城市道路雨水排水系统设计
随着城市规模的不断扩大,人口、车辆数量也急剧增加,我们的交通压力也
越来越重。而采用明沟排水系统,会给生产、生活和交通带来不便、桥涵费用增加、占用土地较多,并影响环境卫生。因此,在城市中建设大规模的明沟式排水系统已经变得不再现实,只有在城郊等人口较为稀疏的地方才可能采用这种方式。而城市内绝大部分地方,因为其条件的限制,都只能采用暗式排水系统,通过管道,将雨水汇集泄入自然水体。城市道路雨水排水系统的设计主要分为三个部分:雨水管的布置和设计、雨水口的布置、检查井的布置。
3.1、雨水管的布置和设计
(1)雨水管设计的基本原则
城市道路的雨水管道不仅用来排出道路地面水,还要保证雨水能顺利地从
建筑物、工厂或居住区排泄出去,因此雨水管道的设计是指整个城市或城市某一区域范围内雨水排除设施的总体设计。
雨水管道的总体布置主要是根据城市的自然地形和道路网的规划来确定,
此外还要考虑排水区域的大小、排水系统的树木、街坊的布置、街道的宽度、出
水口的位置等。设计时一般可考虑下列原则:
1)、利用地形就近排入水体:规划雨水管线时,首先在地区内按地形划分排
水区域。根据分散和直接的原则,要求雨水管能以最短路程把雨雪水就近排入天然水体。
2)、避免设置泵站:由于雨水量大,雨水泵站的投资很大,而且雨水泵一年
中运转时间短,利用率低,因此必须尽可能利用地形,使雨水都能靠重力流排入
天然水体而不设置泵站。当河流的水位高出管道出口时,可设置出口泵站或中途
泵站。在不得不设泵站的情况下,要使经过泵站排泄的雨水量减少到最小额度。
3)、雨水干管应设在排水地区的低处:在地形起伏很大的地区,例如建造在
山谷间的城市,雨水干管应设在排水地区的低处,两侧斜坡用支管连接。
4)、合理布置出水口:出水口可以分散布置,也可以适当集中。管道通向池
塘和小河的出水口的构造比较简单、造价不高时,可增多出水口不致大量增加投
资。当河流的水位变化很大,管道出水口离正常水位很高很远时,出水口的投资
就很大,不宜采用过多的出水口,而应考虑比较集中的管道布置。
雨水管道的出水口一般应露在水面以上以免造成淤积,所以管底标高应高于
正常水位标高。出水口与河道连接部分应做护坡或挡土墙,以保护河岸和固定管
道出水口的位置。
(2)、雨水管的布置
城市道路的雨水管线应是直线,平行于道路的中心线或规划红线。雨水干管
一般设置在接到中间或一侧,并宜设在快车道以外,在个别情况下亦可以分别置于街道两侧。这主要根据街道的等级、横断面的型式、车辆交通、沿街建筑等技术经济条件来决定。
由于管道施工和检修对交通运输影响较大,所以在交通量大的干道上,雨水
管线也可埋设在街道的绿地下和较宽的人行道下。但不可埋设在种植树木的绿带
下和灯杆线及侧石线下。
雨水管线应尽可能避免或减少与河流、铁路以及其他城市地下管线的交叉,
否则将使施工难度和造价增加。在不能避免相交时,相交处应直交,并保证相互
之间有一定的竖向间隙。
3.2、雨水口
(1)雨水口的构造:雨水口分为平式、竖式和平竖结合式三种,均由进水篦、
井深和连接管三部分构成。平式雨水口的盖平铺在到路边沟上,雨水沿边沟进入雨水口。进水篦宜稍低于街沟或邻近地面以利汇集雨水。平式雨水口设在边沟平面上,盖子易被车压坏,清捞垃圾不方便,所以在繁忙的交通干道上用竖式雨水口较好,雨水口设置在人行道上便于清捞垃圾,在道路侧石处,设置有格栅的进水口,雨水由格栅流入雨水口。因为雨水沿边沟留来时需要转90°才能流入雨水口口,以致水流不畅,进水较慢。所以雨水口间距不宜过长,在严重积水区不宜采用。
图三 平式雨水口,盖子易被车压坏, 清捞垃圾不方便
图四 竖式雨水口,常在街边可以看到
(2)、雨水口的布置:雨水口的布置,首先应根据道路纵断面设计,把街沟
纵断面上低洼汇水处和交叉口上必须设置雨水口的地点确定下来,然后根据街沟
纵坡大小、街道的宽窄、路面种类以及两旁街坊院落的排水情况,确定雨水口的
间距和位置。此外,还要考虑当地暴雨强度、雨水口的排水能力和受水面积等因
素。道路上雨水口的间距一般为30-80m。一般当道路纵坡较大时雨水口的间距
可大些。低洼和易积水地段也应当适量增加雨水口的数量。在沿路建筑物门口、
分水点以及其他地下管道顶上应避免设置雨水口。
图五 箭头表示各条道路的纵坡倾斜方向,如果两箭头相对,说明此处地势较低, 要设置雨水口;如果两
箭头相
背,不必设置雨水口,其他情况需配合交叉口竖向设计来布置雨水口。
3.3、检查井:为了对管道进行检查和疏通,管道系统上必须设置检查井;同时检查
井还起着连接沟管的作用。相邻两个检查井之间的管道应在同一直线上,以便于检查和疏通管道。所以,在管道改变方向出、管道交接处、管道高程改变处、管道断面变更处和坡度改变处,都需要设置检查井。在过长的直线管道上,每隔一定距离亦需要设置检查井。
检查井分为圆形和矩形两种,其建筑材料可采用砖、石、混凝土和钢筋混
凝土。
图六 检查井大多数由盖子盖着,在需要施工时才打开,井内有梯子,方便 工作人员上下。
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