周穎
(江西中煤建設集團有限公司 江西南昌 330001)
隨著我國社會的不斷發展,市政給排水工程的建設成效也逐漸受到了更多關注,而現有排水系統已經出現了不能適應周邊居民需求、難以應對極端天氣等狀況,對于本文所討論的問題來說,針對市政道路原有雨水口布置不合理進行優化設計,是避免降雨時市政道路出現積水狀況的有效途徑。
相關規范已經針對雨水口設置中連接管的最大長度做出了要求,因此,在設置雨水口的過程中,設計人員應針對雨水口位置與檢查井位置間的關系進行考量。對于這樣的要求來說,若在現有管道上新增檢查井,施工難度及施工成本都會相應上升,且新增的檢查井位有可能與管道甩管位置出現沖突,因此,設計人員應在實際工作展開過程中盡量在既有雨水口及檢查井的基礎上進行設計。在此基礎之上,若現有管道檢查井存在間距過大、調整后道路縱坡變化、雨水口位置變化等狀況時,那么就必須新增檢查井來確保雨水口布置的符合相關國家相關標準要求。
市政道路雨水口設置的原則主要包含以下內容:①在路口處設置雨水口時,應在來水方向上設置雨水口收水。②雨水口不宜布置在道路縱坡的高點上,應在道路縱坡的低點處設置雨水口。③道路轉彎的曲線段不宜設置雨水口,設計人員應同時結合路口豎向圖進行分析,若路口內存在低點時則應設置雨水口。④若道路縱坡大于2%,則可以適當延長雨水口間距,坡段較短時則可以在低點集中處設置雨水口。⑤渠化起點處雨水的動能將會轉化為勢能,水面雍高,即渠化的起點應設置雨水口。⑥公交車站內行人流量較大,行人上下車頻繁,應避免濺水狀況出現,因此,公交車兩端都應設置雨水口來防止雨水流入站內,公交站內則不宜設置雨水口。
隨著城市內各類建筑的密集度越來越大,道路改造項目中經常會出現根據周邊建筑高度調整道路設計地面線高程的狀況,在這樣的背景之下,道路縱坡將會存在多處變坡點,雨水口布置設計人員則應結合道路縱坡劃分各雨水口收水范圍。當雨水量不大時,雨水降落到地面產生徑流,徑流將會沿著縱坡方向向低點處匯流,因此,在為兩組相鄰雨水口劃分收水范圍時,設計人員不能簡單的將匯水面積二等分,而應適當的有所側重,對相鄰兩組雨水口規格做出適當調整。隨著徑流量的不斷增加,道路縱坡對于收水范圍的影響也會逐漸變小,客水較多。
市政道路雨水口的設置主要是為了收集路面產生的雨水徑流,而降水歷時主要是指地面集水時間,在對這一數據進行計算的過程中,設計人員可以首先根據極限強度理論假設,具體的集水時間等于該雨水口雨水收集范圍最遠點處雨水流至雨水口的時間,這一時間應結合道路縱坡及當地現有數據進行預估取值。在結合當地設計經驗及道路縱坡數據的基礎之上,設計人員則可以確定最終暴雨強度計算中的降水歷時。
對雨水口形式的選擇應結合市政道路的實際情況及應用需求來確定,現階段常用的雨水口形式主要有平箅式及偏溝式兩種。若道路上落葉等雜物相對較多,雨水口在使用過程中容易出現堵塞現象,那么就應選擇立箅式雨水口來避免這種狀況影響雨水排放。若道路路面較寬,且雜物較多,那么該位置就應設置聯合式雨水口,利用其較強的過流能力來避免雨水口應用過程中出現問題。在實際的設計過程中,使用平箅式或偏溝式雨水口時,設計人員應結合來水方向對箅條的形式進行選擇:當道路橫坡小于道路縱坡時,采用雨水口箅子Ⅰ型,反之,當道路橫坡大于道路縱坡時,則應選擇雨水口箅子Ⅱ型。箅子Ⅰ型如圖1所示,箅子Ⅱ型如圖2所示。

圖1 雨水口箅子Ⅰ型

圖2 雨水口箅子Ⅱ型
選定合適的雨水口形式之后,設計人員則應結合上文中計算出的流量結果選擇合適的雨水口規格。通常情況下,設計人員可以根據國標圖集《市政排水管道工程及附屬設施》中所包含的內容進行選擇。但在實際設計過程中,設計人員應根據水力學知識對不同狀況進行計算,分析各類雨水口過流能力,最后結合項目自身的特殊性完成雨水口規格的選擇。
在進行設計的過程中,相關設計人員應避免完全沿用現有經驗、統一使用同一類型雨水口的狀況,而應結合本地特點、道路設計情況、雨量等內容,比較不同雨水口的使用效果,最終確定雨水口類型。
結合上文中的內容,匯水面積劃分不合理將直接導致雨水口收水不均勻,最終導致部分路段出現積水現象。為了避免這樣的狀況出現,設計人員應能針對道路設計情況、道路兩側建筑物分布情況、道路周邊地形等內容進行深度調查,進而在這一調查結果的基礎之上合理劃分回水口。
雨水口位置設置不當將會導致道路雨水徑流無法迅速流入雨水口,進而出現積水問題,針對這樣的狀況,設計人員應針對道路最低點進行計算,避免簡單認為道路最低點一定與道路變坡點重合,進而通過道路最低點雨水口的設置來保障路面雨水能得到有效收集。
綜上所述,本文主要從市政道路雨水口位置的選擇、降雨量的計算、雨水口形式及規格的確定三方面對市政道路雨水口設置的優化設計方法進行了論述。總的來說,雨水口設置的科學性及合理性是影響排水工程整體建設成效的主要影響因素之一,而為了確保周邊居民的日常生活及出行需求能得到滿足,相關單位及設計人員必須能在現有基礎上對道路雨水口布置做進一步的優化設計,并結合道路現階段使用狀況、現有排水管道及檢查井的分布對具體設計方案進行研究,最后達到提升我國城市建設成效、滿足人民群眾居住需求的根本目的。