某市新區(qū)規(guī)劃路排水設(shè)計研究

汪 寧

(廣東省冶金建筑設(shè)計研究院給水排水所，廣東廣州 510080)

1 工程概況

某工程為新建市政道路，南北走向，地勢為兩邊低中間高，往北部坡度較平緩，往南部坡度較陡，全長約1 561 m，道路規(guī)劃紅線控制寬度為50 m。該市新區(qū)位于中國西北部，區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)被第四紀的松散沉積物～黃土覆蓋。地區(qū)屬典型的黃土高原丘陵地貌類型，平川、梁峁、溝壑及河谷地貌發(fā)育。整個鎮(zhèn)域地域?qū)掗煟貏萦晌鞅毕驏|南傾斜，東西兩面是低矮黃土山丘，平均海拔高度1 910 m。土質(zhì)多為黃綿土，土層深厚，表面土層平均厚度在0.5 m～3 m之間，土層以下均屬砂礫層，自然植被稀疏，種類不多。基本地震烈度為7度。新區(qū)屬典型的溫帶半干旱大陸性氣候，四季分明，陽光充足，冬季寒冷干燥，春季多風(fēng)少雨，夏無酷暑，秋季溫涼。年平均氣溫6.9℃，一月平均氣溫－7.3℃，七月平均氣溫20.5℃;年平均降水量300 mm～350 mm，年蒸發(fā)量1 880 mm;全年平均無霜期139 d，年日照量1 744 h～2 659 h，日照率60%;夏秋多東南風(fēng)，冬春多西北風(fēng)，主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，年平均風(fēng)速2.3 m/s。道路周邊現(xiàn)狀:本工程現(xiàn)狀為未開發(fā)地塊，規(guī)劃用地性質(zhì)主要為居住用地、綠地、商業(yè)用地、交通用地等。遠期規(guī)劃道路東側(cè)主要為居住用地、商業(yè)用地等。河涌水體:工程范圍內(nèi)現(xiàn)狀沒有河涌。排水現(xiàn)狀:道路南北兩側(cè)均與現(xiàn)狀在建或已建規(guī)劃路交接，存在現(xiàn)狀雨污水管道可供排放。

2 排水體制及設(shè)計原則

排水體制:本工程采用雨、污水分流制設(shè)計。

設(shè)計原則:

1)可持續(xù)發(fā)展原則，考慮現(xiàn)狀情況，從實際出發(fā)，堅持實際情況與城市發(fā)展目標兩者兼顧的原則，落實城市建設(shè)總體戰(zhàn)略規(guī)劃的指導(dǎo)思想，使城市建設(shè)具有可持續(xù)性。

2)充分考慮自然條件，充分利用現(xiàn)狀排水設(shè)施。

3)結(jié)合防洪排澇規(guī)劃，雨水盡量就近自流排入自然流動水體，充分利用地形坡度，減少管網(wǎng)長度和埋深、減少泵站，以減少建設(shè)費用和運行費用。

4)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)強制性標準，嚴格遵照國家最新制訂的相關(guān)法律、法規(guī)、政策。

5)可操作性與可實施性原則，設(shè)計過程與管理要求相結(jié)合，強調(diào)設(shè)計成果的可操作性與可實施性。力求系統(tǒng)布局合理、規(guī)模效益提高，保護城市水環(huán)境。

6)前瞻性原則，排水設(shè)計吸取國內(nèi)外先進的理念，注重運用新思維、新觀念，并結(jié)合現(xiàn)狀條件和前期成果，提出富有創(chuàng)新的設(shè)計理念，污水及雨水系統(tǒng)的設(shè)計具有前瞻性、科學(xué)性。

3 雨水設(shè)計

3.1 雨水量計算

區(qū)內(nèi)雨水量采用新編該市暴雨強度公式，見表1。

表1 某市暴雨強度計算公式

其中，Q為流量，L/s，φ為綜合徑流系數(shù);F為匯水面積，hm2。

3.2 設(shè)計標準和參數(shù)

設(shè)計重現(xiàn)期P:新區(qū)一般路段取P=1年，重要路段取P=2年，根據(jù)該區(qū)規(guī)劃性質(zhì)，采用1年重現(xiàn)期。降雨歷時t:降雨歷時中地面集水時間t1取10 min。綜合徑流系數(shù)φ取0.5。設(shè)計充滿度:雨水管道設(shè)計充滿度按滿流設(shè)計。設(shè)計流速:管道最小設(shè)計流速不小于0.75 m/s。最小埋深:雨水管起點覆土不小于1.5 m。

3.3 道路雨水工程設(shè)計

本次設(shè)計道路豎向中間高，兩邊低，故雨水管道設(shè)計為以道路中間最高點為分界，北部雨水管道匯入北端現(xiàn)狀規(guī)劃路雨水干管;南部雨水管道匯入南端規(guī)劃路雨水干管。雨水管管徑為D400～D600，坡度為0.003，每 30 m 設(shè)一檢查井，管道在起點、變徑、變坡、方向改變及支管接入處均設(shè)檢查井，管道采用管頂平接。雨水口連接管D300，i=0.01。雨水管每隔120 m設(shè)街坊井，街坊井連接管 D400，i=0.002。

4 污水設(shè)計

1)污水量計算:

其中，q為城市單位建設(shè)用地綜合用水量指標(本設(shè)計路段納污范圍內(nèi)用地性質(zhì)為居住用地，1×104m3/(km2·d);φ為污水排放系數(shù)，φ=0.85;F為匯水面積。

2)設(shè)計標準及參數(shù)。

污水管道設(shè)計充滿度按排水設(shè)計規(guī)范按不同管徑取0.55～0.75。

設(shè)計流速:管道最小設(shè)計流速不小于0.6 m/s。

最小埋深:污水管起點覆土不小于1.5 m。

3)污水工程設(shè)計。

本次污水管道設(shè)計分兩個方案:方案一:根據(jù)規(guī)劃，由北向南敷設(shè)，匯入南端規(guī)劃路污水干管，管徑為 D400，坡度為0.003～0.01;方案二:根據(jù)地形敷設(shè)污水管道，污水管道根據(jù)地形坡度南北分向設(shè)置，分別匯入道路南北端現(xiàn)狀規(guī)劃路污水干管。

方案比較:方案一為新區(qū)規(guī)劃方案，但因道路中心處往南端坡度較大，達到0.01～0.03，因此本方案會導(dǎo)致部分管道埋深較深，最大深度達到6 m。選用方案二雖與規(guī)劃設(shè)置不符，但可降低1 m左右埋深。本工程推薦選用方案二。

污水管道上每40 m設(shè)一檢查井，管道在起點、變徑、變坡、方向改變及支管接入處均設(shè)檢查井，管道采用管頂平接。污水管每隔120 m設(shè)街坊井，街坊井管徑D400，坡度為0.001 5。

5 管材選用

雨水管管材:D400采用HDPE雙壁波紋管(D600以上采用鋼帶增強管)，環(huán)剛度SN≥8.0 kN/m2，管道接口采用承插橡膠圈接口;管道基礎(chǔ)采用砂墊層基礎(chǔ)。污水管管材:D400采用HDPE雙壁波紋管，環(huán)剛度SN≥8.0 kN/m2，管道接口采用承插橡膠圈接口;管道基礎(chǔ)采用砂墊層基礎(chǔ)。管道基礎(chǔ)承載力應(yīng)不小于100 kPa。

6 環(huán)保措施

1)雨、污水分流排水體制，節(jié)約能源，減少水體污染。

2)盡量利用地形、地勢，高水高排，雨水分區(qū)排放，不設(shè)或少設(shè)雨污水提升泵站，減少對環(huán)境的污染，同時節(jié)約能耗。

［1］GB 50014-2006，室外排水設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］GB 50289-98，城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范［S］.

［3］GB 50188-93，城鎮(zhèn)規(guī)劃標準［S］.

［4］GB 50318-2000，城市排水工程規(guī)劃規(guī)范［S］.

［5］張晉峰.城市排水系統(tǒng)初探［J］.山西建筑，2012，38(29):152-153.