市政道路排水設計的探析

摘要：隨著經濟和社會的發展，人們對城市道路建設的要求也越來越高。城市道路排水對于道路使用壽命的長短有著很重大的影響，同時對于城市的發展具有很大的作用。因此，搞好城市道路的排水設計具有重要的意義。

關鍵詞：市政道路;排水設計

1"""雨水管道及雨水口的設計計算

雨水管道系統設計的基本要求是能通暢、及時地排走匯水面積內的雨水徑流量。雨水管道的計算包括兩個部分：路面雨水徑流量計算和管道的水力計算。根據"《室外排水設計規范》（GB50014-2006，2014年版），雨水徑流量跟設計降雨強度、徑流系數、匯水面積等有關，管道的水力計算是為了確定設計管道的管徑、水流流速、水力坡降等水力要素。雨水口是城市道路路面排水系統中常用的構筑物，一般布置于道路車行道邊緣上，是雨水管道收集地面雨水的管道系統附屬構筑物。路面雨水首先必須經過雨水口收集后，通過連接管進入雨水管道系統，因此其泄水能力將直接影響道路雨水的排除。

1.1""雨水管道的設計計算

1.1.1"雨水徑流量計算

雨水徑流量Q"一般按式（1）計算：

""""""""（1）

式中---徑流系數，建設區取0.65，綠地及農田取0.30，道路取0.9;

q—降雨強度，L/（s·hm2）;

F----匯水面積，hm2。

地區降雨強度4采用式（2）計算：

"""""""（2）

式中P—設計重現期，a;

t—設計降雨歷時，min;

t1—地面集水時間，min，視距離長短、地形坡度和地面覆蓋情況而定，一般采用5-15"min;

t2---管內雨水流行時間，min;

L----管長，m;

----流速，m/s。

其中，將雨水管渠及泵站的設計重現期進行了調整：一般地區的雨水管渠設計重現期采用3年一遇，重要地區采用5年一遇，特別重要地區采用10年一遇。道路立交雨水泵站設計重現期5-10年一遇。重要道路雨水管渠設計重現期采用5年一遇，并采取綜合措施，力爭在10年一遇降雨時，保證交通通行。

1.1.2管道的水力計算

若設計管道為鋼筋混凝土圓管（按滿流計）時

""""""（3）

若設計管道為矩形方溝（按滿流計）時：

""""（4）

式中""----圓管設計流量，L/s;

----方溝設計流量，L/s;

----流速，m/s;

A----水流斷面，m2;

n----粗糙系數，取0.013;

D----圓管管徑，m;

----水力坡降，%。;

b----方溝底寬，m;

h----方溝高度，m。

1.1.3小結

若（或）≥時，所對應的雨水管道的斷面A、流速、水力坡降：等，就是設計所需確定的設計管道的各水力要素。

設計雨水管道的最終確定，還要考慮到很多其他因素，如管頂最小覆土深度是否滿足規范要求（人行道下0.6"m、車行道下0.7m），水流流速及水力坡降是否滿足規范要求（最小設計流速為0.75m/s;最大設計流速與管材有關，金屬管為10.0m/s、非金屬管為"5.0"m/s，雨水管的最小管徑為300"mm，相應最小水力坡降為3%。），與現狀管線是否有交叉相撞的現象，是否允分利用了道路設計縱坡等。因此，設計人需要對設計管道進行反復驗算，力求得出最經濟、最合理的設計方案。

1.2雨水口的設計計算

雨水口的設計計算與雨水管道類似，首先得計算雨水口所需收納的路面范圍內的雨水徑流量，再根據單個雨水口的泄水能力，可估算出雨水口的雨蓖數量、設置間距等。

對于雨水口的設計，徑流量計算時，不存在管內流行時間，即t=t1。考慮到實際使用中雨水口通常有堵塞現象，雨水口的泄水能力（）通常采用以下經驗公式計算：

""""""（5）

式中W----雨水蓖的進水孔口面積，m2。

C----孔口系數，圓角孔取0.8，方角孔取0.6;

h----雨水蓖上的水深，通常取0.04-0.06"m;

K----孔口阻塞系數，一般取2/3。

實際上雨水口的泄水能力還與道路情況、雨蓖材質等有關。規范中給出的各種雨蓖泄水能力是地處雨蓖處水深為0.04m時的經驗數據。如果設計中不考慮道路條件、雨蓖孔口面積、雨蓖粗糙系數等具體情況，直接采用規范中給出的參考數據，往往會與實際情況有很大出入。因此，在設計工作中，建議在雨水口設計時盡量采用以上經驗公式進行計算確定，避免因參考規范數據不準確而導致的不合理設計。

2""""影響排水管道設計的主要因素

隨著社會經濟的快速發展，城市道路的建設趨于多樣化，影響排水系統設計的主要因素也越來越多。在排水管道設計階段，因受各種因素的影響，部分路段或地區無法按規劃方案順利實施，需要在設計階段進行調整。為此，介紹影響排水管道設計的幾個主要因素，如現狀地下管線的影響、周邊用地單位的特殊需求、與鐵路交叉路段，道路設計方案的影響、排水出口下游的建設情況等。

2.1""現狀地下管線的影響

城市道路現狀地下管線眾多，雨水管道又為重力流排水方式。如果設計雨水管道與現狀管線發生相撞，且現狀管線改移又存在困難的話，經常會影響到雨水排除方案的順利實施。

2.2""周邊用地單位的特殊需求

城市道路兩側多為建設用地，建設用地內路面雨水主要依靠道路排水系統排除，因此，道路排水系統的設計與周邊用地單位的排水需求緊密相關。通常，在設計城市道路排水管道時，為滿足周邊用地單位的需求，沿排水主管道每隔

200～300m預留一道支線，但實際工程中，如周邊單位對預留支線的位置、規模等有專門要求的，需對設計方案進行優化。

2.3與鐵路交叉路段，道路設計方案的影響

隨著社會經濟的快速發展，道路與鐵路交叉路段，道路設計方案已由以往的平交形式演變為立交形式。

2，4 排水出口下游的建設情況

雨水管道排水出口常為：規劃河道或下游規劃管道。排水出口下游是否已按規劃實施，其建設情況直接關系到雨水管道投入使用后的運行狀況。

2.4.1排水出口為規劃河道

根據《雨水排除規劃》，雨水管道入河口處的設計應保證出水口位置管內頂高程不低于河道規劃20年一遇洪水位高程。但在實際工程中，往往會遇到現狀河道未能實現規劃、其斷面小于規劃河道斷面的情況。如果水利部門不能保證及時疏挖河道，雨水管道投入使用后，極易發生路面排水不暢、甚至河水倒灌現象。因此，在雨水工程設計中，如果下游河道不能同期按規劃斷面實施，需提出由雨水工程建設單位對雨水管道出口下游的河道按照規劃斷面和規劃河底高程進行疏挖，疏挖段落的長度可根據實際工程需要而定。

2.5小結

除上所述，影響排水管道設計的因素還有：管道穿越交通流量大不宜斷路施工的路段、不允許斷流開挖的河道、近期剛建成的相交路時、管頂以上覆土厚度過大時，均需考慮頂管設計方案;在地下水含量豐富的地區進行工程建設時，為了保證路基的干燥及雨水管道基礎的穩定，需增設盲溝來排除地下滲水，保證工程質量。

3 "結束語

以上是筆者結合幾年來的實際工作經驗，對城市道路路面排水設計的一些認識。城市道路路面排水設計是一項復雜的工程，是城市道路設計的重要組成部分，而現行的設計規范及手冊等均不十分完善，還有待我們每一位工程技術人員努力去完善，促進我國的城市道路排水設計向多元化發展。

參考文獻：

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[4]GB50014-2006，2014年版，室外排水設計規范