關于城市道路雨水口布置的淺析

摘要：路面上的雨水首先經雨水口通過連接管流入排水管渠。雨水口的形式、數量和布置應按匯水面積所產生的流量、雨水口的泄水能力和道路形式確定。本文就雨水口布置、雨水口泄水能力、雨水口間距的計算方法進行了探討，并對設計中存在問題進行了分析。

關鍵詞：雨水口布置;雨水口間距;泄水能力

前言

雨水管渠系統是由雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口等構筑物所組成的一整套工程設施。雨水口是收集雨水管渠系統的附屬構筑物。一般應設在交叉路口、路面最低點以及道路路牙邊每隔一定距離處。如果路面積水會阻礙道路的通行，導致車輛產生路面滑移，影響交通安全;同時路面如果長期積水也會降低路基土的強度，造成路基路面的整體破壞。

1、雨水口形式的選擇

雨水口主要有平箅式、立箅式和聯合式三類。平箅式水流通暢，但暴雨時易被樹枝等雜物堵塞，影響收水能力。立箅式不易堵塞，邊溝需保持一定水深，但是雨水沿邊溝流來時需要轉90?才能流入雨水口，以致會有水流不暢、進水較慢的情況，布置間距不宜太長。聯合式在水平和垂直方向上均有雨水箅子，宜用于徑流集中且有雜物堵塞處。平箅式雨水口又分為偏溝式和地面平箅式，偏溝式雨水口適用于有緣石的道路，地面平箅式適用于無緣石的路面、廣場、地面低洼聚水處等。

2、雨水口的泄水能力

從理論上說，雨箅的泄水能力可按水力學公式計算。平箅式的泄水量分兩種情況：①當水量不大水深較淺時，可采用自由寬頂堰流公式：，

式中：m—寬頂堰流量系數

L—雨水箅的長邊長度

h—雨水箅上的水深

2當水量較大時，可采用孔口出流公式：，

式中：ω—雨水箅的進水孔口有效面積

μ—孔口流量系數

h—雨水箅上的水深

立箅式泄水量采用堰流公式：，

式中：m_c—孔口流量系數

h—雨水箅前的水深

b—雨水箅的進水孔口有效面積

孔口流量系數因孔口的形狀、孔口邊緣情況以及雨箅厚度（即孔口箅厚度）的不同而取值不同，并且考慮到實際使用中雨水口通常有堵塞現象，故雨水口的泄水能力采用下式計算：

式中：W—雨水箅的進水孔口面積

C—孔口系數，圓角孔取0.8，方角孔取0.6

h—雨水箅上的水深，通常取0.04～0.06m

K—孔口堵塞系數，一般取2/3，

但在實際中，雨水口的泄水能力與道路的坡度（影響偏溝水深和流速），雨水口材質和型式、箅前水深、水面寬度、雨水口與路面間的高差等因素有關。

根據對不同型式的雨水口、不同箅數、不同箅形的室內1：1的水工模型水力實驗（道路坡度3.0‰～3.5‰、橫坡1.5%、箅前水深40mm），各類雨水口的泄水能力見下表：

2、雨水口布置

布置雨水口時，首先應確定街溝縱斷面上低洼積水點和交叉口豎向規劃上必須的雨水口，然后根據道路縱橫坡度、街道寬度、街面種類、周圍地形及排水情況，選擇雨水口形式及布設方式。

2.1 一般道路雨水口的布置

道路雨水口應首先布置在道路最低點、道路的匯水點上，其次再布置在道路的同一縱坡段上的截水點，相隔一定距離均應設置雨水口。

2.2 道路交叉口雨水口的布置

在交叉口范圍內布置雨水口時，應不使路面水流過交叉口的人形橫道，也不應使地面水在交叉口內積水或流入另一條道路。因此，雨水口應設在人行橫道之前或低洼處。

1）如果交叉口處于凸形地形上，相交道路的縱坡方面均背離交叉口。則交叉口內不需設置雨水口。

2）如果交叉口處于凹形地形上，相交道路的縱坡方向都指向交叉口。為防止雨水匯集到交叉口中心，應適當改變道路縱坡，抬高交叉口的中心地面標高，并在各個轉角處設置雨水口。

3）如果交叉口處于分水線地形上，有三條道路縱坡方面背離而一條指向交叉口。在縱坡指向交叉口道路的轉角處設置雨水口。

4）如果交叉口處于谷線上，有三條道路縱坡方向指向交叉口而一條背離。在三條縱坡指向交叉口道路的轉角處設置雨水口。

5）如果交叉口處于斜坡地形上，相鄰兩條道路縱坡指向交叉口而一條背離，在縱坡指向交叉口道路的轉角處設置雨水口。

6）如果交叉口處于馬鞍形地形上，相對兩條道路縱坡指向交叉口而另兩條背離，在縱坡指向交叉口的道路兩側分別設置雨水口。

3、雨水口的間距計算方法

下面計算同一縱坡上雨水口間距，假設道路為雙面坡，路面寬度為40m，橫向坡度 i₁=1.5%，縱向坡度i₂=3.0‰。

1）路面排水設計流量計算公式為：Q=ψ·q·F（L/s）

式中：ψ為徑流系數，對于瀝青路面和混凝土路面，取ψ=0.90;

F為設計匯水面積，F=B·L_y（ha），其中B為設計路面排水寬度，L_y為雨水口最大允許設計間距;

q為設計暴雨強度，（L/（ha·s））;

其中，①北京的暴雨強度公式為，式中設計重現期的選擇，應根據匯水地區性質、城鎮類型、地形特點和氣候特征等因素確定，由規范特大城市中心城區取值3～5年，當P=3年時，;

②設計降雨歷時t =t₁+mt₂，式中t₁為地面集水時間，t₂為管內雨水流行時間，m為折減系數，顯然對于雨水口設計，不存在管內流行時間，因此t =t₁。

由于匯水距離短，取地面集水時間t₁=5min，則暴雨強度q=448 L/（ha·s）。

③單位長度的匯水流量，根據暴雨強度和匯水面積計算得Q₁=0.806 L/s。

2）街溝的允許流量Q₂，按街溝的過水斷面積按水力學的公式計算。根據經驗估算：當地面坡度為0.005～0.02時，v₁取0.3～0.6（m/s），取v₁=0.5 m/s;則Q₂=30 L/s。

3）雨水口最大允許間距L_y= Q₂/ Q₁=37.2m。規范上只是規定了雨水口間距宜為25m～50m。

由以上計算可見，只是以道路面積計算設計匯水面積來計算雨水口的設計流量，但是在實際情況中，也有流域范圍內未經有效收集排至道路邊溝內，經雨水口排入排水管道;而且在設計中設計者會按一定的方法劃分邊界以保證匯水面積計算得準確，但仍存在一定的隨機性，都會導致雨水口設計流量不準確。

根據各地經驗，對于丘陵地區、立交道路引道等，當道路縱向坡度很大（大于2.0%）時，因縱坡大于橫坡，雨水流入雨水口少，故沿途可少設或者不設雨水口。坡道較短（一般在300m以內）時，往往在道路低點處雨水口來集中收水，較經濟合理。

4、結束語

現行的規范中并未對雨水口的設計提出明確的設計計算方法，只是給出的相應的經驗參考值，各地的設計院在布置雨水口時，都有各院的習慣，存在設計者的隨意性、不科學性。另外在工程實際應用中，雨水口泄水能力還受上游來水的水深、水面寬度、雨水口與路面間的高差等因素的影響，因此應在最大允許設計間距的基礎上考慮一定的富余量，不可憑經驗沿道路等間距的布設雨水口，不僅造成了浪費，也不合理。

參考文獻：

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