场地排雨水设计及管道综合布置
48 第21卷 第1期 石 油 规 划 设 计 2010年1月
场地排雨水设计及管道综合布置
孟瑶琳* 卢朝辉 吴进朴
(西安长庆科技工程有限责任公司)
孟瑶琳等. 场地排雨水设计及管道综合布置. 石油规划设计,2010,21(1):48~49
摘要 论述了场地雨水排放3种方式(自然散排、借助构筑物排放及铺设排雨水管网)的特点及其设计的一般原则。通过分析排水管网系统中的雨水、污水管道的综合设计,利用管网的竖向空间合理布设、带压管道设弯头避让、雨水管道分段布设避让等经济有效的方法,解决了重力自流管道与其他带压管道的冲撞问题,为场地地下管网综合设计提供了新的思路。
关键字 场地排水 场地管网 管网综合 管网避让
在场地设计中,排水问题一直是场地竖向设计最关键的环节。如何利用场地的地形地势条件,结合场地降雨量和场地的坡度,在最短的时间内将雨水有效且经济地排放,不致于造成地表土被冲刷及场地积水,成为设计者在场地竖向设计时考虑的重中之重。若选择敷设排雨水管网这种方式进行场地排水,则作为重力自流的雨水和污水管道的埋设,是综合管网设计中的一大难题。压力管道与雨、污水管道的避让交错问题解决与否,将决定着整个地下管网系统的成败。
1 地表水排放方式及技术
1.1 地表水排放的方式
对于一块平整过的场地,场地排雨水有几种方式:一是,选择适宜的场地坡度,利用地势自然散排;二是,将场地中的雨水依靠广场、道路汇集后,用明沟、水渠、截水沟等雨水构筑物,辅助场地雨
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水的排放;三是,通过布置地下排雨水管,利用雨水篦井分段收集后,统一排放。 1.2 地表水排放方式的选择及特点 1.2.1 自然散排
通常情况下,地表水呈薄膜般流过地表时,需根据降雨量大小、汇水面积,选择适宜的设计坡度使地表水既能保持流动不积水,又不要流得太快以致造成土壤的冲刷侵蚀,一般场地设计坡度宜采用
0.5%~2.0%。
当然,不同的地表材料也会影响到雨水的排放速度,分为几种情况:一是,有植物覆盖或者大面积选用铺砌的场地,坡度宜约在1%;二是,在远离主要建筑的道路、广场等允许偶尔有积水的地方,可选择约0.5%的坡度;三是,小面积的硬化、铺砌场地适宜选用约0.5%的坡度;四是,部分种植树木较多的场地或有洼地等的场地,坡度可加大至2%。
例如,在某天然气处理厂竖向设计中,考虑到其场地雨水排放量较大,厂前的小广场和厂区道路作为主要汇水点,选用了0.5%的自然坡度。并且为了防止建筑物拐角积水,在东南角建筑室外设计了反向坡度。道路汇水点尽头辅助以东侧排水沟排水。 1.2.2 辅助自然散排
由于多数场地地形条件较为复杂,且地面水具
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有流至约150m即开始汇集冲刷出小河沟的特性,在设计场地排水时,多会选择开沟铺设适当的排水构筑物来辅助场内地表水的汇集排放。在具体工程实践中,根据建设场地地形条件不同,可选择一种或几种排水方式结合使用:一是,当场地地势比四周高时,须尽量在不同方向同时开挖几条明沟或水渠,将场区内的水分散收集后排至地势较低处,以防冲刷原有地形;二是,处于半填半挖地段的场地,要注意被开挖破坏的山体有可能汇集的雨水,需依据规范在距场地约5m的地方设一条甚至多条截水
* 孟瑶琳,女,助理工程师。2007年毕业于西安建筑科技大学交通工程(总图)专业,现在西安长庆科技工程有限责任公司从事总图设计工作。通信地址:西安市经开区凤城四路长庆油田长庆大厦911室,710018
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沟,以避免场外雨水流入场内,增加排水负荷;三是,周边架设了边坡、挡墙的场地,需要在边坡和挡墙步道处设排水沟,没有步道时,可垂直于挡护设施开挖排水沟;四是,在暴雨较多地区,应沿边沟设置跌水以加大排水流速;五是,许多特殊需求的场地,需设计带盖板的明沟,如对美观要求较高的厂前区,频繁过车的道路广场等。 1.2.3 雨水管道
在多数复杂场地或经济允许条件下,整个场地设置排雨水管网是最为便利可靠的排水方式。排水系统区别于其他场地管网系统的一大特点是开放性,管道不需要闭合,可据情况设置在雨水汇集量较大的地区。灵活选择排水管的管径和长度,做到经济性与适用性的平衡。排水管管径的选择取决于管道设定坡度、排水面积、流量径流系数、高峰流量及暴雨强度等。在条件允许情况下,可通过增加管道坡度、减少排水面积、减少铺砌面积、增加植被绿化等方式减小管径。
排水管道的埋设位置受场地坡度、道路长度、汇水面积、地上建筑物等影响。雨水由建筑物屋顶排至室外地坪,再流入道路后,由设置在道路两侧的雨水口收集流入雨水管。雨水允许在道路中流一段距离再汇入管网,但径流长度不宜超过250~
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300m。雨水管通常埋设在场地的主要道路下。在道路交叉口或场地较低点需设置雨水口,另外,道路上雨水口间距宜控制在20~50m。明沟、边沟和管涵也可成为排水系统的一部分,雨水收集后在适宜的地方接入雨水管网。
2 管网综合布置
2.1 管道综合布置原则
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在进行综合管道布置时,通常遵照‘九让原则’,即:新设计的让已有的;压力管道让自流管道;管径小的让管径大的;可弯曲的让不可弯曲的;临时的让永久的;一般的让特殊的;工程量小的让工程量大的;发生故障影响小的让大的;施工检修容易的让困难的。
在‘九让原则’中,雨污水管道因为重力自流、大管径、不可弯曲、工程量大、故障影响大且不易检修的特点,成为管网避让的重点对象。 2.2 管网综合及避让
在城市建设中,考虑到检修便利及节省空间,可以将众多管道布设于一条地下综合管廊内,其高度以保证检修人员顺利通行为宜。如已建成的北京中关村地下管廊工程,杭州城站广场综合管廊设计
等。但鉴于这种‘共同沟’的建设造价高、施工难度大、运行成本高,此方法在工业企业及住宅等小规模的建设场地中还未普及。
对于一般的建设场地,通常采用廊、桥、沟共设的方法,即将各种管道在空间上加以分类,分为架空、地面及地下敷设3种情况。在保证水平间距的前提下,充分利用空间进行布线。将电力管道置于最上层,其下架设通信、燃气等线路;将热力管网变通为地面敷设,在热力管离地面净距离满足保温和埋设基础的条件下,两侧种植低矮植被保护管网并增强美观感;地下可依次选择给水、雨水及污
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水等管道。在管道布置时,此种架空管架应选择在道路分隔带内或者人行道距离路缘石约1m处为宜。由于成本低廉且施工操作简便,在节约空间的基础上增加管道周边的绿化美化,这种方法在很多工程设计中被广泛采用。
在管道综合平面布置时,雨、污水管道在设计中通常采用大管径,直线坡度的做法。排水管道,在工程领域被列入了不易弯曲的行列。然而,工程实践证明,在选取合适管径的前提下,坡度不变的排水管在敷设时使其呈规则的曲线状,同样可以达到顺畅排水的要求。在敷设曲线较多且曲线半径较大的市政道路时,排水管曲线布设的做法会有效减少雨、污水管道的长度和检查井数量,同时能更好地使雨、污水管道与其他管道相互协调避让,缓解十字交叉地段管道“打架”现象。
实际工程中也会遇到两种重力管道之间的相互碰撞。解决此类问题,最常见的方法是使用提升泵(雨水提升池),即用泵提升部分管段的雨水,使其顺利达到排放高度。然而,如果巧妙的将雨水管道无需封闭的特点灵活运用,同样可以达到避让效果。可以在雨、污水管道交叉的地方,设置一个检查井,将雨水管道在井内从中断开,污水管道直通。在避开交叉的同时,还可以方便收集周边的地表水。
参考文献:
[1] 杨秋侠. 场地管线综合设计[M]. 北京:中国建材工
业出版社,2005.
[2] 凯文·林奇,加里·海克. 总体设计[M]. 北京:中
国建筑工业出版社,1999.
[3] 李永红. 厂区管网综合设计[J]. 工程设计与研究,
1999,(4):46~49.
收稿日期:2009-03-12
编辑:郜 婕