收录于话题 摘要: 雨水口是市政道路上常见的排水设施,也是市政雨水系统重要的附属构筑物。雨水口设计不当,不仅会造成市政道路路面积水,还会影响行人及车辆的正常通行,甚至会造成人员伤害及财产损失,因此,合理设计雨水口对市政雨水系统的正常运行具有重要意义。而很多工程师在雨水口设计时并未计算,只是按30m间距均匀布置,其实雨水口在设计过程中有诸多注意事项,本文将
摘要:
雨水口是市政道路上常见的排水设施,也是市政雨水系统重要的附属构筑物。雨水口设计不当,不仅会造成市政道路路面积水,还会影响行人及车辆的正常通行,甚至会造成人员伤害及财产损失,因此,合理设计雨水口对市政雨水系统的正常运行具有重要意义。而很多工程师在雨水口设计时并未计算,只是按30m间距均匀布置,其实雨水口在设计过程中有诸多注意事项,本文将 系统阐述雨水口的详细计算 。
一、 雨水口形式
雨水口按侧墙材料可分为砖砌体雨水口、混凝土模块砌体雨水口和预制混凝土雨水口;
雨水口按排水方式可分为平箅式、偏沟式、联合式和立箅式四种;
雨水口按箅子数目可分为单箅式、双箅式和多箅式。
雨水口按箅子及支座材质可分为球墨铸铁、钢格板、球墨铸铁复合树脂三种,箅子及支座按有关技术标准加工并应配套使用。
雨水口箅子按箅条布置方向分为竖条和横条两种,可按照开孔方向与水流方向一致由设计者选择使用。
各类雨水口的选择应根据流量、道路形式和场地选用。
二、雨水篦子适用条件
按《球墨铸铁复合树脂水箅》(CJ/T 328-2010)的规定,水箅按承载能力划分为以下五级:A15、B125、C250、D400、E600,分级数字为试验荷载值(kN)。
雨水篦子主要应用于以下三种场所:
第一种(最低选用B125级):绿地、人行道、非机动车道、人行铺装广场。
第二种(最低选用C250级):住宅小区、背街小巷、仅有轻型机动车或小客车行驶的区域。
第三种(最低选用D400级):城市道路(机动车道)、公路。
雨水口选用见下表所示:
雨水口形式适用性选用表
三、 雨水口布置
雨水口的设置应根据道路(广场)、街坊、建筑、地形(应特别注意汇水面积较大、地形低洼的积水地点)、土壤、绿化、降雨强度、汇水面积所产生的流量以及雨水口的过流量等条件因素综合确定。
1. 雨水口宜设置在汇水点、集中来水点处,如道路上的汇水点、街坊中的低洼处、河道或明渠改建暗沟后原来向河渠进水的水路口、靠地面淌流的街坊或庭院的水路口、沿街建筑物雨落管附近(繁华街道上的沿街建筑雨落管,应尽可能以暗管接入雨水口内)等。
2. 雨水口宜设置在截水点处,如道路上每隔一定距离处、沿街各单位出入路口上游及人行横道线上游处(分水点情况除外)等。
3. 雨水口在十字路口处的设置,应根据雨水径流情况布置雨水口,雨水口不宜设置在道路分水点上、地势高的地方、其他地下管道上等处。
4. 雨水口间距宜为25m~50m。连接管串联雨水口个数不宜超过3个。雨水口连接管长度不宜超过25m。
5. 道路横坡坡度不应小于1.5%,平箅式雨水口的箅面标高应比周围路面标高低3cm~5cm,立箅式雨水口进水处路面标高应比周围路面标高低5cm。当设置于下凹式绿地中时,雨水口的箅面标高应根据雨水调蓄设计要求确定,且应高于周围绿地平面标高。
6. 当道路纵坡大于0.02时,雨水口的间距可大于50m,其形式、数量和布置应根据具体情况和计算确定。坡段较短时可在最低点处集中收水,其雨水口的数量或面积应适当增加。
雨水口深度不宜大于1m,并根据需要设置沉泥槽。遇特殊情况需要浅埋时,应采取加固措施。有冻胀影响地区的雨水口深度,可根据当地经验确定。
四、 雨水口设计流量计算
雨水口的形式、数量和布置,应按汇水面积所产生的流量、雨水口的泄水能力和道路形式确定。立箅式雨水口的宽度和平箅式雨水口的开孔长度和开孔方向应根据设计流量、道路纵坡和横坡等参数确定。雨水口宜设置污物截留设施,合流制系统中的雨水口应采取防止臭气外溢的措施。
雨水口和雨水连接管流量应为雨水管渠设计重现期计算流量的1.5倍~3倍。雨水量应依据《室外排水设计规范》(GB50014-2006 2016年版)3.2.1 条:采用推理公式法计算雨水设计流量,应按下式计算。当汇水面积超过2km2时,宜考虑降雨在时空分布的不均匀性和管网汇流过程,采用数学模型法计算雨水设计流量。
Qs=qΨF
式中:Qs —— 雨水设计流量(L/s);
q —— 设计暴雨强度(L/(s·hm2));
Ψ —— 径流系数;
F —— 汇水面积(hm2)。
注:当有允许排入雨水管道的生产废水排入雨水管道时,应将其水量计算在内。
用该公式计算道路雨水量时,汇水面积的划分对计算结果的准确性具有重要的影响,计算时只考虑道路红线宽度范围内的汇水面积是不合理的。实际在暴雨时,道路两侧建筑物的屋面雨水或小区内部分雨水也会随地势汇流至市政道路雨水口,因此计算道路雨水量时汇水面积应包含两部分内容,第一部分是道路红线宽度范围内的汇水面积;第二部分是道路两侧红线外部分区域的汇水面积。
雨水口的过流量与道路的横坡和纵坡、雨水口的型式、箅前水深等因素有关。根据对不同型式的雨水口、不同箅数、不同箅型的室外1:1的水工模型的水力实验(道路纵坡0.3% ~ 3.5% 、横坡1.5% 、箅前水深40mm ),各类雨水口的设计过流量可采用下表数值:
雨水口设计过流量
当算前水深大于40mm 时,雨水口过流量应通过过流特性曲线确定,如下图所示。
五、 设计建议
1. 在进行雨水系统设计时,必须要根据计算结果,进行排水的专业规划,合理设计纵向道路,慎重划分雨水口流域,对道路周边雨水收集的具体情况,确定雨水口的来水量和泄水能力。如果周围雨水收集较好,可以不将区域面积计入汇水面积中,如果效果不好,需要将其计入汇水面积。如果道路上游具有较大的坡度时,需要适当地增加雨水口的设置。
2. 雨水口泄水量及间距布置按照经验值设计时,应采用理论计算进行校核。
3. 同等尺寸不同材质雨水篦子选择时,建议尽量选用空隙比大的,优先选用钢格栅,其次选用球墨铸铁。
4. 计算雨水口间距时,建议将雨水口出现不同程度堵塞、道路纵坡偏小等因素考虑在内,应采用雨水口实际泄水流量进行计算。
5. 关注城市道路积水点附近的雨水口排水状况,改造排水能力较低的雨水口,并应结合海绵城市设计,将道路绿化带设计为下凹式绿地,雨水口设于道路绿地中,可由雨水口与绿地之间的调蓄容积延缓峰值时间,削减洪峰流量。
6. 要注重部门协作,加强维护管理,减少由雨水口收水不利、排水不畅引起的道路积水现象。