第八章给排水工程.ppt
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1、第二章 园林给排水工程,1,2,3,在人们的生活和生产活动中,水是不可缺少的。在城镇,为了给各生产部门及居民点提供在水质、水量和水压方面均符合国家规范的用水,需要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。这一系列的构筑物就叫给水系统。,1,2,3,清洁的水经过人们在生活中和生产上的使用而被污染,形成大量成分复杂的污水。这些污水往往含有传染疾病的细菌及各种有害物质,如不经过处理和消毒就排走,将严重污染生态环境,危害人们的身体健康。另外在污水中又含有一些有用物质,经处理可回收利用。为了使排出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
2、的处理,这些处理与排除污水的系统就叫排水系统。,1,2,3,园林给排水工程与区域水系、区域给水与排水有密切关系,是区域给排水工程的一个组成部分。它们之间有共同点,但又有园林本身的具体要求。以下我们分别介绍有关这方面的基本常识及一些计算方法,以备将来在实际工作中能够解决一些实际问题,或与有关设计部门取得工作上的配合。,1,2,3,第一节 区域水系与区域给排水知识,区域分受人为活动较小的自然区域和人为活动影响较大村镇和城市。风景区、度假区、森林公园、保护区等休闲旅游地受自然区域的水系影响,而城市公园、小游园、苗圃、花园等则受水系和给排水系统的影响。,1,2,3,一、自然区域水系、给水与排水 (一)
3、自然区域水系 水系,也称为“河系”,流域内各种水体构成脉络相通系统的总称。通常包括干流、各级支流、流域内的地下暗流、沼泽及湖泊等。区域水系的某一部分可能是生产和生活的水源或受水体,或是交通水运线,也许是游览景区的景观水体、娱乐水体等 。 有水有灵气,人们在生产和生活的过程中已经总结出了赖以生存,必须具备的自然条件。有水就有多样的景观和娱乐,植物才能良好生长,创造优美舒适的环境。保护区域水系是区域经济持续发展的基础。,1,2,3,(二)自然区域给水系统 给水系统包括水源取水、输水、流水、渗水途径和措施盛水、存水的特种地形或构筑物。 水源河、湖、泉、沼泽湿地。注重水源涵养、水源保护、湿地保护以及水
4、质测定分级。 取水流经村落,挖渠引水(南水北调、人工运河),洼地渗水,浅井取水。 盛水与存水人工筑池,小型水库,集水旱窖(河南省扶贫工程内容之一)。要注意消毒。 (三)自然区域排水系统 小流域治理,陡坡退耕还林,沙地湿地还林还草,防止水土流失;河渠疏导,达标排放;治理下游水体,生态式开发利用。,1,2,3,二、城市水系、给水与排水 (一)城市水系 城市规划部门有河湖组或类似的专项规划部门专门负责城市水体的宏观规划。其主要任务为保护、开发、利用城市水系,调节和治理洪水与淤积泥沙、开辟人工河湖、兴城市水利而防治和减少城市水患。 城市绿地规划是城市总体规划的组成之一。城市园林水体又是城市水系的一部分
5、。无论进行城市绿地规划和有水体的公园设计时都要收集、了解和踏查城市水系现状与水系规划。城市用地的水系是难得的自然风景资源,也是城市生态环境质量的要素。应该大力保护天然水体,在保护的前提下加以开发利用。“疏源之去由,察水之来历”。水有源、流、派和归宿。园林中的水景是城市水体的一部分。要着眼于局部与整体的关系。把城市水体组成完整的水系。,1,2,3,城市水系在不同的历史时期是有所变迁的。我们研究园林史时则要研究古代水系。以北京为例,早期东有潮白河,西有永定河。元代建元大都时由郭守敬勘察、规划,基本奠定了北京城水系的基础。明代建都后形成目前北京水系的基本骨架。他巧妙地将发源于昌平县的白沙泉北引至西山
6、,再沿西山东麓导引使与玉泉山下的水源汇合,由西北而东南形成长河水系。这条水系加上原发源于万泉庄的万泉河,与北京西北郊的园林关系最为密切。,1,2,3,乾隆时期的西北郊,已经形成一个庞大的皇家园林集群。其中规模宏大的五座香山的静宜园(1)、玉泉山静明园(2)、万寿山的清漪园(3),圆明园(4)、 畅春园(7)、后来著称的”三山五园“。,图2-1-1乾隆时期北京西北郊园林分布与城市水系,玉泉山泉流涌出后又分为三派。一派北去,与市区联系较少。一派向南流名为南旱河。它在玉泉山南侧又分出一支派,由颐和园西堤的玉带桥进入颐和园昆明湖,成为调节北京城用水和灌溉农田的城市蓄水库。再南出绣漪桥向东南流下。至紫竹
7、院又与旧时的高梁河源汇合向东流而形成高梁河。,1,2,3,其中规模宏大的五座香山的静宜园(1)、玉泉山静明园(2)、万寿山的清漪园(3),圆明园(4)、 畅春园(7)、后来著称的”三山五园”。,图2-1-1乾隆时期北京西北郊园林分布与城市水系,至北京城墙西北角又分三支。其中两支各向东、南流去形成北护城河与西护城河。另一支由豁口以东入城,流经积水潭、后海、北海、中海、南海、中山公园、天安门前金水河,然后成为地下流从南河沿南转再向东注入通惠河。这支水流又从北海以东向南导入紫禁城护城河。又从紫禁城西北角汲入成为贯通故宫的水系。在城市规划方面称为“引水贯都”。见图2-1-2、2-1-3,1,2,3,图
8、2-1-2元大都城市水系分布,图2-1-3明清时期北京城水系分布,内城面积比大都略小,东西长约7公里、南北长约57公里,设城门11个。 宫城即大内,又称紫禁城,位于内城的中央,南北长960米、东西长760米,城外围绕护城河筒子河,开四门:东华门、西华门、午门、玄武门。大内的主要朝宫建筑为三大殿,高踞在汉白玉石台基之上。整个宫城呈“前朝后寝”的规制,最后为御花园。 宫城之外为皇城,包括大内御苑、内廷宦官各机构、府库及宫城,周围十八里余。皇城的正南门为承天门(清代改称天安门),左右建太庙、社稷坛,前为千步廊,两侧为五府六部的政府衙署。,返回总目录,返回第六章,2,3,1,4,6,5,返回总目录,1
9、,2,3,4,5,6,返回第六章,元大内御园,主要是琼华岛及其周围的湖泊开拓,命名为“太液池”,为主体池,池中三个岛屿呈南北一线布列,沿袭皇家园林的“一池三山”的传统模式。占去皇城北部和西部的大部分地段,十分开阔空旷。 大内御苑建置在皇城或宫城之内,即是皇帝的宅园,行宫御苑和离宫御苑建置在都城的近郊、远郊的风景地带,前者供皇帝游憩或短期驻跸之用,后者则作为皇帝长期居住、处理朝政的地方,相当于一处与大内相联系着的政治中心。离宫御苑避暑山庄 、三山五园 。,古时水运、消防和城市水景都依托于城市水系。南旱河另一派水系向东经玉渊潭至西便门流入西护城河。又接通陶然亭公园、龙潭公园向东流去。后来由于水源不
10、足,又在南长河与南早河间与京密引水渠相衔。紫竹院东之水又西折与京密引水渠贯通。永定河水通过引水渠注入玉渊潭。其另一支流一一莲花河贯通莲花湖公园(参见北京市地图)。作为国际性现代化城市,北京市仍是水源不足的城市。远景规划将实施“南水北调“。那时北京水系又是一番新气象。 城市水系规划为各段水体确定了一些水工控制数据。如最高水位、最低水位、常水位、水容量、桥涵过水量、流速及各种水工设施。同时也规定了各段水体的主要功能。依据这些数据来进一步确定园林进水、出水口的设施和水位。使园林内水体务必完成城市水系规划所赋予的功能。城市水体功能一般可概括为排洪蓄水。,1,2,3,城市园林水体是城市水系的一部分。无论
11、进行城市绿地规划和有水体的公园设计时都要收集、了解和踏查城市水系现状与水系规划。城市用地的水系是难得的自然风景资源,也是城市生态环境质量的要素。应该大力保护天然水体,在保护的前提下加以开发利用。,1,2,3,1、城市水体的功能 排洪蓄水 城市水体是城市地面的排放水体。特别是暴雨来临、山洪暴发时,要求及时排除和蓄积洪水,防止洪水泛滥成灾。到了缺水的季节再将所蓄之水有计划地分配使用。城市水体蓄洪排涝的功能和园林本身的要求有时是有矛盾的。例如常水位定得过高,岸边植物就难以生长。蓄洪过量造成超过设计最高水位时,园林水体内的鱼等水生动物便会外流。最高水位与最低水位相差悬殊时园林驳岸也不好处理。这就要求局
12、部和整体间有协调的关系。局部服从整体,整体照顾局部。如为了城市蓄水把园林常水位定得过高,不仅近岸植物,而且影响大面积植物生长时是可以反馈到城市规划有关方面进行洽商的。个别情况下,为了确保城市的安全和农业生产不受重大损失,公园则要牺牲局部利益保全整体。如广州市的公园曾在遇洪水时不惜鱼虾外流而确保大面积农业生产不受害。,1,2,3,组织航运以便于水上交通与游览 水运的运费比陆运便宜,应加以充分利用。很多世界名城还利用天然河流和其它水域开展水上游览。如巴黎之赛纳河。在我们进行城市园林绿地系统规划时要充分考虑到这一点。这不仅可减少陆地交通的通行量,而且在夏季炎热的地带还可以降低气温。如处于亚热带的沿海
13、城市。如与园林接壤的水系是公共水运航道,则对这部分水体的处理要按航运要求结合园林特色来办。 .结合发展水产事业 园林要综合发挥生态效益、社会效益和经济效益。利用园林水体进行水产方面的开发利用是切实可行的途径。但园林又不是单纯的水产养殖场。结合水产要服从水景和游览的基本需求。水的深度太浅不利于水温上下对流和养鱼的要求。太深虽可进行分层养鱼以提高单位面积水产量,但对游船活动不安全。养鱼和水生植物也有矛盾,因此要因地制宜,统筹安排。 .调节城市的小气候条件 水体在增加空气的湿度和降温方面有显著的作用。水体面积大则这种作用就更明显。这不仅可以改善园林内部的小气候条件,而且对周围环境也有改善卫生条件的作
14、用。 .美化市容和作为开展水上活动和游览场所 北京的什刹海、北海等水体在美化城市面貌方面起了不可磨灭的作用。国际上有些著名城市还专门建造人工湖作为城市中心处理。意大利的威尼斯和我国的苏州更以水城为特色。,1,2,3,2.水系规划的内容 城市水体要发挥上述功能作用就需要开辟和整治城市水面并定出河流的等级。进行园林水景工程建设必须了解: 河湖的主要功能和等级划分并由此确定一系列水工设施的要求和等级标准。 河湖近期和远期规划水位包括最高水位、常水位和最低水位。这也是确定园林水体驳岸类型、岸顶高程和湖底高程的依据。近海受潮沙影响的水体水位变化更复杂。,1,2,3,.河湖在城市水系中的任务,这种任务的制
15、定是比较概括的。如排洪、蓄水等。我们要力求在完成既定任务的前提下保护自然水体的景观。处理水工任务与市容环境的关系。对于得天独厚的城市天然河、湖、溪流既要保证水工功能又要重视在市容环境景观方面的作用。有些本来具有自然景观的溪流,因为进行整治而被改为钢筋混凝土的排水沟槽。尽管在水工整治方面完成了任务,但固有的自然景观却遭到建设性的破坏。在这种情况下应会同城市规划、水工和园林等有关部门从综合的角度出发进行整治。保证水工任务并不注定要破坏城市水体的自然景观。两全其美,何乐而不为?,1,2,3,城市水系的平面位置、代表性断面和高程 .水工构筑物的位置、规格和要求 园林水景工程除了满足这些水工要求以外,还
16、要尽可能做到水工的园林化。使水工构筑物与园景相协调。统一水工与水景的矛盾。,1,2,3,3、水系规划常用数据 城市水系规划相关的常用数据有: 水位 水体上表面的高程称水位。将水位标尺设置在稳定的位置。水表在水位尺上的位置所示刻度的读数即水位。由于降水、潮汐、气温、沉积、冲刷等自然因素的变化和人们用水生产、生活活动的影响,水位便会产生相应的变化。通过查阅和了解水文记载和实地观测便可了解历史水位、现在水位的变化规律,从而为设计水位和控制水位提供据。对于本无水面而需截天然溪流为湖池的地方,则要了解天然溪流的流量和季节性流量变化,并计算湖体容量和拦水坝溢流量控制来确定合宜的设计水位。 流速 即水体流动
17、的速度。按单位时间内流动的距离来表示。单位为m/s。流速过小的水体不利于水源净化。流速过大又不利于人在水中、水上的活动,同时也造成岸边受冲刷。流速由流速仪测定。临时草测可用浮标计时观察。从多部位观察取平均值。,1,2,3,各浮标所测水面流速=浮标在起迄点间运行的距离(m)/ 浮标在起迄点问飘流历时(S) 平均流速=各浮标水面流速总和浮标总数。 对一定深度水流的流速则必须用流速仪测定。,1,2,3,流量 在一定水流断面间单位时间内流过的水量称流量。 流量=过水断面积流速 在过水断面面积不相等的情况下则须取有代表性的位置测取过水断面的位置。如水深和不同深度流速差异大,也应取平均流速。 在拟测河段上
18、选择比较顺直、稳定、不受回水影响的一段。断面选取方法如图3-1-1所示。在河岸一侧设基线。基线方向与断面方向垂直。二者交点钉木桩作为测量断面距离的杂志点。断面的平面位置可用横悬测绳上刻度来控制。可扎各色布条于横悬测绳的相应刻度上。水深用测杆或带铅垂和浮标的钓鱼线测定。 (二)城市给水工程,1,2,3,(三)城市排水工程 园林绿地的给水与排水工程是城市给排水工程的一部分,因此在讲述园林给水与排水知识之前,应对城市的给水、排水过程有个概括的了解。 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参看图2-1-4。,图2-1-4给水排水流程示意图,1,2,3,
19、第二节 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,园林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。 园林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。,1,2,3,第二节 园林给水工程,2.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。 3.造景用水 各种水体(溪涧、湖泊、池沼、瀑布、跌水、喷泉等)的用水。,1,2,3,4.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
20、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。 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。,1,2,3,二、园林给水的特点 (1)园林中用水点较分散; (2)由于用水点分布于起伏的地形上,高程变化大; (3)水质可据用途不同分别处理; (4)用水高峰时间可以错开; (5)饮用水(湖茶用水)的水质要求较高,以水质好的山泉最佳。,1,2,3,三、水源与水质 (一)水源 园林由于其所在地区的供水情况不同,取水方式
21、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;附近有水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井抽水(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。 取水的方式不同,公园中的给水系统的基本组成情况也不一样。见图2-1-4。,1,2,3,(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。,1,2,3,园林中水的来源不外乎地表水和地下水二种。 1.地表水 包括江、河、湖塘和浅井中
22、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源的污染,水质较差,必须经过净化和严格消毒,才可作为生活用水。,1,2,3,2.地下水 包括泉水,以及从深井中或管井中取用的水。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。 水的消毒方法很多,其中加氯法使用最普遍。通常以漂白粉放入水中进行消毒,漂白粉与水作用产生氯化钙、氢氧化钙及次氯酸(HClO),而次氯酸很容易分解,分解后释放出初生态氧(0)、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。|,1,2,3,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,一般每吨水加入粗制
23、硫酸铝20-50g,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,图2-2-1是砂滤池的一种,可供参考。,1,2,3,图2-2-1 砂滤池结构示意图,图 2-2-2 简易消毒器具,1,2,3,净化生活用水的简易方法是定期在水中投放漂白粉,图2-2-2是一种消毒井水简单而有效的方法。取一节一端开口的竹管,竹管侧面每立方米井水开三个直径2-2.5mm的小孔,装入漂白粉0.5,并用木塞将管子塞紧,再用一段铁丝或绳子将装漂白粉竹管系于浮物上,令竹管沉于水面下1-2m处。每投放一次有效期可达20天,这种方法简单易行,余氯分布均
24、匀,消毒性能良好,而且节约人力和漂白粉。 园林对饮用水水质的要求并不满足于一般的符合E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最普遍的饮料了。湖茶对水质的要求是很讲究的。历代都有人给宜茶的泉水评级分等。唐代被人尊为“茶祖“、“茶圣“、“茶仙“的陆羽不仅对茶很有研究?而且对沏茶用的水也十分重视。他所著的茶经是我国,也是世界上研究饮茶最早的著作。书中将水概括为三等。即“山水上、江水中、井水下“。所谓山水就是山泉水。他认为湖茶以泉水为上。在茶经中他还把天下宜茶之泉按其优劣进行排名。历代的品泉论等者除他之外,还有唐代的刘伯鱼,
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