第十一章城市道路排水设计Word文档格式.docx
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其中聚集和处置生活污水或工业废水的系统称为污水排除系统;
聚集和排泄雨水的系统称为雨水排除系统。
分流制排水系统又可分为两种情形:
一种情形是别离设置污水和雨水管道系统;
另一种情形是只有污水管道系统,不设雨水暗管,雨水沿着地面、街道边沟和明渠泄入天然水体。
采纳分流制有利于环境卫生的爱惜,以利于污水的处置及综合利用,便于从废水中回收有效物质,能够做到清浊分流,降低需要处置的废水量。
我国一些旧城市采纳合流制,这是由于历史缘故造成的;
新建的排水系统一样采纳分流制。
另外,同一城市的不同地域能够采纳不同的排水制度。
二、城市道路雨水排除系统的类型
城市道路路面排水系统,依照构造特点,可分为明式、暗式和
混合式三种。
(一)明式系统
公路和一样乡镇道路采纳明沟排水,在街坊出入口、人行横道
处增设一些盖板、涵管等构造物。
明沟可设在路面的两边或一边,也可在行车道的中间。
当道路处于农田区时,边沟要处置好与农田排灌的关系。
明沟的排水断面尺寸,可依照汇水面积经水力计算确信,也可依照本地实际体会来安排。
明沟通常采纳梯形断面,底宽至少,边坡视土质及护面材料而不同,用砖石铺砌或混凝土块护面时,一样用1:
~1:
1的边坡。
有些城市石砌或砖砌和上面加盖板的矩形明沟。
(二)暗式系统
如图11-2所示,暗式系统包括街沟、雨水口、连管、干管、
检查井、出水口等要紧组成部份。
道路上及其相邻地面的地面水依托纵横坡度,流向行车道双侧的街沟,然后顺街沟的纵坡流入沿街沟设置的雨水口,再由地下的连管通到干管,排入周围河流或其它水体中去。
(三)混合式系统
这是明沟和阴沟相结合的一种形式。
采纳明沟能够降低造价,但在建筑物密度较高和交通频繁的地
区,采纳明沟往往引发生产、生活和交通不便,占用土地较多,并阻碍环境卫生。
因次,这些地域应采纳暗式系统。
而在城镇的郊区或其它建筑物密度较小、交通稀少的地域应第一考虑采纳明沟,以降低造价。
第二节雨水管道及其构造物沿道路的布置
一、雨水管的布置
1雨水干管的位置
城市道路的雨水管线应平行于道路的中心线或计划红线。
雨水
干管一样设置在街道中间或一侧,并宜设在快车道之外;
当道路红线宽度大于60m时,可考虑沿街道双侧作双线布置。
由于雨水管道施工及检修对道路交通干扰专门大,因次,雨水干管应尽可能不布置在要紧交通干道的行车道下,而宜直接埋在绿带或人行道下,并注意与行道树、杆柱、路缘石等维持必然的横向距离。
另外,雨水管线还应尽可能幸免或减少与河流、铁路、和其它城市地下管线的交叉,幸免造成施工困难;
必需交叉时,应尽可能正交,并保证彼此之间有必然的竖向间隙。
雨水管道离开衡宇及其他管道的最小距离见表11-1。
2雨水干管的纵坡度
由于雨水在管道内是靠本身重力而流动的,因此雨水管道应由上游向下游倾斜。
雨水管道的纵坡应尽可能与街道纵坡取得一致,如此,不致使管道埋设过深,可节省土方量。
因次,在城市道路纵断面设计时,应考虑雨水排除问题,为排除雨水制造条件。
另外,路面上聚集的雨水往往带有尘土、沙、煤屑等物,易于在管道内沉淀,因次要求管道内雨水宜有较高的流速,以避免或减少沉淀,其设计流速常采纳自清流速,一样为s。
这就要求雨水管的最小纵坡不得过小,一样不小于%。
为了保证管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求,对雨水管的最大纵坡也要加以操纵,一样为4%。
关于山岭重丘地域,为了不使雨水管纵坡过大,需分段设置跌水井。
3雨水管道的埋深
管道的埋深深度,对整个管道系统的造价和施工阻碍专门大,管
道越深则造价越高,施工越困难,因此管道埋深不宜过大。
管道最大许诺埋深,依照技术经济指标及施工方式决定,一样在干燥土壤中,管道最大埋深不超过7~8m,地下水位较高、可能产生流沙的地域不超过4~5m。
雨水管的最小埋深等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和,如图11-4所示。
最小覆土深度一样依照雨水管可能经受的外部荷载、管材强度、本地冻深和临街建筑内排水支管的连接要求坡度等确信。
在行车道下,管顶最小覆土深度一样不小于m。
在管道保证不受外部荷载损坏时,最小覆土深度可适当减少。
在北方冰冻地域,则要依托防冻要求来确信最小覆土深度。
不同直径的管子在检查井内衔接时,应使上下游管段的管顶等高,称为管顶平接,如图11-5所示。
如此能够幸免在上游形成回水。
二、雨水口和检查井的位置
(一)雨水口
雨水口是搜集雨水的构造物。
地面上、街道上的雨水第一进入
雨水口,再通过连接管流入雨水管道。
雨水口一样设在街区内、广场上、街道交叉口和街道边沟的必然距离处,以防雨水漫过道路或低洼处积水,防碍交通。
雨水口的布设数量,应按汇水面积所产生的流量及雨水口的进水能力确信。
在纵断面凹处,街道低洼处、汇水点及人行横道上游,应设置雨水口。
雨水口应幸免设在临街建筑物的门口、停车站、分水点及其它地下管道顶上。
1雨水口的布设形式
雨水口的布设形式,应依照道路的横断面形式合理布置。
目前
经常使用形式有:
(1)单幅式如图11-6所示,布设两排雨水口。
(2)双幅式如图11-7所示,布置两排或四排雨水口。
(3)三幅式如图11-8所示,布置两排至六排雨水口,又分A型及B型两种。
2雨水口的排泄能力
雨水口的排泄能力按下式计算:
(11-1)
式中:
Q―――雨水口排泄的流量(m3/s);
ω―――雨水口进水面积(m2);
C―――孔口系数,圆角孔用,方角孔用;
g―――重力加速度,g=s2;
h―――雨水口上许诺贮存的水头,一样取h=~;
k―――孔口阻塞系数,一样k=2/3。
由上式可知,当由降雨强度算出雨水口需要排泄的流量后,可计算出每一个雨水口所需的进水面积,从而可确信进水蓖的数量。
3雨水口的构造形式及适用地址
雨水口的构造包括进水蓖、井身和连接管三部份,如图11-9
所示。
依照进水蓖布置的不同,雨水口可分为平式、立式和联合式三种。
(1)平式雨水口
①缘石平蓖式适用于有路缘石的道路,要紧排除路面水;
②地面平蓖式适用于无路缘石的路面、广场及地面低洼聚
水处等。
(2)立式雨水口
有立孔式和立蓖式两种。
适用于有路缘石的道路,其中立孔式
适用于蓖隙容易被杂物堵塞的地址。
(3)联合式雨水口
在水平及垂直方向上均有雨水蓖子。
宜用于径流集中且有杂物
堵塞处。
4雨水口布设
雨水口平面布置的方式与步骤如下:
(1)确信街沟纵断面上低洼积水点和交叉口竖向计划上必需的
雨水口。
如街道上雨水的汇合点,凹形竖曲线的低洼处等,均匀设置雨水口。
(2)依照道路纵横坡度、街道宽度、路面种类、周围建筑物地形及排水情形,选择雨水口形式及布设方式。
(3)依照本地暴雨强度、雨水口的排水能力等因素,确信雨水口的数量、位置与间距,间距一样为30~80m。
(4)在交叉口处应依照路面雨水径流情形及方向布置雨水口。
(5)雨水口的连接,必要时能够串联,一样不超过两个。
雨水口连管最小管径为φ200mm,坡度不小于1%,长度不超过25m,覆土高度不小于.
(6)雨水口的标高:
关于立式和联合式雨水口,应使雨水口圈框低于双侧路面3cm,蓖面比雨水口圈框再低1cm;
关于平式雨水口,应使雨水圈框低于周围路面3~5cm,并使周围地面坡向雨水口。
雨水口井的深度不宜大于1m,冰冻地域,应付雨水口及其基础采取防冻方法。
在泥沙量较大的地域,可依照需要设置沉泥槽。
(二)检查井
为了对管道进行检查和疏通,管道系统上必需设置检查井(如
图11-10所示);
相邻两个检查井之间的管道应在同一直线上,便于检查和疏通操作。
检查井一样设置在管道容易沉积污物和常常需要检查的地址,如管道改变方向处、改变坡道处、跌水处、和直线管段上每隔必然距离,都应布设检查井。
检查井在直线段上最大间距依照《城市排水设计规范》规定,按表11-2采纳。
第三节雨水管渠设计流量计算
雨水管渠的设计流量一样按下式计算:
(11-2)
Q―――雨水设计流量(L/s);
q―――设计暴雨强度(L/s/10000m2);
ψ―――径流系数;
F―――流域汇水面积(10000m2)。
上式中三个参数q、ψ、F的确信:
(一)径流系数ψ
某时段内的径流量(流入雨水管渠的雨水)与同一时段全数降
雨量的比值,称为径流系数。
阻碍径流系数的因素很多,要紧包括排水地域的地面性质及地面覆盖。
在城市排水地域,常常碰到不同种类的地面,因此排水地域的平均径流系数应按加权平均法计算,其计算公式如下:
(11-3)
ψ―――排水地域内的加权平均径流系数;
Fi―――排水地域内各类地面面积(104m2);
ψi―――相应各类地面的径流系数,可按表11-3采纳。
(二)汇水面积F
每条管道都有它所服务的汇水面积,单位以104m2(1公顷)
计。
各设计管段的汇水面积的区界是依照地形地物决定的。
计算汇水面积时,除街坊面积外还包括街道面积。
本地形平坦、街坊、周围的道路都有沟管时,可用各街角的分角线划分汇水面积,如图11-11所示,各汇水面积内的雨水别离流入相邻的雨水沟管。
本地形向一边倾斜时,如图11-12所示,街坊的雨水流入低侧街道下的管道内。
(三)设计暴雨强度q
设计暴雨强度q一样是依照长期(10年以上)的自动雨量记录
资料进行计算的。
降雨量的大小通常以暴雨强度i表示,其单位为mm/min。
把暴雨强度i的单位换算成设计暴雨强度q,单位为L/s/104m2,则
(L/s/104m2)(11-4)
依照长期雨量记录资料的统计分析,暴雨强度为
(mm/min)(11-5)
则q=167i=(L/s/104m2)(11-6)
i―――暴雨强度(mm/min);
q―――设计暴雨强度(L/s/104m2);
t―――降雨历时(min);
T―――设计重现期(年);
A1、C、n、b―――参数,依照统计方式计算确信,决定于本地的气象。
我国幅员辽阔,各地气候条件不一,暴雨强度计算公式不一。
我国部份城市的设计暴雨强度计算公式如表11-4所示,供设计时参考。
由上述公式能够看出,暴雨强度取决于设计重现期T和降雨历时t,下面对二者进行讨论:
1设计重现期
设计重现期是指在一个较长的统计期限内,设计暴雨强度的降
雨从头显现一次的平均时刻距离,单位为年。
设计重现期越大,设计暴雨强度越大,所要求的雨水管管径也要随之增大;
反之,则减少。
若设计重现期选得过大将造成雨水管管径过大,造价高,虽利用安全,但长时刻管道内并非满流,因此不经济;
相反,若设计重现期选得过小,则雨水管将常常溢流,造成道路积水,阻碍正常交通。
因此设计时应恰本地选择设计重现期。
城市道路雨水管道的设计重现期一样为~年,重腹地域或城市骨干道可适当提高设计重现期。
在一个排水系统内,一样宜采纳同一设计重现期;
也能够采纳不同的设计重现期,现在可按表11-5选用。
2设计降雨历时
设计暴雨所取的某
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- 第十一 城市道路 排水 设计