流量。（1）沿线流量和节点流量----相关概念(/)nsQQqLsmL分为集中流量Qn和沿线流量qn，为便于计算，可用长度比流量qs表示沿程流量。式中：qs—长度比流量（L/s.m)；Q—管网供水总流量（L/s)；∑Qn—大用水户集中流量总和（L/s)；∑L—配水管网干管总长度（m)。①沿线流量：（1）沿线流量和节点流量----相关概念为了计算方便，而假定用水量均匀的分布在全部干管上，由此计算出单位管线长度的流量，即比流量lqQql②节点流量和管段计算流量节点流量(Qj)—将管段的均匀沿线流量简化成两个相等的集中流量，集中在计算管段的始、末端输入输出。管段总流量—包括节点流量Qj和转输流量Qt。（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念LsQqL(L/s)12jLQQ管段沿线流量：管段节点流量：(L/s)（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念园林中的给水水源若取自城市给水管网，则园林中给水干管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，沿线不像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水量，管段的计算流量等于该管段所负担的转输流量加上该节点相连各管段的沿线流量总和的一半。管段计算流量Q12tLQQQ式中：Q—管段计算流量（L/s)；Qt—管段传输流量（L/s)；QL—管段沿线流量（L/s)。（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念4、经济流速流量（Q）：单位时间内通过某一过水断面的液体体积（m3/s或l/s)。Qv式中：Q—流量（L/s或m3/s)；ω—管道断面积（cm2或m2)；v—流速（m/s)。（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念因为：2()4D41.13QQDvv所以：式中：D—管径（mm)（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念从公式可知：当Q不变时，ω和v互相制约。故管径的选择，应在流速和水头损失两者之间进行比较后综合考虑。可据经济流速选择经济管径。经济流速：既不浪费管材、增大投资，又不致使水头损失过大的流速。一般情况下，经济流速可参照下述范围数值。d=100-350mm时，Ve=0.6-1.1m/sd=350-600mm时，Ve=1.1-1.6m/sd=600-1000mm时，Ve=1.6-2.1m/s5、水压力和水头损失①水压力P—在给水管上任意点安装压力表，所测得的读数，即为该点的水压力值，（kg/cm2或N、KN、mH2O）。为了便于计算，也把水压称为“水柱高”，力学上又将水柱高度称“水头”。其单位换算关系为1kg/cm2=10m水头=100Kpa。（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念②水头损失—水在管中流动时，为克服水与管壁间摩擦力而消耗的势能。其值可用压力表测得的两点压力差来确定。水头损失沿程水头损失局部水头损失（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念a、沿程水头损失—当固体边界的形状和尺寸沿程不变时发生的水头损失。2yhalQ式中：a—阻力系数（s2/m6)，由试验求得，与管道材料、管壁的粗糙程度、管径、管内流动物质以及温度等因素有关。l—管段长度（m）Q-流量（m³/s）（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念b、局部水头损失—水流因边界的改变而引起断面流速分布发生急骤的变化而产生的阻力为局部阻力，为克服阻力而引起的水头损失称为局部水头损失，通常用hj表示（三）与管网布置计算有关的名词及水力学概念1、管网计算目的（1）了解用水量（2）选择合适的管径（3）保证给水水压、水量(四）树枝状给水管网的设计计算对于引用式给水方式：确定城市给水管网的水压是否能满足公园用水的要求；对于自给式给水方式：主要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、管网计算目的（4）根据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。(四）树枝状给水管网的设计计算①有关图纸、资料的搜集与研讨从公园设计图纸、说明书等，了解原有或拟建的建筑物、设施等的用途及用水要求、各用水点的高程等。再根据公园所在地附近城市给水管网的布置情况，掌握其位置、管径、水压及引用的可能性。2、管网计算步骤(四）树枝状给水管网的设计计算在公园设计平面图上，定出给水干管的位置、走向、并对节点进行编号，量出节点间的长度。（遵循前述管网的布置要点）。②布置管网(四）树枝状给水管网的设计计算③求公园中各用水点的用水量及水压要求dQqN（l/d或m3/d)式中:q—用水量标准（最大日）；N—游人数（服务对象数目）或用水设施的数目。A、求某一用水点的最高日用水量Qd(四）树枝状给水管网的设计计算B、求该用水点的最高时用水量Qh24dhhQQK式中:Kh—时变化系数（可取4—6）。（l/d或m3/d)C、求设计秒流量q003600hQq（l/s或m3/s)(四）树枝状给水管网的设计计算根据各用水点所求得的设计秒流量q0及要求的水压，可查表确定连接园内给水干管和用水点之间的管段的管径，还可查得与该管径相应的流速和单位长度的水头损失值。④各管段管径的确定(四）树枝状给水管网的设计计算⑤水头计算水头损失值用水点与引水点的高程差用水点建筑的高低及用水点的水压要求必须考虑(四）树枝状给水管网的设计计算1、使管中的水流在经过消耗后到达用水点仍有足够的自由水头以保证用水点有足够的水量和水压。2、校核城市自来水配水管的水压（或水泵扬程）是否满足公园内最不利点配水水压要求。计算目的(四）树枝状给水管网的设计计算公园给水管段所需水压计算式：12342()HHHHHmHO式中：H—引水管处所需的总压力（mH2O)H1—引水点和用水点之间的地面高程差（m)；H2—用水点与建筑进水管的高差（m)；H3—用水点所需的工作水头（mH2O)；H4—沿程水头损失和局部水头损失之和（mH2O)；(四）树枝状给水管网的设计计算H2+H3值可依建筑不同层数按有关规定采用。平房：10mH2O二层：12mH2O三层：16mH2O以后每增加一层增加4mH2O(四）树枝状给水管网的设计计算4yjjHhhhiLH4—沿程水头损失和局部水头损失之和（mH2O)Hy-沿程水头损失Hj-局部水头损失，一般情况下不需计算。按不同用途管道的水头损失百分比采用。通过上述水头计算，若引水点自由水头高于用水点总水压要求，说明该设计合理。(四）树枝状给水管网的设计计算⑥干管的水力计算完成各用水点用水量计算和确定各点引水管的管径之后，应进一步计算干管各节点的总流量，据此确定干管各管段的管径，并对整个管网的总水头要求进行复查。复查方法：最不利点（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）水压满足法。(四）树枝状给水管网的设计计算试计算该餐厅①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。例1：某公园大众餐厅（二层楼房，见图示），其设计接待能力为1500人次/日，引水点A处的自由水头为37.40mH2O，用水点①位置见图，标高为50.50m1A城市给水干管引水点餐厅(四）树枝状给水管网的设计计算解：15001522500(/)dQqNld2250065625(/)2424dhhQQKld056251.56(/)36003600hQqls1、求①点的最高日用水量2、求最高日最高时用水量3、求设计秒流量(四）树枝状给水管网的设计计算4、求①—A管段管径据q0=1.56l/s，查表取1.6l/s作为设计流量，则Dg=50mm；v=0.85m/s；水头损失=40.9mH20/1000m5、求该管段的水头损失424240.9/10001486.051.257.6yjyyjyHhhhiLmHOmmHhhhmHO(四）树枝状给水管网的设计计算已知：A点地面标高为45.60m，1点为50.50m。则H1=50.50-45.60=4.90mH2+H3按规定二层楼房可取12mH4=7.6m所以H=4.9+12+7.6=24.5m12342()HHHHHmHO6、求该点所需总水头(四）树枝状给水管网的设计计算7、求该点的水压线标高（地面高程+自由水头）①点的水压线标高h=A点水压线标高—引水管A-1的水头损失则H=82.90-7.60=75.30m配水点①的自由水头=该点水压线标高—该点地面高程之差即7